Các fluoroquinolon cũ (như ciprofloxacin, ofloxacin) không phải là loại thuốc đáng tin cậy chống lại một số chủng liên cầu và vì thế, một số thầy thuốc phản đối mạnh mẽ việc sử dụng những thuốc này trong điều trị nhiễm trùng da và viêm phổi mắc phải ở cộng đồng. Một số trường hợp viêm phổi phế cầu đã tiến triển thành viêm màng não phế cầu trong khi điều trị fluoroquinolon, có thể là do vi khuẩn kháng thuốc. Cùng với việc triển khai những thuốc mới hơn như sparfloxacin và trovafloxacin, viêm phổi mắc phải ở cộng đồng đã trở thành một chỉ định điều trị nữa của fluoroquinolon được FDA phê chuẩn. Ngoại trừ sparfloxacin và trovafloxacin, phần lớn vi khuẩn kị khí không nhạy cảm với các fluoroquinolon. Tóm lại, các fluoroquinolon hiệu quả trong điều trị nhiễm trùng do vi khuẩn hiếu khí gram âm và gram dương khi số liệu cho thấy có nhạy cảm.

Sử dụng hệ thống phân loại như cephalossporin, có thể chia các fluoroquinolon thành 4 nhóm. Các quinolon thế hệ 1 (acid nalidixic và cinoxacin) chỉ được dùng trong diều trị nhiễm trùng đường tiết niệu (UTI) không biến chứng. Hiện nay việc sử dụng những thuốc này bị hạn chế do vi khuẩn kháng thuốc.

Các quinolon thế hệ 2 hay fluoroquinolon, đặc trưng bởi việc thêm nguyên tử fluorin vào cấu trúc quinolon, được đưa ra thị trường vào giữa những nǎm 1980. Các thuốc thế hệ 2 gồm ciprofloxacin, enoxacin, grepafloxacin, lomefloxacin, norfloxacin và ofloxacin. Các thuốc này có dược lực học tiến bộ hơn thuốc thế hệ đầu và có tác dụng chống nhiều loại vi sinh vật gây nhiễm trùng. Các thuốc thế hệ 2 biểu hiện tǎng hoạt tính chống gram âm và tác dụng toàn thân. So với các quinolon thế hệ 1, các fluoroquinolon có khá ít tác dụng phụ, và vi khuẩn không nhanh chóng kháng thuốc. Việc sử dụng trên lâm sàng bao gồm nhiễm trùng tiết niệu và viêm đài bể thận không biến chứng và có biến chứng, bệnh lây qua đường tình dục (STD), viêm tuyến tiền liệt, nhiễm trùng da và mô mềm. Norfloxacin là thuốc đầu tiên thuộc nhóm này được đưa ra thị trường nǎm 1986 và có thời gian bán thải ngắn nhất trong số các fluoroquinolon hiện có. Nói chung thuốc được dành để điều trị nhiễm trùng tiết niệu vì thuốc có sinh khả dụng đường uống kém. Norfloxacin có ở dạng uống và dạng tra mắt. Ciprofloxacin là fluoroquinolon có hiệu lực chống Pseudomonas aeruginosa mạnh nhất. Tuy nhiên, nhiều chủng Ps. aeruginsa và Serratia marcescens đã kháng ciprofloxacin. Ciprofloxacin cũng xâm nhập tốt vào xương, do đó thuốc có thể thay thế cho các kháng sinh không dùng đường uống để điều trị viêm xương tủy do vi khuẩn nhạy cảm gây ra. Enoxacin tác động mạnh nhất đến chuyển hóa gan của các thuốc khác. Gatifloxacin, lomefloxacin và moxifloxacin có thời gian bán thải dài nhất nhóm và có thể uống 1 lần/ngày. Ofloxacin là thuốc được bài xuất nguyên vẹn qua thận nhiều nhất. Ofloxacin cũng là fluoroquinolon thế hệ 2 có tác dụng nhất chống Chlamydia trachomatis. Ofloxacin cũng có tác dụng chống Staphylococcus aureus mạnh nhất nhóm, mặc dù nên thận trọng khi dùng các fluoroquinolon thế hệ 2 trong điều trị vi khuẩn này. Ciprofloxacin và ofloxacin lần lượt được cấp phép sử dụng vào tháng 10/1987 và tháng 12/1990. Chúng là những fluoroquinolon được sử dụng rộng rãi nhaaats vì có chỉ định rộng và có ở cả dạng uống, tiêm tĩnh mạch và tra mắt. Ofloxacin còn có ở dạng thuốc nhỏ tai (được cấp phép tháng 12/1997) để điều trị viêm tai ngoài và viêm tai giữa. Grepafloxacin (Raxar(tm)) đã bị tự nguyện thu hồi từ 27/10/1999 do khả nǎng gây tác dụng phụ tim mạch nặng.

