耐青霉素酶的青霉素
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药学专业知识:青霉素的发现和发展英国细菌学家弗莱明首先发现了世界上第一种抗生素。
1928年英国科学家夏弗莱明外出度假时,把实验室里在培养皿中正生长着细菌这件事给忘了。
三周后当他回实验室时,注意到一个与空气意外接触过的金黄色葡萄球菌培养皿中长出了一团青绿色霉菌,在用显微镜观察这只培养皿时弗莱明发现,霉菌周围的葡萄球菌菌落已被溶解。
这意味着霉菌的某种分泌物能抑制葡萄球菌。
此后的鉴定表明,上述霉菌为点青霉菌,因此弗莱明将其分泌的抑菌物质称为青霉素。
1939年,澳大利亚人瓦尔特弗洛里和德国出生的鲍利斯钱恩,重复了弗莱明的工作,证实了他的结果,然后提纯了青霉素,1941年给病人使用成功。
在英美政府的鼓励下,很快找到大规模生产青霉素的方法,1944年英美公开在医疗中使用,1945年以后,青霉素遍及全世界。
1945年,弗莱明、弗洛里和钱恩共获诺贝尔生理学及医学奖。
青霉素发现挽救了当时成千上万二战士兵的生命,对人类在细菌性疾病治疗方面更具有里程碑意义。
青霉素发展到今天,已有一个庞大家族,各具特色,互补不足。
(一)耐酸青霉素青霉素V:耐酸,口服有效。
不耐酶,对耐青霉素G的金葡菌无效,抗菌谱同青霉素G,但抗菌效力较弱,主要口服用于青霉素适应证的轻症病例。
(二)耐酶青霉素苯唑西林、氯唑西林等:耐酸耐酶,口服有效,对耐青霉素G的金葡菌可有效,抗菌谱同青霉素G,但抗菌效力不及青霉素G。
对耐青霉素G的金葡菌可有效。
主要用于耐青霉素金葡菌的感染。
(三)广谱青霉素氨苄西林、阿莫西林等:耐酸,可口服给药。
抗菌谱较青霉素广,对部分G-杆菌如大肠杆菌、伤寒及副伤寒杆菌、流感杆菌、百日咳杆菌、痢疾杆菌、布氏菌等有较强抗菌作用。
(四)抗铜绿假单胞菌青霉素羧苄西林、哌拉西林等。
青霉素的发现及其应用【摘要】青霉素(Benzylpenicillin / Penicillin)是抗生素的一种,它是从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷的、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素,具有极大的药用价值。
青霉素的发现曾一时轰动了世界,它是人类文明历史上第一种能够治疗人类疾病的抗生素。
本文主要通过对青霉素的发现、分类、制备、药理药效、应用、研究前景等进行了较为详细的概述,这对于人们更充分地了解和认识青霉素的发现过程、充分掌握其药理药效、研究现状和研究前景,具有重要的现实意义和社会意义。
【关键词】青霉素,抗生素,弗莱明,杀菌前言青霉素是人类文明历史上第一种能够治疗人类疾病的抗生素,它的发现曾一时轰动了世界。
青霉素帮助了无数二战的将军与士兵挽回自己的生命,它是被看作是与原子弹、雷达并列的二战三大发明之一。
1944年,青霉素被中国科学家带回中国,译为“盘尼西林”,是有“一两黄金一支”之说的昂贵且珍贵的药品。
神奇的青霉素是抗生素的一种,它是从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷的、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素。
