青黴素

青黴素 （Benzylpenicillin / Penicillin）

【簡介】

青黴素是指分子中含有青黴烷，能破壞細菌的細胞壁並在細菌細胞的繁殖期起殺菌作用的一類抗生素。

青黴素又被稱為青黴素G、peillin G、 盤尼西林、配尼西林、青黴素鈉、苄青黴素鈉、青黴素鉀、苄青黴素鉀。

青黴素是抗菌素的一種，是指從青黴菌培養液中提製的分子中含有青黴烷、能破壞細菌的細胞壁並在細菌細胞的繁殖期起殺菌作用的一類抗生素，是第一種能夠治療人類疾病的抗生素。青黴素類抗生素是β-內醯胺類中一大類抗生素的總稱。但它不能耐受耐藥菌株(如耐藥金葡)所產生的酶，易被其破壞，且其抗菌譜較窄，主要對革蘭氏陽性菌有效。青黴素G有鉀鹽、鈉鹽之分，鉀鹽不僅不能直接靜注，靜脈滴注時，也要仔細計算鉀離子量，以免注入人體形成高血鉀而抑制心臟功能，造成死亡。

青黴素類抗生素的毒性很小，由於β-內醯胺類作用於細菌的細胞壁，而人類只有細胞膜無細胞壁，故對人類的毒性較小，除能引起嚴重的過敏反應外，在一般用量下，其毒性不甚明顯.是化療指數最大的抗生素。但其青黴素類抗生素常見的過敏反應在各種藥物中居首位，發生率最高可達5％～10％ ，為面板反應 ，表現皮疹、血管性水腫，最嚴重者為過敏性休克，多在注射後數分鐘內發生，症狀為呼吸困難、發紺、血壓下降、昏迷、肢體強直，最後驚厥，搶救不及時可造成死亡。各種給藥途徑或應用各種製劑都能引起過敏性休克，但以注射用藥的發生率最高。過敏反應的發生與藥物劑量大小無關。對本品高度過敏者，雖極微量亦能引起休克。注入體內可致癲癇樣發作。大劑量長時間注射對中樞神經系統有毒性(如引起抽搐、昏迷等)，停藥或降低劑量可以恢復。

使用本品必須先做皮內試驗。青黴素過敏試驗包括面板試驗方法(簡稱青黴素皮試)及體外試驗方法，其中以皮內注射較準確。皮試本身也有一定的危險性，約有25％的過敏性休克死亡的病人死於皮試。所以皮試或注射給藥時都應作好充分的搶救準備。在換用不同批號青黴素時，也需重作皮試。注射液、皮試液均不穩定，以新鮮配製為佳。而且對於自腎排洩，腎功能不良者，劑量應適當調整。此外，區域性應用致敏機會多，且細菌易產生抗藥性，故不提倡。

【英文簡述】

Penicillin (sometimes abbreviated PCN) refers to a group of beta-lactam antibiotics used in the treatment of bacterial infections caused by susceptible, usually Gram-positive, organisms. The name “penicillin” can also be used in reference to a specific member of the penicillin group Penam Skeleton, which has the molecular formula R-C9H11N2O4S, where R is a variable side chain.

【分類】

按其特點可分為 ：

青黴素G類：如青黴素G鉀、青黴素G鈉、長效西林等。

耐酶青黴素：如苯唑青黴素(新青Ⅱ號)、氯唑青黴素等。

廣譜青黴素：如氨苄青黴素、羥氨苄青黴素等。

抗綠膿桿菌的廣譜青黴素：如羧苄青黴素、氧哌嗪青黴素、呋苄青黴素等。

氮咪青黴素：如美西林及其酯匹美西林等，其特點為較耐酶，對某些陰性桿菌(如大腸、克雷伯氏和沙門氏菌)有效，但對綠膿桿菌效差。

【特點】

青黴素類抗生素是β-內醯胺類中一大類抗生素的總稱，由於β-內醯胺類作用於細菌的細胞壁，而人類只有細胞膜無細胞壁，故對人類的毒性較小，除能引起嚴重的過敏反應外，在一般用量下，其毒性不甚明顯，但它不能耐受耐藥菌株(如耐藥金葡)所產生的酶，易被其破壞，且其抗菌譜較窄，主要對革蘭氏陽性菌有效。青黴素G有鉀鹽、鈉鹽之分，鉀鹽不僅不能直接靜注，靜脈滴注時，也要仔細計算鉀離子量，以免注入人體形成高血鉀而抑制心臟功能，造成死亡。

