آنتی بیوتیک

آنتی‌بیوتیک‌ها (به یونانی anti، «علیه»؛ bios، «زندگی») ترکیبات شیمیایی هستند که برای کشتن یا مهار رشد ارگانیسم‌های عفونی استفاده می‌شوند. آنتی بیوتیک در ابتدا در دهه 1940 به عنوان ماده ای تولید شده توسط یک میکروارگانیسم تعریف شد. این ماده در غلظت های پایین، رشد میکروارگانیسم های دیگر را مهار می کرد. آنتی بیوتیک ها موادی هستند که به طور طبیعی توسط یک قارچ یا باکتری تولید می شوند. استفاده از این اصطلاح در طول سال ها تغییر کرده است. به این دلیل که تعداد فزاینده ای از آنالوگ های مصنوعی یا مشتقات آنتی بیوتیک های “واقعی” به بازار آمده اند. اخیراً آنتی بیوتیک به ماده ای اطلاق می شود که توسط میکروارگانیسم ها یا به یک ماده مشابه (به طور کامل یا جزئی) از سنتز شیمیایی تولید می شود که در غلظت کمتر از رشد میکروارگانیسم های دیگر جلوگیری می کند.

آنتی بیوتیک

طبقه بندی آنتی بیوتیک ها

آنتی بیوتیک ها را می توان در دسته های مختلفی طبقه بندی کرد:

1- بر اساس منبع

الف. طبیعی
منبع طبیعی آنتی بیوتیک ها با تولید آنتی بیوتیک از اجزای بیولوژیکی که شامل میکروارگانیسم ها به عنوان منبع برجسته است، سروکار دارد.
منبع طبیعی ممکن است شامل استخراج آنتی بیوتیک از باکتری ها، قارچ ها یا اکتینومیست ها باشد.
باسیلوس پلی میکسا – پلی میکسین
پنی سیلیوم نوتاتوم – پنی سیلین
سفالوسپوریوم آکرمونیوم – سفالوسپورین
استرپتومایسس ونزوئلا – کلرامفنیکل
ب. نیمه مصنوعی
این شامل استفاده از میکروارگانیسم برای تولید موادی است که از تخمیر به دست می آیند و سپس با افزودن گروه عاملی تغییر شیمیایی می دهند.

به عنوان مثال: پنی سیلین- آمپی سیلین، آموکسی سیلین، متی سیلین
ج. مصنوعی
آنتی بیوتیک هایی که در این دسته قرار می گیرند از طریق سنتز شیمیایی به دست می آیند.

به عنوان مثال: سولفونامیدها، کینولون ها

2- بر اساس طیف فعالیت

الف. آنتی بیوتیک های وسیع الطیف
اینها علیه ارگانیسم های گرم مثبت و گرم منفی فعال هستند.
عبارتند از: تتراسایکلین‌ها، فلوروکینولون‌ها، سفالوسپورین‌های “نسل سوم” و “نسل چهارم”.
ب- آنتی بیوتیک های طیف باریک
آنها فعالیت محدودی دارند و در درجه اول فقط در برابر گونه های خاصی از میکروارگانیسم ها اعم از گرم مثبت یا گرم منفی مفید هستند.
به عنوان مثال: گلیکوپپتیدها و باسیتراسین فقط در برابر باکتری های گرم مثبت مؤثر هستند، در حالی که پلی میکسین ها معمولاً فقط در برابر باکتری های گرم منفی مؤثر هستند.
آمینوگلیکوزیدها و سولفونامیدها فقط در برابر ارگانیسم های هوازی موثر هستند، در حالی که نیترویمیدازول ها معمولاً فقط برای بی هوازی ها مؤثر هستند.