青霉素的应用非常广泛,自从青霉素得到发现和大量生产,世界各地千百万的肺炎、脑膜炎、脓肿、败血症等等当时被认为患上不久就会离开人世的疾病的患者的生命得到了及时的抢救。
1. 青霉素的发现1.1 发现青霉素前20世纪30年代以前,青霉素尚未被发现,人类一直未能掌握一种可以高效治疗细菌性感染的药物。
当时人一旦被检测患了肺结核,毫无疑问的是他不久之后就会离开人世。
为了改变这种局面,科研人员进行了长期探索,但很长的一段时间里都未能取得突破性的进展。
1.2 弗莱明的意外发现[1][2]亚历山大·弗莱明(Alexander Fleming)是长期从事抗菌物质研究的临床细菌学家,青霉素是在他转换研究课题时偶然发现的。
在1928年夏天,弗莱明外出度假时,忘记了把实验室里在培养皿中正生长着细菌,当他3周后回实验室时,一个与空气意外接触过的金黄色葡萄球菌培养皿中长出了一团青霉菌。
青霉素的分类青霉素是一类广泛应用于临床的抗生素药物,它的发现和应用对医学界产生了革命性的影响。
青霉素的分类是基于其化学结构和抗菌谱的不同特点而进行的,不同类型的青霉素在临床上有着不同的应用范围和疗效。
一、天然青霉素天然青霉素是由真菌产生的抗生素,最早由亚历山大·弗莱明于1928年发现。
这类青霉素的代表性药物是青霉素G,也被称为普鲁卡因青霉素。
天然青霉素具有广谱的抗菌活性,对许多革兰阳性细菌和一些革兰阴性细菌都有较好的抑制作用。
然而,由于其结构较为简单,易被细菌产生的酶类降解,因此其抗菌活性较弱,且易出现耐药性。
二、半合成青霉素半合成青霉素是在天然青霉素的基础上通过化学合成进行改造得到的药物。
通过改变青霉素的侧链结构,可以增强其抗菌活性和稳定性。
半合成青霉素的代表性药物是苄青霉素(青霉素V),也被称为青霉素V钾盐。
苄青霉素对革兰阳性细菌和一些革兰阴性细菌具有较好的抑制作用,且相对于天然青霉素来说更稳定,口服吸收良好。
三、广谱青霉素广谱青霉素是在半合成青霉素的基础上进一步改进得到的药物,具有更广泛的抗菌谱。
其中最重要的代表是氨苄青霉素(青霉素G的衍生物)和阿莫西林(苄青霉素的衍生物)。
广谱青霉素对革兰阳性细菌和革兰阴性细菌均有较好的抑制作用,且对某些耐药菌株仍然有效。
广谱青霉素在临床上广泛应用于治疗呼吸道、泌尿道、皮肤软组织等感染疾病。
四、抗酶青霉素抗酶青霉素是通过改变青霉素分子结构,使其能够抵抗细菌产生的酶类降解而得到的药物。
这类青霉素具有较强的抗菌活性,能够有效抵抗细菌产生的酶类降解,从而提高药物的稳定性和疗效。
抗酶青霉素的代表性药物是氨甲苄青霉素(苄青霉素的衍生物)。
抗酶青霉素在临床上常用于治疗对青霉素敏感但产生酶类抗药性的细菌感染。
五、延长青霉素延长青霉素是通过在青霉素分子结构中引入特殊的化学基团,从而延长药物在体内的半衰期,减少用药频率,提高疗效的药物。
这类青霉素的代表性药物是苄唑青霉素和氨苄唑青霉素。
青霉素的作用机制青霉素是一种广泛应用于临床医疗的抗生素,它是由青霉菌属真菌产生的一类天然产物。
自从青霉素的发现以来,它已经拯救了无数患者的生命,被誉为医学史上的里程碑之一。
青霉素的作用机制主要涉及其抗菌活性和对细菌细胞壁的影响。
青霉素的抗菌活性是通过抑制细菌细胞壁的合成来实现的。
细菌细胞壁是细菌细胞外层的一种重要结构,它保护了细菌免受外界环境的侵害。
细菌细胞壁主要由一种称为“胆固醇”的物质构成,它是一种聚糖链和肽链的复合物。
