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बीटा-लैक्टम एंटीबायोटिक दवाओं के पेनिसिलिन समूह के रूप में, एम्पीसिलीन पहला ब्रॉड-स्पेक्ट्रम पेनिसिलिन है, जिसमें ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव एरोबिक और एनारोबिक बैक्टीरिया के खिलाफ इन विट्रो गतिविधि होती है, जिसका उपयोग आमतौर पर श्वसन पथ, मूत्र के जीवाणु संक्रमण को रोकने और इलाज के लिए किया जाता है। पथ, मध्य कान, साइनस, पेट और आंत, मूत्राशय और गुर्दे, आदि अतिसंवेदनशील बैक्टीरिया के कारण होते हैं।इसका उपयोग मुंह से, इंट्रामस्क्युलर इंजेक्शन या अंतःशिरा जलसेक के माध्यम से सीधी सूजाक, मेनिनजाइटिस, एंडोकार्टिटिस साल्मोनेलोसिस और अन्य गंभीर संक्रमणों के इलाज के लिए भी किया जाता है।सभी एंटीबायोटिक दवाओं की तरह, यह वायरल संक्रमण के इलाज के लिए प्रभावी नहीं है।
एम्पीसिलीन बैक्टीरिया को मारकर या उनकी वृद्धि को रोककर कार्य करता है।ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में प्रवेश करने के बाद, यह कोशिका दीवार बनाने के लिए बैक्टीरिया द्वारा आवश्यक एंजाइम ट्रांसपेप्टिडेज़ के अपरिवर्तनीय अवरोधक के रूप में कार्य करता है, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका दीवार संश्लेषण में बाधा आती है और अंततः कोशिका लसीका होता है।