头孢布烯是一种广泛应用于临床治疗的抗生素类药物，具有强大的抗菌活性和广谱的杀菌作用。其独特的化学结构和作用机制使其在医学领域备受关注。
简介：口服头孢菌素由于其良好的吸收性和方便的服用方式，在临床治疗中得到广泛应用。然而，由于大多数细菌都能产生β-内酰胺酶，导致头孢菌素失去活性，疗效受到影响。因此，在第三代头孢菌素的研发中，增强头孢菌素对β-内酰胺酶的稳定性成为一个重要目标。
头孢布烯，又称头孢布坦，属于第三代口服头孢菌素类抗生素。头孢布烯对大多数革兰氏阴性菌有很强的抗菌活性，对β-内酰胺酶有较强的稳定性，具有抗生素后效应，临床上主要用于敏感菌株引起的感染。
1. 化学结构
头孢布烯分子式为C15H14N4O6S2，分子质量为 410.42，化学名为[6R-[(6Α,7Β(Z)]]-7- [[2-(2-氨基-4-噻唑基)-4-羧基-1-氧-2-丁烯基]氨基]-8-氧-5-硫杂-1-氮杂二环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸，CAS号97519-39-6。结构式如图所示。
2. 特点及其作用机制
从结构看，β-内酰胺键因为有羧基丁烯酰胺保护，使得其与其他头孢菌素相比，具有更强的β-内酰胺酶稳定性。头孢布烯7-位的氨基所连接的氨基噻唑环具有较强的抗菌力，而2-位羧基游离，使得它可以更好的被小肠直接吸收。
头孢布烯的作用机制与其它的β-内酰胺抗生素相同，系与细菌中的一个或多个青霉素结合蛋白(PBPS)结合，抑制了酶的活性，从而使得细菌的细胞壁无法形成，细菌最终由于细胞壁自溶性酶的活性而溶解。
3. 用途：
头孢布烯对大多数革兰氏阴性杆菌、链球菌以及部分阳性球菌有较强的抗菌作用。由于其特殊的侧链结构--羧亚乙基侧链，使得头孢布烯对质粒介导的β-内酰胺酶高度稳定，用于治疗由敏感菌株引起的各种感染，包括上呼吸道感染、下呼吸道感染、沁尿系统感染、肠炎和胃肠炎等。
4. 合成
（1）头孢布烯母核的合成
日本盐野义公司首先开发了以青霉素G为起始原料，经3-羟基化合物合成头孢布烯母核的合成。合成路线如下：
（2）头孢布烯7β-位侧链中间体的合成
1991年，CN1014241B报导了以2-氯乙酰基乙酸二苯甲酯为原料，经过Michael加成消除、成环、水解制得中间体。合成路线如下：
（3）头孢布烯母核与7β-位侧链中间体的结合
头孢布烯母核和7β-位侧链中间体是通过酰胺化反应合成的。目前，文献已报道的合成方法主要是化学酰化法，如酰氯、酸酐等与头孢布烯母核的7β-氨基进行缩合，如图。
参考文献：
[1]王晨,祁洁,崔晨辉等. 顶空气相色谱法测定头孢布烯中三乙胺的残留量 [J]. 广东化工, 2021, 48 (09): 268-269+262.
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