青霉素通过抑制一种称为“横向连接酶”的酶的活性,阻断了细菌细胞壁的合成过程。
这导致细菌细胞壁的合成受阻,细菌无法正常生长和繁殖,从而被青霉素杀死。
除了抑制细菌细胞壁的合成,青霉素还可以通过其他机制对细菌产生杀菌作用。
青霉素能够干扰细菌的蛋白质合成过程,阻断细菌蛋白质的合成,从而破坏细菌的正常代谢和生长。
此外,青霉素还可以通过干扰细菌的DNA合成过程,阻止细菌的遗传物质的复制和传递,从而导致细菌死亡。
青霉素对细菌的选择性作用是由于细菌和人类细胞的细胞壁结构的差异。
细菌细胞壁中的胆固醇是青霉素作用的主要靶点,而人类细胞壁中没有胆固醇,因此青霉素对人类细胞没有明显的毒副作用。
这使得青霉素成为一种相对安全的抗生素,被广泛用于临床治疗。
然而,细菌对青霉素的耐药性已经成为一个全球性的问题。
细菌可以通过多种机制来获得对青霉素的耐药性,例如产生青霉素酶来降解青霉素分子,改变细菌细胞壁结构以减少青霉素的进入,或者增加细菌细胞壁的合成以抵消青霉素的作用等。
这使得原本对青霉素敏感的细菌变得耐药,从而降低了青霉素的疗效。
为了应对细菌耐药性的问题,科学家们正在不断努力开发新的抗生素,或者改进现有的抗生素。
其中一种策略是开发新的抗生素,以应对细菌耐药性的出现。
另一种策略是通过改变抗生素的结构,使其能够绕过细菌的耐药机制,仍然对细菌产生杀菌作用。
这些努力的目标是提高抗生素的疗效,延缓细菌耐药性的发展,从而保护人类免受细菌感染的威胁。
本类药物包括以下四类:
1.天然青霉素,包括青霉素G、青霉素V、主要作用于革兰氏阳性菌、革兰氏阴性球菌、和某些革兰氏阴性杆菌如嗜血杆菌属。
2.氨基青霉素类,包括氨苄西林、阿莫西林、巴氨西林、匹氨西林等。
这一组主要用于对青霉素敏感的革兰氏阳性菌以及部分革兰氏阴性杆菌如大肠杆菌、奇异变形杆菌、沙门菌属、志贺菌属和流感杆菌等。
3.抗葡萄球菌青霉素类,包括本类药物包括氯唑西林、双氯西林、苯唑西林、氟氯西林、甲氧西林、萘夫西林等,本组青霉素对产β内酰胺酶葡萄球菌属亦有良好作用。
4.抗假单胞菌青霉素类,包括羧苄西林、美洛西林、哌拉西林、替卡西林等,本组药物对草兰阳性菌的作用较天然青霉素或氨基青霉素为差,但对某些革兰阴性杆菌包括铜绿假单胞菌有抗菌活性。
细菌对青霉素类产生耐药性主要有三种机制:
1.细菌产生β内酰胺酶,使青霉素类水解灭活;
2.细菌体内青霉素作用靶位——青霉素结合蛋白发生改变;
3.细胞壁对青霉素类的渗透性减低。
其中以第一种机制最为常见,也最重要。
青霉素类抗生素水溶性好,血消除半衰期大多不超过2小时,主要经肾排出,多数品种可经血液透析清除。
耐酶青霉素类:苯唑西林、氯唑西林、双氯西林
广谱青霉素:氨苄西林、阿莫西林
耐酸青霉素:青霉素V
抗绿脓杆菌广谱青霉素类:羧基青霉素类(羧苄西林、替卡西林等)及脲基青霉素类(呋布西林、美洛西林等)。
青霉素类抗生素分类及应用青霉素是一类最早开发并广泛使用的抗生素,在临床上具有广谱抗菌活性。
青霉素类抗生素按照结构和抗菌机制的不同可以分为以下四个主要分类:天然青霉素、半合成青霉素、氨基苄青霉素和特异性青霉素。
下面将就这四类青霉素的分类及应用进行详细介绍。
天然青霉素是从青霉菌属真菌中提取得到的,结构特点是具有四元环的β-内酰胺结构,如青霉素G。
这类药物主要用于治疗革兰阳性菌和某些革兰阴性菌感染,如链球菌感染、肺炎球菌感染等。
