头孢类抗菌药是一类广谱半合成抗生素，于20世纪60年代应用于临床，为目前应用最广的β内酰胺类抗生素，母核为头孢菌素C裂解获得的7-氨基头孢烷酸(7-ACA)。
头孢类抗菌药的作用机制同青霉素类，属繁殖期杀菌药。头孢类抗菌药具有抗菌作用强、耐青霉素酶、疗效高、毒性低、过敏反应较青霉素类少等特点。头孢类抗菌药根据抗菌谱、抗菌活性、对β内酰胺酶的稳定性及肾毒性的不同，将头孢类抗菌药分为第1代到第5代。
一、头孢类抗菌药的作用机制
头孢类抗菌药的作用机制与青霉素相同，主要通过干扰细菌细胞壁主要成分肽聚糖的合成发挥抗菌作用。
临床用药评价公众号：肽聚糖交叉连结成环绕菌体细胞的网状结构，使细菌具有韧性和强度。正常细菌生长及分裂时，肽聚糖五肽首先在胞质中合成，继之被转运至胞质膜外，最后经羧肽酶、内肽酶、转肽酶作用与肽聚糖交叉连结。
这些酶位于胞质膜，亦称青霉素结合蛋白(PBP)，是β内酰胺类药物的作用靶位。由于头孢菌素化学结构中β内酰胺环的酰胺基与肽聚糖五肽相似，头孢菌素可与PBP共价结合使其灭活，因此影响了肽聚糖的合成。
每种细菌含不同的PBP，各种PBP在维持细胞壁完整性中的作用亦不同。不同的头孢菌素品种与不同菌种的PBP结合使菌体形成丝状体、球状体，最终细菌溶解破裂死亡。
二、头孢类抗菌药的耐药机制
(1)产生β内酰胺酶使抗生素水解灭活;(2)抗生素的作用靶位改变;(3)细胞壁的通透性改变，使药物不能到达菌体内的靶位。临床用药评价公众号：细菌耐药性的产生可为一种或多种机制的联合作用。
三、头孢类抗菌药的分类及特点
第四代头孢类抗菌药
硫酸头孢喹肟
药理知识及临床应用知识
头孢喹肟是动物专用第四代头孢菌素抗生素，因其更高的安全稳定性，更小的耐药性以及没有肾毒性等优点，而且硫酸头孢喹肟兼具速效治疗和长效保健两者合二为一的功效，深的养殖场信赖。今天小编为大家介绍头孢喹肟的药物知识，以期为养殖界的有心人提供必备的药物常识。
概述
硫酸头孢喹肟于20世纪80年代由德国Hoechst公司开发，1993年在德国上市，目前国内该药物的制剂较少;而且，不同厂家的制剂水平高低，直接导致了在兽药市场流通的该药制剂使用效果差异很大。据我们调查与研究，现在市场上流通的硫酸头孢喹肟注射液连符合基本的国家标准要求的就比较少，更别说更高的制剂技术体现的效果了。
抗菌的作用机制
硫酸头孢喹肟具有独特的双极性分子结构。它主要表现在其头孢母核的7位为甲氧亚胺基-5-氨基噻唑取代基，其为抗菌活性的必需基团，和第三代头孢菌素不同的是其母核的3位有一个季铵盐基团，即头孢喹肟是一个两性离子，头孢核带负电核，四价季铵离子基团带正电核。
硫酸头孢喹肟的结构决定它具有如下特点：(1)可快速穿透革兰氏阴性细菌的外膜;(2)对β内酰胺酶稳定且亲合力低(细菌产生作用于青霉素类和头孢菌素类的β-内酰胺环而使其药效降低);(3)与青霉素结合蛋白(PBPS是药物作用于细菌细胞壁的靶位点，药物与其结合可阻止细菌细胞壁的合成，而起到杀菌作用)亲合力高;(4)其内在抗菌活性强于第三代头孢菌素。与第三代头孢相比，四代头孢的血浆半衰期长，无肾毒性。
卓越的药效学性质
