1、抗生素類藥物的研究進展及應用前景 摘要：抗生素最初曾被命名為抗菌素，是微生物學的一個重要發展方面。 隨著抗生素在臨床上的長期廣泛的應用或濫用，出現致病菌抗藥、耐藥的情況日趨嚴重，致使許多原本有效的抗生素降低或失去作用。生病要合理使用抗生素，正確對待其不良反應，正確服用和保管，不斷提高用藥水平。 關鍵詞：抗生素 發展 應用市場 現狀 建議 引言：抗生素，是指由微生物或生物體產生的，在低濃度時對其他微生物或腫瘤、病毒細胞呈現拮抗作用或在生物體內具有生理活性是的物質。 抗生素是一門應用科學，它是以青霉素的正式生產和臨床使用作為開始發展的標志。在微生物學、有機化學、生物化學、分子生物學，遺傳學等基礎學

2、科發展的影響下，抗生素正向廣度和深度迅速發展。一、抗生素的基本介紹 1.1抗生素的歷史 1876年，特恩德爾（Tyndall）最早發現自然界微生物的拮抗作用。1929年，弗萊明（Fleming）偶然觀察到青霉素生長的周圍，金黃色葡萄球菌的生長能夠被抑制的現象。1942年，弗羅瑞和查恩確定，這種抑制作用是源于青霉菌產生的青霉素。這樣，青霉素作為第一個抗生素，于第二次世界大戰期間，在治療人類感染性疾病中發回來可巨大作用，從此開啟了抗生素的黃金時代。 1943年，這個消息傳到中國，當時還在抗日后方從事科學研究工作的微生物學家朱既明，也從長霉的皮革上分離到了青霉菌，并且用這種青霉菌制造出了青霉素。19

3、47年，美國微生物學家瓦克斯曼又在放線菌中發現、并且制成了治療結核病的鏈霉素。20世紀80年代中期，漢斯·博曼等人首次從蠶蛹中分離出抗菌肽以來，科學家又從青蛙、蜜蜂、豬和人等800多種動物中繼續發現了由短鏈氨基酸組成的抗菌肽，從而開辟了產生抗生素的豐富新資源。1.2抗生素的種類自1940年以來，青霉素應用于臨床，現抗生素的種類已達幾千種。在臨床上常用的亦有幾百種。其主要是從微生物的培養液中提取的或者用合成、半合成方法制造。其分類有以下幾種：（1）-內酰胺類青霉素類和頭孢菌素類的分子結構中含有-內酰胺環。近年來又有較大發展，如硫酶素類、單內酰環類，-內酰酶抑制劑、甲氧青霉素類等。（2）

4、氨基糖甙類：包括鏈霉素、慶大霉素、卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、核糖霉素、小諾霉素、阿斯霉素等。（3）四環素類：包括四環素、土霉素、金霉素及強力霉素等。 （4）氯霉素類：包括氯霉素、甲砜霉素等。 （5）大環內脂類：臨床常用的有紅霉素、白霉素、無味紅霉素、乙酰螺旋霉素、麥迪霉素、交沙霉素等。 （6）作用于G+細菌的其它抗生素，如林可霉素、氯林可霉素、萬古霉素、桿菌肽等。 （7）作用于G菌的其它抗生素，如多粘菌素、磷霉素、卷霉素、環絲氨酸、利福平等。 （8）抗真菌抗生素：如灰黃霉素。 （9）抗腫瘤抗生素：如絲裂霉素、放線菌素D、博萊霉素、阿霉素等。（10）具有免疫抑制作用的抗生素如環孢

5、霉素。 1.3抗生素的作用機理抗生素殺菌作用主要有4種機制：抑制細菌細胞壁的合成、與細胞膜相互作用、干擾蛋白質的合成以及抑制核酸的轉錄和復制抑制。 （1）抑制細胞壁的合成抑制細胞壁的合成會導致細菌細胞破裂死亡，以這種方式作用的抗菌藥物包括青霉素類和頭孢菌素類，哺乳動物的細胞沒有細胞壁，不受這些藥物的影響。細菌的細胞壁主要是肽聚糖，而合成肽鏈的細胞器為核糖體，核糖體是細菌的唯一細胞器。 但是使用頻繁會導致細菌的抗藥性增強。（2）與細胞膜相互作用通過與細菌細胞膜相互作用，增強細菌細胞膜的通透性、打開膜上的離子通道，讓細菌內部的有用物質漏出菌體或電解質平衡失調而死。以這種方式作用的抗生素有多粘菌素和