然而,天然青霉素易受到青霉素酶的破坏,导致抗药性问题。
因此,为了提高抗药性并扩大抗菌谱,科学家进行了进一步的改造和合成。
半合成青霉素就是基于天然青霉素结构进行化学合成的药物。
通过在天然结构上引入不同的基团或改变侧链结构,使得药物在生物体内更稳定并具有更强的抗菌活性。
典型的半合成青霉素有氨苄青霉素和青霉素V。
氨苄青霉素具有广谱抗菌活性,并且对抗青霉素酶的作用更强,常用于治疗耐青霉素酶产生的金黄色葡萄球菌感染。
而青霉素V广泛用于口腔和上呼吸道感染的治疗。
氨基苄青霉素是青霉素的一种衍生物,具有对青霉素酶的强抑制作用,能有效对抗青霉素酶阳性的细菌。
因此,氨基苄青霉素广泛用于治疗分泌青霉素酶的细菌引起的感染,如金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞杆菌等。
特异性青霉素是指在结构上经过大量改造具有自身独特抗菌谱的抗生素。
特异性青霉素的结构基础上都包含有内酰胺环,如阿莫西林、头孢菌素等。
阿莫西林广泛应用于上呼吸道感染、泌尿道感染等常见感染的治疗,具有既往应用范围延伸到更广的抗菌谱的特点。
总体而言,青霉素类抗生素的应用范围广泛,包括但不限于以下方面:呼吸道感染、泌尿道感染、皮肤感染和软组织感染、中耳炎、鼻窦炎等。
此外,青霉素类抗生素还可以与其他抗生素联合使用,以提高治疗效果。
例如,在某些金黄色葡萄球菌感染中,可以选择氨基苄青霉素与利福霉素联合使用,以达到更好的治疗效果。
需要注意的是,青霉素类抗生素也存在一定的安全性问题。
【药学基础知识】青霉素的知识点梳理青霉素的知识点是卫生事业单位药学常考内容,今天整理药学基础知识重要考点-青霉素。
青霉素它不能耐受耐药菌株(如耐药金葡)所产生的酶,易被其破坏,且其抗菌谱较窄,主要对革兰氏阳性菌有效。
青霉素G有钾盐、钠盐之分,钾盐不仅不能直接静注,静脉滴注时,也要仔细计算钾离子量,以免注入人体形成高血钾而抑制心脏功能,造成死亡。
青霉素类抗生素的毒性很小,由于-内酰胺类作用于细菌的细胞壁,而人类只有细胞膜无细胞壁,故对人类的毒性较小,除能引起严重的过敏反应外,在一般用量下,其毒性不甚明显。
是化疗指数最大的抗生素。
但其青霉素类抗生素常见的过敏反应在各种药物中居首位,发生率最高可达5%~10% ,为皮肤反应,表现皮疹、血管性水肿,最严重者为过敏性休克,多在注射后数分钟内发生,症状为呼吸困难、发绀、血压下降、昏迷、肢体强直,最后惊厥,抢救不及时可造成死亡。
各种给药途径或应用各种制剂都能引起过敏性休克,但以注射用药的发生率最高。
过敏反应的发生与药物剂量大小无关。
对该品高度过敏者,虽极微量亦能引起休克。
注入体内可致癫痫样发作。
大剂量长时间注射对中枢神经系统有毒性(如引起抽搐、昏迷等),停药或降低剂量可以恢复。
使用该品必须先做皮内试验。
青霉素过敏试验包括皮肤试验方法(简称青霉素皮试)及体外试验方法,其中以皮内注射较准确。
皮试本身也有一定的危险性,约有25%的过敏性休克死亡的病人死于皮试。
所以皮试或注射给药时都应作好充分的抢救准备。
在换用不同批号青霉素时,也需重作皮试。
干粉剂可保存多年不失效,但注射液、皮试液均不稳定,以新鲜配制为佳。
而且对于自肾排泄,肾功能不良者,剂量应适当调整。
此外,局部应用致敏机会多,且细菌易产生抗药性,故不提倡。
