Seseorang boleh mengatakan bahawa penemuan penisilin pada awal abad yang lalu adalah satu peristiwa revolusioner. Semasa Perang Dunia II, antibiotik pertama menyelamatkan berjuta-juta tentera yang cedera daripada sepsis. Penisilin telah menjadi ubat yang berkesan dan pada masa yang sama murah untuk banyak jangkitan serius dengan patah tulang yang serius, luka purulen. Lama kelamaan, kelas antibiotik lain telah disintesis.
Ciri umum
Hari ini sudah terdapat sejumlah besar ubat milik dunia antibiotik yang luas - bahan asal semula jadi atau separa sintetik yang mempunyai keupayaan untuk memusnahkan kumpulan patogen tertentu atau menghalang pertumbuhan atau pembiakan mereka. Mekanisme, spektrum tindakan antibiotik boleh berbeza. Dari masa ke masa, jenis baru dan pengubahsuaian antibiotik muncul. Kepelbagaian mereka memerlukan sistematisasi. Pada zaman kita, klasifikasi antibiotik diterima mengikut mekanisme dan spektrum tindakan, serta mengikut struktur kimia. Mengikut mekanisme tindakan, mereka dibahagikan kepada:
- bakteriostatik, menghalang pertumbuhan ataupembiakan mikroorganisma patogen;
- bakteria, yang membantu membunuh bakteria.
Mekanisme tindakan asas antibiotik:
- pelanggaran dinding sel bakteria;
- penindasan sintesis protein dalam sel mikrob;
- pelanggaran kebolehtelapan membran sitoplasma;
- perencatan sintesis RNA.
Beta-laktam - penisilin
Mengikut struktur kimia, sebatian ini dikelaskan seperti berikut.
Antibiotik beta-laktam. Mekanisme tindakan antibiotik laktam ditentukan oleh keupayaan kumpulan berfungsi ini untuk mengikat enzim yang terlibat dalam sintesis peptidoglycan, asas membran luar sel mikroorganisma. Oleh itu, pembentukan dinding selnya ditindas, yang membantu menghentikan pertumbuhan atau pembiakan bakteria. Beta-laktam mempunyai ketoksikan yang rendah dan pada masa yang sama tindakan bakteria yang baik. Mereka mewakili kumpulan terbesar dan dibahagikan kepada subkumpulan yang mempunyai struktur kimia yang serupa.
Penisilin ialah sekumpulan bahan yang diasingkan daripada koloni acuan tertentu dan bertindak membunuh bakteria. Mekanisme tindakan antibiotik siri penisilin adalah disebabkan oleh fakta bahawa, memusnahkan dinding sel mikroorganisma, mereka memusnahkannya. Penisilin adalah asal semula jadi dan separa sintetik dan merupakan sebatian spektrum luas - ia boleh digunakan dalam rawatan banyak penyakit yang disebabkan oleh streptokokus dan staphylococci. selain itu,mereka mempunyai sifat selektiviti, bertindak hanya pada mikroorganisma, tanpa menjejaskan makroorganisma. Penisilin mempunyai kelemahan mereka, termasuk kemunculan rintangan bakteria terhadapnya. Daripada semula jadi, yang paling biasa ialah benzylpenicillin, phenoxymethylpenicillin, yang digunakan untuk memerangi jangkitan meningokokal dan streptokokus akibat ketoksikan yang rendah dan kos yang rendah. Walau bagaimanapun, dengan penggunaan jangka panjang, imuniti badan terhadap ubat mungkin berlaku, yang akan menyebabkan penurunan keberkesanannya. Penisilin separa sintetik biasanya diperoleh daripada yang semula jadi dengan pengubahsuaian kimia untuk memberi mereka sifat yang diingini - amoksisilin, ampisilin. Ubat ini lebih aktif terhadap bakteria yang tahan terhadap biopenisilin.