3- بر اساس فعالیت در برابر باکتری

  1. آنتی بیوتیک های بتالاکتام: پنی سیلین، سفالوسپورین، کارباپنم، مونباکتام
  2. گروه آنتی بیوتیک های تتراسایکلین
  3. آمینوگلیکوزیدها: استرپتومایسین، نئومایسین، کانامایسین، آمیکاسین، جنتامایسین
  4. پلی پپتید: پلی میکسین، باسیتراسین
  5. گلیکوپپتیدها: وانکومایسین، تیکوپلانین
  6. ماکرولید: اریترومایسین، کلاریترومایسین، آزیترومایسین
  7. ریفامایسین: ریفامپین، ریفابورین
  8. استرپتوگرامین ها: پریستینامایسین، ویرجینیامایسین
  9. ضد قارچ: گریزئوفولوین، پلی ین ها،
  10. داروهای مصنوعی: کینولون، ایمیدازول، مشتقات نیتروفوران
  11. متفرقه: کلرامفنیکل، اسید فوزیدیک

4- بر اساس شیوه های عمل

  • مهارکننده های دیواره سلولی: بتالاکتام، باسیتراسین
  • مهارکننده های غشای سلولی: پلی میکسین، عوامل ضد قارچی آزول
  • مهارکننده های سنتز پروتئین:
  1. مهارکننده های 30S: تتراسایکلین، آمیکاسین، جنتامایسین
  2. مهارکننده های 50S: اریترومایسین، کلرامفنیکل، کلیندامایسین، لینکومایسین
  3. مهارکننده های tRNA: موپیروسین، پورومایسین
  • مهارکننده های سنتز نوکلئیک اسید: کینولون، ریفامپین، نیتروفورانتوئین
  • مهارکننده های سنتز فولات: تری متروپریم و سولفونامیدها

انواع آنتی بیوتیک ها

آنتی بیوتیک

1. آنتی بیوتیک های بتالاکتام

به مدت 20 سال پس از معرفی، پنی سیلین ها تنها دسته آنتی بیوتیک های β-لاکتام بودند. در اواسط دهه 1960، آنتی بیوتیک های پنی سیلین توسط سفالوسپورین ها و در اواخر قرن 20 توسط کارباپنم ها و مونوباکتام ها به آن ملحق شدند.
این آنتی‌بیوتیک‌ها مکانیسم اثر ضد باکتریایی یکسانی دارند و همگی حلقه بتا لاکتام را به عنوان بخشی جدایی‌ناپذیر از ساختار خود دارند، اما از نظر ویژگی‌های دیگر تفاوت زیادی دارند.
مکانیسم اثر این آنتی بیوتیک ها مهار دیواره سلولی است.

2. گروه تتراسایکلین ها

اینها دسته ای از آنتی بیوتیک ها هستند که دارای هسته چهار حلقه ای به صورت حلقوی هستند و همه از اکتینومیست های خاک به دست می آیند.

تتراسایکلین ها برای اولین بار در طول دهه 1940 و 1950 توسعه یافتند و چندین مورد از آن زمان به بعد هنوز در حال استفاده هستند.

به عنوان مثال: خود تتراسایکلین، اکسی تتراسایکلین و کلرتتراسایکلین.

داکسی سایکلین و مینوسیکلین آنالوگ های نیمه سنتزی قوی تری هستند که به ترتیب در سال های 1966 و 1972 کشف شدند. پس از آن هیچ پیشرفت قابل توجهی تا زمان معرفی، در سال 2005، از tigecycline (مشتق گلیسیل گلیسین)، که به طور کلی قوی تر از سایر تتراسایکلین ها است و فعالیت خود را در برابر سایر تتراسایکلین ها حفظ می کند، وجود نداشت. برخی از ارگانیسم هایی که نسبت به اعضای قبلی گروه مقاوم شده اند.

تتراسایکلین‌ها می‌توانند با مهار عملکرد ریبوزوم در غلظت‌هایی که ممکن است در آزمایشگاه استفاده شود، فعالیت باکتری‌کشی از خود نشان دهند. اما در غلظت‌هایی که می‌توان با خیال راحت در بدن به آن دست یافت، باکتری‌استاتیک هستند.

آنها با اتصال به ریبوزوم های 30S در ارگانیسم حساس، سنتز پروتئین را مهار می کنند.

