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金黃色葡萄球菌的培養皿

抗细菌药機理

抗细菌药（英语：antibacterial）也称为“抗细菌剂”，是一类用于抑制细菌生长或杀死细菌的药物。^[1]在不引起歧义的情况下，抗细菌药也可简称为“抗菌药”，包括抗生素（英语：antibiotic） 由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）所产生的具有抑制其它类微生物生长、生存的一类次级代谢产物，以及用化学方法合成或半合成的类似化合物。在定義上是一較廣的概念，包括抗细菌抗生素、抗真菌抗生素以及對付其他微小病原之抗生素；但臨床實務中，抗生素常常是指抗細菌抗生素。抗生素的副作用之一是使肠道正常菌群失调。^[2]

用途

• 抗细菌药最主要用於醫療方面，可以用來殺死細菌。


• 對抗在人或動物體內的致幹菌等病原體，可治療大多數細菌、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體等微生物感染導致的疾病。


• 對於病毒、朊毒體等結構簡單的病原體所引起的疾病沒有效用。


• 除了抗細菌性的感染外，某些抗细菌药還具有抗腫瘤活性，用於腫瘤的化學治療。


• 有些抗细菌药還具有免疫抑制作用。


• 抗细菌药除用於醫療，還應用於生物科學研究、農業、畜牧業和食品工業等方面。


• 在畜牧業和農業中非治療用途的抗细菌药，稱為抗生素生長促進劑。

製造方法

治癒肺結核的吡嗪醯胺化學式

抗細菌藥的主要製造方法為发酵，也可以通過化學合成和半合成的方法製造出來。
先採用適當的菌種，經輻射處理，選擇最具潛力的變異菌株，將其從試管轉移到燒瓶再到發酵槽，在溫度與通風控制的環境中培育，然後從培養基中分離、純化、析離成抗生素的結晶。經研判化學結構、藥理實驗與臨床試驗後，才告完成。

歷史

人类合成的第一种抗菌药是磺胺，1932～1933年间德国病理与细菌学家格哈德·多馬克发现其具有体内抗菌活性，他因此获得1939年诺贝尔生理学或医学奖。

人类发现的第一种抗生素——青黴素（盤尼西林），是英国微生物学家亞歷山大·弗莱明于1928年偶然發現的，但当时并没有提纯出有效成分和分析化学结构。他從被黴菌汙染的葡萄球菌培養皿中，觀察到黴菌附近的細菌都無法生長，推測黴菌中可能有殺菌的物質，1929年，弗萊明將這個發現發表在《英國實驗病理學期刊》，但沒有得到重視。直到1939年，牛津大學的佛洛里（Howard Florey）和柴恩（Ernst Chain）想開發能醫療細菌感染的藥物，才在聯絡弗萊明取得菌株後，成功提纯出青黴素。1939年至1940年酪毛黴素、盤尼西林及放線黴素先後被分離出，開創了抗生素的新紀元。弗萊明、佛洛里與柴恩因此於1945年共同獲得诺贝尔生理学和医学奖^[3][4]。

產生抗藥性的金黃色葡萄球菌的電子顯微圖

分类

作为抗菌剂使用的抗生素有以下几个主要类别：

• 
  β-内酰胺类抗生素
  
  • 青黴素
  
  
  • 头孢菌素
  
  
  • 非典型的β-内酰胺类抗生素
  
  


• 氨基糖苷类抗生素


• 大环内酯类抗生素


• 四环素类抗生素


• 
  氯霉素（全合成抗生素）

另外，既不是微生物分泌物又不是其类似物的人工全合成抗菌剂有：

• 喹诺酮


• 磺胺类药物

在不严格的情况下，有时候也把这两类抗菌剂并称为“抗生素”。

作用机理

抗生素等抗菌剂有抑菌或杀菌作用，但抗生素對微生物的作用具選擇性，依其作用，可分為廣效或是專一。主要是针对“细菌有而人（或其它高等动植物）没有”的机制进行杀伤，有4大类作用机理：

1. 阻碍细菌细胞壁的合成，导致细菌在低渗透压环境下溶胀破裂死亡，以这种方式作用的抗生素主要是β-内酰胺类抗生素。哺乳动物的细胞没有细胞壁，不受这类药物的影响。


2. 与细菌细胞膜相互作用，增强细菌细胞膜的通透性、打开膜上的离子通道，让细菌内部的有用物质漏出菌体或电解质平衡失调而死。以这种方式作用的抗生素有多粘菌素和短杆菌肽等。


3. 与细菌核糖体或其反应底物（如tRNA、mRNA）相互所用，抑制蛋白质的合成——这意味着细胞存活所必需的结构蛋白和酶不能被合成。以这种方式作用的抗生素包括四环素类抗生素、大环内酯类抗生素、氨基糖苷类抗生素、氯霉素等。


4. 阻碍细菌脫氧核醣核酸的复制和转录，阻碍DNA复制将导致细菌细胞分裂繁殖受阻，阻碍DNA转录成mRNA则导致后续的mRNA翻译合成蛋白的过程受阻。以这种方式作用的主要是人工合成的抗菌剂喹诺酮类（如氧氟沙星）。

與細胞壁或細胞膜作用的兩類抗生素，是以破壞菌體完整性的方式殺死細菌，故可稱為殺菌劑（Bactericidal agent）；另外兩類抗生素則是靠抑制細菌大分子合成的方式，阻斷其繁殖，故又可稱之為抑菌劑（Bacteriostatic agent）^[7]。

抗藥性

参见

• 分类药物列表


• 合成药物列表


• 药物列表


• 抗生素滥用


• 抗菌藥之時間表


• 噬菌體

参考文献

外部链接

• 抗生物分子


• 正確使用抗生素