抗生素是怎么来的?药物源于草

抗生素的发现与新抗生素的获得 (2010-11-28 10:25:03)

标签: 西林 抗生素 青霉素 头孢菌素 细菌 半合成抗生素 链霉素 抗生现象 分类: 抗生素

前段时间,发现“超级细菌”的新闻,在社会上影响很大,甚至使相关的企业股票价格都随之起伏。人们把注意力指向了抗生素。要正确的解读相关的事件,需要有抗生素知识的了解。本组博文就来简说一下抗生素的入门级知识,这也是公民们应该知道的药物科普知识

抗生素如同植物药一样,是来自天然的产物。是由某些细菌分泌的具有抑制或杀灭其他细菌(主要指致病菌)的产物,被人们利用作为抗菌药物治病

为什么自然界中细菌会产生抗生素呢?现在的解释是:在微观世界里,各种肉眼看不到的微生物也存在着生存斗争。细菌的繁殖很快,20分钟就能1裂变为2,成新的一代,数目以等比数列翻倍增加。如有无限的资源,一个细菌的后代一个昼夜多就可传5、60代,充满整个地球。但这种情况根本不可能发生,一个原因是细菌的增殖,还受到其他细菌的限制。细菌之间存在着斗争,弱肉强食,其激烈程度不下于食肉动物界。动物往往是靠尖牙利爪,坚蹄硬角,或者打不赢就跑,…;而细菌就只能靠化学武器—-分泌毒素。某些细菌产生出一些毒素,可以杀死其他种类的细菌或抑制其他细菌的生长,以使自己能最大限度的繁殖。这就是细菌世界里的互相拮抗的抗生现象。其发现导致了抗生素的产生

最早是在上个世纪的20年代末,英国科学家弗莱明在实验室中观察到青霉菌外有抑菌圈。以后分离出青霉菌的分泌物质,并生产得到可够使用的量。临床试验时治疗细菌感染所向披靡,青霉素成为最早的问世的抗生素,拯救了大量的二战伤兵(以前过半的伤兵都死于细菌感染)。另一个抗生素—-链霉素随后问世(1944年),成了当时不治之症—-的肺结核(“痨病”、“白色瘟疫”)的特效药。链霉素是系统研究放线菌(微生物的一类)后的代谢物后,从上万种细菌中发现的一个抗生素,工作量大,极其艰苦,也获得了诺贝尔奖。从此,抗生素成为医生手中不可缺少的新型、神奇武器

在青、链霉素发现后,成功促成了科学界和企业界寻找新抗生素的“淘金潮”。人们到世界各地,甚至是罕有人迹的地方,去寻找新的菌种。然后,按已建立的筛选程序,培养细菌,分类鉴定;在实验室分离提取其分泌物,考查分泌物的抗菌特性,寻找新的抗生素。在40年代后期到50年代,得到了我们现使用的大部分抗生素的类型,如氯霉素、四环素、氨基糖苷类抗生素、大环内酯抗生素等

此后,寻找新抗生素的工作越来越难。能找到的菌种大都研究过了,辛辛苦苦的找来的新菌种,在分离提取,鉴定结构和抑菌研究等海量的工作后,绝大部分的结局都是杯具。不是这个已被人研究过,就是其活力还没有已有的抗生素好。自然得不到新的抗生素

人们也试着采用一些物理化学的方法,如用紫外光照射,用化学药品刺激,去诱发细菌基因的突变,得到新的菌种。但这些方法的成功几率极低,似未见到成功的实例

所幸,化学合成的研究进展很快。人们在确定抗生素的化学结构时必须要全合成被假定的结构,进行对照,如同植物药的研究一样,许多顶尖的合成化学家都参加这类工作,如伍德沃德因全合成青霉素、红霉素等获得诺贝尔奖。这中间积累了大量的化学合成方法,使科学家逐渐有能力合成非常复杂的分子。这些方法使人们可能把天然的抗生素,进行结构上的改变,以期得到更适宜使用的抗生素

在50年代后期,人们从青霉素中切去侧链部分,得到无侧链青霉素核(青霉烷酸),然后再加上人工制作的其他侧链,陆续得到了一系列有独特品质的青霉素成员,现统称为“××西林”,如我们现在常用的广谱口服的阿莫西林。用类似的方法,还从原本抗菌活性很低,根本没有临床价值的头孢菌素C中,得到了头孢菌素的母核。再接上两条人工的侧链,得到一系列的头孢菌素,现已发展到第4代。另外,发明了改造青霉素的母环成头孢的母环的生产方法,现在生产的大部分青霉素产品,都用于头孢菌素的生产。各种头孢菌素成了现常用的抗生素

这种方法得到的抗生素叫做半合成抗生素,特指原料的主要部分是来自天然的抗生素。用类似的方法,使许多天然抗生素获得优秀的品质,升级换代,更便于人们在特定的病例中使用,(自然价格也贵得多)。几乎每一个天然抗生素都有半合成的新成员,成了一个家族。如从四环素的研究中得到的四环素类的多西环素、米诺环素等;从红霉素中得到的红霉素类的琥乙红霉素、罗红霉素、阿奇霉素等;从万古霉素得到去甲万古霉素;从…。自然,修饰天然抗生素的工作也不容易,到80年代后,往往在合成出成千上万的新化合物中,才能筛选出1个可以药用的抗生素

寻找新抗生素的工作,现在仍在进行。但愈来愈难,成果愈来愈少。只有有实力的企业才能做这个工作,而投资也要求越来越高,回报也不容易。好多企业都没有积极性去研究新抗生素

但新抗生素的需求,则不断地增加。其中的一个原因是原有的抗生素产生了愈来愈多的耐药菌

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4901af2b0100mrn2.html


海云青飞,生命进化规律破解者
宗教已经过时了,死了以后再活,这是要多低的智商才会相信这种鬼话
气功大师都是有意无意的骗子,成仙成佛只在传说中,静态永生 实是死亡的代名词
唯一有现实性的成道捷径只有 主动进化动态永生

微信搜索 海云青飞 关注公众号

你有关宇宙奥秘,生命进化,人生成功,感情困惑,心理问题,家庭教育等,都可以得到超越时代的指引

海云青飞 主要作品:《直立人归来》 - 《修行是最大的骗局》 - 《悟道进化生物学》 - 《悟道相对论》