Карбоксипенициллины: структурные особенности и спектр
Это антибиотики широкого спектра, которые по силе действия уступают аминопенициллинам. Их главная химическая особенность — наличие карбоксильной группы в боковой цепи.
Эта структура дает препаратам отрицательный заряд, что обеспечивает устойчивость к некоторым хромосомным β-лактамазам бактерий. Однако из-за отсутствия аминогруппы молекулы антибиотика с трудом диффундируют через пориновые каналы грамотрицательных микроорганизмов. Именно поэтому для создания эффективной внутриклеточной концентрации требуются высокие дозы.
Спектр действия:
- Чувствительны: многие представители семейства Enterobacteriaceae, а также Pseudomonas и Enterobacter.
- Устойчивы (пробелы в спектре): Klebsiella spp., Proteus vulgaris, C. diversus, Enterococcus faecalis.
Характеристика препаратов группы карбоксипенициллинов
Основным показанием для назначения этих препаратов являются инфекции, вызванные Pseudomonas aeruginosa.
- Карбенициллин
Производное 6-аминопенициллановой кислоты. Препарат разрушается в кислой среде желудка и плохо всасывается в ЖКТ, поэтому вводится исключительно парентерально (внутримышечно или внутривенно) 4–6 раз в сутки. Он не проникает через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), связывается с белками плазмы примерно на 50% и выводится преимущественно почками. Разрушается β-лактамазами.
Помимо типичных для пенициллинов аллергических реакций (анафилактический шок, крапивница, отек Квинке), карбенициллин имеет специфические токсические эффекты:
- Гипернатриемия: препарат выпускается в виде динатриевой соли, что создает избыточную натриевую нагрузку и повышает риск развития хронической сердечной недостаточности (ХСН).
- Гипокалиемия: в дистальных канальцах почек катионы калия выводится вместе с нереабсорбируемым анионом антибиотика.
- Кровоточивость: возникает из-за снижения агрегации тромбоцитов.
- Карфециллин
Является фениловым эфиром карбенициллина. Его главное преимущество — кислотоустойчивость и хорошее всасывание в ЖКТ. Это позволяет применять препарат перорально (внутрь) 3 раза в сутки.
- Тикарциллин
По своей активности превосходит карбенициллин, особенно в отношении синегнойной палочки. Как и карбенициллин, плохо всасывается в ЖКТ, поэтому назначается парентерально 4–6 раз в сутки.
Уреидопенициллины
К этой группе относятся азлоциллин, пиперациллин и мезлоциллин.
Их спектр активности во многом схож с карбоксипенициллинами, однако они обладают рядом важных преимуществ:
- В 4–8 раз активнее действуют на синегнойную палочку.
- Обладают более высокой активностью в отношении Klebsiella и грамположительной флоры.
Как и карбоксипенициллины, они разрушаются β-лактамазами стафилококков и грамотрицательных бактерий. Вводятся только парентерально.
Клиническое применение и сравнительная активность
Обе группы объединяют на основании их главного клинического достоинства — способности уничтожать Pseudomonas aeruginosa. Целевыми возбудителями также выступают протей и кишечная палочка.
Основные показания к назначению:
- Сепсис.
- Раневые инфекции.
- Пневмонии.
- Инфекции мочевыделительной системы.
- Инфекции брюшной полости и малого таза.
Рейтинг активности против синегнойной палочки (по убыванию эффективности):
- Азлоциллин и Пиперациллин (наивысшая активность).
- Мезлоциллин и Тикарциллин (средняя активность).
- Карбенициллин (наименьшая активность в ряду).
Коротко: ответы на вопросы по теме
Каковы фармакокинетические параметры карбенициллина?
Фармакокинетические параметры карбенициллина характеризуются плохим всасыванием в желудочно-кишечном тракте и преимущественным выведением через почки.
- Всасывание — препарат кислотонеустойчив и разрушается в желудке, поэтому вводится парентерально (внутримышечно или внутривенно).
- Распределение — антибиотик не проникает через гематоэнцефалический барьер, а его связь с белками плазмы составляет около 50%.
- Выведение — осуществляется преимущественно почками.
- Режим дозирования — препарат вводится 4–6 раз в сутки.
С какими ингибиторами бета-лактамаз комбинируют антисинегнойные пенициллины?
Антисинегнойные пенициллины комбинируют с такими ингибиторами $\beta$-лактамаз, как клавулановая кислота и тазобактам.
Фармацевтическая промышленность выпускает следующие фиксированные комбинации:
- Пиперациллин — комбинируется с тазобактамом, данная комбинация отличается наиболее широким спектром антимикробной активности.
- Тикарциллин — комбинируется с клавулановой кислотой.
Сами ингибиторы обладают слабыми антибактериальными свойствами, но они связываются с бактериальными ферментами и необратимо инактивируют их, предотвращая гидролиз основного антибиотика.
Каков механизм антибактериального действия антисинегнойных пенициллинов на клеточном уровне?
Механизм действия антисинегнойных пенициллинов основан на нарушении синтеза клеточной стенки бактерий и носит бактерицидный характер.
Процесс включает следующие этапы:
- Ингибирование ферментов — антибиотик связывается с пенициллинсвязывающими белками и вызывает угнетение фермента транспептидазы.
- Нарушение синтеза — блокируется образование полноценного пептидогликана на внешней поверхности цитоплазматической мембраны.
- Активация аутолиза — избыток предшественников пептидогликана служит сигналом для запуска системы самоуничтожения с помощью аутолитических ферментов.
- Лизис — снижение прочности клеточной стенки и разрушение пептидогликана приводят к гибели бактериальной клетки.
Для запоминания рейтинга активности против синегнойной палочки (от сильных к слабым) используйте фразу: «Активный Парень Может Точно Купаться». Азлоциллин = Пиперациллин > Мезлоциллин = Тикарциллин > Карбенициллин.
Вопросы с занятий и экзамена
Почему карбоксипенициллины назначают в очень высоких дозах?
Из-за отсутствия аминогруппы в их химической структуре они плохо проникают через пориновые каналы бактерий. Чтобы создать необходимую внутриклеточную концентрацию, дозу препарата приходится значительно увеличивать.
Можно ли принимать эти антибиотики в таблетках?
Большинство препаратов группы (карбенициллин, тикарциллин, все уреидопенициллины) разрушаются в желудке или плохо всасываются, поэтому вводятся парентерально. Исключение составляет карфециллин, который устойчив к кислоте и применяется перорально.
Как карбенициллин влияет на уровень электролитов в крови?
Он выпускается в виде динатриевой соли, что может привести к гипернатриемии (опасно при сердечной недостаточности). Кроме того, он выводится почками как нереабсорбируемый анион, «утягивая» за собой калий в дистальных канальцах, что вызывает гипокалиемию.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы развития устойчивости бактерий к β-лактамным антибиотикам
- Особенности строения пориновых каналов грамотрицательных бактерий
- Фармакокинетика пенициллинов: связь с белками плазмы и пути выведения
- Патогенез аллергических реакций на β-лактамы
- Влияние антибиотиков на агрегацию тромбоцитов
Разберите тему целиком в курсе «Фармакология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Антисинегнойные пенициллины» и ещё 5 262 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 116 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Антибактериальные химиотерапевтические средства»
Бесплатные видеоуроки: фармакологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.