6、短桿菌肽等。 （3）干擾蛋白質的合成干擾蛋白質的合成干擾蛋白質的合成意味著細胞存活所必需的酶不能被合成。干擾蛋白質合成的抗生素包括福霉素（放線菌素）類、氨基糖苷類、四環素類和氯霉素。（4）抑制核酸的轉錄和復制抑制 主要影響DNA聚合酶的作用, 從而影響DNA合成;(主要作用于革蘭氏陽性菌)-新生霉素.阻止鳥嚓吟進入DNA分子中而阻礙DNA的合成-灰黃霉素.與DNA依賴的RNA聚合酶(轉錄酶)的亞單位結合,從而抑制mRNA的轉錄。二、抗生素的發展 抗生素的“黃金時代”（主要是五十年代）過后，到六十年代，發現新抗生素已不是那么輕而易舉的事。在六十年代雖然有纏霉素、林肯霉素、慶大霉素、托普霉素、春日

7、霉素、道諾霉素、亞德里亞霉素等發現，但由于醫藥治療上的藥物已經得到滿足，各國已不像過去那么大的規模地、系統地從事篩選新抗生素的發展速度已逐漸緩慢，取代的是半合成抗生素的出現，另外，氣特點還表現在：（1）探索抗生素應用新領域，使抗生素應用到醫藥治療范圍之外；（2）尋找新抗生素工作更加集中和專門化，經典篩選方法已重新修正；（3）探討擴大新的抗生素的來源；（4）從各方面擴大抗生素產生菌的研究；（5）對已知抗生素的化學結構改造、生物化學、藥理學和化學的研究。三、抗生素的實際應用3.1抗生素在醫學臨床上的應用抗生素是20世紀最偉大的醫學發現。1929年，美國細菌學家Fleming發明了PN，從此以后PN

8、為代表的抗生素從病魔手中挽救了數以萬計的生命。 由于社會人口老齡化，免疫功能低下人群增多、病原體變遷、院內感染增加、細菌耐藥率上升等因素影響，外科感染已成為臨床面臨的挑戰之一。目前外科臨床常用抗生素種類與抗菌特性： （1）青霉素類 屬繁殖期殺菌劑，水溶性好，組織分布廣，且價格便宜。常用的有：不抗綠膿桿菌的廣譜青霉素和抗綠膿桿菌的廣譜青霉素。 （2）頭孢菌素 具有青霉素類優良屬性，屬廣譜抗生素，覆蓋常見致病菌，副反應少。包括： 常用的有頭孢氨芐、頭孢唑啉和頭孢拉定等，主要用于產青霉素酶金黃色葡萄球菌。 （3）氨基糖苷類 靜止期殺菌劑，濃度依賴性抗生素，穩定，不需做過敏試驗，價格便宜，具有明顯的抗

9、生素后效應。但有不同程度耳、腎毒性。在堿性環境中抗菌活性較強。 （4）喹諾酮類藥物 具有廣譜殺菌作用，以革蘭陰性菌為主，具有明顯的抗生素后效應。但不宜用于小兒及孕婦，細菌耐藥快，交叉耐藥。 3.2抗生素在農業上的研究 微生物工程的迅速發展，必然導致農藥學科的深刻變化。和化學農藥相比，農藥抗生素具有選擇性，用量少，不危及人、畜安全和破壞自然環境、病蟲害不易產生抗性等優點，因而更符合現代農業生產對農藥的要求。農用抗生素即可預防植物病蟲害，又可刺激植物生長，有的還兼具果蔬防腐與增產作用。已成為全球農業發展的新趨勢。我國已開發和生產了眾多產品。 我國最新研制和開發的農用抗生素中生菌素、寧南霉素、武夷霉

10、素等，對防止多種作物、蔬菜和果樹的細菌、真菌等病害具有良好防治效果；并具有內吸作用好、耐雨水沖刷、持效期長等特點。此外，還有公主嶺霉素等。3.3抗生素在工業上的研究發酵工業中使用抗生素，能夠提高特定發酵產品的產量。如向谷氨酸發酵液中加入適量青霉素，可提高細菌細胞膜的滲透性，有利于胞內谷氨酸的滲出，提高谷氨酸發酵的產酸水平。抗生可以用于工業制品的防霉。紡織品、塑料、油漆、電精密儀器、化妝文物、藝術制品、圖書等用制霉菌素、放線菌銅溶液噴灑后，可防止這些產品發霉。國外用含放線菌酮的涂抹木箱、紙箱，可防止老鼠啃咬。3.4在食品保藏方面的應用人們食用的肉魚、水果、蔬菜常因微生物滋生腐敗變質。用抗生素作為

