Study on the development and current production statusof the cephalosporins
1 世界范围内已开发头孢菌素类品种分析
1.1 头孢菌素类已开发品种所指范围
R1：H、Na或与COOH形成酯的相关的化合物;
R2：H、OCH3、CH2R5;
R3：为改变本类化合物所引入的侧链;
R4：H、OCH3;
A：巯基杂环、氮杂环、含稠环及其他
图1 头孢菌素类的基本结构(略)
基本构效关系：R1：注射用药为口服用药。头孢呋辛头孢呋辛酯，头孢替安头孢替安酯。R2：扩大抗菌谱，增强抗菌活性，改变药物通透性，影响药动学性质，克服其不稳定性。R3：扩大抗菌谱，增强抗菌活性，对酶稳定。R4：增强对酶的稳定性。
1.2 临床应用已开发品种的分类自1964年，美国E.Lilly开发成功头孢噻吩以来，四十年间，世界范围内已上市品种多达50余种，他们分属于第一代～。第一代 头孢噻吩(注射)、头孢噻啶(注射)、头孢来星(口服)、头孢氨苄(口服)、头孢唑林(注射)、头孢拉定(口服、注射)、头孢匹林(注射)、头孢乙腈(注射)、头孢羟氨苄(口服)、头孢替唑(注射)、pivcelexin ausocef(口服)、头孢西酮(注射)、头孢沙定(口服)、头孢硫脒(注射);口服6种，注射9种。第二代 头孢孟多(注射)、头孢呋辛(注射)、头孢呋辛酯(口服)、头孢西丁(注射)、头孢克洛(口服)、头孢曲嗪(口服)、头孢美唑(注射)、头孢替安(注射)、头孢替安酯(口服)、头孢磺啶(注射)、头孢替坦(注射)、头孢雷特(注射)、头孢尼西(注射)、头孢普罗(口服);口服5种，注射9种。第三代 头孢噻肟(注射)、头孢哌酮(注射)、头孢曲松(注射)、头孢甲肟(注射)、头孢唑肟(注射)、头孢他定(注射)、头孢匹胺(注射)、头孢拉(注射)、头孢咪唑(注射)、头孢克肟(口服)、头孢米诺(注射)、头孢特仑酯(口服)、头孢泊肟酯(口服)、头孢地嗪(注射)、头孢地尼(口服)、头孢唑南(注射)、头孢他美酯(口服)、头孢卡品酯(口服)、头孢妥仑酯(口服)、头孢布烯(口服);口服8种，注射12种。 头孢吡肟(注射)、头孢匹罗(注射)、头孢噻利(注射)、头孢唑南(注射)、头孢克定(注射);全为注射。此外，型头孢菌素类品种有氟氧头孢、拉氧头孢、氨曲南和卡芦莫南，均属第三代注射品种。
1.3 国外开发品种给我们的通过上述品种介绍，可以得到以下认识：(1)第一代头孢菌素类以7ACA、7ADCA为母核，C7位多以α氨基苯乙酸为主;C3位有少数，即吡啶及衍生物或巯基噻二唑及巯基三氮唑或以甲氧基取代;C2位以H为主，少数成钠盐，个别成酯。未形成系统的思，品种为窄谱，不耐酶。第二代头孢菌素品种在母核上引入GCLE;C7位伯胺外，同时还引入甲氧基。仍未形成系统的思，品种抗菌谱增宽，耐酶性有所提高。在第一、二代基础上，第三代头孢菌素品种C7位上引入2(2氨基4噻唑基)乙酰基，且在乙酸的α位上进行多种尝试，以(Z)2(2氨基4噻唑基)2(甲氧亚胺)乙酰基最成功，进而衍生到相关化合物，如图2表示，而C3位的仅起互补的作用。因而品种发展到广谱、高效耐酶的水平。进入20世纪90年代后，头孢菌素发展快，已上市三、四个品种均为C7引入氨噻肟侧链后，对C3位直接引入含氮杂环或含氮稠环，如N甲基吡咯烷酮、2，3环戊烯吡啶等，由于C3位引入含正电荷的季胺基团，增加了药物对细胞膜的穿透力，因此显示出比第三代头孢菌素更强的活性。由此药物工作者，是否在C7、C3的上运用由第三代、结构的成功之处，以研发更有效的新品种。