青霉素类天然青霉素、耐青霉素酶青霉素、广谱青霉素、青霉素+β-内酰胺酶抑制剂天然青霉素(Natural penicillin):青霉素G(Penicillin G)、青霉素V (Penicillin V)、作用于不产青霉素酶的革兰阳性、革兰阴性球菌、厌氧菌耐青霉素酶青霉素(Penicillinase-resistant penicillin):甲氧西林((Methicillin))、苯唑西林(Oxacillin)、萘夫西林(Nafcillin)、氯唑西林(Cloxacillin)、双氯西林(Dicloxacillin)、氟氯西林(flucloxacillin),作用于产青霉素酶的葡萄球菌广谱青霉素:氨基组青霉素、羧基组青霉素、脲基组青霉素氨基组青霉素:氨苄西林(Ampicillin)、阿莫西林(Amoxicillin),作用于青霉素敏感的细菌、大部分大肠埃希菌、奇异变形杆菌、流感嗜血杆菌等革兰阴性杆菌羧基组青霉素:羧苄西林(carbenicillin)、替卡西林(Ticarcillin),作用于产β-内酰胺酶肠杆菌科细菌和假单胞菌,对克雷伯菌和肠球菌无效,可协同氨基糖苷类抗菌药物作用肠球菌脲基组青霉素:美洛西林(Mezlocillin )、阿洛西林(Azlocillin)、哌拉西林(Piperacillin),作用于产β-内酰胺酶肠杆菌科细菌和假单胞菌青霉素与青霉素结合蛋白(PBP)结合,抑制细菌细胞壁合成头孢菌素类第一代头孢菌素:头孢噻啶(Cefaloridne)、头孢噻吩(Cephalothin)、头孢氨苄(Cefalexin)、头孢唑啉(Cefazolin)、头孢拉定(Cephradine)、头孢吡硫(cefapirin)、头孢羟氨苄(Cefadroxil)第二代头孢菌素:头孢盂多(cefamandole)、头孢呋辛(Cefuroxim)、头孢尼西(Cefonicid)、头孢雷特(Ceforanide )、头孢克洛(Cefaclor)、头孢丙烯(Cefprozil)、氯碳头孢(Loracarbef)第三代头孢菌素:头孢噻肟(Cefotaxime )、头孢曲松(Ceftriaxone)、头孢他啶(Ceftazidime,)、头孢唑肟(Ceftizoxime)、头孢哌酮(Cefoperazone )、头孢克肟(Cefixime)、头孢布坦(Ceftibuten)、头孢地尼(cefdinir)、头孢泊肟(Cefpodoxime)第四代头孢菌素:头孢匹罗(cefpirome)、头孢噻利(cefocelis)、头孢吡肟(cefepime)、头孢吡普(ceftobiprole)头孢菌素与青霉素结合白蛋白结合,发挥抑菌和杀菌效果,不同的头孢菌素与不同的青霉素结合蛋白结合。
青霉素类抗生素的特点及临床应用青霉素是人类历史上发现和使用的第一种抗生素,也是第一个能够有效抑制和杀灭革兰阳性菌、革兰阴性球菌及放线菌等病菌的天然抗生素。
由于青霉素具疗效可靠、耐药性低、副作用小及价格低廉等优点,现如今已在临床上得到了广泛应用。
本文主要介绍了青霉素类抗生素的特点及临床应用,希望能够为临床提供一定的参考价值。
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目前,青霉素已经有了几十种不同类型,并在临床上起到了非常重要的作用。
然而由于在青霉素的使用过程中往往会存在一些不科学或滥用现象,因此而大大降低了其疗效,并产生了很多副作用。