11、食品保鮮、防腐，比冷凍、干燥、鹽漬、酸漬等方法手續簡便，抑制面廣，抑制能力強。例如，武夷霉素除可防治多種作物真菌病害外，還可作為柑橘、龍眼、荔枝的保鮮劑，尤其對即采即食的食品如蘆筍、草莓等保鮮效果更明顯。制霉菌素、乳鏈菌肽及耐高溫的枯草菌素等作為食品防腐劑，其效果都是肯定的。鮮乳中加入1%的四環素，可在37%放置一天不酸敗。作為食品防霉劑，由于抗生素在常溫的水溶液中易被破壞，因此，須與低溫冷藏相結合。4、 抗生素面臨的現狀以及建議 4.1抗生素的現狀在歐美的發達國家抗生素的使用量大致占到所有藥品的10左右。而我國最低的醫院是占到30，基層醫院可能高達50。抗生素濫用是我們不可回避的問題，究其原

12、因有以下幾方面：第一，由于處于社會初步發展階段，國家的研究能力、原創能力不強，藥品以仿制為主，眾多的藥廠都在生產抗生素。第二，同一種抗生素有上百家的藥廠家生產，這樣市場銷售就可能存在惡性競爭，這種競爭會導致抗生素不合理使用的情況出現。第三，醫學發展專業分工越來越細，每個醫生都有自己專業方面的問題，抗生素是常用藥專業性不如本專業那么強，這樣就會存在誤用或者濫用的情況。第四，患者和患者家屬習慣性服用抗生素治病。比如感冒了，按照醫學的觀點，很多感冒都屬于病毒感染，嚴格意義上來講，沒有什么有效的藥物，只是對癥治療，不需要使用抗生素。 第五，我們國家藥品規定方面的問題，很早以前就分了處方藥和非處方藥，抗

13、生素應該屬于處方藥，但在藥品銷售過程中，導致抗生素的濫用。第六，抗生素在畜牧業的大量使用。我們經常會聽到我國出口的食物被檢測出一些抗生素的殘留而拒絕在海關之外的報道。在環境中有比較多的抗生素存在，那環境中的細菌早已接受過抗生素，已經產生耐藥性了，人體如果再獲得耐藥菌的感染治療就比較困難。4.2濫用抗生素的危害 （1）耐藥性抗生素的不規范使用，一個方面是引起細菌耐藥，細菌耐藥產生的速度遠遠快于我們新藥開發的速度。長此以往，我們可能會退回到七、八十年代以前的狀態，沒有抗生素使用，人類將再一次面臨很多感染性疾病的威脅。比如，結核病是結核桿菌引起的傳染病，很多年前大家覺得控制得非常好，但是現在耐藥的結

14、核菌非常多，治療起來就很困難。這就可能引起死亡率的增加，而且治療耐藥性結核花費的社會資源是治療一個非耐藥結核的十倍以上，造成的社會負擔是非常重的。 （2）不良反應抗生素也是藥物，進入人體以后發揮治療效果的同時也會引起很多的不良反應。用的藥物越多，引起不良反應的機會越高。我國藥物不良反應監測中心的記錄顯示，我們國家的藥物不良反應三分之一是由抗生素引起的，這個比例和抗生素的使用比例是一致的。抗生素的種類比較多，引起的不良反應或者是嚴重的不良反應涉及到了身體的每一個系統，所以抗生素的合理使用是迫在眉睫需要解決的問題。4.3抗生素的合理使用 （1）分析可能致病菌并根據其敏感度選藥。 對致病原的種、屬及

15、其對抗生素敏感度應有一定估計，特別是目前臨床微生物診斷和細菌敏感試驗結果存在較多問題的情況下，主管醫生對各種致病菌的好發部位、臨床表現、細菌對抗生素敏感度及其耐藥性發展情況應有所了解，在未能獲得準確的檢驗結果時也能做出基本正確的判斷與處理。 （2） 分析感染疾患的發展規律及其基礎病的關系。 各種感染疾患均有其本身的發展規律。分析當時感染是處于原有的治療無效、感染正在急劇惡化，還是有效而未能控制，病情有所加劇。對感染疾病的正確診斷是合理選擇抗生素的基礎。  （3）熟悉抗生素的抗菌作用與藥理作用特點。要合理選擇抗生素必須熟悉被選擇對象，對抗生素應了解其分類、各類抗生素抗菌作用、抗菌譜、作用機制、給藥途徑與方法等。還應了解各類抗生素國內外研究進展、新老品種作用差別、可供選用的品種有哪些，以便及時選用針對性強的抗生素、安全有效地控制各種感染疾患。參考文獻：1 美A.N.格拉澤 二介堂弘，微生物生物技，科學出版社，2002：306-3652 王以光，抗生素生物技術，化學工業出版社，2008：1-324.（引言）3 王嶽 方金瑞，抗生素，科學出版社，19884 賈魯生，可怕的抗生素，吉林出版社，20115 林天送，抗生素的研究，科學發展，2010, (452): 72-75