Beta-laktam lain
Sefalosporin diperoleh daripada cendawan dengan nama yang sama, dan strukturnya adalah serupa dengan struktur penisilin, yang menerangkan tindak balas negatif yang sama. Cephalosporins membentuk empat generasi. Ubat generasi pertama digunakan lebih kerap dalam rawatan jangkitan ringan yang disebabkan oleh staphylococci atau streptokokus. Sefalosporin generasi kedua dan ketiga lebih aktif terhadap bakteria gram-negatif, dan bahan generasi keempat ialah ubat paling berkuasa yang digunakan untuk merawat jangkitan yang teruk.
Carbapenem berkesan terhadap bakteria Gram-positif, Gram-negatif dan anaerobik. Kelebihan mereka ialah ketiadaanketahanan bakteria terhadap ubat walaupun selepas penggunaan berpanjangan.
Monobactams juga tergolong dalam beta-laktam dan mempunyai mekanisme tindakan antibiotik yang serupa, yang terdiri daripada mempengaruhi dinding sel bakteria. Ia digunakan untuk merawat pelbagai jenis jangkitan.
Macrolides
Ini adalah kumpulan kedua. Macrolides adalah antibiotik semulajadi dengan struktur kitaran yang kompleks. Ia adalah cincin lakton berbilang anggota dengan sisa karbohidrat yang melekat. Sifat dadah bergantung kepada bilangan atom karbon dalam cincin. Terdapat 14-, 15- dan 16-anggota sebatian. Spektrum tindakan mereka terhadap mikrob agak luas. Mekanisme tindakan antibiotik pada sel mikrob terdiri daripada interaksinya dengan ribosom dan dengan itu mengganggu sintesis protein dalam sel mikroorganisma dengan menyekat tindak balas penambahan monomer baru kepada rantai peptida. Terkumpul dalam sel-sel sistem imun, makrolid juga menjalankan pemusnahan mikrob intrasel.
Macrolides adalah yang paling selamat dan paling tidak toksik dalam kalangan antibiotik yang diketahui dan berkesan terhadap bukan sahaja bakteria Gram-positif tetapi juga bakteria Gram-negatif. Apabila menggunakannya, tindak balas sampingan yang tidak diingini tidak diperhatikan. Antibiotik ini dicirikan oleh kesan bakteriostatik, tetapi pada kepekatan tinggi ia boleh memberi kesan bakteria pada pneumococci dan beberapa mikroorganisma lain. Mengikut kaedah penyediaan, makrolid dibahagikan kepada semula jadi dan separa sintetik.
Ubat pertama daripadaKelas makrolid semula jadi ialah eritromisin, diperoleh pada pertengahan abad yang lalu dan berjaya digunakan terhadap bakteria gram positif yang tahan terhadap penisilin. Generasi baru ubat dalam kumpulan ini muncul pada tahun 70-an abad ke-20 dan masih digunakan secara aktif.
Macrolides juga termasuk antibiotik separa sintetik - azolid dan ketolida. Dalam molekul azolida, atom nitrogen dimasukkan ke dalam cincin lakton antara atom karbon kesembilan dan kesepuluh. Wakil azolides adalah azithromycin dengan spektrum tindakan dan aktiviti yang luas ke arah bakteria gram-positif dan gram-negatif, beberapa anaerobes. Ia jauh lebih stabil dalam persekitaran berasid daripada eritromisin, dan boleh terkumpul di dalamnya. Azithromycin digunakan untuk pelbagai penyakit saluran pernafasan, sistem genitouriner, usus, kulit dan lain-lain.
Ketolida diperoleh dengan menambahkan kumpulan keto pada atom ketiga cincin lakton. Mereka dibezakan dengan kurang pembiasaan bakteria jika dibandingkan dengan makrolid.
