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头 孢 菌 素 类（cephalosporins）是 一 系 列 半 合 成 抗 生 素，其 共 同 母 核 为 7- 氨基头孢烷酸（7-aminocephalosporanic acid，7-ACA），由顶头孢霉菌（Cephalosporium acremonium）培养液中分离得到的头孢菌素 C裂解生成。本类抗生素的活性基团也是β - 内酰胺环，与青霉素类有着相似的理化特性、生物活性、作用机制和临床应用，具有抗菌谱广、杀菌力强、对 β - 内酰胺酶较稳定以及过敏反应较青霉素少等特点。该类药物发展较快，根据头孢菌素的抗菌谱、抗菌强度、对 β - 内酰胺酶的稳定性及对肾脏毒性，可分为五代。
第一代头孢菌素：供注射用的有头孢噻吩（cefalotin，先锋霉素Ⅰ）、头孢唑林（cefazolin，先锋霉素Ⅴ）、头孢乙腈（cefacetrile，先锋霉素Ⅶ）、头孢匹林（cefapirin，先锋霉素Ⅷ）、头孢硫脒（cefathiamidine，先锋霉素 18）、头孢西酮（cefazedone）等。供口服用的有头孢氨苄（cefalexin，先锋霉素Ⅳ）、头孢羟氨苄（cefadroxil）等。供口服和注射用的有头孢拉定（cefradine，先锋霉素Ⅵ）。
第二代头孢菌素：供注射用的有头孢呋辛（cefuroxime）、头孢孟多（cefamandole）、头孢替安（cefotiam）、头孢尼西（cefonicid）、头孢雷特（ceforanide）等。供口服用的有头孢呋辛酯（cefuroximeaxetil）、头孢克洛（cefaclor）等。
第三代头孢菌素：供注射用的有头孢噻肟（cefotaxime）、头孢唑肟（ceftizoxime）、头孢曲松（ceftriaxone）、头 孢 地 嗪（cefodizime）、头 孢 他 啶（ceftazidime）、头 孢 哌 酮（cefoperazone）、头孢匹胺（cefpiramide）、头孢甲肟（cefmenoxime）、头孢磺啶（cefsulodin）等。供口服用的有头孢克肟（cefixime）、头 孢 特 仑 酯（cefteram pivoxil）、头 孢 他 美 酯（cefetamet pivoxil）、头 孢 布 烯（ceftibuten）、头孢地尼（cefdinir）、头孢泊肟酯（cefpodoxime proxetil）、头孢妥仑匹酯（cefditoren pivoxil）等。
第四代头孢菌素：供注射用的有头孢匹罗（cefpirome）、头孢吡肟（cefepime）、头孢利定（cefolidine）等。
第五代头孢菌素：供注射用的有头孢洛林（ceftaroline）、头孢吡普（ceftobiprole）等。
【体内过程】 部分头孢菌素类药物耐酸、胃肠吸收好，可口服用药，部分药物可注射给药，亦有部分亲水性较强不宜口服的头孢菌素，通过将其酯化可合成出一系列酯型头孢菌素，供临床口服使用，如头孢呋辛酯、头孢泊肟酯等。
药物吸收后在多数体液组织中分布良好，且易透过胎盘，在滑囊液、心包积液中均可获得较高浓度。第一、二代头孢菌素除个别药物外，多数药物在前列腺、脑脊液等组织中药物浓度较低。第三、四代头孢菌素多能分布至前列腺、眼房水和胆汁中，并可透过血脑屏障，在脑脊液中达到有效浓度。大多数头孢菌素类几乎不代谢，主要以原形经肾排泄，尿中浓度较高，凡能影响青霉素排泄的药物（如丙磺舒）同样也能影响头孢菌素类的排泄。头孢哌酮、头孢曲松则主要经肝胆系统排泄，胆汁中浓度高于血药浓度。多数头孢菌素的 t1/2 较短（0.5～2.0 小时），有的可达 3 小时，但第三代中头孢曲松的 t1/2可达 8 小时。
