Пеніцилін

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Загальна структура пеніциліну, де R довільний замісник

Пеніцилін — перший з відкритих антибіотиків подібного хімічного складу. Ядро молекули — 6-амінопеніциланова кислота (6-АПК) — гетероциклічна сполука, яка складається з чотиричленного β-лактамного та п'ятичленного тіазолідинового кілець. Похідні пеніциліну різняться тільки характером замісника R.

Пеніцилін отримано вперше з цвілевих грибів роду Penicillum. Повсюдно використовуються його похідні, такі як бензилпеніцилін (бензиловий етер 6-амінопеніциланової кислоти).

Історія відкриття[ред.ред. код]

«Для розгрому фашизму та визволення Франції він зробив більше цілих дивізій»,— так писали у вересні 1945 р. паризькі газети під час приїзду Александра Флемінга, який відкрив пеніцилін.

Хто ж перший?[ред.ред. код]

У 1896 році з грибків був виділений перший антибіотик[?] — «мікофенолова» кислота (від грец. μύκης — гриб, фенол — відомий дезинфікуючий засіб). У цьому ж році нікому невідомий студент Ліонської військово-медичної академії Ернест Дюшен описав у своїй дипломній праці «життєву конкуренцію» мікроорганізмів та цвілевих грибів, особливо зелених, добре відомих французам по їх улюбленим сирам — рокфор та камамбер.

Після серії дослідів Дюшен вирішив ввести невелику кількість бульйону, на якому ріс пеніцил, морським свинкам, заражених черевним тифом. Результат перевершив всі очікування: тваринки зосталися живі.

Російські лікарі В. А. Манасєїн (18411901) та А. Г. Полотєбнов (18381908) у 80-тих роках XIX ст. використали для лікування дерматологічних хвороб, що викликаються бактеріями, шкірку апельсинів, на якій росла пліснява подібна до пеніцилу, й лікували гнійні рани прикладанням до них зеленої плісняви, але це залишилось практично непоміченим сучасниками.

1913 року К. Алсберґ виділив пеніцилову кислоту.

До Першої світової війни, хворих лікували сумішшю антибіотиків, які отримували з мікроорганізмів групи Pseudomonas. Але все ж таки лікування пліснявою вважалося «лабораторним курйозом».

Непередбачений випадок[ред.ред. код]

В один з осінніх днів 1928 року в маленькій лабораторії при шпиталі Св. Марії у Лондоні мікробіолог Александер Флемінг (1881—1955) досліджував різні культури гнойотворних бактерій. Деякі з чашок Петрі вчений заселив бактеріями ще до літніх канікул, і зараз у них були чітко видні колонії бактерій. Проте де-не-де, до відчаю Флемінга, поселились й цвілеві гриби. В одній з чашок Петрі виросла «розкішна» колонія плісняви, при чому її оточила зона вільна від бактерій. Стало очевидним, що цвілеві гриби перешкоджають розповсюдженню бактерій.

Флемінг обережно відібрав пробу плісняви з цієї чашки й помістив її на нове поживне середовище, попередньо стерилізуване шляхом нагрівання. Так була отримана ще одна колонія цвілевих грибів. Потім дослідник «висадив» навколо різні види бактерій: стрептококи, стафілококи та збудники сибірської виразки й дифтерії. Всі вони не розмножувались у безпосередній близкості до гриба, що було у вищій мірі цікавим відкриттям. Вчений встановив, що «його» гриб — це зелена кистеподібна пліснява Penicillium notatum.

Потім Флемінґ став вирощувати цей гриб у об'ємистій посудині з рідким поживним розчином. Незабаром зеленкуватий міцелій покрив поверхню цього розчину, який через декілька діб забарвився у золотисто-жовтий колір. У нових дослідах з бактеріями було знайдено, що відділений від гриба поживний розчин так само пригнічував розмноження бактерій. Отже, ця пліснява, мабуть, виділяла в навколишнє середовище якусь «ворожу» бактеріям речовину, названу згодом Флемінгом, згідно з походженням — пеніциліном.

Зразок пеніцилінової плісняви з досліджень Александера Флемінга
(з експозиції Музею науки)

Вчений і не підозрював, що зробив дуже важливе відкриття, він навіть не спробував отримати пеніцилін у чистому вигляді й використати його для боротьби з хвороботворними бактеріями, хоча б на організмах лабораторних тварин. Мікробіолог навіть у 1940 році говорив, що «пеніциліном не варто займатись». Але на цей час це вже не залежало від його волі. Друга світова обернулась катастрофою мільйонів поранених й покалічених, яких не могли врятувати звичайні ліки і навіть поширені тоді сульафаниламіди.

