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“抗之霸”邀您“了解抗生素,用好抗生素”
一、抗生素知識大講堂
1、 抗生素歷史
關(guān)于抗生素的早期歷史,可追溯至古代的傳說或記載。從我國的古籍里面,可以找到很多利用微生物或其產(chǎn)物治療疾病的記載。早在《左傳》中(公元前597年)記載說:“叔展曰:有麥曲乎?日:無。……河豚腹疾奈何?”給人的印象是用麥曲可以治療消化系統(tǒng)的疾病。
到了20世紀(jì),弗萊明在研究葡萄球菌的菌落形態(tài)時,偶然污染了青霉菌的一個菌落。他用放大鏡檢查了這個平板,發(fā)現(xiàn)青霉菌落周圍的葡萄球菌菌落被明顯溶解。1929年,弗萊明將霉菌培養(yǎng)物的濾液中所含有的抗細(xì)菌物質(zhì)叫做青霉素并予以報道。第二次世界大戰(zhàn)期間,青霉素的大規(guī)模生產(chǎn)成為燃眉之急,在英美科學(xué)家的協(xié)作攻關(guān)下,其大規(guī)模生產(chǎn)所存在的技術(shù)問題逐步得以解決。于是在短短一年中青霉素便已商品化,而且產(chǎn)量日益增加。正是這種有神奇療效的抗生素,在第二次世界大戰(zhàn)期間,使成千上萬受死亡威脅的生命得以幸存。青霉素也就成為第一個作為治療藥物應(yīng)用于臨床的抗生素。
本世紀(jì)的40年代,將抗生素的歷史揭到新的劃時代的一頁。隨著微生物學(xué)、生物化學(xué)、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)理論的發(fā)展以及分子遺傳學(xué)和新技術(shù)的進(jìn)步,新抗生素的篩選方法已逐步從“機(jī)遇”的傳統(tǒng)方法過渡到更為理性化的新方法。它繼承了過去70年各國科學(xué)家的勞動和智慧所積累下來的豐富經(jīng)驗,在受到青霉素療效卓越的鼓舞和醫(yī)療的需要等因素的推動下,使抗生素研究工作飛躍地向前邁進(jìn)。在這幾十年間,全世界幾乎每一個國家都有人在進(jìn)行抗生素的研究和生產(chǎn),每一年都有新的發(fā)現(xiàn)、新的知識呈現(xiàn)出來。進(jìn)入60年代后,人們從微生物中尋找新的抗生素的速度明顯放慢,取而代之的是半合成抗生素的出現(xiàn)。
到今天,抗生素?zé)o疑是微生物學(xué)史、醫(yī)藥學(xué)史上最偉大的成就之一,發(fā)現(xiàn)它們的故事也是其歷史中極具啟發(fā)性的篇章。抗生素的發(fā)展過程與其他科學(xué)一樣:先有了多年的經(jīng)驗積累,再隨著其他基本科學(xué)的發(fā)展而進(jìn)入到解釋現(xiàn)象的階段,最后通過實驗研究的實踐成為工業(yè)生產(chǎn),才確立了它的地位。同時,抗生素研究的領(lǐng)域和對象日益擴(kuò)大,抗生素科學(xué)正向廣度和深度發(fā)展。 新的抗生素的發(fā)現(xiàn)是無止境的,在人類醫(yī)療需要和相關(guān)學(xué)科技術(shù)不斷發(fā)展等因素的推動下,相信將會開發(fā)和生產(chǎn)出更多理想的抗生素,為人類的健康事業(yè)服務(wù)。
14世紀(jì),歐洲發(fā)生黑死病,三分之一人口死于傳染病。
16世紀(jì),西班牙人將天花病菌帶到美洲,墨西哥茲特克帝國人口減半。
1928年前,病菌一直是人類第一大殺手。
1928年,英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明(Alexandr.Fleming1881-1955)發(fā)現(xiàn)抗生素。
