青霉素的研究进展.docxVIP

本科课程论文 学 院 **学院专 业 制药工程 课 程 药学史与方法论 年 级 2012级 学 号 ***** 姓 名 *** 指导 教师 ***教授 成 绩青霉素的研发进摘要：青霉素是第一种能够治疗人类疾病的抗生素, 在与细菌作斗争和保护人类健康中起重要作用。青霉素的出现，使人类终于有了对抗细菌感染的特效药，在二战时期欧洲战场上无数伤员因伤口感染化脓而死亡，当时的抗菌良药磺胺也无济于事，此时青霉素发挥了它的作用，挽救了成千上万伤员的生命。青霉素的发现，引发了医学界寻找抗菌素新药的高潮，人类进入了合成新药的时代。本文主要对青霉素的发现、发展、结构和分类, 以及青霉素的作用机制、生产方法和使用现状等方面进行了介绍。关键词：青霉素；青霉素的结构、分类；抗菌作用机制；生产方法青霉素的开发历程1928年9月，细菌学家亚历山大?弗莱明在英国伦敦圣玛丽医院的一间实验室里发现，青霉菌具有强烈的杀菌作用，而且就连其培养汤也有较好的杀菌能力。于是他推论，真正的杀菌物质一定是青霉菌生长过程的代谢物，并将青霉菌分泌的抑菌物质称为青霉素[1]。并于1929年在《不列颠实验病理学杂志》上，发表了《关于霉菌培养的杀菌作用》的研究论文，介绍了青霉素的杀菌作用等性质，由当时提取的青霉素杂质较多，性质不稳定，疗效不太显著，人们没有给青霉素以足够的重视。1939年钱恩、弗洛里等人在检索文献时，意外地发现了弗莱明10年前发表的关于青霉素的文章。他们立刻把所有工作转到对青霉素的专门研究上来。到了年底，钱恩终于成功地分离出像玉米淀粉似的黄色青霉素粉末，并把它提纯为药剂。实验结果表面，黄色粉剂稀释三千万倍仍然有效且其抗菌作用比磺胺类药物还强9倍，比弗莱明当初提纯的青霉素粉末的有效率还高一千倍，而且没有明显的毒性。1940弗莱明动身赶到牛津会见钱恩和弗洛里，并毫不犹豫地把自己培养了多年的青霉素产生菌送给了弗洛里，利用这些产生菌，钱恩等人培养出效力更大的青霉素菌株。弗洛里等人四处奔波，希望英国的药厂能投产这一大有前途的新药，遗憾的是多数药厂都借口战时困难而置之不理。最后，他们带着满身的疲惫和残存的希望，远涉重洋，来到了美国，在美国，弗洛里等人终于得到了自己需要的帮助。1941年12月美国军方宣布青霉素为优先制造的军需品。伊利诺斯州皮奥里亚的一家工厂生产了第一批青霉素，但产量少得可怜，因为青霉素的生产工艺十分复杂。直到1942年，人们发现了一种来源广泛又非常便宜的营养液、和一种生产速度很快的金菌青霉素青霉菌，而且找到了一种更为有效的培养方法，使得青霉素的大规模生产变为可能。到1942年末，有二十余家美国公司开始大量生产青霉素。青霉素应用之初，不仅一般人对它表示怀疑，就连多数医务工作者也不相信它的药效。直到1944年，英美联军在诺曼底登陆，开始大规模地同德国法西斯作战，受伤士兵越来越多，对抗菌药物的需要尤为迫切。在这次战争中，磺胺药在医治重伤员时效果却不理想，而为数不多的青霉素填补了磺胺药的空白，显示了较大的威力，活生生的事实，使得医护人员不能不对青霉素刮目相看[2]。青霉素的发现是人类取得的一个了不起的成就，为表彰弗莱明等人对人类作出的杰出贡献，1945年的诺贝尔医学奖授予了弗莱明、弗洛里和钱恩三人。1953年5月，中国第一批国产青霉素诞生，揭开了中国生产抗生素的历史。目前，中国已成为世界上最大青霉素生产国，青霉素潜在产能10万吨，市场占有率达到80%以上。青霉素结构的确定自从青霉素被广泛应用以来, 青霉素的结构便成为众多化学家追寻的问题，科学家相继从自然界中发现了6种青霉素（图一）。经过众多化学家的艰苦研究, 从各种结构中筛选出了3种最为可能的结构(图2)。它们分别是噻唑烷-噁唑酮结构、三环结构和β-内酰胺结构。1949年将青霉素的结构确定为β-内酰胺结构，青霉素结构的确定距离弗莱明发现青霉素已经有21年[3]。为了纪念弗莱明发现青霉素, 把他发现的青霉素命名为青霉素F。图1 自然界中6种青霉素及人工合成青霉素V 的结构图2 青霉素的3种可能结构青霉素结构特点与性质青霉素是发现最早、最卓越的一种β-内酰胺类抗生素。青霉素分子中有一个游离的羟基和酰胺侧链，氢化噻唑环与β-内酰胺合并构成其母核，称为6-氨基青霉烷酸（6-aminopenicillanic acid,简称6-APA）。青霉素的分子结构由侧链RCO—与母核6-APA两部分结合而成。β-内酰胺环是青霉素的结构活性中心，性质活泼，是分子中最不稳定部分，易发生水解和分子重排，导致β-内酰胺环的破坏而失去抗菌活性。青霉素分子中含有三个手性碳原子，故具有旋光性。青霉素