深入解析青霉素如何挽救成百上千万人的生命(二战时期，西药盘尼西林有多珍贵？)

深入解析青霉素如何挽救成百上千万人的生命

近年来，在发达国家中感染性疾病引发的死亡占到了死亡人数中的绝大多数，而且在发展中国家里，感染性疾病依然是引发大多数人死亡的主要原因。在这样的背景下，英国医生亚历山大？弗莱明(alexander fleming)于1928年发明了青霉素（盘尼西林），该抗生素在改变现代人医疗卫生上做出了巨大的贡献，此后人类终于拥有了第一个抵御常见感染性疾病的武器了，从此人类就开始了使用抗生素的时代。

发现

抗生素的偶然发现证明了观察的重要性，弗莱明在研究中发现，青霉菌（mould penicillium）具有一定的抗菌特性，而且其能够分泌一种物质来杀灭细菌，为此弗莱明给其取名为青霉素，他说的最有名的一句话就是：有时候一个人能发现别人从来没有寻找过的东西（one sometimes finds what one is not looking for）。

很多时候，我们总能从历史的长河中发现一些线索，比如土壤具有能够愈合皮肤和伤口感染的特性，而且在古希腊、印度和俄罗斯，医生们常常使用发霉的膏状药物（药膏）来治疗伤口感染；20世纪40年代早些时候，辉瑞公司和美国农业部北部地区研究实验室就开发了多种方法来扩大青霉素的商业化生产。1945年和1964年研究者均因青霉素的发现以及发展而获得了当年的诺贝尔生理学及医学奖，此后研究者们也对青霉素的理解越来越深入。

青霉素自发现后研究者立马开始研究其对疾病的影响，其通常用于治疗二战时期的伤员，用来降低伤员机体坏疽的风险，而这就放宽了患者进行外科手术的时间，从而挽救了很多人的生命，并且这些伤者也避免了进行切断手术来保命。

青霉素的工作机制

目前有很多种方法能够摧毁细菌，比如通过破坏细菌的保护性外膜结构或者干扰细菌赖以生存或繁殖的内部机制。青霉素能够结合细菌细胞表面的青霉素结合蛋白，从而阻断细菌细胞对其细胞壁的改造，一旦细胞的细胞壁功能减弱，细菌细胞就会开始泄露并且死亡。

青霉素的化学结构

近年来，青霉素逐渐变成了一类药物—青霉素类抗生素，这些抗生素有着共同的化学结构，青霉素类抗生素就属于β-内酰胺抗生素类，β-内酰胺环对于细菌非常必要，其能够将抗生素结合到青霉素受体上。通过青霉素基本结构的修饰，化学家们就能够扩大该类抗生素的范围，包括如今一些经常用于治疗常见感染的抗生素药物等。

如果你现在提起一种抗生素的话，它们很有可能都是来自于青霉素类家族，比如奥纳欣、双氯西林和力百汀等。特治星 ( tazocin)是青霉素类抗生素的另一个商标，近年来其逐渐被用来治疗院内常见的严重感染，因为该类抗生素能够有效杀灭多种不同的细菌。

耐药性的产生

在过去50年里，由于基于青霉素的抗生素已经被广泛用于治疗多种类型的感染性疾病，而细菌则开始想法设法地对多种抗生素产生耐药性。随着时间变化，细菌会慢慢改变青霉素的靶向受体，降低其效力，同时细菌还会不断产生β内酰胺酶，这些酶类物质能够阻断青霉素的β-内酰胺结构从而抑制青霉素的作用。

到1942年时，金黄色葡萄球菌就已经开始对青霉素产生耐药性了，而如今在全世界范围内，许多开始对青霉素作用敏感的细菌都开始对青霉素产生耐药性了。从另一方面来讲，很多常见的细菌仍然对青霉素比较敏感，而在社区治疗中，青霉素也是最常用的治疗肺炎的抗生素，引发肺炎的是一种常见的肺炎球菌，其对青霉素比较敏感。

利用和价值

青霉素和其相关的抗生素如今依然是人类最常用于治疗一系列胸部感染、咽喉感染以及皮肤和软组织感染的一类抗生素，2014年仅使用药物奥纳欣，澳大利亚的患者就使用了580万个处方的药物；而且使用这些抗生素的决定依赖于患者机体感染性的位点，同时患者往往会出现被耐药性细菌感染的可能性。