青黴素類抗生素的毒性很小，是化療指數最大的抗生素。但其青黴素類抗生素常見的過敏反應在各種藥物中居首位，發生率最高可達5％～10％ ，為面板反應 ，表現皮疹、血管性水腫，最嚴重者為過敏性休克，多在注射後數分鐘內發生，症狀為呼吸困難、發紺、血壓下降、昏迷、肢體強直，最後驚厥，搶救不及時可造成死亡。各種給藥途徑或應用各種製劑都能引起過敏性休克，但以注射用藥的發生率最高。過敏反應的發生與藥物劑量大小無關。對本品高度過敏者，雖極微量亦能引起休克。注入體內可致癲癇樣發作。大劑量長時間注射對中樞神經系統有毒性(如引起抽搐、昏迷等)，停藥或降低劑量可以恢復。

【歷史發展】

亞歷山大·弗萊明由於一次幸運的過失而發現了青黴素。有一次他外出度假時，把實驗室裡在培養皿中正生長著細菌這件事給忘了。3周後當他回實驗室時，注意到在一個培養皿中長了一個黴菌斑。並且黴菌斑周圍的細菌都死了。

黴菌滲出了什麼強有力的物質？弗萊明稱為青黴素，並發現了它可以殺死許多致命性細菌。然而，因為青黴素在試管內和血清混合後很快失活，弗萊明認為它不會在人和動物身上發生作用。

10多年後，弗洛裡和錢恩在1940年用青黴素重新做了實驗。他們給8只小鼠注射了致死劑量的鏈球菌，然後給其中的4只用青黴素治療。幾個小時內，只有那4只用青黴素治療過的小鼠還健康活著。“這真像一個奇蹟！”弗洛裡說道。

到了1943年，製藥公司已經發現了批次生產青黴素的方法。英國和美國當時正在和納粹德國交戰。這種新的藥物對控制傷口感染非常有效。到了1944年，藥物的供應已經足夠治療第二次世界大戰期間所有參戰的盟軍士兵。

青黴素是一種高效、低毒、臨床應用廣泛的重要抗生素。它的研製成功大大增強了人類抵抗細菌性感染的能力，帶動了抗生素家族的誕生。

20世紀40年代以前，人類一直未能掌握一種能高效治療細菌性感染且副作用小的藥物。當時若某人患了肺結核，那麼就意味著此人不久就會離開人世。為了改變這種局面，科研人員進行了長期探索，然而在這方面所取得的突破性進展卻源自一個意外發現。

在1928年夏季的一天，英國微生物學家弗萊明發現，一個與空氣意外接觸過的金黃色葡萄球菌培養皿中長出了一團青綠色黴菌。在用顯微鏡觀察這隻培養皿時弗萊明發現，黴菌周圍的葡萄球菌菌落已被溶解。這意味著黴菌的某種分泌物能抑制葡萄球菌。此後的鑑定表明，上述黴菌為點青黴菌，因此弗萊明將其分泌的抑菌物質稱為青黴素。然而遺憾的是弗萊明一直未能找到提取高純度青黴素的方法，於是他將點青黴菌菌株一代代地培養，並於1939年將菌種提供給準備系統研究青黴素的英國病理學家弗洛裡和生物化學家錢恩。

