ペニシリン系抗菌薬の種類と分類特徴

ペニシリン系抗菌薬の種類分類

ペニシリン系抗菌薬の基本分類と作用機序

ペニシリン系抗菌薬は、ベータラクタム系抗菌薬のサブクラスとして分類され、細菌の細胞壁合成を阻害することで殺菌効果を発揮します。これらの薬剤は、ペニシリン結合蛋白（PBP：penicillin binding protein）という細胞壁を作る酵素に結合することで細胞壁合成を阻害し、細菌を死滅させる機序を持ちます。

 

ペニシリン系抗菌薬の分類には、開発の歴史と抗菌スペクトラムの拡大に基づいて以下のような体系があります。

• 天然ペニシリン系：青カビから分離されたベンジルペニシリン（ペニシリンG）
• 広域ペニシリン系：アンピシリン、アモキシシリンなど腸内細菌科への活性を付与
• 抗緑膿菌ペニシリン系：ピペラシリンなど緑膿菌への活性を持つ薬剤
• β-ラクタマーゼ阻害薬配合剤：スルバクタム、タゾバクタム、クラブランサンとの配合剤

これらの薬剤は全て時間依存性の殺菌効果を示し、基本的に腎代謝により体外に排泄されるため、腎機能に応じた投与量調整が必要となります。

 

ペニシリン系天然抗菌薬の特徴と適応

ベンジルペニシリン（ペニシリンG、PCG）は、1928年にアレクサンダー・フレミングによって発見された青カビ由来の天然抗生物質です。スペクトラムは狭域ながら、感受性のある細菌に対しては極めて強力な殺菌効果を発揮する「切れ味のよい」抗菌薬として知られています。

 

主な適応症と効果

• レンサ球菌感染症：溶血レンサ球菌による皮膚軟部組織感染症、緑色レンサ球菌による感染性心内膜炎の第一選択
• 髄膜炎菌感染症：髄膜炎菌性髄膜炎の第一選択薬
• 肺炎球菌感染症：感受性のある肺炎球菌による肺炎の第一選択
• 梅毒：梅毒トレポネーマを含むスピロヘータ属感染症の第一選択

投与方法については、半減期が短いため200-400万単位を4時間ごとに点滴静注するか、24時間持続点滴で投与する必要があります。この頻回投与が臨床現場で敬遠される要因となっていますが、グラム染色で肺炎球菌性肺炎と診断された場合、ペニシリンGによる治療開始から3時間後には菌体がほぼ認められなくなるほどの強力な殺菌効果を示します。

 

副作用として静脈炎が最も頻度が高く、長期投与が必要な骨髄炎などの症例ではPICCカテーテル挿入を検討する必要があります。

 

ペニシリン系広域抗菌薬の治療効果

広域ペニシリン系には、アンピシリン（ABPC）とその経口薬であるアモキシシリン（AMPC）があります。これらは天然ペニシリンにアミノ基を付加することで、腸内細菌科への抗菌活性を拡大した合成ペニシリンです。

 

アンピシリン（ABPC）の特徴
アンピシリンは、ペニシリンGでは効果のない腸内細菌科の一部（大腸菌、インフルエンザ桿菌など）に活性を示します。ただし、Klebsiella属は自然耐性のため使用できません。

 

主な適応症。

• 腸球菌感染症：Enterococcus faecalisの第一選択薬（E. faeciumは耐性）
• リステリア感染症：細菌性髄膜炎でのリステリアカバーとして重要
• 感受性のある腸内細菌科感染症：大腸菌、インフルエンザ桿菌など

投与量は通常2g 6時間ごと、髄膜炎では2g 4時間ごとの点滴静注が標準的です。

 

アモキシシリン（AMPC）の特徴
アモキシシリンは「アンピシリンの経口版」として位置づけられ、バイオアベイラビリティが80%程度と優れた経口吸収性を持ちます。経口ペニシリンの中で最も処方頻度の高い薬剤の一つです。

 

主な適応症。

• 溶連菌咽頭炎：AMPC 250mg 6錠分3 10日間
• 副鼻腔炎・中耳炎：肺炎球菌、インフルエンザ桿菌が原因の場合
• 膀胱炎：尿グラム染色でGNR middleが見える大腸菌感染症

