ペニシリンG

🧠 全体像：ペニシリンG benzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin） benzylpenicillin（ペニシリンG） は1940年代に実用化された「最初のβラクタム」であり、この系統すべての基準点 reference point 基準点（reference point） reference point（基準点） になる薬である。βラクタム環beta-lactam ring βラクタム環（beta-lactam ring）beta-lactam ring（βラクタム環） がPBPPBP（penicillin-binding protein）に共有結合して細胞壁合成 cell wall synthesis 細胞壁合成（cell wall synthesis） cell wall synthesis（細胞壁合成） を止めるという機序、分裂中の菌にしか効かない時間依存性殺菌薬 time-dependent bactericidal agent時間依存性殺菌薬（time-dependent bactericidal agent） time-dependent bactericidal agent（時間依存性殺菌薬）という性質、βラクタマーゼに弱いという弱点——後続の全ペニシリンはこの基本形に側鎖の改造を重ねてスペクトラムや耐性を変えてきた。ペニシリンGbenzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin）benzylpenicillin（ペニシリンG） 自身の守備範囲はStreptococcus・髄膜炎菌・梅毒トレポネーマTreponema pallidum梅毒トレポネーマ（Treponema pallidum）Treponema pallidum（梅毒トレポネーマ）という狭いグラム陽性・一部グラム陰性菌に限られるが、酸に弱く経口では使えないため必ず注射（IV/IM）で用いる。経口で使いたい場面は化学的に酸に安定なペニシリンVphenoxymethylpenicillinペニシリンV（phenoxymethylpenicillin）phenoxymethylpenicillin（ペニシリンV）が引き継ぎ、確実な服薬を要する場面は難溶性デポ製剤 depot formulation デポ製剤（depot formulation） depot formulation（デポ製剤） のベンザチンペニシリンbenzathine penicillinベンザチンペニシリン（benzathine penicillin）benzathine penicillin（ベンザチンペニシリン）が引き継ぐ、という役割分担になっている。

薬効群の中での位置づけ

⭐ ペニシリンGbenzylpenicillinペニシリンG（benzylpenicillin）benzylpenicillin（ペニシリンG）・V・ベンザチンペニシリンbenzathine penicillin ベンザチンペニシリン（benzathine penicillin）benzathine penicillin（ベンザチンペニシリン） は同じ抗菌スペクトラム antimicrobial spectrum 抗菌スペクトラム（antimicrobial spectrum） antimicrobial spectrum（抗菌スペクトラム） を持つ「同一分子・別の顔」の3兄弟。 違いは化学的安定性と製剤設計だけで、Gは酸に弱く注射用、Vは酸に安定で経口用、ベンザチンbenzathine ベンザチン（benzathine）benzathine（ベンザチン） は難溶性で長時間作用型のデポ筋注、と使い分ける。

機序

flowchart TD
    A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='benzylpenicillin'>ペニシリンG</span>が細菌の細胞壁へ到達"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='penicillin-binding protein'>PBP</span>に共有結合"]
    B --> C["ペプチドグリカンの<span class='jp-term jp-term-diagram' title='transpeptidase'>トランスペプチダーゼ</span>反応を阻害"]
    C --> D["架橋できない細胞壁が積み上がる"]
    D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='autolysin'>自己融解酵素</span>が活性化し<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bacteriolysis (lysis)'>溶菌</span>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bactericidal'>殺菌的</span>）"]
    F["細菌がβラクタマーゼを産生"] -.->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='beta-lactam ring'>βラクタム環</span>を加水分解"| A
    G["グラム陰性菌の外膜"] -.->|"分子が大きすぎて<span class='jp-term jp-term-diagram' title='porin'>ポーリン</span>を通過できない"| A

💡 ペニシリンGbenzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin）benzylpenicillin（ペニシリンG） がグラム陰性菌にほとんど効かない理由は、βラクタマーゼだけではない。 グラム陰性菌の外膜がそもそも分子の大きいペニシリンG benzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin） benzylpenicillin（ペニシリンG） を通しにくく、細胞壁のPBPまで到達できない。アミノペニシリンaminopenicillin アミノペニシリン（aminopenicillin）aminopenicillin（アミノペニシリン） がアミノ基 amino group アミノ基（amino group） amino group（アミノ基） を足して間口を広げたのは、この透過性の壁を越えるための改造だった。