透過一段時間的緊張實驗，弗洛裡、錢恩終於用冷凍乾燥法提取了青黴素晶體。之後，弗洛裡在一種甜瓜上發現了可供大量提取青黴素的黴菌，並用玉米粉調製出了相應的培養液。1941年開始的臨床實驗證實了青黴素對鏈球菌、白喉桿菌等多種細菌感染的療效。青黴素之所以能既殺死病菌，又不損害人體細胞，原因在於青黴素所含的青黴烷能使病菌細胞壁的合成發生障礙，導致病菌溶解死亡，而人和動物的細胞則沒有細胞壁。但是青黴素會使個別人發生過敏反應，所以在應用前必須做皮試。在這些研究成果的推動下，美國製藥企業於1942年開始對青黴素進行大批次生產。這些青黴素在世界反法西斯戰爭中挽救了大量美英盟軍的傷病員。1945年，弗萊明、弗洛裡和錢恩因“發現青黴素及其臨床效用”而共同榮獲了諾貝爾生理學或醫學獎。

青黴素的出現開創了用抗生素治療疾病的新紀元。透過數十年的完善，青黴素針劑和口服青黴素已能分別治療肺炎、肺結核、腦膜炎、心內膜炎、白喉、炭疽等病。繼青黴素之後，鏈黴素、氯黴素、土黴素、四環素等抗生素不斷產生，增強了人類治療傳染性疾病的能力。但與此同時，部分病菌的抗藥性也在逐漸增強。為了解決這一問題，科研人員目前正在開發藥效更強的抗生素，探索如何阻止病菌獲得抵抗基因，並以植物為原料開發抗菌類藥物。

【藥理學】

內服易被胃酸和消化酶破壞。肌注或皮下注射後吸收較快，15～30min達血藥峰濃度。青黴素在體內半衰期較短，主要以原形從尿中排出。

氯黴素是具廣譜抗菌作用，對革蘭陰性菌的作用較革蘭陽性菌強，對傷寒桿菌、流感桿菌和百日咳桿菌的作用比其他抗生素強，對立克次體感染（如斑疹傷寒）以及病毒感染（如沙眼）均有較好作用。對布氏桿菌、大腸桿菌、產氣桿菌、肺炎桿菌、痢疾桿菌、霍亂弧菌、腦膜炎雙球菌、淋球菌等也有較強抗菌作用。本品屬抑菌劑，其作用機理主要抑制細菌蛋白質的合成，系作用於核糖核蛋白體的50S亞基上，抑制肽基轉移酶的作用，阻止了肽鏈的增長。臨床上主要用於傷寒、副傷寒和其他沙門氏菌感染，療效好，目前仍是治療這些疾病的首選藥物。

【作用】

青黴素對溶血性鏈球菌等鏈球菌屬，肺炎鏈球菌和不產青黴素酶的葡萄球菌具有良好抗菌作用。對腸球菌有中等度抗菌作用，淋病奈瑟菌、腦膜炎奈瑟菌、白喉棒狀桿菌、炭疽芽孢桿菌、牛型放線菌、念珠狀鏈桿菌、李斯特菌、鉤端螺旋體和梅毒螺旋體對本品敏感。本品對流感嗜血桿菌和百日咳鮑特氏菌亦具一定抗菌活性，其他革蘭陰性需氧或兼性厭氧菌對本品敏感性差.本品對梭狀芽孢桿菌屬、消化鏈球菌厭氧菌以及產黑色素擬桿菌等具良好抗菌作用，對脆弱擬桿菌的抗菌作用差。青黴素透過抑制細菌細胞壁四肽則鏈和五肽交連橋的結合而阻礙細胞壁合成而發揮殺菌作用。對革蘭陽性菌有效，由於革蘭陰性菌缺乏五肽交連橋而青黴素對其作用不大。

其中青黴素為以下感染的首選藥物：

1．溶血性鏈球菌感染，如咽炎、扁桃體炎、猩紅熱、丹毒、蜂窩織炎和產褥熱等

2．肺炎鏈球菌感染如肺炎、中耳炎、腦膜炎和菌血症等

3．不產青黴素酶葡萄球菌感染

4．炭疽

5．破傷風、氣性壞疽等梭狀芽孢桿菌感染

6．梅毒(包括先天性梅毒)

