青霉素类和头孢菌素类抗生素的过敏机制

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doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2010.10.014

β-内酰胺抗生素中,青霉素类和头孢菌素类以其高效低毒在临床上得到广泛应用,但其过敏反应尤其是青霉素的过敏反应居各类药物之首。而临床工作中也可见到对青霉素G不过敏,却对其他半合成青霉素中的某些品种过敏的现象,本文就其过敏反应的发生机制作一整理归纳,以期解惑的同时提高临床使用时的合理性和安全性。

青霉素类的过敏反应机制

青霉素免疫原性与抗原决定簇:免疫原性是指抗原刺激机体产生免疫反应的性能;抗原决定簇是指抗原分子表面与抗体特异性结合的化学基因。青霉素的基本母核为6-氨基青霉烷酸(6-APA),是小分子药物,为半抗原,没有免疫原性。但在生产工艺中其降解产物与蛋白质结合后可获得免疫原性,刺激机体产生特异性IgE、IgG、IgM抗体,引起变态反应[1]。在生产过程中的许多环节也可使β-内酰胺环开环后自身聚合而产生高聚物,聚合程度越高,过敏反应越强,因此生产过程中必须保证除去这些杂质。青霉素结构,见图1。

青霉素β-内酰胺环打开,形成青霉噻唑,再与蛋白质结合,形成主要抗原决定簇,即青霉噻唑抗原决定簇,与荨麻疹为症状的过敏反应有关。一些青霉素的分解产物如青霉胺、青霉醛和青霉烯酸与蛋白结合则成为次要抗原决定簇,与过敏性休克有密切关系。当蛋白质与青霉素类的不同侧链结合,即出现了青霉素侧链抗原决定簇,比如氨苄西林和阿莫西林的侧链[3]。从这一层面看,临床判断患者对某一青霉素类抗生素是否过敏,使用该抗生素配制的皮试液进行检测更为稳妥。

阿莫西林和氨苄西林的过敏性

氨苄西林、阿莫西林和青霉素G有共同的基本母核,具有相同过敏反应,但二者较之青霉素G更易形成致敏的多聚物,故过敏反应发生率更高。其原因是侧链酰基的α-氨基,有很强的亲核反应性,易进攻另一分子氨苄西林的β-内酰胺环的羰基,使β-内酰胺环开环,发生多聚合反应。阿莫西林的聚合速度比氨苄西林更快。

头孢菌素类的过敏机制

头孢菌素类的基本母核是7-氨基头孢霉烷酸(7-ACA),因头孢菌素类氢化噻嗪环中的双链与β-内酰胺环中的氮原子孤对电子形成共轭,使β-内酰胺环趋于稳定。此外,头孢菌素类是四元-六元环稠合系统,分子内张力较小;而青霉素类是四元-五元环稠合系统,张力较高,因此头孢菌素类比青霉素类稳定,过敏反应发生率远低于青霉素,与青霉素的交叉过敏率仅在5%～10%[3]。

头孢菌素类以7-ACA为母核,含有7-位的R1取代基和3-位的R2取代基。R1取代基侧链是主要抗原决定簇,不能形成以7-ACA为核心的头孢噻嗪基,故头孢菌素类之间缺乏共同的抗原决定簇,也就不易发生交叉过敏。头孢菌素类药物之间,头孢菌素类和青霉素之间是否会发生交叉过敏,取决于是否有相同的或相似的酰胺侧链。临床工作中曾遇到一名患者,为本院药师,对青霉素G、哌拉西林、头孢氨苄、头孢羟氨苄均无过敏反应;但对阿莫西林和氨苄西林均过敏,口服2～3次即出现全身泛发性丘疹伴剧烈瘙痒。

防治措施

仔细询问过敏史,对青霉素过敏者禁用所有青霉素类的药品,慎用头孢菌素类;避免滥用和局部用药;避免在饥饿时注射该类药品;注射液需临用现配,并以pH值为中性的09%氯化钠注射液为溶剂;氨基酸营养液可增强β-内酰胺类抗生素的抗原性,属配伍禁忌[3]。头孢菌素类皮试液必须以选用的品种配制皮试液;青霉素类抗生素可以用青霉素G作为通用的皮试液,但如能以选用的品种配制皮试液则更为安全。

参考文献

1杨世杰.药理学.第1版.北京:人民卫生出版社,2007:416.

2翁玲玲.临床药物化学.第1版.北京:人民卫生出版社,2007:264-278.

3杨宝峰.药理学.第7版.北京:人民卫生出版社,2008:386-390.