奧硝唑與甲硝唑均屬于硝基咪唑類抗菌藥物，但兩者在化學結構、抗菌譜及不良反應等方面存在差異。
奧硝唑是甲硝唑的衍生物，其分子結構中引入的羥乙基側鏈使其脂溶性更高，組織穿透性更強。抗菌譜方面，奧硝唑對厭氧菌的覆蓋范圍更廣，尤其對脆弱擬桿菌、產氣莢膜梭菌等革蘭陰性厭氧菌的活性優于甲硝唑。在寄生蟲感染治療中，奧硝唑對陰道毛滴蟲、阿米巴原蟲的殺滅作用也更持久。
藥代動力學特性上，奧硝唑半衰期約12-14小時，每日僅需給藥1-2次；甲硝唑半衰期約6-8小時，需每日給藥3次。奧硝唑在腦脊液中的濃度可達血藥濃度的90%，更適合中樞神經系統厭氧菌感染。
不良反應方面，甲硝唑常見金屬味覺異常、胃腸道反應及雙硫侖樣反應，神經系統毒性發生率約10%；奧硝唑神經系統不良反應發生率低于2%，且幾乎無戒酒硫樣反應。但奧硝唑可能導致輕度轉氨酶升高，肝功能異常者需慎用。
臨床應用時，甲硝唑仍是細菌性陰道病、艱難梭菌感染的一線用藥；奧硝唑更多用于腹腔感染、盆腔炎及腦膿腫等嚴重厭氧菌感染。兩者均需避免與華法林等抗凝藥聯用，妊娠期使用均需評估風險收益比。
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