7．鉤端螺旋體病

8．迴歸熱

9．白喉

10．青黴素與氨基糖苷類藥物聯合用於治療草綠色鏈球菌心內膜炎

青黴素亦可用於治療：

1．

2．放線菌病

3．淋病

4．奮森咽峽炎

5．萊姆病

6．多殺巴斯德菌感染

7．鼠咬熱

8．李斯特菌感染

9．除脆弱擬桿菌以外的許多厭氧菌感染

或先天性心臟病患者進行口腔、牙科、胃腸道或泌尿生殖道手術和操作前，可用青黴素預防感染性心內膜炎發生

【生產方法】

天然青黴素與半合成青黴素生產方法完全不同。

天然青黴素

青黴素G生產可分為菌種發酵和提取精製兩個步驟。①菌種發酵：將產黃青黴菌接種到固體培養基上，在25℃下培養7～10天，即可得青黴菌孢子培養物。用無菌水將孢子製成懸浮液接種到種子罐內已滅菌的培養基中，通入無菌空；氣、攪拌，在27℃下培養24～28h，然後將種子培養液接種到發酵罐已滅菌的含有苯乙酸前體的培養基中，通入無菌空氣，攪拌，在27℃下培養7天。在發酵過程中需補入苯乙酸前體及適量的培養基。②提取精製：將青黴素發酵液冷卻，過濾。濾液在pH2～2.5的條件下，於萃取機內用醋酸丁酯進行多級逆流萃取，得到丁酯萃取液，轉入pH7.0～7.2的緩衝液中，然後再轉入丁酯中，將此丁酯萃取液經活性炭脫色，加入成鹽劑，經共沸蒸餾即可得青黴素G鉀鹽。青黴素G鈉鹽是將青黴素G鉀鹽透過離子交換樹脂（鈉型）而製得。

半合成青黴素

以6APA為中間體與多種化學合成有機酸進行醯化反應，可製得各種型別的半合成青黴素。

6APA是利用微生物產生的青黴素醯化酶裂解青黴素G或V而得到。酶反應一般在40～50℃、pH8～10的條件下進行；近年來，酶固相化技術已應用於6APA生產，簡化了裂解工藝過程。6APA也可從青黴素G用化學法來裂解制得，但成本較高。側鏈的引入系將相應的有機酸先用氯化劑製成醯氯，然後根據醯氯的穩定性在水或有機溶劑中，以無機或有機鹼為縮合劑，與6APA進行醯化反應。縮合反應也可以在裂解液中直接進行而不需分離出6APA。

【劑型用法和用量】

片劑：每片0.25克。膠囊劑：每粒0.25克。注射劑：每支2毫升，含藥0.25克。滴眼劑：8毫克：0.02克。口服，每天成人1～2克；兒童每日按千克體重服用50～100毫克，分2～4次。肌注，成人每次0.5～1克，每天2次；兒童每日按千克體重服用25～50毫克，分2次。靜脈滴注，劑量同肌注，因注射劑系以丙二醇為溶劑，用時以等滲葡萄糖注射液或生理鹽水稀釋至2.5毫克：毫升供用，即2毫克（0.25克）以100毫升輸液稀釋，並應以乾燥空針抽取，以免析出結晶，稀釋完後應仔細檢查無結晶析出，方可使用。

【不良反應】

1.主要毒性反應是抑制骨髓造血機能，引起粒細胞及血小板減少症，用藥期間如發現輕度白細胞或血小板減少，應立即停藥，一般可恢復。氯黴素所致的再生障礙性貧血雖少見，但難逆轉，常可致死，多發生於兒童長期反覆用氯黴素者，偶有用量很少而發病者。

