Класифікація антибіотиків

Зміст

 

Вступ

1. Поняття "Антибіотики". Історія відкриття антибіотиків

2. Класифікація антибіотиків

3. Способи отримання антибіотиків

3.1 Виробництво антибіотиків

4. Основні властивості антибіотиків

4.1 Спектр і механізм дії антибіотиків

4.2 Зміни мікроорганізмів, викликані антибіотиками

4.3 Побічна дія антибіотиків

5. Принципи раціональної антибіотикотерапії

Висновки

 

Вступ

 

Роль мікроорганізмів в перетвореннях органічних речовин була усвідомлена тільки в середині XIX сторіччя, хоча людина з доісторичних часів використовувала процеси, що протікають за участю мікробів, для приготування їжі, напоїв і тканин. У багатьох випадках людина навчилася управляти цими процесами чисто емпірично. Розвиток мікробіології, яка з'ясувала механізми цих традиційних процесів, привів не лише до значного удосконалення багатьох з них, але і до появи нових галузей промисловості, заснованих на використанні самих різних мікроорганізмів. За час, що пройшов після закінчення другої світової війни, виникла і дуже швидко розвинулася ще одна галузь промисловості, заснована на використанні мікроорганізмів - отримання лікарських препаратів, в першу чергу антибіотиків. Розвиток цієї галузі мав дуже важливі соціальні наслідки. За допомогою антибіотиків вдається виліковувати майже усі інфекційні захворювання, які до початку ери антибіотиків були головною причиною смертності.

Сучасна наукова інформація свідчить про можливості широкого використання антибіотиків для лікування людей та тварин. В той же час огляд наукової інформації показує, що залишається багато питань які постають при розробці нових форм антибіотиків, на які наука ще має дати відповіді.

Метою цієї роботи є аналіз літературних даних для відтворення огляду цих даних з класифікації антибіотиків, основних їх властивостей, способів та механізмів дії антибіотиків.

антибіотик терапія побічна мікроорганізм

1. Поняття "Антибіотики". Історія відкриття антибіотиків

 

У природному середовищі мікроорганізми розвиваються в складних мікробних співтовариствах - мікробоценозах, що складаються з різних видів, між якими встановлюються певні взаємини. Характер цих взаємин залежить від біологічних особливостей видів, що розвиваються, кількості і доступності поживних речовин, фізичного і хімічного стану середовища. Взаємини між мікроорганізмами можуть бути розділені на симбіотичні - симбіоз, метабіоз і сателлітизм і конкурентні - антагонізм, паразитизм і хижацтво [11]. У природних умовах розвитку мікробів досить часто спостерігаються явища не лише взаємно сприятливі, але і такі, при яких один вид мікроорганізмів тим або іншим способом пригноблює або повністю пригнічує ріст і розвиток інших видів [4]. Антагонізм - це форма взаємин мікроорганізмів, коли один з них пригнічує розвиток або викликає повну загибель іншого. Розвиток антагоністів здійснюється за принципом: "Моє життя - твоя смерть" [11]. Це явище широко поширене серед бактерій, актиноміцетів, грибів і інших організмів [4]. Відкриття мікробного антагонізму належить Л. Пастеру і Ж. Жуберу (1877), що виявили швидку загибель палички сибірської виразки в змішаній культурі з синьогнійною паличкою. Л. Пастер охарактеризував це явище як "боротьбу за існування між сибировиразковим організмом і його родичами". Цікаві спостереження російських лікарів В.А. Манассейна і А.Г. Полотебного над антагоністичною дією зеленої плісняви пеніцилліум по відношенню до гноєрідних бактерій. Виходячи з цього А.Г. Полотебнов використовував пеніцилліум для лікування гнійних ран і інших шкірних захворювань. Антагоністичні взаємини у світі мікроорганізмів спостерігали багато дослідників [11]. Явище антагонізму послужило основою для виникнення науки про антибіотики - хімічні речовини, що синтезуються мікроорганізмами, які затримують ріст інших микроорганізмів або викликають їх загибель [4].

Антибіотики - хіміотерапевтичні речовини, що продукуються мікроорганізмами, тваринними клітинами, рослинами, а також їх похідні і синтетичні продукти, які володіють виборчою здатністю пригноблювати і затримувати ріст мікроорганізмів, а також пригнічувати розвиток злоякісних новоутворень [11]. Описано більше п'яти тисяч антибіотиків. По хімічній природі антибіотики належать до різних груп з'єднань [5]. Антибіотики - речовини, які можуть бути отримані з мікроорганізмів, рослин, тваринних тканин або синтетичним шляхом, що мають виражену біологічну активність відносно мікроорганізмів [13]. Більшість відомих в теперішній час антибіотиків утворюються саме клітинами мікроорганізмів [10]. Ці спеціалізовані продукти життєдіяльності різних організмів володіють здатністю в незначних концентраціях вибірково пригнічувати розвиток мікроорганізмів. Термін "антибіотики" означає "проти життя".С. Ваксман, що запропонував цей термін, мав на увазі згубну дію речовин на мікробів [6].

Перший природний антибіотик був відкритий в 1929 р. англійським бактеріологом А. Флемінгом [11]. Відкриття було справою випадку. Переглядаючи чашки з посівом стафілокока, А. Флемінг помітив, що на чашці, забрудненій пліснявою Penicillium, ріст стафілокока відсутній. Виділення колонії плісняві в чисту культуру і повторення досвіду підтвердило колишні результати. Виявилось, що пліснява пригнічувала ріст не лише стафілокока, але і усіх грампозитивних мікробів [6]. При вивченні пліснявого гриба Penicillum notatum, що перешкоджає росту бактеріальної культури, А. Флемінг виявив речовину, що затримує ріст бактерій, і назвав його пеніциліном [11].