Các fluoroquinolon thế hệ 3 bao gồm gatifloxacin, levofloxacin, moxifloxacin và sparfloxacin. Levofloxacin là đồng phân levo và là thành phần hoạt động hơn của hỗn dược ofloxacin triệt quang (raxem). Các fluoroquinolon thế hệ 3 có hoạt phổ rộng chống vi khuẩn gram dương, đặc biệt là chống Streptococcus pneumoniae nhạy cảm và kháng penicillin, và một số tác nhân gây bệnh không điển hình như Mycoplasma pneumoniae và Chlamydia pneumoniae. Các thuốc thế hệ 3 cũng có phổ gram âm rộng nhưng tác dụng chống Pseudomonas kém ciprofloxacin. Chỉ định lâm sàng bao gồm viêm phổi cộng đồng, viêm xoang cấp và đợt cấp của viêm phế quản mạn. Gatifloxacin cũng được cấp phép dùng điều trị nhiễm trùng tiết niệu và lậu. Cả gatifloxacin và levofloxacin đều có ở dạng uống và tiêm tĩnh mạch. Levofloxacin còn có ở dạng nhỏ mắt để điều trị viêm kết mạc do vi khuẩn. Levofloxacin và sparfloxacin được cấp phép tháng 12/1996, còn gatifloxacin và moxifloxacin dược cấp phép tháng 12/1999.

Các fluoroquinolon thế hệ 4 bao gồm trovafloxacin, alatrofloxacin. Trovafloxacin là hoạt chất dùng đường uống, còn alatrofloxacin là tiền chất của trovafloxacin được dùng đường tĩnh mạch. Trovafloxacin có tác dụng rõ rệt chống vi khuẩn kị khí trong khi vẫn giữ được hoạt tính chống gram âm và gram dương của các fluoroquinolon thế hệ 3. Thuốc cũng có tác dụng chống Pseudomonas tương đương ciprofloxacin. Mặc dù chưa được FDA phê chuẩn, song trovafloxacin cũng có tác dụng chống những vi khuẩn kháng thuốc như Streptococcus pneumoniae kháng penicillin. Nồng độ trovafloxacin trong huyết thanh tương đương với nồng độ sau khi sau khi tiêm tĩnh mạch alatrofloxacin hoặc uống trovafloxacin. Trovafloxacin được cấp phép tháng 12/1997 và là kháng sinh uống đầu tiên dùng điều trị dự phòng cho bệnh nhân mổ. Tháng 6/1999, trovafloxacin được giới hạn sử dụng trong những nhiễm trùng nặng nguy hiểm tính mạng hoặc đe dọa phải cắt chi, do thuốc có thể gây những tác dụng phụ nặng trên gan.

Cơ chế tác dụng: ADN có hai sợi. Hai sợi này phải tách ra trước khi sao chép hay phiên mã. Trong quá trình chia tách, ADN có thể bị xoắn cuộn quá mức. ADN gyrase chống lại hiện tượng này. Các tế bào có nhân điển hình không chứa ADN gyrase, nhưng chúng có enzym topoisomerase có chức nǎng này. Fluoroquinolon là những thuốc diệt khuẩn thông qua ức chế ADN gyrase của vi khuẩn; để ức chế topoisomerase ở động vật có vú, nồng độ quinolon trong huyết thanh phải cao gấp 100 - 1000 lần. Chưa rõ việc ức chế ADN gyrase làm tế bào vi khuẩn chết như thế nào. Fluoroquinolon ức chế sự tǎng sinh của những vi khuẩn mọc nhanh cũng như những vi khuẩn mọc chậm hơn.

