Beta-lactam 都靠 beta-lactam ring(β-內醯胺環)影響 PBP,阻斷 peptidoglycan cross-linking(肽聚醣交聯)。細菌正在分裂、需要建 cell wall(細胞壁)時最容易被殺,所以這類藥常被歸為 time-dependent killing。機制口訣是「穿過 porin → 結合 PBP → 抑制 transpeptidase(轉胜肽酶)→ 細胞壁交聯失敗而溶菌」。G- 菌還多了 outer membrane、porin(孔蛋白)與 periplasmic beta-lactamase,這些結構決定藥物能不能進去、進去後會不會被分解。
Beta-lactam 的四大抗藥機轉一定要背:(1)產生 beta-lactamase 分解藥物、(2)PBP 靶點改變、(3)穿透力變差(porin loss)、(4)efflux pump 把藥打出去。結構上 penicillin、cephalosporin、carbapenem 都是「β-lactam 融合第二環」的雙環結構,只有 monobactam(aztreonam)是單環。
Penicillin 全系列
Penicillin 類可分成幾個抗菌譜與臨床用途不同的群組。天然 PCN 對 Streptococcus、螺旋體與部分 G+ 厭氧菌活性佳;anti-staph PCN(oxacillin/nafcillin)治 MSSA 但不治 MRSA;amino-PCN(ampicillin/amoxicillin)增加部分 G-、Listeria 與 Enterococcus 活性;搭配適當 β-lactamase inhibitor 可保護藥物免於部分酵素水解並擴增部分厭氧菌涵蓋;piperacillin-tazobactam 則具有抗 Pseudomonas 活性。
| 類別 | 代表 | 抗菌譜重點 | BBB 與陷阱 |
| Natural PCN | Penicillin G(IV)、benzathine PCN(IM) | Streptococcus(GAS 幾乎不抗藥)、syphilis/leptospirosis 螺旋體、G+ 厭氧菌 | 高劑量 IV 可過發炎腦膜(神經性梅毒用);benzathine IM 長效但不過 BBB |
| Anti-staph PCN | Oxacillin、nafcillin、dicloxacillin、(methicillin 已停產) | MSSA 首選(SSTI、骨髓炎、菌血症、心內膜炎) | 肝代謝、腎不全不必減量;不治 MRSA;oxacillin 可肝炎 |
| Amino-PCN | Ampicillin(IV)、amoxicillin(PO) | 加 Listeria、Enterococcus faecalis 與部分 G-(易抗藥) | 可過 BBB(Listeria/腦膜炎);上呼吸道、UTI 常見抗藥 failure |
| Amino-PCN + BL-I | Augmentin(amox-clav)、Unasyn(amp-sulbactam) | 救回 MSSA、厭氧菌、部分 Enterobacterales;sulbactam 本身可對抗 Acinetobacter | 加 BL-I 後不建議用於腦膜炎(CSF 濃度不足);咬傷/混合軟組織感染常用 |
| Anti-pseudomonal PCN | Tazocin(piperacillin-tazobactam);(carboxy-PCN 已少用) | Pseudomonas、廣 G-、厭氧、腹腔/院內 | 不適合當腦膜炎主力;鈉負荷與腎功能需納入選藥;是否合併第二支抗綠膿藥依休克、抗藥風險與當地 antibiogram 決定 |
口訣與珍珠:penicillin 仍有效的特殊菌—豬丹毒 Erysipelothrix rhusiopathiae、鼠咬熱 Streptobacillus moniliformis、貓狗咬傷 Pasteurella multocida。Sulbactam 是唯一能自己當抗生素的 BL-I(高劑量對抗 Acinetobacter)。
Cephalosporin 五代:抗菌譜隨世代重新分配
Cephalosporin 各世代的差別在抗菌譜與 beta-lactamase 穩定度:第一代偏 G+ 與少數 G-;部分第三代可進 CSF,ceftazidime 與 cefepime 涵蓋 Pseudomonas;ceftaroline 可結合 PBP2a 而涵蓋 MRSA。Enterococcus 與 Listeria 對 cephalosporin 天生不可靠。
| 世代 | 代表(IV/PO) | G+ | G- | 特別能力/陷阱 |
| 1st | Cefazolin(IV)、cephalexin(PO) | MSSA、Strep | PECK(Proteus、E. coli、Klebsiella) | 手術預防、UTI、SSTI;MSSA 稍弱於 oxacillin 但優於 vancomycin |
| 2nd | Cefuroxime、cefaclor | MSSA(較弱)、Strep | PECK + HENM(H. influenzae、Enterobacter、Neisseria、Moraxella) | 呼吸道;仍打不到 PRSP |
| 2.5 代(Cephamycin) | Cefmetazole、cefoxitin、cefotetan | MSSA(弱)、Strep | 部分 G- 與厭氧菌 | 可涵蓋部分 B. fragilis group;NMTT side chain 可增加出血與酒精交互作用風險。ESBL 治療不能只憑 cephamycin 類別推定,需依感染部位與藥敏 |