1928年后,抗生素可以治療以前人類束手無策的疾病,如鼠疫、天花、腦膜炎等。
1928年后,千百萬人的生命因抗生素而得到挽救,人類的平均壽命增加了10歲。
1997年,美國疾病管理中心出臺法規(guī),指導(dǎo)醫(yī)生合理使用抗生素。
2003年,國家食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)出呼吁:合理使用抗生素。
2、 抗生素種類
抗生素,顧名思義是抵抗致病微生物的藥物。是由細(xì)菌、真菌或其他微生物在生活過程中所產(chǎn)生的具有抗病原體或其他活性的一類物質(zhì)。用于治病的抗生素除由此直接提取外,還可用人工合成及部分人工合成(稱半合成抗生素)的方法制造而得,形成了龐大的抗生素家族,也是臨床上廣泛應(yīng)用的抗感染藥物。目前,臨床上應(yīng)用的抗生素品種繁多,主要有以下大類。
青霉素類抗生素
(1)青霉素、普魯卡因青霉素、芐星青霉素、青霉素V(苯氧甲基青霉素)。
(2)苯唑西林、氯唑西林
(3)氨芐西林(如必仙素?氨芐西林膠囊)、阿莫西林(如白云山牌阿莫西林膠囊);哌拉西林、阿洛西林、美洛西林、青霉素V。
頭孢菌素類抗生素
常用有頭孢唑林、頭孢氨芐、頭孢拉定(如克必力?頭孢拉定膠囊)、頭孢硫脒(如仙力素?頭孢硫脒)、頭孢呋辛、頭孢克洛(如優(yōu)克諾?頭孢克洛片)、頭孢丙烯(如銀力舒?頭孢丙稀分散片)、頭孢噻肟、頭孢曲松、頭孢他啶、頭孢哌酮、頭孢吡肟、頭孢克肟(如世福素?頭孢克肟膠囊/顆粒)。
喹諾酮類抗菌藥
諾氟沙星、依諾沙星、氧氟沙星(如蓋洛仙?氧氟沙星片)、環(huán)丙沙星(如奎諾仙?鹽酸環(huán)丙沙星片)、左氧氟沙星(如銀力泰?鹽酸左氧氟沙星片)、加替沙星、莫西沙星。
酰胺類/β內(nèi)酰胺酶抑制劑
阿莫西林/克拉維酸[如金力舒?阿莫西林克拉維酸鉀片(7:1)]
替卡西林/克拉維酸、氨芐西林/舒巴坦、頭孢哌酮-舒巴坦、
哌拉西林-三唑巴坦。
大環(huán)內(nèi)酯類抗生素
紅霉素(如白云山牌紅霉素腸溶片)、麥迪霉素、螺旋霉素、乙酰螺旋霉素(如白云山牌乙酰螺旋霉素片)、交沙霉素、柱晶白霉素。
大環(huán)內(nèi)酯類新品種
阿奇霉素(如使力康?阿奇霉素膠囊)、克拉霉素(如使力安?克拉霉素片)、羅紅霉素(如新卡羅?羅紅霉素膠囊)。
四環(huán)素類及氯霉素類抗生素
四環(huán)素、金霉素、土霉素及半合成四環(huán)素類多西環(huán)素(強(qiáng)力霉素)、美他環(huán)素(甲烯土霉素)和米諾環(huán)素(二甲胺四環(huán)素)。
氯霉素、甲砜霉素、
林可霉素類和糖肽類抗生素
林可霉素及克林霉素。
萬古霉素、去甲萬古霉素、替考拉寧。
其他抗生素:
磷霉素、多粘菌素
人工合成抗菌素
磺胺類:
磺胺甲噁唑、磺胺嘧啶、磺胺林、磺胺多辛、復(fù)方磺胺甲噁唑(百炎凈SMZ-TMP)、復(fù)方磺胺嘧啶(磺胺嘧啶與甲氧芐啶SD-TMP)。
呋喃類:
呋喃妥因、呋喃唑酮和呋喃西林。
抗結(jié)核分枝桿菌和非結(jié)核分枝桿菌藥
異煙肼、利福平、乙胺丁醇、吡嗪酰胺、對氨水楊酸。
碳青霉烯類抗生素
亞胺培南/西司他丁、美羅培南和帕尼培南/倍他米隆。
氨基糖苷類抗生素
常用的有:鏈霉素、卡那霉素、核糖霉素、慶大霉素、妥布霉素、奈替米星、阿米卡星、異帕米星、小諾米星、依替米星、新霉素與巴龍霉素、大觀霉素。
3、抗生素使用原則
由于抗生素可用于治療各種感染性疾病,有的人就將抗生素作為萬能藥,不管得了什么病,都用抗生素治療。因此強(qiáng)調(diào)合理使用抗生素,而不是濫用。那么,該如何科學(xué)合理地使用抗生素呢?