Подальші події[ред.ред. код]

Флемінг, у 1929 році опублікував свою статтю, в якій описав культури пеніцилу, але після того практично забув про свою працю. У 1936 році його колега по шпиталю Св. Марії показав згубну дію пронтозіла на стрептокок — ще один гноєтворний мікроорганізм. Флемінг з ентузіазмом прийнявся за дослідження нових ліків. Пеніциліном він не цікавився.

Цю проблему почали вивчати Говард Волтер Флорі (18981968) з Оксфорду та його молодий помічник Ернест Борис Чейн (19061979).

У квітні 1933 році, працюючи у лабораторії Флорі що в Оксфорді, Чейн запропонував старшому колезі «подивитись», що таке пеніцилін з хімічної точки зору. Чейна вабила його біохімічна складність, Флорі — дія на хвороботворний стафілокок.

У 1938 Чейн приступив до досліджень, але спочатку «результати були не обнадійливі». Потім йому вдалось кардинально вдосконалити експериментальну установку, у результаті чого вчений отримав достатню кількість цінного екстракту. Він попросив перевірити новий продукт на токсичність.

25 травня 1940 року Говард Флорі провів перші випробовування пеніциліну на тваринах. Ці досліди показали пречудові результати та величезний потенціал пеніциліну у боротьбі з інфекціями. Чейн очистив пеніцилін й встановив його молекулярну структуру. Він також почав вимагати заяви на патент. Проте Флорі відмовився це робити, вважаючи патентування в області біомедичних досліджень неетичними. Помилковість своїх міркувань він зрозумів у найближчому майбутньому.

У 1941 році Флорі відправляється до США з колбою отриманого у лабораторії пеніциліну у пошуках комерційної допомоги, залишивши Чейна у Англії, що зазнавала бомбардування. Тут у Лос-Анджелесі, відбулося й перше випробувуння пеніциліну. Ним лікували пораненого у перестрілці поліцейського, котрого все ж таки не вдалося врятувати, тому що закінчився сам препарат: його було 3 грами. Після цього Говард Флорі відправився до СРСР, де професор З. В. Єрмольєва створила власний пеніцилін (крустозин), що виявився навіть кращим за англійський.

Після вступу США у війну на боці союзників англійці передали їм всю інформацію, що стосувалася пеніциліну, безплатно, прагнучи тільки до того, щоб цей препарат почали виготовляти за океаном і у великих кількостях. Спливаюча кров'ю Англія не могла дозволити собі створювати абсолютно нову й дорогу гілку промисловості.

Молекулярна модель пеніциліну, створена Дороті К. Ходжкін (прибл. 1945 р.)

Випадки виліковування від бактеріальних інфекцій сприймалися як ледь не диво. Але виробництво залишалось все таким же складним й дорогим. Для того щоб вилікувати одного пацієнта, потрібно було приблизно 1000 л «грибного бульйону». У зв'язку з цим необхідно було вирішити три проблеми: знайти продуктивніший вид плісняви; навчитися культивувати її у величезній кількості; створити метод отримування пеніциліну з поживного розчину у чистому вигляді.

Використана література[ред.ред. код]

Список літератури[ред.ред. код]

  • HH Бурденко, Лист хірургам фронтів про пеніциліну. Москва, 1945.
  • З. В. Єрмольєва, Пеніцилін. Москва, 1946.
  • А. Flemming, On the antibacterial action of cultures of penicillium, with special reference to their use in the isolation of B. infuenzal. Brit. J. Exper. Path., 1929, 10, 226.
  • A. Flemming, Penicillin, its practical application. London, 1946.
  • E. Chain and oth. Penicillin as a Hrerapeutic agent. Lancet, 1940, ¹ 2, 226.
  • ME Florey, HW Florey, General and local administration of penicillin. Lancet, 1943, 1, 387.
  • HW Florey, Penicillin (a survey). Brit. Med. Journ., Aug., 1944.
  • HW Florey, MA Jennings. The principles of penicillin treatment. Brit. Journ. Surg., 1944, 32 (suppl. 125).


Таблетки Це незавершена стаття з фармакології.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.