1 药理药效特征
1．1作用机制
大量研究证实，氟喹诺酮类的作用机制主要是拮抗细菌的DNA回旋酶（gyr），阻碍细菌DNA合成导致细菌死亡。DNA回旋酶由A、B两个亚型分子构成。较早开发的氟喹诺酮类药物主要通过抑制DNA回旋酶A亚单位（gyrA）的切割及封口活性。近来研究发现，新氟喹诺酮类药物可能同时作用于gyrA和gyrB，只是作用机制可能不同。其依据为B亚型的突变可改变细菌对新氟喹诺酮类药物的敏感性。此外，当RNA或蛋白质的合成受到抑制时，氟喹诺酮类药物的杀菌活性会降低。
1．2 药代动力学
氟喹诺酮类药物口服吸收好，组织分布广，可分布于各种组织体液和器官，特别在肾、肝、肺及皮肤组织中分布良好。口服后1～2h达到血药峰浓度，较早开发的该类药物血浆清除半衰期一般在3～8h，需每日2～3次给药。近年研发的新药中t1/2呈延长的趋势。延长t1/2可减少用药次数，方便患者，提高用药依从性。如盐酸莫西沙星半衰期12～15.2h，每日1次服药。
研究表明，氟喹诺酮类药物为浓度依赖型，其对致病菌的杀菌作用取决于峰浓度，而与作用时间关系不密切。用来评价浓度依赖型药物杀菌效果的PK/PD参数主要有AUC24h/MIC和Cmax/MIC。氟喹诺酮类药物同样如此。近年来对氟喹诺酮类药物的PK/PD研究表明，AUC24h/MIC对临床有效率有很强的预见性，并建议AUC24h/MIC>125为临床药物应达到的目标。如环丙沙星，当AUC24h/MIC<125时，临床有效率为42%，细菌清除率仅为26％，而当AUC24h/MIC>125时，临床有效率为80％，细菌清除率达82％。
1．3 抗生素后效应（PAE）
所有抗菌素都有不同程度的抗生素后效应。在对喹诺酮类药物的体外PAE研究中发现，此类药物对G+和G-菌均有明显的PAE，对不同细菌其PAE不同，且随着抗菌药浓度的增加，PAE随之延长。但当浓度比MIC高出10倍时，浓度再增加则PAE无明显增加。体内PAE长于体外，概因药物在体内的代谢是持续过程，由峰浓度降低到MIC的过程中在体内产生叠加的PAE。此外体内存在抗生素后促红细胞效应，在感染部位将对受试菌产生较长的体内PAE。PAE使药物的有效性得以延续，设计临床给药方案必须考虑此效应，应根据血浆清除半衰期和PAE，适当延长给药间隔，进一步优化给药方案。此外，PAE在联合用药方案的评价上也有一定应用。如两药联用后PAE呈协同或相加性作用者，原则上应减小其药物的单剂量，延长用药间隔。
2、光毒性及其与结构的关系
喹诺酮类药物的不良反应主要有光毒性、中枢神经系统毒性、心脏毒性、胃肠道反应、肝毒性、泌尿系统毒性等，其中尤以光毒性最为常见，在此类药物的开发中最为重视。
光毒性是喹诺酮类药物中较为严重的毒性反应。由于某些喹诺酮类药物的光稳定性较低，服用后可能发生光诱导突变和光致癌作用。沉着在皮下的某些药物，经紫外线照射可产生皮肤的色素沉着，并引起皮肤过敏反应，如红斑、瘙痒、风疹、皮疹等，严重者甚至会出现皮肤脱落现象。一般认为喹诺酮类的光毒性反应和产生单线态氧有关。研究表明具有不同光毒性反应的喹诺酮化合物产生单线态氧的产生速率和其光毒性呈正相关。
与喹诺酮类药物构效关系相似，人们已认识到某些不良反应与围绕喹诺酮母核的取代基有关。这方面以有关光毒性构效关系的研究报道较多。一般认为8位取代基决定光毒性的大小，8位卤素取代可提高吸收度从而增强抗菌活性，但其光毒性极大；引入烷氧基可降低光毒性，如8位引入甲氧基后与引入卤素原子相比，对抗G+、G-菌活性影响不大，但是光毒性却大为降低；引入乙氧基光毒性最低但是抗菌活性降低。此外5位取代也与光毒性有一定的关系。如司帕沙星，8位F取代，5位有氨基取代，在喹诺酮类药物中光毒性最大，小剂量即可引起光敏反应。有报道5位取代基引起光毒性大小的顺序为CH3>>H>NH2。
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