不同的青霉素药物价格并不一样，比如青霉素vk（口服青霉素）的价位15澳元，而药物特治星的价格则为70澳元。

药物让你感觉如何？

青霉素和其相关的抗生素往往和危及生命的过敏症，比如过敏性反应直接相关，幸运的是仅在不到0.03%的患者中才会偶然出现这种过敏性反应，由于青霉素被人们广泛使用，因此对于人们而言有效区分严重的过敏症和轻度的副作用就显得尤为重要了。青霉素是一类非常有用的抗生素家族，因此如果其引发的副作用比较轻的话，在医生的指导下进行服药往往显得非常重要，在有些情况下就很有必要对青霉素严重过敏的患者进行脱敏治疗。

青霉素有着广泛的副作用，最常见的副作用就是胃部不适，同时伴随着恶心、腹泻或者皮疹发生，同时也会出现罕见的副作用，包括肝脏和肾脏炎症等。像所有抗生素一样，青霉素也会引发患者感染艰难梭菌，这种细菌会引发严重的腹泻，而这取决于机体肠道正常菌群的改变。

一般来讲，青霉素能够同其它药物组合起来被患者安全使用，尽管如此，偶然情况下青霉素就会修饰特殊药物的水平来影响药物的疗效，比如药物甲氨蝶呤，其是一种用于治疗癌症及自身免疫障碍的特殊药物。

二战时期，西药盘尼西林有多珍贵？

第二次世界大战非常惨烈，但也是由此改变了世界发展的进程，期间也推动了科学事业的重大进步。在二战时期有20多项技术革新的重大发明，当然最多的便是武器方面的发明创造。并且这些发明大多用于战场上杀敌制胜。然而二战期间的一项发明并不是用来战争杀人，而是用于治人，这就是医学上重要的西药盘尼西林的发明。但在二战时期，盘尼西林作为最重要的医学药品和后勤保障，如同黄金一般珍贵。
盘尼西林的发明者叫弗莱明，盘尼西林的别称也就是我们俗称的叫青霉素。在二战时期专门发明来用于治疗发烧、各种炎症等等。可别小看了青霉素的作用，在当时没有这种药之时，一个小小的发烧炎症都有可能致人死地。而青霉素作为一种能够抵抗细菌感染的药物。对发烧感冒这些疾病有着非常突出的治疗作用。其在当时作为一种军队管理的药品是在市面上非常罕见的。因此甚至有的人不惜铤而走险，在黑市上进行交易。据说在富裕的家庭，除了珍藏黄金以外，他们对盘尼西林也格外珍惜。其实确切来说，盘尼西林的发明在二战之前，只不过是因为这场战争催发了这个发明的应用。在1932年时青霉素已经正式投入车间生产。生产出的青霉素拯救了大量美国人的生命。曾经还有一种说法说斯大林当时就是碍于自身面子而没有开口向美国人进口盘尼西林，导致苏联司令瓦图京因为一点枪伤之后感染去世。盘尼西林这种药物之后还广泛应用于太平洋战场。期间救了无数五美军士兵的性命，而作为敌军日军就死伤更为惨重。所以盘尼西林在医学上都可谓是划时代的创造,，其珍贵程度可想而知。

世界上下五千年《青霉素的发现》

1928年9月的一天早晨，英国伦敦圣玛丽医院的细菌学家弗莱明像往常一样，来到了实验室。

在实验室里一排排的架子上，整整齐齐排列着很多玻璃培养器皿，上面分别贴着标签写着：链状球菌、葡萄状球菌、炭疽菌、大肠杆菌等。这些都是有毒的细菌，弗莱明收集了它们，是在寻找一种能够制服它们，把它们培养成无毒细菌的方法。尤其是其中的一种在显微镜下看起来像葡萄球状的细菌，存在很广泛，危害也很大，伤口感染化脓，就是它在“作怪”。弗莱明试验了各种药剂，力图找到一种能杀它的理想药品，但是一直没有成功。

弗莱明来到架子前，逐个检查着培养器皿中细菌的变化。当他来到靠近窗户的一只培养器前的时候，他皱起了眉头，自言自语道：“唉，怎么搞的，竟然变成了这个样子!”原来，这只贴有葡萄状球菌的标签的培养器里，所盛放的培养基发了霉，长出一团青色的霉花。

他的助手赶紧过来说：“这是被杂菌污染了，别再用它了，让我倒掉它吧。”弗莱明没有马上把这培养器交给助手，而是仔细观察了一会儿。使他感到惊奇的是：在青色霉菌的周围，有一小圈空白的区域，原来生长的葡萄状球菌消失了。难道是这种青霉菌的分泌物把葡萄状球菌杀灭了吗?