尿路感染症においては、腎排泄により尿中抗菌薬濃度が上昇するため、アンピシリン耐性大腸菌でも治療成功例が報告されています。

 

ペニシリン系抗緑膿菌薬の投与法

ピペラシリン（PIPC）は、従来のペニシリンでは効果のない緑膿菌への抗菌活性を付与した薬剤です。グラム陽性菌に対する活性はペニシリンやアンピシリンに比べると若干劣りますが、グラム陰性菌、特に緑膿菌に対する強力な抗菌活性を持ちます。

 

適応症と特徴

• 緑膿菌感染症：菌血症、肺炎、尿路感染症、皮膚軟部組織感染症の第一選択
• 院内感染対策：「SPACE」と呼ばれる院内感染で問題となるグラム陰性桿菌に活性
• 感受性のある他剤耐性グラム陰性桿菌：Klebsiella、Proteus属の一部に有効

投与方法と注意点
標準投与量は4g 6時間ごとの点滴静注です。重要な注意点として、アミノグリコシド系抗菌薬とは混合せずに時間をあけて投与する必要があります。これは、混合することでピペラシリンの活性が低下するためです。

 

副作用として胆汁うっ滞性黄疸による肝障害が特徴的で、その他のペニシリン系と同様に過敏反応、腎障害、血球減少、消化器症状にも注意が必要です。

 

なお、ピペラシリンが効果のない緑膿菌に対しては、後述するピペラシリン・タゾバクタム配合剤でも効果は期待できません。タゾバクタムの追加により緑膿菌への効果が向上するわけではないためです。

 

ペニシリン系配合剤の選択基準

β-ラクタマーゼ阻害薬配合剤は、ペニシリンの弱点である耐性菌問題を解決するために開発された薬剤群です。これらの配合剤の適切な選択には、感染部位と予想される起炎菌、そして必要な抗菌スペクトラムの理解が重要です。

 

アンピシリン・スルバクタム（ABPC/SBT）
この配合剤は嫌気性菌のカバーが追加された特徴を持ち、スルバクタムがβ-ラクタマーゼのデコイ（おとり）として機能します。

 

適応症。

• 誤嚥性肺炎・膿胸：口腔内嫌気性菌の関与が想定される呼吸器感染症
• 腹腔内感染症：Bacteroides属などの嫌気性菌感染症
• 動物咬傷：犬や猫の咬傷による複合感染

投与量は1.5-3g 6時間ごとが標準的で、日本で最も使用頻度の高い注射用ペニシリン製剤です。

 

ピペラシリン・タゾバクタム（PIPC/TAZ）
この配合剤は「緑膿菌カバーと嫌気性菌カバーがどちらも必要な状況」で最も威力を発揮します。単独で緑膿菌のみ、または嫌気性菌のみをカバーする場合は、それぞれピペラシリン単独やアンピシリン・スルバクタムの方が適切な選択となります。

 

投与量は4.5g 6時間ごとで、世界で最も消費されている注射用抗菌剤として知られています。ただし、その広域性から安易な使用は避け、明確な適応を確認してから選択することが重要です。

 

アモキシシリン・クラブランサン（AMPC/CVA）
経口薬として使用されるこの配合剤は、日本ではアモキシシリンの配合比率が海外と比べて低いため（125mg/125mg）、しばしばアモキシシリン単独薬と併用されます。

 

この「オグサワ」と呼ばれる併用療法（オーグメンチン®とサワシリン®）は、一部の県では保険適用で問題となる場合があるため、事前確認が必要です。

 

主な適応は動物咬傷やインフルエンザ桿菌感染症でペニシリナーゼ産生菌をカバーする場合です。

 

これらの配合剤選択では、感染症の重症度、起炎菌の推定、患者の腎機能、アレルギー歴を総合的に評価し、最も適切で狭域な薬剤を選択することが抗菌薬適正使用の観点から重要です。

 

参考：日本感染症学会による抗菌薬適正使用支援プログラムの詳細
https://www.kansensho.or.jp/