3. آنتی بیوتیک های آمینوگلیکوزید

اینها گروهی از آنتی‌بیوتیک‌های طبیعی و نیمه صناعی هستند که دارای گروه‌های آمین پلی‌بازیک هستند. به صورت گلیکوزیدی به دو یا چند باقیمانده آمینو قند مرتبط هستند.
استرپتومایسین اولین عضوی بود که در سال 1944 توسط واکسمن و همکارانش کشف شد.
نئومایسین عضو بعدی بود که در سال 1949 جدا شد و سایر اعضای آن بعداً تولید شدند.
تمام اعضای آمینوگلیکوزیدها باکتری کش هستند و در pH قلیایی فعال تر هستند.
آنها با تداخل در سنتز پروتئین باکتریایی عمل می کنند.
همه آنها عمدتاً در برابر باسیل های گرم منفی هوازی فعال هستند، اما طیف آنها متفاوت است.

4. ماکرولیدها

آنتی بیوتیک های ماکرولیدی مولکول های بزرگی هستند که شامل حلقه های لاکتون 12 تا 16 عضوی هستند که از طریق پیوندهای گلیکوزیدی با قندهای آمین به هم متصل شده اند.

اریترومایسین اولین عضو این گروه بود که در سال 1952 کشف شد و هنوز هم یک آنتی بیوتیک مهم است.

آنها معمولا برای عفونت های تنفسی، پوست و بافت نرم استفاده می شوند.

ماکرولیدها همگی با مهار سنتز پروتئین در باکتری ها عمل می کنند و به عنوان داروهای باکتری استاتیک در نظر گرفته می شوند، اگرچه فعالیت باکتری کشی ممکن است در غلظت های بالا حاصل شود.

فعالیت ضد میکروبی اریترومایسین وابسته به pH است و با pH تا حدود 8.5 افزایش می یابد و همین اثر به درجات مختلف در سایر اعضای گروه رخ می دهد.

5. آنتی بیوتیک های پلی پپتیدی

اینها آنتی بیوتیک های پلی پپتیدی کاتیونی با وزن مولکولی کم هستند.

همه عوامل ضد باکتری قوی هستند، اما به ندرت به دلیل سمیت به طور سیستمیک استفاده می شوند.

باسیتراسین یکی از اولین آنتی بیوتیک های کشف شده باسیلوس سوبتیلیس است که در برابر ارگانیسم های گرم مثبت فعال است.

باسیتراسین با مهار سنتز دیواره سلولی در یک مرحله زودتر از آنچه توسط پنی سیلین مهار می شود، عمل می کند.

پلی میکسین B و کولیستین که در این دسته قرار می گیرند در اواخر دهه 1940 از Bacillus polymyxa و Bacillus colistinus به دست آمدند.

پلی میکسین و کولیستین به سرعت عوامل باکتری کش هستند. دارای اثر شوینده بر روی غشای سلولی هستند.

6. آنتی بیوتیک های گلیکوپپتید

تنها دو آنتی بیوتیک گلیکوپپتید مهم در حال حاضر موجود هستند ونکومایسین و تیکوپلانین.
این یک ساختار گلیکوپپتیدی سه حلقه ای پیچیده دارد و اندازه مولکولی بزرگ آن به این معنی است که نمی تواند از طریق غشای خارجی اکثر باکتری های گرم منفی نفوذ کند. بنابراین استفاده از آن به طور موثر به درمان عفونت های گونه های گرم مثبت هوازی یا بی هوازی محدود می شود.

ونکومایسین برای اکثر باکتری های حساس در غلظت هایی نزدیک به حداقل غلظت مهاری آن (MIC) باکتری کش است. یک مهارکننده سنتز پپتیدوگلیکان دیواره سلولی باکتری است، اگرچه در محلی متفاوت از آنتی بیوتیک های β-لاکتام است.

7. استرپتوگرامین ها

Quinupristin/dalfopristin مخلوطی از دو استرپتوگرامین به نسبت سی به هفتاد است. آنها از یک استرپتومیست به دست می آیند و سپس از نظر شیمیایی اصلاح می شوند. آنها با مهار سنتز پروتئین عمل می کنند.