薬物動態

⭐ 時間依存性time-dependent 時間依存性（time-dependent）time-dependent（時間依存性） の殺菌薬 bactericidal agent 殺菌薬（bactericidal agent） bactericidal agent（殺菌薬） なので「MICMIC（minimum inhibitory concentration）を超えている時間（%T>MIC）」が効果を決める。 半減期が短いため、重症感染では4時間ごとの頻回投与、あるいは持続静注が選ばれる。

適応

⚠️ 破傷風でペニシリンG benzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin） benzylpenicillin（ペニシリンG） を第一選択にしない。 破傷風毒素tetanospasmin (tetanus toxin) 破傷風毒素（tetanospasmin (tetanus toxin)）tetanospasmin (tetanus toxin)（破傷風毒素） 自体がGABA放出を阻害する病態であり、GABA-A受容体拮抗作用を併せ持つペニシリンG benzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin） benzylpenicillin（ペニシリンG） は症状を悪化させうる。メトロニダゾールを優先する。

用法・用量

IV/IMのみ。重症感染（神経梅毒neurosyphilis 神経梅毒（neurosyphilis）neurosyphilis（神経梅毒） など）では合計1,800万〜2,400万単位/日を4時間ごとまたは持続静注で分割投与 divided dosing 分割投与（divided dosing） divided dosing（分割投与） する。GBS予防では分娩開始後500万単位を静注し、以後250〜300万単位を4時間ごとに分娩まで反復する。腎機能低下例では投与間隔 dosing interval投与間隔（dosing interval） dosing interval（投与間隔）・用量を調整する。実際の用量は適応・年齢・体重・腎機能で変わるため、施設のプロトコル・添付文書で確認する。

禁忌・注意

• 禁忌：ペニシリン系 penicillins ペニシリン系（penicillins） penicillins（ペニシリン系） への過敏症
• 腎機能：高用量・腎不全で痙攣（βラクタム共通の中枢毒性 central nervous system toxicity中枢毒性（central nervous system toxicity） central nervous system toxicity（中枢毒性））。ペニシリンGbenzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin）benzylpenicillin（ペニシリンG） は特に高用量IVで中枢神経刺激作用が知られる
• カリウム塩製剤：ペニシリンG benzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin） benzylpenicillin（ペニシリンG） カリウムの急速静注・大量投与は、特に腎機能低下患者で高カリウム血症 Hyperkalemia 高カリウム血症（Hyperkalemia） Hyperkalemia（高カリウム血症） を起こしうる

副作用

まとめ

• 最初のβラクタム。PBPに結合して細胞壁合成 cell wall synthesis 細胞壁合成（cell wall synthesis） cell wall synthesis（細胞壁合成） を止める殺菌機序の基準点 reference point 基準点（reference point） reference point（基準点） になる薬。
• 守備範囲は連鎖球菌 streptococcal連鎖球菌（streptococcal） streptococcal（連鎖球菌）・髄膜炎菌・梅毒トレポネーマTreponema pallidum 梅毒トレポネーマ（Treponema pallidum）Treponema pallidum（梅毒トレポネーマ） という狭い相手。グラム陰性菌には外膜透過性の壁もあり効きにくい。
• 酸に弱く経口不可。必ずIV/IMで投与し、半減期が短いため頻回投与・持続静注が必要。
• ペニシリンVphenoxymethylpenicillin ペニシリンV（phenoxymethylpenicillin）phenoxymethylpenicillin（ペニシリンV） （経口）・ベンザチンペニシリンbenzathine penicillin ベンザチンペニシリン（benzathine penicillin）benzathine penicillin（ベンザチンペニシリン） （デポ筋注）とは同じ分子の別の顔で、製剤設計だけが違う。
• 破傷風ではGABA-A受容体拮抗作用のためメトロニダゾールに劣後し、代替に留まる。
• カリウム塩製剤の急速大量投与は腎機能低下患者で高カリウム血症 Hyperkalemia 高カリウム血症（Hyperkalemia） Hyperkalemia（高カリウム血症） のリスクがある。