抗生素或抗菌素(antibiotics)一般是指某些微生物在代謝過程中所產(chǎn)生的化學物質(zhì),它們在極稀濃度下,對其它微生物具有抑制生長或殺滅等作用。青霉素是人們使用最普通的傳統(tǒng)的抗生素之一。早在1928年英國A.Fleming發(fā)現(xiàn)了一種來自空氣中的綠色霉菌,他推斷這種綠色霉菌會含有稱作青霉素的物質(zhì)。這種綠色霉菌可殺死葡萄球菌,由此他又推斷是青霉菌分泌了一種非常強烈的殺菌物質(zhì),而它對動物體又無損害,因此有醫(yī)學價值。此后他與英籍德國人E.B.Chain和英籍澳大利亞人H.W.Florey一起制得了青霉素。它的殺菌能力比當時的王牌抗感染藥磺胺還要強20倍。在第二次世界大戰(zhàn)中正是青霉素救活了無數(shù)傷病人,使人類平均壽命延長了10歲。以上三人由于在青霉素方面的巨大貢獻而獲1945年諾貝爾生理學及醫(yī)學獎。青霉素是含有駢合雜環(huán)的有機酸化合物:
青霉素是利用微生物——青霉菌菌株,在淀粉、糖、玉米漿、黃豆餅粉及含硫、磷和微量金屬(Mg,Mn,Zn,K…)的鹽類等培養(yǎng)基中,生長發(fā)育繁殖,所得到的一種代謝產(chǎn)物。經(jīng)過提純,從培養(yǎng)液共可得7種青霉素,其中含量較高的是青霉素G,它的藥效也較好。為改善青霉素G在臨床上的一些缺點,如過敏反應、抗菌譜不廣等,人們用生物合成的青霉素為原料利用化學合成法進行人工改性,所謂化學修飾獲得了一系列半合成青霉素。
抗菌素還有很多種,它們的結(jié)構類型各不相同。有糖甙類的如鏈霉素、慶大霉素、卡那霉素、新霉素;有醌類的,如四環(huán)素、金霉素、土霉素;有頭孢菌產(chǎn)生的先鋒霉素;還有大環(huán)內(nèi)酯類的紅霉素,在此不一一說明。關于青霉素的殺菌機理,人們提出了如下看法:當細菌細胞壁隨細胞開始生長時酶依此引發(fā)了各種專一反應,產(chǎn)生了新化學鍵。先形成了長鏈聚合物,繼而鏈上出現(xiàn)支鏈,這些支鏈的尾端再進一步聯(lián)結(jié)在一起形成細胞壁網(wǎng)。青霉素的作用是干擾或切斷交鏈酶的作用,阻止細胞壁網(wǎng)的形成,結(jié)果青年細菌便中途死亡,不會變老,也就不能重復生成。