Tetracyclines
Tetracyclines tergolong dalam kelas polyketides. Ini adalah antibiotik spektrum luas dengan kesan bakteriostatik. Wakil pertama mereka, chlortetracycline, telah diasingkan pada pertengahan abad yang lalu daripada salah satu budaya actinomycetes, mereka juga dipanggil kulat berseri. Beberapa tahun kemudian, oxytetracycline diperoleh daripada koloni kulat yang sama. Wakil ketiga kumpulan ini ialah tetracycline, yang pertama kali dicipta oleh pengubahsuaian kimia terbitan klorinnya, dan setahun kemudian juga diasingkan daripada actinomycetes. Lain-lainubat kumpulan tetrasiklin ialah derivatif separa sintetik bagi sebatian ini.
Semua bahan ini adalah serupa dalam struktur dan sifat kimia, dalam aktiviti melawan pelbagai bentuk bakteria gram-positif dan gram-negatif, beberapa virus dan protozoa. Mereka juga tahan terhadap pembiasaan mikroorganisma. Mekanisme tindakan antibiotik pada sel bakteria adalah untuk menyekat proses biosintesis protein di dalamnya. Apabila molekul ubat bertindak ke atas bakteria gram-negatif, ia akan masuk ke dalam sel melalui resapan mudah. Mekanisme penembusan zarah antibiotik ke dalam bakteria Gram-positif masih belum cukup dikaji, namun, terdapat andaian bahawa molekul tetrasiklin berinteraksi dengan ion logam tertentu yang berada dalam sel bakteria untuk membentuk sebatian kompleks. Dalam kes ini, rantai dipecahkan dalam proses pembentukan protein yang diperlukan untuk sel bakteria. Eksperimen telah menunjukkan bahawa kepekatan bakteriostatik chlortetracycline mencukupi untuk menyekat sintesis protein, namun, kepekatan tinggi ubat diperlukan untuk menghalang sintesis asid nukleik.
Tetracyclines digunakan dalam memerangi penyakit buah pinggang, pelbagai jangkitan kulit, saluran pernafasan dan banyak penyakit lain. Sekiranya perlu, mereka menggantikan penisilin, tetapi dalam beberapa tahun kebelakangan ini penggunaan tetrasiklin telah menurun dengan ketara, yang dikaitkan dengan kemunculan rintangan mikrob terhadap kumpulan antibiotik ini. Penggunaan iniantibiotik sebagai bahan tambahan kepada makanan haiwan, yang membawa kepada penurunan dalam sifat perubatan ubat kerana kemunculan rintangan terhadapnya. Untuk mengatasinya, kombinasi dengan ubat yang berbeza yang mempunyai mekanisme tindakan antimikrob antibiotik yang berbeza ditetapkan. Contohnya, kesan terapeutik dipertingkatkan dengan penggunaan serentak tetrasiklin dan streptomisin.
Aminoglycosides
Aminoglycosides ialah antibiotik semulajadi dan separa sintetik dengan spektrum tindakan yang sangat luas, mengandungi sisa aminosakarida dalam molekul. Aminoglycoside pertama ialah streptomycin, diasingkan daripada koloni kulat berseri yang sudah berada di pertengahan abad yang lalu dan digunakan secara aktif dalam rawatan banyak jangkitan. Sebagai bakteria, antibiotik kumpulan yang disebutkan adalah berkesan walaupun dengan imuniti yang berkurangan dengan teruk. Mekanisme tindakan antibiotik pada sel mikrob ialah pembentukan ikatan kovalen yang kuat dengan protein ribosom mikroorganisma dan pemusnahan tindak balas sintesis protein dalam sel bakteria. Mekanisme kesan bakteria aminoglikosida belum dikaji sepenuhnya, berbeza dengan kesan bakteriostatik tetracyclines dan macrolides, yang juga mengganggu sintesis protein dalam sel bakteria. Walau bagaimanapun, aminoglikosida diketahui aktif hanya dalam keadaan aerobik, jadi ia tidak begitu berkesan dalam tisu dengan bekalan darah yang lemah.
