ラクタム薬とは何ですか？

風邪や熱があるとき、医者は抗生物質を処方することがよくあります。実際、ペニシリンやセファロスポリンなどの多くの抗生物質は、ベータラクタム薬のクラスに属しています。これらの薬は医療で広く使用されており、強力な殺菌力があり、非常に効果的です。ベータラクタム薬には、一部の抗生物質だけでなく、他の多くの種類の薬も含まれます。では、ベータラクタム薬とは何でしょうか?

β-ラクタム系抗生物質（β-ラクタム）は、化学構造にβ-ラクタム環を持つ抗生物質の大きなクラスを指し、臨床現場で最も一般的に使用されているペニシリンやセファロスポリンのほか、新しく開発されたセファロマイシン、チオマイシン、単環式β-ラクタム、その他の非定型β-ラクタム系抗生物質が含まれます。このタイプの抗生物質は、強力な殺菌作用、低毒性、幅広い適応症、良好な臨床効果などの利点があります。このクラスの薬物の化学構造の変化、特に側鎖の変化により、さまざまな抗菌スペクトルと抗菌効果、およびさまざまな臨床薬理学的特性を持つ多くの抗生物質が生まれました。

β-ラクタムの抗菌効果に影響を与える要因

グラム陽性細菌とグラム陰性細菌の構造は大きく異なり、親核に結合した異なる側鎖が各β-ラクタム薬の親油性または親水性に影響を与える可能性があります。効果的な薬剤は細菌内に侵入し、細胞膜上の標的 PBP に作用できなければなりません。抗菌効果に影響を与える主な要因は次のとおりです。

① 薬剤がグラム陽性菌の細胞壁またはグラム陰性菌のリポタンパク質外膜（すなわち、第一浸透障壁）を通過する容易さ。

②β-ラクタマーゼ（第2の酵素加水分解障壁）に対する安定性

③抗菌ターゲットPBPに対する親和性。

これらの要因に基づいて、現在臨床で使用されているβ-ラクタムのグラム陽性菌およびグラム陰性菌に対する効果は、おおよそ 6 種類あります。

クラス I ペニシリンおよび経口ペニシリン V は、グラム陽性細菌の細胞壁のムコペプチド層を容易に透過しますが、グラム陰性細菌の糖タンパク質リン脂質外膜を透過できません。そのため、スペクトルが狭く、グラム陽性細菌に対してのみ有効です。

クラス II には、アンピシリン、カルベニシリン、尿素ペニシリン、イミペネム、および一部のセファロスポリンが含まれ、グラム陽性細菌の細胞壁ムコペプチド層を適度に透過し、グラム陰性細菌の外膜への透過性が良好であるため、広域スペクトルの抗菌薬となります。

クラス III ペニシリンは、グラム陽性細菌の細胞外 β-ラクタマーゼ ペニシリナーゼによって容易に不活性化され、酵素産生細菌に対して明らかな耐性を示すことが多い。

クラス IV には、イソキサゾールペニシリン、第 1 世代および第 2 世代セファロスポリン、イミペネムが含まれます。これらはペニシリナーゼに対して安定しており、グラム陽性酵素産生細菌に対して有効です。ただし、染色体変異によって構造が変化する PBP に対しては効果がなく、薬剤と PBP 間の親和性が低下するか、または消失する可能性があります。

クラス V には、尿素ペニシリン (アズロシリン、メズロシリンなど)、カルベニシリン、第 1 世代および第 2 世代セファロスポリンが含まれます。細胞外空間に少量の β-ラクタマーゼが存在する場合に抗菌効果を発揮します。酵素が大量に存在すると、破壊されて効果がなくなります。

クラスVIには、β-ラクタマーゼに対して非常に安定しており、大量のβ-ラクタマーゼが存在しても効果を発揮する第3世代セファロスポリン、アズトレオナム、イミペネムなどが含まれ、しかし染色体変異により変化したPBPには効果がなく、アミノグリコシド系抗生物質を追加しても依然として効果がありません。