想到这里，弗莱明兴奋地把它放到了显微镜下进行观察。结果发现，青霉菌附近的葡萄状球菌已经全部死去，只留下一点枯影。他立即决定，把青霉菌放进培养基中培养。

几天后，青霉菌明显繁殖起来。于是，弗莱明进行了试验：用一根线蘸上溶了水的葡萄状球菌，放到青霉菌的培养器中，几小时后，葡萄状球菌全部死亡。接着，他分别把带有白喉菌、肺炎菌、链状球菌、炭疽菌的线放进去，这些细菌也很快死亡。但是放入带有伤寒菌和大肠杆菌等的线，这几种细菌照样繁殖。

为了试验青霉菌对葡萄状球菌的杀灭能力有多大，弗莱明把青霉菌培养液加水稀释，先是一倍、两倍……最后以八百倍水稀释，结果它对葡萄状球菌和肺炎菌的杀灭能力仍然存在。这是当时人类发现的最强有力的一种杀菌物质了。

可是，这种青霉菌液体对动物是否有害呢?弗莱明小心地把它注射进了兔子的血管，然后紧张地观察他们的反应，结果发现兔子安然无恙，没有任何异常反应。这证明这种青霉菌液体没有毒性。

1929年6月，弗莱明把他的发现写成论文发表。他把这种青霉菌分泌的杀菌物质称为青霉素。

人们向他祝贺。英国一位显贵建议他申请制造青霉素的专利权，那样将来就会发大财。弗莱明经过考虑，写信婉言拒绝了那位显贵的建议。他说：“为了我自己和我一家的尊荣富贵，而无形中危害无数人的生命，我不忍心。”

弗莱明发现青霉素，似乎是偶然的，但却是他细心观察的必然结果。让人又感到遗憾的是，当时青霉素还无法马上用于临床治疗，因为青霉素培养液中所含的.青霉素太少了，很难从中提取足够的数量供治疗使用。如果直接用它的培养液来治病，那一次就要注射几千甚至上万毫升，这在实际上无法办到。因此，弗莱明只好暂时停止了对青霉素的培养和研究工作。但是他的发现，为后来的科学家开辟了道路。

时间到了1940年，在牛津大学主持病理研究工作的澳大利亚病理学家佛罗理，仔细阅读了弗莱明关于青霉素的论文，对这种能杀灭多种病菌的物质产生了浓厚的兴趣。但是他知道，要提取出这种物质，需要各方面科学家的共同努力。他邀请了一些生物学家、生物化学家和病理学家，组成了一个联合实验组。这之中，德国生物化学家钱恩是他最主要和得力的助手。

在佛罗理的领导下，联合实验组紧张地开展了研制工作。细菌学家们每天要配制几十吨培养液，把它们灌入一个个培养瓶中，在里面接种青霉菌菌种，等它充分繁殖后，再装进大罐里，然后送到钱恩那里进行提炼。

提炼工作繁重而艰难，一大罐培养液只能提炼出针尖大小的一点点青霉素。经过几个月的辛勤工作，钱恩提取出了一小匙青霉素。把它溶解在水中，用来杀灭葡萄状球菌，效果很好。即使把它稀释二百万倍，仍然具有杀灭能力。

联合实验组选择了50只小白鼠来进行试验;把每只都注射了同样数量，足以致死的链状球菌，然后给其中25只注射青霉素，另外25只不注射。实验结果，不注射青霉素的白鼠全部死亡，而注射的只有一只死去。

随后，他们开始了更努力的提取工作，终于获得了能救活一个病人所需的青霉素，并救活了一名病人。证明了这种药物的无比效能。

佛罗理清醒地意识到，为青霉素能广泛地用于临床治疗，必须改进设备，进行大规模生产。但这对联合实验组来说，还是无法办到的事。而且，当时的伦敦正遭受德国飞机的频繁轰炸，要进行大规模生产也很不安全。

1941年6月，佛罗理不顾钱恩的反对，带着青霉素样品来到不受战火影响的美国。他马上与美国的科学家们开始合作。经过共同努力，终于制成了以玉米汁为培养基，在24℃的温度下进行生产的设备。用它提炼出的青霉素，纯度高，产量大，从而很快开始了在临床上的广泛应用，一些传染病的死亡率大大下降，无数人的生命得到了拯救。

1845年，弗莱明、佛罗理和钱恩三人，因在青霉素发现利用方面做出的杰出贡献，共同获得了诺贝尔生理学及医学奖金。