پنی سیلین
 
 
پنی‌سیلین در سال 1928 توسط الکساندر فلیمینگ اختراع شد. الای لیلی از اولین شرکت های داروسازی بود که وارد عرصه تولید پنی سیلین شد.
پنی‌سیلین‌ها گروهی از داروهای آنتی‌بیوتیک هستند که در برابر ارگانیسم‌های آسیب‌پذیر به خصوص باکتری‌های گرم مثبت به کار می‌روند. پنی‌سیلین‌ها اولین گروه از دسته آنتی‌بیوتیکهای بتالاکتام هستند.

مکانیزم اثر

عملکرد بتالاکتامها به طور خلاصه به این صورت است:

1. اتصال به پروتئین‌هایی در دیواره سلولی باکتری به نام پروتئین متصل شونده به پنی‌سیلین (PBP).
2. مهار ترانس پپتیداز‌ها می‌شوند در نتیجه ترانس‌پپتیداسیون که به معنی ایجاد اتصال متقاطع در ساخت پپتیدو گلیکانهای دیواره سلولی باکتری است مختل می‌شود.
3. در نهایت آنزیم‌های اتولیتیک که هیدرولازهای مورین نام دارند، (مورین مترداف پپتیدو گلیکان می‌باشد) و در باکتری‌هایی که در معرض پنی سیلین قرار گرفته‌اند فعّال شده و موجب تخریب پپتیدو گلیکان می‌شوند.

نتیجه این فرآیند تخریب دیواره باکتری و از بین رفتن سلول باکتری است.

مقاومت به پنی‌سیلین

1. بتالاکتاماز: بعضی از باکتریها توانایی تولید این آنزیم که باعث تخریب حلقه بتالاکتام است را دارند یا به دست آورده‌اند. شامل گونه‌های استافیلوکوک اورئوس، گونوکوک، هموفیلوسها و کولیفرمها
2. فقدان پروتئین متصل شونده به پنی‌سیلین یا نفوذناپذیری دیواره سلولی، که در انواع مقاوم پنوموکوک، استافهای مقاوم به متی‌سیلین و انتروکک دیده می‌شود.
3. نقص در عملکرد آنزیمهای اتولیتیک که عامل مقاومت در گونه‌هایی از استافیلوکوک و استرپتوکوک گروه B است.

انواع پنی سیلین G

فرم اصلی و اولیه پنی‌سیلین، بنزیل پنی سیلین (پنی سیلین G) است که شامل هستهٔ ۶- آمینو پنی سیلانیک اسید که در تمام پنی سیلین‌ها مشترک است به اضافهٔ یک زنجیرهٔ فرعی بنزیل.

• پنی سیلین G محلول در آب که بسرعت متابولیزه می‌شود.
• پنی سیلین G پروکائین که در آن پنی سیلین G به پروکائین متّصل شده‌است. این شکل دارو آهسته تر متابولیزه شده، هنگامی که به صورت داخل عضلانی تزریق می‌شود، درد کمتری ایجاد می‌کند زیرا پروکائین بصورت یک عامل بیحس کننده عمل می‌نماید.
• پنی سیلین G بنزاتین که در آن پنی سیلین G به بنزاتین متّصل شده‌است. این شکل دارو بسیار آهسته متابولیزه می‌شود و غالباً به عنوان یک فراوردهٔ ذخیره‌ای شناخته می‌شود ( به عنوان نمونه آمپول ۱۲۰۰۰۰۰).

طیف اثر و کاربردهای بالینی

طیف اثر پنی‌سیلین محدود بوده و هنوز در کاربرد بالین به کار می‌رود. شامل عفونتهای ایجاد شده توسط:

1. استرپتوکوک، شامل پنوموککهای حساس (۳۰-۳۵٪)
2. مننگوکوک
3. باسیلهای گرم مثبت حساس (کلوستریدیا، اکتینومایسس)
4. اسپیروکت شامل عامل ایجاد سیفلیس
5. انواع استافیلوککی که بتالاکتاماز تولید نمی‌کنند.
6. بی‌هوازیها به جز انواع تولیدکننده بتالاکتاماز همچون باکترویید فراژیلیس