Fluoroquinolon biểu hiện tác dụng sau kháng sinh (PAE) kéo dài. Vi khuẩn không thể phát triển trở lại trong 2-6 giờ sau khi tiếp xúc với fluoroquinolon, mặc dù không còn phát hiện được nồng độ thuốc. Ngoài ra, fluoroquinolon tập trung trong bạch cầu trung tính của người. Điều này có thể giải thích cho hiệu quả của ciprofloxacin trong điều trị nhiễm mycobacteria. Hiện nay ciprofloxacin thường được dùng trong điều trị nhiễm Mycobacterium avium phức tạp ở bệnh nhân AIDS và phối hợp với các thuốc khác trong điều trị lao đa kháng.

Tương tác thuốc: Các quinolon thế hệ 3, trừ levofloxacin, có thể làm khoảng QT kéo dài. Gatifloxacin, moxifloxacin và sparfloxacin bị chống chỉ định ở bệnh nhân đang dùng những thuốc kéo dài khoảng QT.

Một vấn đề nữa cần chú ý với kháng sinh nhóm fluoroquinolon là chúng có khả nǎng gắn với các cation hóa trị hai và hóa trị ba ở những mức độ khác nhau, là vấn đề cũng gặp khi dùng tetracyclin. Các chất chống acid, sắt bổ sung, và ngay cả các vitamin cùng với muối khoáng như kẽm và calci có thể gắn và làm giảm tới 90% sinh khả dụng đường uống của kháng sinh quinolon. Sắp xếp giờ uống thuốc sẽ ngǎn ngừa sự gắn kết trong dạ dày. Ngoài ra, thầy thuốc không nên bỏ qua những thuốc có chứa cation hóa trị 2 và hóa trị 3. Ví dụ, sucralfat có chứa ion nhôm và gắn với ciprofloxacin. Viên didanosin chứa những chất đệm có ion nhôm và magiê. Sinh khả dụng của ciprofloxacin và norfloxacin giảm khi uống những thuốc này cùng với didanosin.

Những phản ứng có hại: Các fluoroquinolon có khá ít tác dụng phụ và độc tính. Có hai điều cần chú ý khi dùng các kháng sinh này. Do đã thấy những dị dạng sụn ở động vật non dùng quinolon ở liều lớn gấp nhiều lần liều dùng cho người, nên người ta khuyên không dùng thuốc cho trẻ em dưới 16 tuổi. Nói chung, không nên dùng thuốc cho trẻ em, mặc dù nhiều trẻ dùng fluoroquinolon không bị tổn thương sụn.

Người ta cũng chú ý tới tình trạng đứt gân có liên quan tới những liệu trình fluoroquinolon ngắn ngày. Bệnh nhân dùng quinolon nên tránh tập nặng trong khi điều trị và một vài tuần sau khi ngừng thuốc.

Quang độc tính hay gặp khi dùng sparfloxacin và lomefloxacin hơn các fluoroquinolon khác.

Trừ levofloxacin, các quinolon thế hệ 3 gây kéo dài khoảng QT và chống chỉ đinh ở bệnh nhân đang dùng những thuốc kéo dài khoảng QT.

Hai fluoroquinolon có tác dụng phụ nặng đã bị thu hồi hoặc hạn chế sử dụng một thời gian ngắn sau khi đưa ra thị trường. Grapfloxacin được tự nguyện thu hồi khỏi thị trường từ ngày 27/10/1999 do khả nǎng gây tác dụng phụ nặng ở tim mạch. Thuốc chỉ được bán ở thị trường Mỹ trong khoảng 2 nǎm. Trong vòng gần một nǎm bán trovafloxacin (được cấp phép ngày 20/10/1997), việc giám sát hậu mãi đã cho thấy 140 trường hợp tổn thương gan, gồm 14 ca suy gan, có quan hệ nhân quả với việc sử dụng trovafloxacin. Tháng 6/1999, trovafloxacin được giới hạn sử dụng cho một số nhiễm trùng đe dọa tính mạng hoặc có thể phải cắt chi mà sự cần thiết phải dùng thuốc vượt quá nguy cơ bệnh gan. FDA đã giới hạn chỉ bán và sử dụng thuốc ở các bệnh viện và các cơ sở khám chữa bệnh dài ngày.