Selepas kemunculan antibiotik pertama - penisilin dan streptomisin, ia mula digunakan secara meluas dalam rawatan sebarang penyakit sehingga tidak lama kemudian masalah mikroorganisma yang membiasakan diri dengan ubat-ubatan ini timbul. Pada masa inistreptomycin digunakan terutamanya dalam kombinasi dengan ubat generasi baru yang lain untuk merawat tuberkulosis atau jangkitan jarang seperti wabak. Dalam kes lain, kanamisin ditetapkan, yang juga merupakan antibiotik aminoglikosida generasi pertama. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh ketoksikan tinggi kanamisin, gentamicin, ubat generasi kedua, kini lebih disukai, dan ubat aminoglikosida generasi ketiga ialah amikacin, yang jarang digunakan untuk menghalang mikroorganisma daripada menjadi ketagih kepadanya.
Levomycetin
Levomycetin, atau chloramphenicol, ialah antibiotik semulajadi dengan spektrum aktiviti terluas, aktif terhadap sejumlah besar mikroorganisma gram positif dan gram negatif, banyak virus besar. Mengikut struktur kimia, terbitan nitrophenylalkylamines ini mula-mula diperoleh daripada kultur actinomycetes pada pertengahan abad ke-20, dan dua tahun kemudian ia turut disintesis secara kimia.
Levomycetin mempunyai kesan bakteriostatik pada mikroorganisma. Mekanisme tindakan antibiotik pada sel bakteria adalah untuk menyekat aktiviti mangkin untuk pembentukan ikatan peptida dalam ribosom semasa sintesis protein. Rintangan bakteria terhadap levomycetin berkembang sangat perlahan. Ubat ini digunakan untuk demam kepialu atau disentri.
Glikopeptida dan lipopeptida
Glikopeptida ialah sebatian peptida kitaran yang merupakan antibiotik semulajadi atau separa sintetik dengan sempitspektrum tindakan pada strain mikroorganisma tertentu. Mereka mempunyai kesan bakteria pada bakteria gram-positif, dan juga boleh menggantikan penisilin sekiranya berlaku penentangan terhadapnya. Mekanisme tindakan antibiotik pada mikroorganisma boleh dijelaskan melalui pembentukan ikatan dengan asid amino peptidoglikan dinding sel dan, dengan itu, penindasan sintesisnya.
Glikopeptida pertama, vankomisin, diperoleh daripada actinomycetes yang diambil dari tanah di India. Ia adalah antibiotik semulajadi yang bertindak secara aktif ke atas mikroorganisma walaupun semasa musim pembiakan. Pada mulanya, vankomisin digunakan sebagai pengganti penisilin dalam kes alahan terhadapnya dalam rawatan jangkitan. Walau bagaimanapun, peningkatan rintangan dadah telah menjadi masalah yang serius. Pada tahun 1980-an, teicoplanin, antibiotik daripada kumpulan glikopeptida, telah diperolehi. Ia ditetapkan untuk jangkitan yang sama, dan digabungkan dengan gentamicin, ia memberikan hasil yang baik.
Pada penghujung abad ke-20, kumpulan antibiotik baharu muncul - lipopeptida yang diasingkan daripada streptomycetes. Mengikut struktur kimia mereka, mereka adalah lipopeptida kitaran. Ini adalah antibiotik spektrum sempit dengan kesan bakteria terhadap bakteria gram positif, serta tahan staphylococci terhadap ubat beta-laktam dan glikopeptida.
Mekanisme tindakan antibiotik adalah jauh berbeza daripada yang telah diketahui - dengan kehadiran ion kalsium, lipopeptida membentuk ikatan kuat dengan membran sel bakteria, yang membawa kepada depolarisasi dan gangguan sintesis protein, akibatnya yang mana sel berbahaya itu mati. Pertamaahli kelas lipopeptida ialah daptomycin.
daptomycin
Poliena
Kumpulan seterusnya ialah antibiotik poliena. Hari ini terdapat lonjakan besar penyakit kulat yang sukar untuk dirawat. Untuk memerangi mereka, bahan antikulat bertujuan - antibiotik poliena semula jadi atau separa sintetik. Ubat antikulat pertama pada pertengahan abad yang lalu adalah nystatin, yang diasingkan daripada budaya streptomycetes. Dalam tempoh ini, banyak antibiotik poliena yang diperoleh daripada pelbagai kultur kulat - griseofulvin, levorin dan lain-lain - dimasukkan dalam amalan perubatan. Kini poliena generasi keempat telah pun digunakan. Mereka mendapat nama biasa mereka kerana kehadiran beberapa ikatan berganda dalam molekul.