2.過敏反應較少見，但也可引起皮疹，藥物熱。少數可引起黃疸，原有肝臟疾病者甚至可引起急性肝壞死。

3.可引起精神症狀如幻覺、譫妄，大多發生於用藥後3～5日，停藥後兩日內可消失。

4.口服後可發生胃腸道反應，如噁心、嘔吐、腹瀉、食慾不振等。

【副作用】

1 青黴素類的毒性很低，但較易發生變態反應，發生率約為5%?10%。多見的為皮疹、哮喘、藥物熱、嚴重的可致過敏性休克而引起死亡。

2 大劑量應用青黴素抗感染時，可出現神經精神症狀，如反射亢進、知覺障礙、抽搐、昏睡等，停藥或減少劑量可恢復。

3 使用青黴素前必須作面板過敏試驗。如果發生過敏性休克，應立即皮下或肌內注射0.1%腎上腺素0.5ml～1ml，同時給氧並使用抗組胺藥物及腎上腺皮質激素等。

4 肌注鉀鹽時區域性疼痛較明顯，用苯甲醇溶液作為稀釋劑溶解，則可消除疼痛。

【細菌對青黴素類產生耐藥性】

細菌對青黴素類產生耐藥性主要有三種機制：

1.細菌產生β內醯胺酶，使青黴素類水解滅活；

2.細菌體內青黴素作用靶位——青黴素結合蛋白髮生改變；

3.細胞壁對青黴素類的滲透性減低。其中以第一種機制最為常見，也最重要。

青黴素類抗生素水溶性好，血消除半衰期大多不超過2小時，主要經腎排出，多數品種可經血液透析清除。

按中國衛生部規定，使用青黴素類抗生素前均需做青黴素面板試驗，陽性反應者禁用。

【注意事項】

1.口服或注射給藥時忌與鹼性藥物配伍，以免分解失效。

2.本品不宜與鹽酸四環素、卡那黴素、多粘菌素E、磺胺嘧啶鈉、三磷酸腺苷、輔酶A等混合靜滴，以免發生沉澱或降效。

3.氯黴素與青黴素一般不要聯用，因氯黴素為抑菌劑，而青黴素為繁殖期殺菌劑，聯用可影響青黴素的抗菌活性而降效。但這一問題尚有爭論，意見不一，因兩者聯用對革蘭陽性菌、陰性菌混合感染及顱內感染臨床效果好。解決的辦法，如需聯用，宜先用青黴素2～3小時後再用氯黴素。

4.由於本品可抑制某些肝臟酶的活性，因此可干擾甲苯磺丁脲、苯妥英鈉和雙香豆素在人體內的生物轉化，可增強甲苯磺西脲、苯妥英鈉的作用，對雙香豆素和華法林的抗凝作用均可增強。

5.嬰兒、肝、腎功能減退者慎用，妊娠末期產婦慎用，哺乳期婦女忌用。

應用青黴素前除做皮試外，還要注意以下幾點：

1、要到有搶救裝置的正規醫療單位注射青黴素，萬一發生過敏反應，可以得到及時有效的搶救治療。在注射過程中任何時候出現頭暈心慌、出汗、呼吸困難等不適，都要立即告訴醫生護士。

2、注射完青黴素，至少在醫院觀察20分鐘，無不適感才可離開。

3、不要在極度飢餓時應用青黴素，以防空腹時機體對藥物耐受性降低，誘發暈針等不良反應。

4、兩次注射時間不要相隔太近，以4—6小時為好。靜脈點滴青黴素時，開始速度不要太快，每分鐘以不超過40滴為宜，觀察10—20分鐘無不良反應再調整輸液速度。

5、如果當天有注射青黴素史，在家中出現頭暈心慌、出汗、呼吸困難等不適，應及時送醫院診治。

青黴素配伍應用中的相互作用：

近年來，臨床中出現濫用藥物的問題，造成一些不良反應，尤其是青黴素與其他藥物的配伍應用，所產生的相互作用和不良反應是不可忽視的。

1 青黴素不可與同類抗生素聯用

由於它們的抗菌譜和抗菌機制大部分相似，聯用效果並不相加。相反，合併用藥加重腎損害，還可以引起呼吸困難或呼吸停止。它們之間有交叉抗藥性，不主張兩種β-內醯胺類抗生素聯合應用。