توسعه پنی‌سیلین

طیف اثر باریک پنی‌سیلین و همچنین عدم جذب خوراکی آن منجر به تغییراتی در ساختار شیمیایی پنی‌سیلین گردید و داروهای موثرتر دیگری تولید شدند. موثر بودن پنی سیلین‌ها در برابر باسیل‌های گرم منفی را می‌توان با یک رشته دگرگونی‌های شیمیایی در زنجیره پهلویی پنی سیلین‌ها افزایش داد. آمینوپنی‌سیلین‌ها شامل آمپی سیلین و آموکسی سیلین در برابر باسیل‌های گرم منفی فعال هستند که پنی سیلین‌ها در برابر آنها غیر فعال بوده‌اند. با این حال داروهای مزبور در برابر برخی ارگانیسمها به خصوصپسودوموناس آئروژینوزا و کلبسیلا پنومونیه موثر نمی‌باشد. یکی از اشکالات مهم پنی سیلین آبکافت شدن آن توسط اسید معده‌است که با تغییر زنجیره پهلویی برطرف می‌شود. محلی که اسید معده مایه آبکافت دارو می‌شود در پیوند آمیدی میان زنجیره پهلویی و هسته پنی سیلانیک اسید می‌باشد. اصلاح جزئی در این محل در زنجیره پهلویی، همانند افزودن اکسیژن که به سنتز پنی سیلین V می‌انجامد یا افزودن گروه آمین (که به سنتز آمپی سیلین می‌انجامد) از آبکافت دارو جلوگیری کرده و در این روی توانا خواهیم بود که دارو را به گونه خوراکی مصرف نماییم. در برابر عملکرد بتالاکتاماز باکتریها تغییرات دیگری به وجود آمد، دست یابی آنزیم به حلقهٔ بتا لاکتام را می‌توان با اصلاح زنجیرهٔ پهلویی سد نمود. این عمل با افزودن حلقه‌های بزرگ آروماتیک صورت می‌پذیرد که در بر گیرنده گروه‌های اتیل و متیل فراوان هستند (متی سیلین، اکساسیلین، نفی سیلین و دیگر). دفاع دیگری که در برابر بتا- لاکتامازها هست مهار کننده‌هایی مانند اسید کلاوونیک و سالباکتام می‌باشند. این مواد آنالوگ‌های ساختمانی پنی سیلین بوده که فعالیت ضد میکروبی کمی دارند ولی با قدرت بسیار به بتا- لاکتامازها اتصال یافته و مایه محافظت از پنی سیلین می‌شوند. ترکیباتی همانند آموکسی سیلین - اسید کلاوولانیک (آگمنتین یا کوآموکسی کلاو) از این خاصیت بهره گرفته‌اند.

عوارض دارو

عموماً گفته می‌شود، پنی سیلین‌ها در سطحی که اثر بالینی شان خودنمایی می‌یابد غیر سمی هستند. اشکال اصلی این ترکیبات افزایش حساسیتی (Hypersensivity) است که به گونه تقریبی در ۱ تا ۱۰ درصد بیماران روی می‌دهد. واکنش‌های افزایش حساسیت دربرگیرنده شوک آنافیلاکسی، بثورات پوستی، کم خونی همولیتیک، نفریت و تب دارویی می‌باشد.آنافیلاکسی جدی‌ترین عارضهٔ دارو است که در ۰٫۵ درصد بیماران روی می‌دهد. مرگ برآمده از آنافیلاکسی در ۰٫۰۰۲ درصد بیماران (یک در پنجاه هزار) به چشم می‌خورد.

منابع

مرور فارماکولوژی کاتزونگ و ترور ۲۰۰۸.

• لوینسون، وارون. ترجمه مالک نژاد، پرویز. «خلاصه و آزمونهای میکروب‌شناسی پزشکی». ویرایش نهم

• Jawetz`s Medical Microbiology
• Encyclopedia of Microbiology and Immunology
• Microbilogy for health sciences
• Current medical diagnosis and treatmenr ۲۰۰۴