| 3rd(非抗綠膿) | Ceftriaxone、cefotaxime;cefixime(PO) | Strep 可打 PRSP、MSSA 更弱 | G- 強、可過 BBB | 腦膜炎、淋病、Lyme、leptospirosis;ceftriaxone 新生兒可致核黃疸→小兒用 cefotaxime |
| 3rd(抗綠膿) | Ceftazidime、cefoperazone(CPZ) | 弱 | Pseudomonas | ceftazidime 院內首選之一但易被 ESBL/AmpC 水解;CPZ 有 NMTT side chain(PT 延長)、不過 BBB |
| Oxacephem | Flomoxef | MSSA、Strep | 多種 G- 與部分厭氧菌 | 活性仍須看菌種、感染部位與藥敏;不能用「ceftriaxone + metronidazole」簡化替代關係 |
| 4th | Cefepime、cefpirome | MSSA、Strep | 廣效 G-,含 Pseudomonas | Cefepime 對許多 AmpC-producing Enterobacterales 較穩定;ESBL、carbapenemase、MRSA 與厭氧菌不能僅靠世代推定有效 |
| 5th | Ceftaroline、ceftobiprole | MRSA、MSSA、Strep | ceftaroline 無 PsA、ceftobiprole 有 PsA | ceftaroline 是「能打 MRSA 的 cephalosporin」,但FDA 未給 MRSA 肺炎適應症 |
| MDR-GNB 新組合 | Ceftazidime-avibactam、ceftolozane-tazobactam 等 | — | 活性依 beta-lactamase 類型而異 | Avibactam 可抑制 KPC、AmpC 與部分 OXA-48-like enzyme,但不抑制 NDM 等 metallo-beta-lactamase;需依抗藥機轉與藥敏選藥 |
Carbapenem 與 Monobactam
Carbapenem 是廣效 β-lactam,涵蓋許多 G+、G- 與厭氧菌。對 ESBL-producing Enterobacterales 所致的血流或非泌尿道嚴重感染,carbapenem 通常是可靠選擇;單純下泌尿道感染、AmpC 或其他情境則依菌種、感染部位、MIC 與現行指引選擇較窄的有效藥。抗藥性管理不能用「輕度感染就改 cephamycin」一條規則概括。
| 藥物 | 特點 | 陷阱 |
| Imipenem | 對 G+(MSSA、E. faecalis)與 Acinetobacter 較好 | 癲癇風險最高(皆過 BBB、刺激中樞放電) |
| Meropenem | 廣效 G- 與厭氧活性,癲癇風險較 imipenem 低 | 可用於適當病原的細菌性腦膜炎 |
| Doripenem | 對 Pseudomonas 最強 | FDA 只給 UTI/腹內適應症 |
| Ertapenem | 方便(QD),可打 ESBL/AmpC | 對 Pseudomonas、Acinetobacter 無效→疑院內綠膿/AB 不宜用 |
Carbapenem 天生無效清單:MRSA、Enterococcus faecium、Stenotrophomonas maltophilia、Burkholderia cepacia(meropenem 可能有效)、Elizabethkingia、Chryseobacterium;對 TB/MAC 也無效。
Monobactam(aztreonam):只蓋 aerobic G-(含 Pseudomonas),G+ 與厭氧無效。β-lactam 過敏可作替代,但對 ceftazidime 過敏者不行(共用側鏈交叉過敏)。
Glycopeptide 與細胞壁其他藥
Vancomycin 靠結合 D-Ala-D-Ala 抑制 G+ 的 peptidoglycan 合成,幾乎打所有 G+(HA-MRSA 首選、CoNS、PRSP),G- 因外膜擋住基本無效;口服不吸收,正好用來治 C. difficile 腸炎。
| 藥物 | 重點 | 陷阱 |
| Vancomycin | 嚴重 MRSA 感染的監測重點為 AUC/MIC 400–600,通常以 MIC 1 mg/L 估算;不再只靠 trough 15–20 mg/L | 快速輸注可造成 vancomycin infusion reaction(潮紅、搔癢、低血壓),處理包括停止或放慢輸注並視情況給 antihistamine;另須注意腎毒性。MIC 偏高時應合併感染部位、臨床反應與替代藥評估 |
| Teicoplanin | 類似 vancomycin,可 IM、副作用較少 | 高劑量才過 BBB;IDSA 不建議用於人工瓣膜心內膜炎;小心血小板低下 |
| Telavancin / daptomycin | Lipo(glyco)peptide/lipopeptide | daptomycin 見「破壞細胞膜」段 |
| Fosfomycin | 抑制 MurA;口服製劑主要用於特定 uncomplicated lower UTI,IV 製劑的可用性與適應症依地區而異 | 不能由體外廣譜活性直接推成所有 MRSA/VRE/CRE 深部感染皆有效;需依製劑、部位與藥敏 |
| Bacitracin | 抑制 bactoprenol、只對 G+ | 腎毒性強→只外用,常配 neomycin(治 G-)成藥膏 |
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