Cephalosporine
Übersicht
Medizin
Typ
Definition
- Bezeichnung für von der Ausgangsverbindung Cephalosporin C
abgeleitete Substanzen mit antibiotischer Wirkung und chemischer gleicher
Grundstruktur.
Untertypen
Gruppeneinteilung
- Die Einteilung in Gruppen sagt nichts über die Qualität eines
Cephalosporins an sich aus, sondern richtet sich nach ihren Wirkspektren.
Eine höhere Nummer ist also per se weder besser noch schlechter als eine
niedrige Nummer!
| Schmalspektrumantibiotika mit Wirkung v.a. gegen
grampositive Keime (z.B. Streptokokken, Staphylokokken) und
Enterobakterien (z.B. E. coli, Klebsiellen) |
Cefaclor, Cefalexin, Cefadroxil, Cefazolin |
| Erweitertes Spektrum im gramnegativen Bereich (z.B.
Haemophilus) bei noch ausreichender Wirkung um grampositiven Bereich |
Cefuroxim |
| Sehr breites Spektrum im gramnegativen Bereich, aber
schwächer im grampositiven Bereich. Oft zusätzliche Unterscheidung in
Gruppe 3a (ausreichend gegen grampositive Erreger, aber nicht gegen
Pseudomonas einsetzbar) und Gruppe 3b (nicht sicher gegen grampositive
Erreger wie Streptokokken und Staphylokokken, dafür aber gegen
Pseudomonas einsetzbar). Alleiniger Vertreter der Gruppe 3b ist
Ceftazidim. |
Cefixim, Cefpodoxim, Ceftibuten, Cefotaxim, Ceftriaxon,
Ceftazidim |
| Vergleichbar der Gruppe drei, aber sowohl gegen
Staphylokokken (wie Gruppe 3a), als auch gegen Pseudomonas (wie Gruppe
3b) einsetzbar. |
Cefepim |
| Sehr breites Spektrum vor allem im gramnegativen Bereich,
aber auch gegen MRSA einsetzbar. |
Ceftarolin, Ceftobiprol |
Indikationen
- Die Indikationen unterscheiden sich zwischen den verschiedenen Gruppen der
Cephalosporine.
Kontraindikationen
- Infektionen durch nicht empfindliche Erreger
- Enterokokken, Listerien, Mykoplasmen und Chlamydien liegen außerhalb
des Wirkspektrums der Cephalosporine!
- Normalerweise gut verträglich
- Allergien
- Seltener als bei Penicillinen; selten
Kreuzallergien mit Penicillinen, meist
können Cephalosporine als Alternative bei Penicillinallergie eingesetzt
werden.
- Die Wahrscheinlichkeit einer Kreuzallergie wurde lange mit bis zu 10 %
angegeben, liegt nach neueren Auswertungen (2012) jedoch maximal im
Bereich von 1 % bis 2,55 %.
- Für die Häufigkeit einer Kreuzallergie von großen Einfluss scheint
dabei zu sein, ob die Strukturen der Amid-Seitenkette ähnlich sind. So
gelten vor allen Dingen Cefaclor, Cefadroxil, Cefalexin,
Cefatrizin, Cefprozil, und Cefradin
als bei bekannter Allergie auf
Amoxicillin oder
Ampicillin als
potentiell ungeeignet.
- Blutgerinnungsstörungen, Antabus-Syndrom
- Derivate mit N-Methylthiotetrazolseitenkette, z.B. Cefotetan,
können zu Blutgerinnungsstörungen und Antabus-Syndrom führen.
Bemerkungen
Pharmakologie
Typ
- Bakterizid in der Wachstumsphase
Wirkmechanismus
- Hemmung der Mureinsynthese durch Hemmung des quervernetzenden Enzyms
Transpeptidase.
Geschichtliches
- Anders als bei den Penicillinen, bei denen bereits die natürliche
Ausgangsverbindung (Penicillin
G) vermarktet werden konnte, musste bei den
Cephalosporinen die Ausgangsverbindung Cephalosporin C
vor ihrem Einsatz als Arzneistoff einigen Veränderungen unterworfen werden.
- So war die Ausgangssubstanz nur schwach antibiotisch wirksam, zeigte jedoch
auch gewisse Wirkungen bei einigen Penicillin-resistenten Kulturen.
- Durch entfernen der C-Seitenkette erhielt man 7-Aminocephalosporansäure
(7-ACA), die - ähnlich wie die 6-Aminopenicillansäure (6-APA) bei den
Penicillinen - als Ausgangspunkt für die Herstellung synthetischer Cephalosporine diente.
- Heute ist es wirtschaftlicher 7-ACA in einer
siebenstufigen Synthese aus Benzylpenicillin
zu gewinnen, als es aus Cephalosporin C
herzustellen.
Chemie
Grundstruktur
Bemerkungen
- Da die β-Lactamstruktur in den Cephalosporinen
an einen 6er- statt, wie in den Penicillinen, an einen 5er-Ring gebunden
ist, erscheint das Gesamtsystem zunächst weniger stark gespannt und somit weniger reaktiv.
- Ein Großteil dieses Verlustes an Ringspannung wird jedoch durch die
Doppelbindung im 6er-Ring wieder aufgehoben.
- Außerdem dient die Acetoxygruppe der
7-ACA als gute Abgangsgruppe: Wird der β-Lactamring
nucleophil angegriffen, so können die Elektronen zur Acetoxygruppe
"abfließen", was zu einer Verringerung der Elektronendichte am β-Lactamring
und somit zu einer Erhöhung seiner Reaktivität führt.
- Das Vorhandensein der Acetoxygruppe an Position 3 dient auch als
Angriffspunkt für die Metabolisierung der Substanz.
- Durch Spaltung des Esters wird der freie Alkohol erhalten, der deutlich
weniger reaktiv ist und durch intramolekulare Bildung eines Lactons
schließlich eine inaktive Verbindung.
- Die anderen Abbauwege der Cephalosporine entsprechen denen der
Penicilline.
- Auch die Struktur-Wirkungs-Beziehungen entsprechen denen der Penicilline.
Beispiele
Substanzen
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