(1)病毒性疾病不宜用抗生素治療。上呼吸道感染以及咽痛、咽峽炎,大部分是病毒感染所致,因此這類疾病無需抗生素而應(yīng)使用抗病毒藥物以及中草藥治療。
(2)應(yīng)根據(jù)細(xì)菌培養(yǎng)和藥敏試驗結(jié)果選用抗生素。但如果受條件限制或病情危急,亦可根據(jù)感染部位和經(jīng)驗選用。
(3)抗生素可以治病,同時也會產(chǎn)生副作用,沒有一個抗生素是絕對安全而無副作用的,因此使用抗生素應(yīng)有的放矢,不可濫用。
(4)新生兒、老年人和肝腎功能不全的人應(yīng)慎用主要經(jīng)肝臟代謝和腎臟排泄的毒性較大的抗生素。
(5)預(yù)防性應(yīng)用抗生素要嚴(yán)加控制,盡量避免在皮膚、粘膜等局部使用抗生素,因其易導(dǎo)致過敏反應(yīng),也易引起耐藥菌株的產(chǎn)生。
4、抗生素的前世今生
抗生素是人類醫(yī)藥史上最偉大的成就之一,發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用它們的故事既富有偶然機(jī)遇性的神奇色彩,更有著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度引導(dǎo)不斷更新思路的啟發(fā)性。
早期應(yīng)用及理論初探
麥曲
抗生素的早期應(yīng)用在古代的傳說和典籍中就有相關(guān)記載。在我國的古籍有很多利用微生物或其產(chǎn)物治療疾病的記載。如關(guān)于“曲”在醫(yī)療的應(yīng)用,歷代記載甚多。根據(jù)近年的研究證明“曲”可能就是繁殖在酸敗的麥上的高溫菌“紅米霉”。歐洲、南美等地在數(shù)世紀(jì)前也曾應(yīng)用發(fā)霉的面包、舊鞋、玉蜀黍等來治療疾病。
Ernest Duchesne
從19世紀(jì)70年代起,微生物間的頡頏現(xiàn)象被各國學(xué)者陸續(xù)發(fā)現(xiàn)并報道。1874年羅伯茨(william Roberts)在英國《皇家學(xué)會會報》上首次發(fā)表頡頏現(xiàn)象的報道。20年后 Ernest Duchesne進(jìn)行了進(jìn)一步的研究,隨后陸續(xù)有許多相關(guān)研究報道發(fā)表,其中最有名的是埃默里奇(Emmerich)和洛(O.Low)在1899年發(fā)表的論文。他們利用假單胞桿菌的無細(xì)胞提取物局部治療傷口感染,并取得了較好的效果。這樣,到20世紀(jì)初已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并證明了微生物間頡頏現(xiàn)象大量存在,并且證實在某種情況下,這種作用是由會擴(kuò)散的抗生物質(zhì)引起的。各式各樣的青霉菌菌株和銅綠單胞桿菌成了引人注目的研究對象,并對它們用于治療疾病的可能性進(jìn)行了評價。
青霉素的發(fā)現(xiàn)
在20世紀(jì)的最初近30年,抗生素研究繼承著上一世紀(jì)的尾聲,發(fā)展緩慢。主要的發(fā)現(xiàn)有曲酸、青霉素酸、放線菌素、綠膿菌素的發(fā)現(xiàn)。而這些抗生物質(zhì)效力不高或毒性較大,無大的實用價值。
亞歷山大·弗萊明
1928年,英國細(xì)菌學(xué)家亞歷山大·弗萊明在研究葡萄球菌的菌落形態(tài)時,他的實驗平板中偶然污染了青霉菌的一個菌落。他用放大鏡檢查了這個平板,發(fā)現(xiàn)青霉菌落周圍的葡萄球菌菌落被明顯溶解。他進(jìn)一步研究了這一現(xiàn)象,有意識地在葡萄球菌培養(yǎng)物平板和其它微生物上點(diǎn)和劃線接種了青霉菌,證實了其對葡萄球菌和許多其它細(xì)菌均有裂解作用。然后,弗萊明轉(zhuǎn)向研究青霉菌培養(yǎng)物的無細(xì)胞提取物,發(fā)現(xiàn)它們有顯著的抗細(xì)菌作用。他試著用培養(yǎng)物的濾液局部治療傷口感染,并取得了一些成功。于是在1929年,弗萊明將霉菌培養(yǎng)物的濾液中所含有的抗細(xì)菌物質(zhì)叫做青霉素并予以報道。但是青毒素的提純問題還沒有得到解決,這使這種藥物在大量生產(chǎn)上遇到了困難。