2 青黴素不可與磺胺和四環素聯合用藥

青黴素屬繁殖期“殺菌劑”，阻礙細菌細胞壁的合成，四環素屬“抑菌劑”，影響菌體蛋白質的合成，二者聯合作用屬拮抗作用，一般情況下不應聯合用藥。臨床資料表明單用青黴素抗菌效力為90%，單用磺胺類藥效力為81%，兩者聯合用藥抗菌效力為75%，若非特殊情況不可聯合使用。

3 青黴素不可與氨基苷類聯合用藥

兩者混合同於輸液器給病人輸液，因青黴素的β-內醯胺可使慶大黴素產生滅活作用，其機制為兩者之間發生化學相互作用，故嚴禁混合應用，應採用青黴素靜脈滴注，慶大黴素肌肉注射。

綜上所述，青黴素聯用不當，由於藥物的相互作用，而導致藥物不良反應是不可低估的。青黴素是治療各種感染性疾病的最常用抗生素，嚴格掌握用藥的適應證，合理聯用，措施得力，減少不必要的不良反應。

【青黴素家族】

青黴素用於臨床是40年代初，人們對青黴素進行大量研究後又發現一些青黴素，當人們又對青黴素進行化學改造，得到了一些有效的半合成青黴素，70年代又從微生物代謝物中發現了一些母核與青黴素相似也含有β－內醯胺環，而不具有四氫噻唑環結構的青黴素類，可分為三代：第一代青黴素指天然青黴素，如青黴素G（苄青黴素）；第二代青黴素是指以青黴素母核－6－氨基青黴烷酸（6－APA），改變側鏈而得到半合成青黴素，如甲氧苯青黴素、羧苄青黴素、氨苄青黴素；第三代青黴素是母核結構帶有與青黴素相同的β－內醯胺環，但不具有四氫噻唑環，如硫黴素、奴卡黴素。

【青黴素濃縮法】

利用青黴素特異性地殺死野生型細胞、保留營養缺陷型細胞的方法。青黴素能抑制細菌細胞壁的合成，所以只能殺死生長繁殖中的細菌，而不能殺死停止分裂的細菌。在只能使野生型生長而不能使突變型生長的選擇性液體培養基中，野生型被青黴素殺死，而突變型則不被殺死，從而淘汰野生型，使突變型得以濃縮。可適用於細菌和放線菌，是營養缺陷型突變體篩選的常用方法之一。

【島青黴素】

稻穀在收穫後如未及時脫粒乾燥就堆放很容易引起發黴。發黴穀物脫粒後即形成"黃變米"或"漚黃米"，這主要是由於島青黴(Penicillium.islandicum)汙染所致。黃變米在中國南方、日本和其他熱帶和亞熱帶地區比較普遍。小鼠每天口服200g受島青黴汙染的黃變米，大約一週可死於肝肥大；如果每天飼餵0.05g黃變米，持續兩年可誘發肝癌。流行病學調查發現，肝癌發病率和居民過多食用黴變的大米有關。吃黃變米的人會引起中毒(肝壞死和肝昏迷)和肝硬化。島青黴除產生島青黴素(Silanditoxin)外，還可產生環氯素(Cyclochlorotin)，黃天精(Luteoskyrin)和紅天精(Erythroskyrin)等多種黴菌毒素。

島青黴素和黃天精均有較強的致癌活性，其中黃天精的結構和黃麴黴素相似，毒性和致癌活性也與黃麴黴素相當。小鼠日服7mg/kg體重的黃天精數週可導致其肝壞死，長期低劑量攝入可導致肝癌。環氯素為含氯環結構的肽類，對小鼠經口LD50為6.55mg/kg體重，有很強的急性毒性。環氯素攝入後短時間內可引起小鼠肝的壞死性病變，小劑量長時間攝入可引起癌變。