抗生素的定义及分类 :抗生素指由细菌、霉菌或其它微生物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它生理活性的一类次级代谢有机物。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。故研究新型抗感染类药物具有广阔的市场前景。
一、 抗生素的概述
（一）、抗生素的定义
抗生素（Antibiotic）是生物（包括微生物、植物和动物在内）在其生命活动中产生的（或由其它方法获得的），能在低微浓度下有选择地抑制或杀灭他中生物功能的有机物质。青霉素、链霉素、红霉素等都是人们所熟知的抗生素。
（二）、抗生素的分类
抗生素的种类繁多，性质复杂，用途多样。随着新抗生素的不断出现，需要将抗生素进行分类，以便研究。一般以生物来源、作用对象、作用机制、生物合成途径、化学结构作为分类依据。主要分类方法有[1]：
1、根据抗生素的化学结构分类
（1）、ß-内酰胺类抗生素 包括青霉素类、头孢菌素和最近发现的一序列抗生素。
（2）、氨基糖苷类抗生素 包括链霉素、卡那霉素、庆大霉素等。 （3）、大环内酯类
抗生素 如红霉素、麦迪霉素、螺旋霉素等。 （4）、四环类抗生素 如四环素、土霉素等。
（5）、多肽类抗生素 较重要的有多粘菌素、杆菌肽等。
（6）、多烯类抗生素 属于这类抗生素的有制霉菌素、两性霉素B等。
（7）、苯烃基胺类抗生素 属于这类抗生素的有氯霉素。
2、根据抗生素的生物来源分类
（1）、放线菌产生的抗生素 在已发现的抗生素中，有放线菌产生的抗生素占一半以上，放线菌中又以链霉菌属产生的抗生素为最多。 （2）、真菌产生的抗生素 如青霉素、头孢菌素等。
（3）、细菌产生的抗生素 又细菌产生的抗生素的主要来源是多粘杆菌、枯草杆菌等。
（4）、植物及动物产生的抗生素 例如从被子植物蒜和番茄中制得的蒜素和番茄素；从动物内脏中制得的鱼素（ekmolin）等。
3、根据抗生素的生物合成途径分类
（1）、氨基酸、肽类衍生物 如青霉素、头孢菌素等寡肽抗生素。 （2）、糖类衍生物 如链霉素糖苷类抗生素。
（3）、以乙酸、丙酸为单位的衍生物 如红霉素等丙酸衍生物。
二、抗生素的发展
世界抗生素的发展
最初认为, 抗生素( ant ibiot ics) 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[ 2]. 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、天然抗生素的发展阶段
1928 年, 英国科学家Alex ander Fleming ( 1881- 1955) 偶然发现了青霉素( penicillin) .1938 年, Chain 和
Florey 等科学家又成功地从点青霉
(penicillium nature) 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[ 3] 。 由于青霉素的发现, 挽救了无数感染性病人的生命, 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[ 4] , 对如肠伤寒、斑疹伤寒及赤痢等有特效。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[ 5] .
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。
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. 下面列举一些临床上主要的药理活性物质分类统计表( 表1)。
表1 微生物产生的药理活性物质分类统计表[ 6]
产生菌种类
药理活性 计
细菌 放线菌 霉菌 其他
免症病病
疫调节 8 75 32 0 115
抗抗
神降
胶经
抗炎原疾血
5 46 27 0 78 2 6 0 0 8
1 26 43 0 70
压张凝化醇谢素素
1 27 13 0 41
1 39 28 0 68 9 17 20 1 47 8 33 4 0 45 2 5 93 5 105
0 42 12 1 55 0 4 5 0 9
抗
血
抗抗降
分胃性
管扩血
过胆解
氧固代激激合
2 10 4 0 16
计 39 330 281 7 657
三、抗生素的现状及发展趋势
（一）、农用抗生素研究概况及发展趋势
1、农用抗生素的研究概况
农用抗生素是随着医用抗生素的发展而发展起来的一门新兴学科, 至今不过40多年的历史。起初有些植病工作者, 利用医用链霉素和土霉素防治某些果树、蔬菜病害, 取得了一定效果, 因而引起了广泛的注意。
我国农用抗生素的研究始于上个世纪50 年代初期。植病学家尹莘耘( 1953) 从陕西泾阳老苜蓿根的土壤中分离到了对棉花黄萎病有一定防效的菌株“5406”。
从而揭开了我国农用抗生素研究的序幕。60 年代初, 研制成功了灭瘟素和放线菌酮(Actidione) , 70 年代研究成功了井岗霉素(Validamycin) 、庆大霉素、多抗霉素和杀蚜霉
素, 80 年代研制成功公主岭霉素、农抗120、浏阳霉素和韶关霉素等, 90 年代的中生菌素、武夷霉素等新农抗不断涌现。但基本上还停留在“以仿为主”的阶段, 真正拥有自主知识产权的农用抗生素寥寥无几。
（二）、抗生素在医疗上的发展趋势
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, 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[ 7]。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象, 滥用抗生素甚至有生命危险。因此, 患者必须在医生指导下使用, 切勿滥用抗生素。
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