弗洛里
1935年,英國病理學(xué)家弗洛里和僑居英國的德國生物化學(xué)家錢恩合作,重新研究青霉素的性質(zhì)、分離和化學(xué)結(jié)構(gòu),終于解決了青霉素的濃縮問題。
二戰(zhàn)時期美國某報紙以“感謝青霉素”為題高度評價了青霉素的功勞
當(dāng)時正值二戰(zhàn)期間,青霉素的研制和生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到了美國。青霉素的大量生產(chǎn),拯救了千百萬傷病員,成為第二次世界大戰(zhàn)中與原子彈、雷達(dá)并列的三大發(fā)明之一。
這一造福人類的貢獻(xiàn)使弗萊明、錢恩和弗洛里共同獲得了1945年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。
科學(xué)的抗生素時代
20世紀(jì)的40年代將抗生素的歷史揭到新的劃時代的一頁。新抗生素的篩選方法已逐步從“機(jī)遇”的傳統(tǒng)方法過渡到更為理性化的新方法。在這幾十年間,全世界幾乎每一個國家都有人在進(jìn)行抗生素的研究和生產(chǎn),每一年都有新的發(fā)現(xiàn)、新的知識呈現(xiàn)出來。
瓦克斯曼
顯微鏡下的鏈霉菌
瓦克斯曼(Waksman 1888~1978,1952年諾貝爾獎獲得者)是抗生素歷史中另一位重要人物。他和他的學(xué)生Dubos等拋棄了傳統(tǒng)的靠碰巧來分離抗生素的方法,開始通過篩選成千上萬的微生物來有意識、有目的地尋找抗生素。并于1942年,首先給抗生素下了一個明確的定義:抗生素是微生物在代謝中產(chǎn)生的,具有抑制它種微生物生長和活動甚至殺滅它種微生物的性能的化學(xué)物質(zhì)。
在他和他的研究小組對土壤中的微生物區(qū)系研究多年后,1944年發(fā)現(xiàn)了一種新抗生素——鏈霉素,它是由灰色鏈霉菌產(chǎn)生的。在當(dāng)時看來,它是青霉素一種非常理想的補(bǔ)充。鏈霉素發(fā)現(xiàn)的更重要的意義是它改變了結(jié)核病的預(yù)后。采用鏈霉素乃是結(jié)核病治療中的一場革命。它宣告了無特殊治療只能靠臥床靜養(yǎng)和一般支持治療的結(jié)核病治療時代的結(jié)束。
土壤微生物
瓦克斯曼的成就引起人們在世界范圍內(nèi)尋找土壤微生物所產(chǎn)生的其它抗生素,開始了大規(guī)模篩選抗生素的時代。在短短的一二十年間,相繼發(fā)現(xiàn)了金霉素(1947),氯霉素(1948)、土霉素(1950)、制霉菌素(1950)、紅霉素(1952)、卡那霉素(1958)等。這些抗生素的間世,使當(dāng)時的細(xì)菌性疾病與立克次體病得以成功的治療,使人的壽命顯著延長。
半合成抗生素和頭孢菌素
