1  河水能杀菌？

二战刚刚结束时，意大利许多城市因为卫生条件太落后而发生了伤寒的大流行。可是，在卡利亚里却有一个地区，人们在一个排污的河流中游泳，还吃河里的生鱼，却很少有生病的。另外，排污河附近的海水也会出现周期性的洁净现象，奇怪，这是为什么呢？

难道河水还能杀菌？卡利亚里（撒丁岛首府）大学的医学教授博兹（Giuseppe Brotzu，1895-1976）马上开始了研究。

2  发现头孢菌素

他将撒丁岛排污河中的河水取来，用琼脂培养基进行培养，最终，他得到了一种顶头孢霉菌。

他发现这些顶头孢霉菌分泌一种物质，可以有效的抵抗伤寒杆菌。但这种物质很不稳定，也难以纯化。经过多次试验，过滤、离心、提取（水、乙酰、丙酮等多种溶剂），最后，他得到了一种混合状态的物质，对葡萄球菌感染及伤寒有特效。

由于缺乏经费，1948年，博兹教授把自己的研究结果发表在一个小杂志上，未能引起意大利科学家的注意。幸运的是，博兹把一份头孢制剂和相关说明送给了撒丁岛上的盟军军医Blyth Brooke（少校军衔），希望能够引起重视。

Brooke马上咨询了英国医学研究委员会，委员会中的一位学者就推荐了钱恩（Ernst Boris Chain，1906-1979年）的诺奖伙伴兼同事弗洛里（Howard Florey，1898-1968）。

1948年7月，弗洛里收到了Brooke的信。当时弗洛里和他的团队正筛选新型抗生素，他立即联系博兹得到了菌株，赶紧组织牛津大学的Guy Newton（1919-1969）和Edward Abraham（1913-1999）等人开始研究。

经过6年的研究，他们发现了三种头孢类化合物：头孢菌素 P、N、C，其中头孢菌素C引起了他们的兴趣。

1957年，BendanKelly和在克里夫登的同事们得到了一种突变菌株，可以大量产生头孢菌素C。

1959年，Guy Newton 和Edward Abraham使用霍奇金 (Sir Alan Lloyd Hodgkin，1914-1998) 博士发明的X射线晶体学方法，对新抗生素的化学结构进行了鉴定。然后他们就头孢菌素C和头孢菌素的核心结构7-氨基头孢烯酸（简称7-ACA）申请了专利。

通过专利许可费，两人得到了巨额的利润，但他们把大部分利润捐献了出来，并设立了多个基金会从事慈善工作。到20世纪结束时，牛津大学已经得到了他们3000万英镑的捐赠。头孢菌素的专利许可费用总计达到了惊人的1.5亿英磅！

头孢菌素的核心7-氨基头孢烯酸（简称7-ACA）是从头孢菌素C中衍生出来，与青霉素的核心（即6-氨基青霉烷酸，6-APA）相似。

后来，葛兰素和礼来等制药公司也加入进来，对7-ACA的旁链作出修改，得出了可以临床使用的抗生素，这就是我们目前所熟知的头孢菌素。

3  已发展至四代的头孢菌素

头孢噻吩（cephalothin）是第一种应用于临床的头孢类药物，由礼来公司于1964年上市，商品名Keflin。

葛兰素研发的Cephaloridine也于同年上市，虽然一度因为可以肌注、血药浓度高等原因更受欢迎，但因不宜口服等因素，逐渐让位，而今，主要作为兽药用于动物感染。

而今，头孢菌素家族人丁兴旺，已发展至四代。

第一代：头孢噻吩（先锋霉素1号），头孢噻啶（先锋2号），头孢氨苄（先锋4号），头孢唑啉（先锋5号），头孢拉定（先锋6号），头孢羟氨苄。

作用特点及临床应用：肾毒性较第二、三代大；对β-内酰胺酶较稳定，不及第二、三代；主要用于耐药金葡菌感染及敏感菌引起的呼吸道、泌尿道感染等。

第二代：头孢孟多（头孢羟唑），头孢呋辛（西力欣、头孢呋肟），头孢克洛（头孢氯氨苄）。此外，头孢丙烯也是二代头孢，西丁钠效果类似于二代头孢。

作用特点及临床应用：对革阳菌较一代略差，对革阴菌做用明显增强，部分厌氧菌高效；对β-内酰胺酶较稳定；对肾毒素较第一代小；主要用于敏感菌所致的呼吸道，胆道及泌尿感染等。

第三代：头孢克肟，头孢噻肟，头孢曲松（菌必治），头孢他啶（复达欣），头孢哌酮（先锋必素）

作用特点及应用：对厌氧菌及革兰阴性菌较强（包括酮绿假单胞菌），对革阳菌作用不及一、二代；对β-内酰胺酶更稳定；对肾基本无毒性；主要用于敏感菌引起的严重感染如泌尿系，肺炎，脑膜炎，败血症及铜绿假单胞菌感染等。其中，头孢他啶是目前抗铜绿假单胞菌最强的抗生素。

第四代：头孢匹罗，头孢吡肟。

作用特点及应用：广谱、高效、对某些革兰阴和阳性菌均有较强大的抗菌作用；对β-内酰胺酶稳定性最高；无肾毒性；主要用于难治感染。