【药理作用与临床应用】 头孢菌素类为杀菌药，抗菌机制与青霉素类相同，能与细菌细胞膜上的PBPs 结合，妨碍肽聚糖的形成，抑制细胞壁合成。细菌对头孢菌素可产生耐药性，并与青霉素类间有部分交叉耐药。
第一代头孢菌素对 G+ 菌抗菌作用较第二、三代强，但对 G- 菌的作用差。对 G+ 菌产生的 β - 内酰胺酶稳定性较高，但对 MRSA、耐青霉素肺炎链球菌无效。同时对 G- 菌产生的 β - 内酰胺酶不稳定，对耐药肠杆菌以及铜绿假单胞菌无效。主要用于治疗敏感菌所致的呼吸道和尿路感染、皮肤及软组织感染。
第二代头孢菌素对 G+ 菌作用略逊于第一代，对 G- 菌作用强于第一代，对 G- 菌产生的 β - 内酰胺酶稳定性较第一代高。对部分厌氧 G- 球菌、厌氧 G+ 菌有一定作用，但对铜绿假单胞菌无效。可用于治疗敏感菌所致肺炎、胆道感染、菌血症、尿路感染和其他组织器官感染等。
第三代头孢菌素对 G+ 菌的作用不及第一、二代，但仍然有效，而对 G- 菌包括肠杆菌类、铜绿假单胞菌及厌氧菌有较强的作用。其中头孢他啶对铜绿假单胞菌作用为三代头孢菌素中最强者。此类药物对 β - 内酰胺酶有较高的稳定性，但仍可被肠杆菌类细菌产生的 ESBL 和 AmpC 酶水解。可用于敏感菌所致危及生命的败血症、脑膜炎、肺炎、骨髓炎及尿路严重感染的治疗，其中头孢他啶、头孢哌酮、头孢匹胺能有效控制严重的铜绿假单胞菌感染。
第四代头孢菌素对 G+ 菌、G- 菌均有高效，其中对金黄色葡萄球菌等 G+ 菌作用强于第三代头孢菌素，对 G- 杆菌作用与第三代头孢菌素相似，但对 β - 内酰胺酶高度稳定，对 G- 杆菌产生的 ESBL 及AmpC 酶较稳定。对铜绿假单胞菌作用与头孢他啶相仿，可用于治疗对第三代头孢菌素耐药的细菌感染，亦可用于敏感菌所致各种严重感染的经验治疗，如中性粒细胞缺乏伴发热的患者。
第五代头孢菌素为具有抗 MRSA 活性的头孢菌素，对 G+ 菌的作用强于前四代，尤其对 MRSA、耐甲氧西林表皮葡萄球菌（MRSE）、耐青霉素肺炎链球菌、耐万古霉素金黄色葡萄球菌有效，对一些厌氧菌也有很好的抗菌作用，对 G- 菌的作用与第四代头孢菌素相似。对大部分 β - 内酰胺酶高度稳定，但可被大多数金属 β - 内酰胺酶和 ESBL 水解。主要用于敏感菌引起的急性细菌性皮肤软组织感染、敏感菌包括 MRSA 所致社区获得性肺炎和医院获得性肺炎等，还可以治疗 G- 菌引起的糖尿病足感染。
【不良反应】 头孢菌素类药物毒性较低，不良反应较少，常见的是过敏反应，多为皮疹、荨麻疹等，过敏性休克罕见，但与青霉素类有不完全交叉过敏现象，青霉素过敏者有 5%～10% 对头孢菌素类发生过敏。口服给药可发生胃肠道反应，静脉给药可发生静脉炎。部分第一代头孢菌素如头孢唑林大剂量使用时可损害近曲小管细胞而出现肾毒性，可引起血尿素氮、肌酐升高、少尿或蛋白尿等；第二代头孢菌素较之减轻；第三、四代头孢菌素对肾脏基本无毒性。第三、四代头孢菌素偶见二重感染，头孢孟多、头孢哌酮可引起低凝血酶原血症或血小板减少而导致严重出血。大剂量使用头孢菌素类可发生头痛、头晕以及可逆性中毒性精神病等中枢神经系统反应。
【药物相互作用】 头孢菌素类与其他有肾毒性的药物合用可加重肾损害，如氨基糖苷类、高效利尿药。与乙醇同时应用可产生“双硫仑”样反应，故本类药物在治疗期间或停药 3 天内应忌酒。
