АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

АНТИБИОТИКИ

Антибиотики наряду с синтетическими противомикробными препаратами составляют основу современной химиотерапии. В медицинскую терминологию это понятие ввел С. Вайсман. Ещё раньше было введено понятие «антибиоз». Русский учёный Илья Мечников и французский учёный Луи Пастер обнаружили, что рост некоторых микроорганизмов, в том числе болезнетворных, можно остановить с помощью других бактерий. Термин «антибиозис» ввёл в медицинскую литературу ученик Луи Пастера – Поль Вайлемин.

Явление антибиозиса использовалось в народной медицине более 2,5 тыс. лет назад. Китайцы (2,5 тыс. лет назад) обнаружили, что если прикладывать компресс из створожившегося соевого молочка к инфицированным ранам, то они быстро заживают. Лечебное действие плесени использовал в своей работе Авицена.

В 1871-1872 гг появились работы русских исследователей В.А. Манассеина и А.Г. Полотебнова об использовании плесени для заживления кожных язв у человека. В 1928 г британский учёный Александер Флеминг заметил (случайно), что плесневый гриб Penicillium заразил один из образцов со стафилококком. Флеминг при исследовании установил, что плесень уничтожила бактерии. Это послужило началом научной эры антибиотиков.

Дальнейшая разработка пенициллина проводилась Оксфордской группой ученых, во главе которой стояли Говард Флори и Эрнст Чейн. Они же и выделили впервые кристаллический пенициллин.

Промышленный выпуск пенициллина был налажен только в 1943 г в США, куда Флори передал технологию получения нового лекарства. З.В. Ермольева с сотрудниками обнаружила новый более продуктивный штамм пенициллина крустозин.

У пенициллина оказалась очень высокая антимикробная активность и низкая токсичность. Он быстро вошёл в арсенал лекарственных средств. Так получилось, что его внедрение в практику совпало со второй мировой войной. Его применение позволило избегать нагноения ран, заражения крови и даже гангрены. Благодаря интенсивному лечению, в том числе благодаря пенициллину в строй возвратились свыше 70% раненых.

Опыты с пенициллином доказали возможность получения антибиотиков из микроорганизмов. Открытие новых антибиотиков стало вопросом времени. В 1939 году был выделен грамицидин, в 1942 – стрептомицин, в 1947 г – хлорамфинекол. К концу 40-х годов 20-го столетия было известно более 100 антибиотиков. Поиски новых антибиотиков процесс длительный и кропотливый. Однако к настоящему времени выделено более 20 тысяч антибиотиков. В медицинской практике нашли применение лишь несколько десятков, другие были отсеяны или из-за высокой токсичности или из-за низкой эффективности или по другим причинам.

Классификация антибиотиков проводится по химической структуре или по механизму действия.

По химическому строению антибиотики можно разделить на следующие группы

1. β-лактамные антибиотики

2. Тетрациклины

3. Аминогликозиды

4. Макролиды

5. Линкозамиды

6. Гликопептиды

7. Оксазолидины

8. Другие антибиотики

Не менее интересной является классификация антибиотиков по механизму действия. По этому принципу антибиотики различают по нарушению наиболее важных процессов микробных клеток. Их разделяют на три группы.

1. Антибиотики, нарушающие биосинтез микробной клеточной стенки.

В этой группе будут рассмотрены β-лактамиды, циклосерин и некоторые другие.

2. Антибиотики, нарушающие биосинтез клеточного белка.

Здесь будут рассмотрены антибиотики макролиды, стрептомицин, линкомицин и др.

1. Антибиотики, нарушающие проницаемость клеточной мембраны.

2. В эту группу включаются антибиотики полипептиды, полиены, антимикотики и др.

Кроме того, антибиотики делят ещё на три группы. Это антибиотики, действующие на грам-положительные микроорганизмы и действующие на грам-отрицательные микроорганизмы, а так же действующие на обе группы микроорганизмов. Эта классификация в большей степени относится к антибиотикам, которые нарушают синтез биологической стенки.

Грам-отрицательные бактерии в своём развитии нуждаются в углеводах, минеральных веществах, нитратах.

Грам-положительные микроорганизмы нуждаются в протеинах, витаминах и других веществах, необходимых для их роста, которые сами микроорганизмы не могут вырабатывать.

(Название грамм-положительные и грам-отрицательные микроорганизмы ввёл в научную литературу в 1884 году фармаколог Г. Грам).

Деление микроорганизмов на грам-положительные и грам-отрицательные позволяет показать действие антибиотиков на клеточную стенку микроорганизмов. Объединяя два типа классификации антибиотиков можно определить основной механизм действия некоторых групп антибиотиков

Понимание связи химической структуры и антимикробного действия антибиотиков поможет правильно объяснить спектр их действия, а также позволит проконсультировать медицинского работника в выборе группы антибиотиков для лечения того или иного заболевания.

Антибиотики - β-лактамиды

Антибиотик этой группы относятся к производным двух гетероциклов: тиазолидина и тетрагидротиазина

тиазолидин тетрагидротиазин

Тиазолидиновое ядро входит в более сложную структуру ПЕНАМ, которая наряду с тиазолидиновым кольцом содержит β-лактамное кольцо. Эта система является составной частью 6-аминопенициллановой кислоты

пенам 6-аминопенициллановая кислота

Тетрагидротиазиновое кольцо входит в состав более сложной структурной единицы – цефема, которая также содержит β-лактамное кольцо. Эта сложная система входит в состав 7-аминоцефалоспорановой кислоты

цефем 7-аминоцефалоспорановая кислота

Наличие β-лактамного кольца в обеих группах препаратов объединяет их под общим названием β-лактамиды.

β-Лактамиды группы пенициллина

Пенициллин был получен впервые после долгих исследований группой

Оксфордских ученых, во главе с Г. Флори и Э. Чейном. В 1945 г А.Флеминг, Г. Флори и Э. Чейн были удостоены Нобелевской премии в области медицины.

Под общим названием пенициллины объединяется группа веществ, производных 6-аминопенициллановой кислоты

Получение пенициллинов проводится ферментативным методом. На питательной среде, основу которой составляет кукурузный экстракт, обогащённый фенилуксусной кислотой с добавлением глюкозы, минеральных солей выращивают культуру Penicillium notatum. В 40-е годы в СССР выращивали более продуктивную культуру Penicillium chrustosum.

В настоящее время селекционным образом отработана высокопродуктивная

культура Penicillium notatum. Ферментацию проводят при 20-24 ⁰С при сильной аэрации (1 л воздуха на 1 л жидкости в минуту) в течение 70 часов. После ферментации мицелий отделяют, а из культуральной жидкости антибиотик выделяют органическим растворителем, чаще всего бутилацетатом. Из органического растворителя пенициллин извлекают раствором натрия гидрокарбоната. Затем снова извлекают пенициллин органическим растворителем после подкисления. Операцию повторяют несколько раз для очистки пенициллина. На последней стадии проводят лиофильную сушку натриевой соли пенициллина. Таким же образом получают в настоящее время большинство антибиотиков. Различие заключается в подборе питательной среды. Состав её варьирует в зависимости от добавок необходимых для биосинтеза того или иного антибиотика.

В современных условиях очистку раствора, содержащего антибиотик, а также отделение его от примесей проводят используя колоночную хроматографию, чаще всего применяя для этой цели ионообменные смолы.

Дата добавления: 2015-07-23 | Просмотры: 889 | Нарушение авторских прав