抗生素|微生物战争-人类利用抗生素的历史

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法国的牧场每年有数10万只羊死于炭疽病,炭疽病也会传染给人 。巴斯德证明病畜血液中的一种杆菌是此病的病原菌,并且是由外界侵入的 。德国乡村医生科赫采用固体培养基成功分离出了炭疽杆菌 。炭疽杆菌是人类分离的第一种病原微生物 。
他首先将病畜的细菌进行分离培养,然后把纯培养后的细菌注射到健康实验动物身上,成功复制出了炭疽病,最后再从实验动物身上分离出细菌进行纯培养,这样就找出了致病的炭疽杆菌 。
[科赫法则:科赫法则是伟大的德国细菌学家罗伯特·科赫(Robert Koch,1843~1910年)提出的一套科学验证方法,用以验证了细菌与病害的关系,被后人奉为传染病病原鉴定的金科玉律 。前一段时间新冠病毒的鉴定也遵循科赫法则 。]
科赫1876年对炭疽杆菌的纯培养成功,1882年发现了结核杆菌,1883年应邀赴埃及调查霍乱流行情况,发现霍乱弧菌 。根据科赫开创的细菌学研究方法,在短短几十年间科学家们发现了大多数细菌性传染病的致病菌 。
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二、天然抗生素
抗生素是典型的以其人之道还治其人之身的药物 。这种物质由细菌自身分泌,能破坏或减缓细菌生长 。
第一种天然抗生素-青霉素,1928年被弗莱明发现了 。抗生素在二战中的作用简直是毋庸置疑的,人们把抗生素与原子弹、雷达齐名为“二战三大发明” 。青霉素的确是医学上的一次伟大革命,但大家都知道它的发现是弗莱明的一次偶遇:他在青霉菌培养皿里发现葡萄球菌生长被抑制了 。
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链霉素的发现,才为抗生素的大发展奠定了方向:挖土 。
1939年,在药业巨头默克公司的资助下,乌克兰微生物病毒学家瓦克斯曼领导其学生开始系统地研究是否能从土壤微生物中分离抗生素 。瓦克斯曼领导50多名学生,他们分工对1万多个来自土壤的菌株进行筛选 。最后在放线菌培养液里分离出了链霉素 。链霉素是治疗结核病的有效药物 。
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从此,微生物学家纷纷当起了老农民扛起了锄头去挖土 。于是,金霉素(1947)、氯霉素(1948)、土霉素(1950)、制霉菌素(1950)、红霉素(1952)、卡那霉素(1958)等相继被发现 。
三、合成抗生素及现代抗生素
但抗生素并非全部是自然产生的,另一些抗生素则是完全合成的 。
德国细菌学家保罗埃利希有一个魔法子弹(Magic bullet)猜想:有可能在不伤害身体本身的情况下杀死在体内引起疾病的特定微生物 。就像子弹从枪里射出命中一个特定的目标一样 。
他们试验了从染料中提取的各种化学物质 。但早期的化合物毒性太强,终于在失败了605后见到了曙光 。1910年,他们宣布了“606”药物,salvarsan(撒尔佛散) 。该药在20世纪上半叶被用于治疗梅毒 。
第一种磺酰胺抗菌药物Prontosil(百浪多息),1932年由拜耳实验室从染料中提取的 。但遗憾的是百浪多息未能成功申请专利,因为它已经在染料工业中使用多年了 。
随着药物化学的进步,大多数现代抗菌药物是各种天然化合物的半合成修饰 。目前仍从活着的有机体中分离出来的化合物是氨基糖苷类,而其他的抗菌药物,如磺胺类、喹诺酮类和恶唑烷类仅通过化学合成产生 。
从1935年到1968年,共推出了21个抗生素新家族 。而在这之后,数量显著下降,在1969年至2003年间只引入了五个新家族 。

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