作为医务工作者,必须要正确认识和使用青霉素。
以下笔者就根据相关文献资料和临床报道来谈一谈青霉素类抗生素的特点及临床应用。
一、青霉素简介青霉素是抗菌素的一种,又称作青霉素G、青霉素钠、青霉素钾、盘尼西林、配尼西林、苄青霉素钠、苄青霉素钾等。
青霉素分子中含有青霉烷,一者能够破坏细菌的细胞壁,二者能够在细菌细胞的繁殖期起到杀菌作用。
青霉素属于β-内酰胺类抗生素,这类抗生素有很多种类,除青霉素外,还有碳青霉烯类、头孢菌素、头霉素类、单环类等等,青霉素是其中最常见也是使用最广泛的一类。
其实,早在我国唐朝时期,就有裁缝利用长有绿毛的糨糊来治愈被剪刀划破的手指伤口,其原理就是绿毛会产生青霉素素菌,能够起到杀菌的作用,这是人类历史上最早使用青霉素的例子。
1928年英国细菌学家弗莱明首先发现了青霉素,青霉素于是成为了世界上第一种抗生素。
至如今,抗生素已经成为了临床上一种非常常见和普及的药物,因其具疗效可靠、耐药性低、副作用小及价格低廉等优点而深受人们的信赖。
二、青霉素的作用机制和分类1、青霉素的作用机制青霉素类抗生素能够在细菌细胞的繁殖期与细菌细胞膜上的青霉素结合蛋白结合,以起到阻碍细菌细胞壁黏肽合成的作用,从而使失去了黏肽后的细胞壁无法交联,继而造成细胞壁缺损,最终导致细菌细胞破裂死亡。
一文总结青霉素及头孢的作用!β-内酰胺类抗生素【作用机制】抑制肽聚糖的合成——细菌细胞壁缺损——细菌死亡一、天然青霉素——青霉素G(苄青霉素)【体内过程】1、不耐酸,不宜口服。
室温下粉剂稳定,水溶液不稳定2、肌肉注射吸收完全,15-30min达峰浓度3、不易透过血脑屏障,但脑膜发炎时,血脑屏障的通透性增加,青霉素透入脑脊液的量可提高,能达到有效浓度4、99%以原形经肾小管主动分泌,而经尿排泄,可被丙磺舒竞争性抑制5、青霉素的抗菌后效应时间为6-12h(短);混悬剂可延长作用时间【抗菌谱】G+球、G+杆、G-球、螺旋体⭕️注意:对G-杆菌基本无效1、G+球菌:溶血性链球菌、肺炎链球菌、草绿色链球菌、肺炎双球菌、不产青霉素酶的金黄色葡萄球菌和厌氧的阳性球菌2、G-球菌:脑膜炎奈瑟球菌、淋病奈瑟菌(已广泛耐药)3、G+杆菌:白喉棒状杆菌、炭疽芽孢杆菌、破伤风杆菌、产气荚膜梭菌、放线菌属、丙酸杆菌4、螺旋体:梅毒螺旋体、钩端螺旋体、回归热螺旋体【临床应用】——均为首选1、链球菌感染①溶血性链球菌引起的咽炎、蜂窝组织炎、丹毒、化脓性关节炎、肺炎、败血症及猩红热②草绿色链球菌引起的呼吸道感染、脑膜炎、心内膜炎、败血症等2、脑膜炎双球菌和其他敏感菌引起的流行性脑脊髓膜炎3、螺旋体引起的感染:钩端螺旋体病、梅毒、回归热4、G+杆菌引起的感染:破伤风、白喉、炭疽病(应同时合用抗毒素血清)【不良反应】1、过敏反应——尤其是过敏性休克(1)预防①避免局部用药②用药前询问过敏史③使用前做皮肤过敏试验——阳性者禁用,更换青霉素批号后重新做皮试警惕个别人在皮试过程中出现休克——备好抢救用品④注射液需要临时现配⑤每次用药后——观察30min,无反应后方可离去(2)抢救①立即皮下或肌肉注射0.1%肾上腺素0.5-1ml,严重者应稀释后缓慢静注或滴注②必要时可加用糖皮质激素和抗组胺药,以增加疗效,防止复发2、局部刺激:注射部位疼痛、硬结较常发生3、赫氏反应治疗螺旋体病时出现寒战、发热、头痛、咽痛、心动过速等,可能危及生命4、脑毒性大剂量青霉素钾盐注射产生脑毒性。