20世紀(jì)60年代后,進(jìn)入了半合成抗生素的時代。1958年,謝漢(N.C.Sheehan)合成了6-氨基青霉烷酸,于是開辟了生產(chǎn)半合成青霉素的道路。在此后的幾年中,人們生產(chǎn)和開發(fā)出了整整一個家族并可按常規(guī)制造的半合成青霉素。1961年,Abraham從頭孢霉菌代謝產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)了頭孢菌素C。由于合成化學(xué)的進(jìn)展和技術(shù)難關(guān)的攻克,將頭孢菌素C水解,加上不同側(cè)鏈后,成功地合成許多高活力的半合成頭孢菌素。經(jīng)過一二十年的發(fā)展,頭孢菌素一代、二代、三代出現(xiàn),如今,以青霉素、頭孢菌素為主體的β-內(nèi)酰胺類抗生物已成為最重要的化學(xué)治療劑。在醫(yī)用藥品銷售市場上,它的消耗量已相當(dāng)于所有其他抗生素量的總和。
后抗生素時代
替考拉寧的化學(xué)分子式
隨著抗生素的廣泛運(yùn)用,在臨床上亦引起了一些問題。細(xì)菌耐藥性是21世紀(jì)全球關(guān)注的熱點(diǎn),它對人類生命健康所構(gòu)成的威脅極不亞于艾茲病、癌癥和心血管疾病所構(gòu)成的威脅。上世紀(jì)90年代以來,針對臨床上感到棘手的MRSA、VRE和PRSP等耐藥菌,從微生物代謝產(chǎn)物中不斷地開發(fā)了一系列非常有效的藥物如:鏈陽性菌素類抗生素共殺霉素、肽類抗生素替考拉寧、達(dá)托霉素和雷莫拉寧等,以及新型抗真菌抗生素Caspofungin、Micafungin和Anidulafungin等,對控制這些耐藥菌和真菌引起的感染起到了重要的作用。
抗生素研究的不斷深入,作用對象的不斷擴(kuò)大,人們在“抗菌”抗生素之外又找到抗腫瘤、抗原蟲、抗寄生蟲等用于人、畜及農(nóng)業(yè)的抗生素。60年代后期,Umezawa等用新抗生素篩選相似的程序,以人體代謝過程中的特殊酶為靶子,篩選出微生物產(chǎn)生的低分子酶抑制劑,拉開了研究微生物產(chǎn)生的生物活性物質(zhì)的序幕。繼而許多學(xué)者陸續(xù)開展這方面研究。到70~80年代,國內(nèi)外發(fā)現(xiàn)并報道的生物活性物質(zhì)逐漸增多,并已有數(shù)十種用于臨床,畜獸醫(yī)或農(nóng)用中。目前已經(jīng)應(yīng)用和正在開發(fā)的主要品種有阿維菌素、依維菌素(由阿維菌素經(jīng)過化學(xué)修飾獲得)、doramectin、moximectin、milbmectin、milbemycin、milbemycin oxime和emanectin、prinomectin等。1990年,Monaghan等將這類微生物產(chǎn)生的活性物質(zhì),命名為生物藥物素。抗生素研究的領(lǐng)域,已不單純局限于“抗菌”抗生素,抗生素研究進(jìn)入一個開發(fā)微生物產(chǎn)生的有實用價值的生理活性物質(zhì)的新階段。
抗生素的歷史還遠(yuǎn)未結(jié)束。尋找新抗生素的工作還需要繼續(xù)進(jìn)行。新的抗生素的發(fā)現(xiàn)是無止境的,這是科學(xué)發(fā)展的必然要求,更是人類健康事業(yè)的需要。
二、特殊人群使用抗生素的注意事項:
孕婦、老人和小孩在抗生素使用上面應(yīng)該非常注意,一般抗生素在青壯年使用不良反應(yīng)比較少。而老人、小孩、孕婦是人體的特殊時期,他們處于特殊的生理狀態(tài),不光是抗生素,任何藥物在這些特殊人群中使用都要加以注意。比如小孩,各個器官發(fā)育得不太完全,有些組織或者器官生長非常迅速,如果我們不慎使用了一些藥物可能造成非常嚴(yán)重的后果。非常明確的是氨基糖苷類的藥物在小兒使用可以引起耳神經(jīng)的損害,導(dǎo)致耳聾和聾啞狀態(tài)。兒童使用四環(huán)素可以引起四環(huán)素牙和骨骼發(fā)育的損害,氯霉素可以引起肝臟損害等。在孕婦用藥過程當(dāng)中,除了考慮成人以外,還需要考慮她腹中的胎兒避免使用對胎兒有影響的藥物,這是非常值得注意的問題。對孕婦相對比較安全的抗生素是青霉素類、頭孢菌素類和紅霉素類的藥物,其他類別的藥