主题:【半原创-征文】弗莱明和抗生素的故事。(一) -- jufeng

2007-02-13 23:20:19jufeng
【半原创】弗莱明和抗生素的故事。(五)

目前为止,弗莱明的实验都表明,在体外的抑菌实验中,都有很好效果的青霉素,当给老鼠或兔子喂食的时候,却失去了效力。这个问题以后我们还会谈到,和青霉素的化学结构有关。当时还无法进行静脉注射,因为青霉素还不够纯,还有杂质(外源性蛋白质)会导致死亡,可能干扰试验结果。因此,能够获得稳定有效,又有一定数量和纯度的青霉素成了一个关键的问题。在弗莱明的实验室里,没有相应的化学家或生化学家,所以他就向外面寻求别人的帮助。由于前景不明显,弗莱明结束了对青霉素的进一步研究,这也导致它的面试晚了将近十年,直到新的研究人员重新对它感兴趣。

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这是弗莱明在1921年培养鼻涕时候的笔记。

Notes for the discovery of lysozyme, antiseptic in nasal mucus capable of dissolving bacteria, 21 November 1921。

1935年,澳大利亚的实验病理学家,Howard W. Florey和Ernst B. Chain,犹太化学家(由于法西斯德国的迫害而逃离德国)来到了牛津大学。从1939年开始,他们就接手了弗莱明青霉素的工作,通过利用相对新颖的实验技术,像真空干燥(就是将水溶液的样品低温冻结,然后在真空下抽干,用于从水溶液中提取干燥的样品),Florey 和 Chain分离到了完全纯化的青霉素,它的活性比1928年弗莱明得到的粗提物高出数百万倍。

其实,在1935年,当Howard W. Florey被提名为牛津大学病理学教授的时候,而领导其中的一个实验室的时候,正处于经济萧条的时候,因此寻求资金资助学者和研究工作,就成了他大部分的工作。他到牛津不久就雇用了Ernst B. Chain。起初Ernst B. Chain是以癌症研究开始,后来又做一些Howard W. Florey感兴趣的研究和溶菌酶的研究。接着,Ernst B. Chain就疯狂的迷上了寻找抗菌药物的研究。在追溯溶菌酶的研究工作,包括弗莱明在1920年代的研究,碰巧看到了关于青霉素的报道。后来他回忆道:1938年的某天,我正好看到了这篇关于青霉素的文章,于是就立刻激起了我的兴趣。

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这是注射前后,病人体温的变化图。采用的华氏温度。

First intrathecal injection of penicillin: graph of temperature, pulse rate etc. of Fleming's patient Harry Lambert, before and after receiving penicillin, August 1942

在牛津的研究小组,这时候开始试验青霉菌。他们比弗莱明所做的仅仅多了一步,就是不但在皮式培养皿或局部试验,还把他注射到活大鼠身上。通过对照实验,发现可以治愈细菌感染的老鼠,接着又进行了少量的人体试验,其结果也是令人满意的。现在已经到了1941年,英国已经宣战了,正如弗莱明在第一次世界大战中所预言的一样,战争时期对抗感染的药物需求是很大的,但是供给不足。青霉素仍然还处于实验室阶段。而Howard W. Florey和美国的洛克菲勒基金会有关系,从那里获得了赞助。

现在最大的问题还是获得足够的青霉素,这是个困难而又费钱的事情。Howard W. Florey和他的研究人员来到美国,和化学生产商谈判,最后在伊利诺伊州的Peoria找到了一家。那里的一个农业研究中心,拥有一个非常先进的发酵技术,是生产青霉素所必需的。同时伊利诺伊州的农业也是非常相关有用的。青霉素生长的基址是那里的玉米(maize), 而玉米在英国却不常见。在那里青霉素非常适于生长,比以前的产量提高了500倍。与此同时也在寻求更有效和更多产的菌株。其中最好菌种之一来自于Peoria市场上腐烂的哈密瓜(canteloupe)。

到目前为止,在某种程度上,美国已经加入了第二次世界战争。现在青霉素的作用人人皆知了,以市政府出面推动工业界进行生产,吸收了将近21家化学公司进行生产。从1943年一月到五月,仅仅400百万个单位的青霉素生产出来,但是到了第二次世界大战结束的时候,美国已经可以每月生产6500亿单位的青霉素。

青霉素的发明,是人类真正有了强效的工具控制细菌感染。而在此之前的普通的感染,都会导致一场灾难。

抗铁牛继续。

【半原创-征文】弗莱明和抗生素的故事。(一)

【半原创】弗莱明和抗生素的故事。(二)

【半原创】弗莱明和抗生素的故事。(三)

【半原创】弗莱明和抗生素的故事。(四)

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