Mekanisme tindakan antibiotik poliena adalah disebabkan oleh pembentukan ikatan kimia dengan sterol membran sel dalam kulat. Molekul poliena dengan itu disepadukan ke dalam membran sel dan membentuk saluran wayar ionik di mana komponen sel melepasi ke luar, membawa kepada penyingkirannya. Poliena adalah fungistatic pada dos yang rendah dan fungicidal pada dos yang tinggi. Walau bagaimanapun, aktiviti mereka tidak meluas kepada bakteria dan virus.
Polymyxin ialah antibiotik semulajadi yang dihasilkan oleh bakteria pembentuk spora tanah. Dalam terapi, mereka mendapati permohonan pada 40-an abad yang lalu. Ubat-ubatan ini dicirikan oleh tindakan bakterisida, yang disebabkan oleh kerosakan pada membran sitoplasma sel mikroorganisma, menyebabkan kematiannya. Polimiksin berkesan terhadap bakteria Gram-negatif dan jarang membentuk tabiat. Walau bagaimanapun, ketoksikan yang terlalu tinggi mengehadkan penggunaannya dalam terapi. Sebatian kumpulan ini - polimiksin B sulfat dan polimiksin M sulfat jarang digunakan dan hanya sebagai ubat simpanan.
antibiotik antineoplastik
Actinomycins dihasilkan oleh beberapa kulat berseri dan mempunyai kesan sitostatik. Aktinomisin semulajadi adalah struktur kromopeptida, berbeza dalam asid amino dalam rantai peptida, yang menentukan aktiviti biologinya. Actinomycins menarik perhatian pakar sebagai antibiotik antitumor. Mekanisme tindakan mereka adalah disebabkan oleh pembentukan ikatan rantai peptida ubat yang cukup stabil dengan heliks berganda DNA mikroorganisma dan akibatnya penyekatan sintesis RNA.
Dactinomycin, yang diperoleh pada tahun 60-an abad ke-20, merupakan ubat antitumor pertama yang digunakan dalam terapi onkologi. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh jumlah besar kesan sampingan, ubat ini jarang digunakan. Ubat antikanser yang lebih aktif kini telah diperolehi.
Anthracyclines ialah bahan antitumor yang sangat kuat yang diasingkan daripada streptomycetes. Mekanisme tindakan antibiotik dikaitkan dengan pembentukan kompleks triple dengan rantai DNA dan pemecahan rantai ini. Mekanisme kedua tindakan antimikrob juga mungkin, disebabkan oleh penghasilan radikal bebas yang mengoksidakan sel-sel kanser.
Daripada antrasiklin semula jadi, daunorubicin dan doxorubicin boleh disebut. Klasifikasi antibiotik mengikut mekanisme tindakan ke atas bakteria mengklasifikasikannya sebagai bakteria. Walau bagaimanapun, ketoksikan tinggi mereka memaksa pencarian sebatian baru yang diperoleh secara sintetik. Banyak daripada mereka berjaya digunakan dalam onkologi.
Antibiotik telah lama memasuki amalan perubatan dan kehidupan manusia. Terima kasih kepada mereka, banyak penyakit telah dikalahkan, yang selama berabad-abad dianggap tidak dapat diubati. Pada masa ini, terdapat pelbagai jenis sebatian ini yang bukan sahaja klasifikasi antibiotik mengikut mekanisme dan spektrum tindakan, tetapi juga mengikut banyak ciri lain diperlukan.