Потужним стимулом для дослідження антибіотичних речовин стало отримання мікробіологом Р. Дюбо тиротрицину (1939) із спорової палички Bac. brevis. Тиротрицин в нікчемних концентраціях вбивав патогенних бактерій як в пробірці, так і в організмі зараженої тварини. З відкриттям тиротрицину поновилися роботи по вдосконаленню методів отримання і очищення пеніциліну. Особливо інтенсивні дослідження почали проводитися на батьківщині А. Флемінга оксфордською групою учених, яку очолили лікар-бактеріолог X. Флорі і біохімік Д. Чейн. У 1941 р. ними був отриманий чистий кристалічний концентрований сухий препарат - пеніцилін. Препарат мав високу активність: в нікчемній концентрації (1: 5107) згубно діяв на гноєрідніх коків, залишаючись нетоксичним для людини. Велике практичне значення пеніциліну привело в дуже короткий час до створення промисловості пеніциліну.

Услід за пеніциліном була відкрита серія інших антибіотиків, що утворюються грибами, бактеріями, актиноміцетами і іншими організмами. Так, в 1942 р. Г.Ф. Гаузе і М. Г Бражнікова отримали антибіотик Граміцидін радянський (Граміцидін С). Продуцентом його виявилася спорова паличка Bac. brevis. Граміцидін С відрізняється від тиротрицину Р. Дюбо по хімічному складу і біологічній дії. Він є поліпептидом, що складається з п'яти типів амінокислот. Тиротрицин включає два різні поліпептиди - тироцидин і Граміцидин. Останній містить 24 амінокислотні залишки. Крім того, Граміцидин С характеризується ширшим спектром антибактеріальної дії.

У 1944 р. С. Ваксман із співробітниками з променистого грибка Streptomyces griseus отримали антибіотик стрептоміцин. Це відкриття стало потужним поштовхом до усебічного вивчення актиноміцетів і пошуку серед них продуцентів нових антибіотиків [6].

 

Класифікація антибіотиків

 

За той період, який пройшов з часу відкриття П. Эрліха, було отримано більше 10000 різних антибіотиків, при цьому важливою проблемою була систематизація цих препаратів. Нині існують різні класифікації антибіотиків, проте жодна з них не являється загальноприйнятою [11].

Антибіотики класифікують і характеризують по їх походженню, хімічній структурі, механізму дії, спектру активності, частоті розвитку лікарської стійкості і так далі [12].

У основу головної класифікації антибіотиків покладена їх хімічна будова (таблиця 2).

 

Таблиця 2.

Класифікація природних антибіотиків залежно від їх природної структури [2].

Клас	Назва класу	Деякі представники
I	В-Лактами (основні группы: пеніциліни, цефалоспоріни	Бензилпеніцилін, оксацилін, цефотаксим
II	Макроліди і лінкозаміди	Еритроміцин, лінкоміцин
III	Аміноглікозіди	Стрептоміцин, гентаміцин
IV	Тетрациклін	Доксіциклін
V	Поліпептиди	Поліміксин
VI	Полієни	Ністатин, Амфотерицин В
VII	Ріфампіцини	Ріфампіцин
Інші		Лєвоміцетин, гризєофульвин

 

Найбільш важливими класами синтетичних антибіотиків являються хінолони і фторхінолони (наприклад, ципрофлоксацин), сульфаніламіди (сульфадіметоксин), імідазолы (метронідазол), нітрофурани (фурадонін, фурагін).

Велика частина антибіотиків має природне походження, і їх основними продуцентами є мікроби. Мікроорганізми, знаходячись у своєму природному місці існування - в основному в грунті, роблять антибіотики в якості засобу боротьби за існування з собі подібними [11]. Антибіотики, як хіміотерапевтичні речовини, отриманні на основі життєдіяльності мікро - і макроорганізмів, відрізняються від звичайних метаболітів специфічністю та виключно високою біологічною активністю відносно чутливих до них мікроорганізмів [6].

Залежно від джерела отримання розрізняють сім груп антибіотиків:

антибіотики, отримані з грибів, наприклад роду Penicillium (пеніциліни, гризеофульвин), роду Cephalosporium (цефалоспоріни) і т.д.;

антибіотики, отримані з актиноміцетів [11]. Найбільше відомо антибіотиків актиноміцетного походження. Актіноміцети - переважно грунтові мікроорганізми. В умовах великої кількості і різноманітності грунтових мікроорганізмів їх антогонізм, у тому числі за допомогою вироблення антибіотиків - один з механізмів їх виживання [13]. Ця група включає близько 80 % усіх антибіотиків. Серед актіноміцетів основне значення мають представники роду Streptomyces які є продуцентами стрептоміцину, еритроміцину, лєвоміцетіну, ністатину і багатьох інших антибіотиків;

антибіотики, продуцентами яких є власне бактерії. Найчастіше з цією метою використовують представників родів Bacillus і Pseudomonas. Прикладами антибіотиків даної групи є поліміксини;

бацитрацин;

антибіотики тваринного походження - з риб'ячого жиру отримують эктерицид;

антибіотики рослинного походження. До них можна віднести фітонциди, які виділяють цибуля, часник, інші рослини. У чистому вигляді вони не отримані, оскільки є надзвичайно нестійкими з'єднаннями. Антимікробною дією володіють багато рослин, наприклад ромашка, шалфей, календула;

синтетичні антибіотики [11].