抗生素的发展与应用现状

抗生素的发展与应用现状

摘要：:20 世纪 20 年代末青霉素的发现，开辟了抗生素化疗的新时代，许多感染性疾病从此得到了有效控制，随后，各种抗生素的研制、开发与利用迅速发展。就其发展史而言，抗生素的研究、生产可分为天然抗生素、半合成抗生素和药理活性物质三个发展阶段；按其化学结构的特点，抗生素可分为β2内酰胺类抗生素、氨基糖甙类抗生素、四环类抗生素、大环内酯类抗生素和抗癌抗生素 5 大类，自1940年青霉素应用于临床以来，抗生素的种类已达几千种，在临床上常用的亦有几百种，发展至今，抗生素的发现极大推动了感染性疾病的治疗，但随之而来的是抗生素滥用造成大量耐药菌出现、院内感染和真菌感染发病率显著增加，给感染的控制带来了巨大的困难和挑战，越来越受到医学界的广泛关注，推进抗生素的合理应用势在必行。

关键词：抗生素；发展；应用；抗生素滥用；合理使用抗生素；

引言：抗生素，作为现在临床上应用最为广泛的药物种类之一，其自青霉素发现并被用于临床，挽救了无数患感染性疾病的病人的生命，随着科技的发展，抗生素的研制、开发与利用也发展迅速，发展至今，抗生素的种类已达到几千种，在治疗感染性疾病中发挥了重要作用，但随着细菌耐药性不断加强，抗生素滥用已造成大量耐药菌的出现，给感染疾病的治疗和控制带来了巨大困难，我国作为抗生素药物用量大国，控制抗生素的使用已经迫在眉睫，近年来，部分省市已经相继出台了控制抗生素使用的相关政策，叫停二级以上医院门诊患者静脉输液，严格按照抗生素药物分级管理制度合理使用抗生素。本课题简述了抗生素的发展史及应用现状，抗生素作为抗感染疾病的特效药，有其两面性，只有合理使用抗生素，才能确保用药安全有效。

1、抗生素的发展

最初认为，抗生素是微生物在代谢过程中产生，在低浓度下就能抑制它种微生物的生长和活动，甚至杀死它种微生物的化学物质 [ 1 ]。然而，抗生素的迅速发展很快就突破了这一定义：在来源上，已不局限于微生物，它包括高等动、植物产生的代谢物，也包括用化学方法合成或半合成的化合物；在性能上，从抗菌到抗肿瘤、抗病毒、抗寄生虫等物质亦属抗生素范畴。纵观抗生素的发展史，抗生素的研究、生产大体可分三个发展阶段 :

1.1 天然抗生素的发展阶段

1928 年，英国科学家 Alexander Fleming ( 1881 - 1955 ) 偶然发现了青霉素，1938 年，Chain 和 Florey 等科学家又成功地从点青霉的培养液中分离制得青霉素。40 年代初

期，随着培养方法的改良，青霉素的生产成本大幅度下降，从而很快开始了大规模的工业化生产，产量迅速增加 [ 2 ]。由于青霉素的发现，挽救了无数感染性病人的生命，被当时的人们誉为黄色的魔物，科学家 Fleming 、Florey 和 Chain 因此同时获得了 1945 年诺贝尔医学生理奖。之后，一系列新抗生素如链霉素 (1945) 、氯霉素 (1947) 、金霉素(1948) 、新霉素 (1949) 、土霉素 (1950) 、红霉素 (1952) 等相继被发现 [3]，对如肠伤寒、斑疹伤寒及赤痢等疾病有特效。随着抗生素的广泛应用，细菌对抗生素的耐药性问题也日益引起人们的关注。例如青霉素 G 开始使用时只有 8 % 葡萄球菌对它有耐药性，而到了 1962 年，耐药的葡萄球菌增加到70 %，呈现逐年上升的趋势 [4]。因此，对抗生素的结构改造及其衍生物的研究显得日益重要。