通过对硫酸头孢喹肟进行广泛的微生物敏感性试验，它主要对几种常见畜禽病原菌的体外抗菌试验结果显示：硫酸头孢喹肟对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)范围在1～2μg/mL之间，对大肠杆菌的MIC范围在≤0.031～0.25μg/mL之间，对链球菌(包括无乳和停乳链球菌)的MIC范围在≤0.031～0.125μg/mL之间，对多杀巴氏杆菌的MIC范围在≤0.031～0.5μg/mL之间，对胸膜肺炎放线杆菌的MIC≤0.031μg/mL。硫酸头孢喹肟对上述几种常见畜禽病原菌的抗菌活性较强。
国外也有很多关于头孢喹肟药效学的研究，Guerin-Faudee等研究了头孢喹肟等抗生素对引起奶牛乳房炎的G+菌、G-菌的抗菌活性，试验结果表明：头孢喹肟对大肠杆菌的MIC范围在≤0.016～0.25μg/mL之间，对各种链球菌(包括无乳和停乳链球菌)的MIC50值为0.03μg/mL，MIC90值为0.25μg/mL，Rose等研究了头孢喹肟对从牛呼吸系统中分离的107株溶血性巴氏杆菌、117株多杀性巴氏杆菌的抗菌活性，结果显示：头孢喹肟对溶血性巴氏杆菌的MIC50、MIC90值分别为0.03μg/ml和0.06μg/ml，对多杀性巴氏杆菌的MIC50、MIC90值分别为0.03μg/ml和0.5μg/ml。尤其是Thomas等进行了头孢喹肟对马呼吸系统分离的多种病原菌的抗菌活性、杀菌曲线、抗菌后效应(PAE)、抗菌后亚抑菌浓度效应(PA-SME)的深入研究，结果表明，其对链球菌、马腺疫链球菌、埃希氏大肠杆菌的MIC范围分别为：≤0.016-0.125μg/ml、≤0.016-0.25μg/ml、≤0.016-0.25μg/ml。
LalitagauriDeshpande等进行了头孢喹肟、头孢噻呋对临床分离的埃希氏大肠杆菌和克雷伯氏杆菌的抗菌活性的对比，结果显示：对埃希氏大肠杆菌和克雷伯氏杆菌，头孢喹肟比头孢噻呋具有更强大的抗菌活性。国内外对头孢喹肟药效学的研究基本一致，结果表明头孢喹肟对临床分离的各种G+菌、G-菌均有较强的抗菌活性。
优良的药代动力学性质
硫酸头孢喹肟的毒理学
硫酸头孢喹肟分别进行了大鼠和小鼠经口急性毒性的研究，结果表明在实验期内均无异常表现，无临床中毒症状，未见死亡，大体剖检未见异常。大鼠和小鼠经口LD50大于5000mg/kg.bw。
用中国仓鼠卵巢细胞(CHO)进行体内微核试验及体外非常规DNA合成试验，结果均为阴性，表明头孢喹肟没有致突变毒性。
在大鼠的繁育试验中，给大鼠口服0，25，250，2500mg/kg.bw的头孢喹肟后，未发现头孢喹肟有繁育毒性。给大鼠按0、25、250、2500mg/kg.bw/日剂量口服头孢喹肟，兔子按0，0.10，0.32，1.0mg/kg.bw/日的剂量口服，均未发现头孢喹肟有潜在致畸毒性。
硫酸头孢喹肟的安全性
硫酸头孢喹肟注射液家兔腿部肌内注射局部刺激实验结果证实：头孢喹肟注射液在5倍剂量(高剂量组，10mg/kg)时其注射部位肌肉组织的药液仍然吸收良好，注射局部亦无充血、水肿、硬结、变性或坏死等刺激性反应现象。因此，头孢喹肟注射液在推荐剂量下肌肉注射具有较高的安全性。
硫酸头孢喹肟的临床应用
头孢喹肟兽医临床主要应用于：(1)巴氏杆菌、副嗜血杆菌、链球菌引起的猪、牛呼吸系统感染;(2)奶牛乳房炎;(3)母猪的乳房炎-子宫炎-无乳综合症(MMA);(4)败血症;(5)皮肤和软组织感染。中国农大对我公司生产的硫酸头孢喹肟注射液进行了临床药效试验，结果表明，硫酸头孢喹肟注射液按2mg/kg.bw和3mg/kg.bw的剂量可有效控制控制猪胸膜肺炎放线菌和多杀性巴氏杆菌感染，降低猪只死亡率，提高存活猪的增重。