1.2半合成抗生素的发展阶段

1958 年，发现了青霉素的活性母核——— 6 - 氨基青霉烷酸 (6 - APA)，并通过 6 - APA 的酰化反应合成了一系列新的青霉素。随后，对头孢菌素 C 结构进行改造研究，分离出母核 7 -氨基头孢霉烷酸 (T - ACA)。目前，大多数半合成头孢菌素均为母核 7 - ACA 中的 7 位氨基酸及 3 位乙酰甲基进行化学改造制得的衍生物。 1960 年，通过对四环类抗生素、氨基糖甙类抗生素、大环内酰抗生素、利福平类抗生素等相继进行化学改造，获得了大量具有抗菌谱广、抗菌活力强、稳定、毒性小、易吸收等优点的半合成抗生素。目前，半合成青霉素和半合成头孢菌素品种已不下 70 个，其产量和销售额占据着抗生素的大半壁江山。

1.3药理活性物质的发展阶段

80 年代后，又出现了抗生素发展的第三个高峰，这一时期发现的新抗生素的特点是酶抑

制剂、免疫调节剂、抗肿瘤活性物质、杀虫剂等药理活性物质占有相当大的比例。

2、几种常见抗生素的发展及应用

抗生素的种类繁多、性质复杂、用途广泛，因此其分类方法多种多样，至今还没有统一的标准。下面按照抗生素的化学结构分类介绍几类常见抗生素的活性特点、应用范围及发展状况。

2.1 β- 内酰胺类抗生素 ( 青霉素和头孢菌素类 )

青霉素是应用于治疗的第一类抗生素，至今仍被认为是治疗许多感染性疾病的首选药物。青霉素和头孢菌素类抗生素组成了β - 内酰胺类抗生素，它们共同结构是含β - 内酰胺环。根据侧链 R 基的不同，可将青霉素分为 F 、V 、G 、X 、R 及二氢青霉素 F 等几

类。青霉素 G 是第一个被应用于临床的抗生素。青霉素 V 是最早作为口服用药的青霉素，由于它对酸的稳定性好，而且从青霉素 V 裂解制备 6 - APA 比从青霉素 G 生产 6 - APA 提收率高，因此近年青霉素 V 的发展较快。据统计 ,1985 年世界青霉素 V 的产量为 4100 吨，而到1991 年增加到 6500 吨 [6]。青霉素临床上用于治疗葡萄球菌感染症如脑膜炎、化脓症、骨髓炎等溶血性链球菌感染症.如腹膜炎、产褥热以及肺炎、淋病、梅毒、炭疽等 [7]。

2.2 氨基糖甙类抗生素

这类抗生素是由链霉菌、小单孢菌和芽孢杆菌产生的物质，其化学特征是具有环状氨基。自从 1943 年发现链霉素以来，已经发现的氨基糖甙类抗生素达 300 多种。氨基糖甙类抗生素对革兰氏阳性菌、阴性菌和分枝杆菌均有活性，特别是对革兰氏阴性菌和分枝杆菌的活性较强 [8]。

2.3 四环类抗生素

四环类抗生素是由放线菌产生的一类广谱抗生素，临床上应用的四环类抗生素主要是金霉素、土霉素和四环素等.四环类抗生素的主要特点是抗菌谱广、毒副作用较小，几乎无过敏反应，而且口服吸收好。因此在临床上应用比较广泛。

2.4 大环内酯类抗生素

大环内酯类抗生素是指以大环内酯为基本骨架的一类抗生素的总称，主要由链霉菌产生 ,少数由小单孢菌产生。红霉素是临床上应用最广泛的大环内酰类抗生素，主要用于由耐药性金黄色葡萄球菌、溶血性链环菌引起的感染症，如脑炎、败血症、骨髓炎等 [9]。

2.5 抗癌抗生素 ( 蒽环类抗生素 )

自 20 世纪 40 年代对土壤微生物产生的抗癌物质进行研究以来，已发现了大量抗癌抗生素，其中一部分在癌症化疗中起重要作用。它们中最重要的也是品种最多的一类是蒽环类抗生素,目前抗癌抗生素的治疗效果仍不十分理想，仅作为综合治疗措施中一种治疗手段[10]

3、抗生素应用的现状

自抗生素问世以来，人类在预防和治疗感染性疾病方面掌握了强而有效的武器。随着病原生物学和病理生物化学研究的进展，各种新的筛选模型和方法不断出现，为寻找新型抗生素打下了基础。各种药理活性物质将使抗生素的应用范围不断扩大，为解决人类生存和发展所遇到的医疗、保健、工农业生产等一系列重大问题提供新的途径。当然，抗生素也有毒副作用的一面，如患者使用后常常伴随精神不振，疲乏无力，有的患者还会产生过敏现