8. آنتی بیوتیک های آنتی باکتریال متفرقه

الف. کلرامفنیکل

  • کلرامفنیکل ابتدا از استرپتومایسس ونزوئلا در سال 1947 به دست آمد و بعداً به صورت شیمیایی سنتز شد.
  • این محلول جامد و آبی کریستالی سفید متمایل به زرد است.
  • دارای یک جایگزین نیتروبنزن است که احتمالاً مسئول فعالیت ضد باکتریایی آن است.
  • با مهار سنتز پروتئین عمل می کند.

ب. اسید فوزیدیک

  • اسید فوزیدیک یک آنتی بیوتیک ضد باکتری استروئیدی است که عمدتاً برای فعالیت آن در برابر استافیلوکوک استفاده می شود.
  • این دارو در برابر سویه های اورئوس مقاوم به پنی سیلین از جمله MRSA فعال است و ممکن است در ترکیب با اریترومایسین یا کلیندامایسین برای عفونت های شدید استافیلوکوک تجویز شود.

C. کلیندامایسین

  • کلیندامایسین آنتی بیوتیک دیگری است که دارای فعالیت باکتری استاتیک قابل توجهی نسبت به کوکسی های گرم مثبت است، اگرچه فعالیت نسبتاً کمتری نسبت به کوکسی های گرم منفی و اصلاً در برابر انتروباکتری ها وجود ندارد.
  • کلیندامایسین از نظر ساختاری به ماکرولیدها مرتبط نیست، اما مکانیسم اثر مشابهی دارد، بنابراین ممکن است مقاومت متقاطع بین آنها ایجاد شود.

D. لینکومایسین

  • این پیشرو کلیندامایسین است و خواص ضد باکتریایی و سمی مشابهی دارد، اما از قدرت کمتری برخوردار است.

9. عوامل ضد میکروبی مصنوعی

الف. سولفونامیدها و تری متوپریم
سولفونامیدها توسط Domagk در سال 1935 کشف شدند.
اساس فعالیت ضد میکروبی سولفونامیدها شباهت ساختاری آنها به اسید p-آمینوبنزوئیک (PABA) است. این اسید بخشی جدایی ناپذیر از ویتامین B، اسید فولیک است.
در باکتری های حساس، سولفونامیدها با PABA رقابت می کنند و در نتیجه سنتز اسید فولیک کاهش می یابد.
اصلاحات شیمیایی سولفانیل آمید ترکیباتی با فعالیت ضد باکتریایی بالاتر یا خواص ویژه ای مانند فعالیت طولانی مدت ایجاد کرد.
داروهای سولفا به ندرت به تنهایی تجویز می شوند.
تری متوپریم، یک مهارکننده قوی دی هیدروفولات ردوکتاز باکتریایی، طیف ضد باکتریایی مشابه سولفونامیدها از خود نشان می دهد.
تری متوپریم اغلب با سولفامتوکسازول ترکیب می شود و ترکیبی به نام کوتریموکسازول را تولید می کند که در اواسط دهه 1970 معرفی شد.

ب- کینولون ها و فلوروکینولون ها

کینولون‌ها ضد میکروبی کاملاً مصنوعی هستند که عمدتاً علیه باکتری‌های گرم منفی فعال هستند، اگرچه ترکیبات فلوئوردار کمتری نیز برخی از ترکیبات گرم مثبت را مهار می‌کنند.
اولین عضو نالیدیکسیک اسید به عنوان درمانی برای عفونت های دستگاه ادراری در دهه 1960 ساخته شد. دارای طیف ضد باکتریایی بود که تا حد زیادی به کلی و سایر انتروباکتریاسه ها محدود بود.

ویژگی نسل ها

ویژگی متمایز نسل اول عدم وجود اتم فلوئور در موقعیت 6 است. بنابراین آنها به سادگی “کینولون” نامیده می شوند، در حالی که نسل دوم، سوم و چهارم فلوروکینولون نامیده می شوند.
داروهای نسل اول در حال حاضر کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. اما داروهایی که در دهه 1980 دنبال شدند، به عنوان مثال: سیپروفلوکساسین، نورفلوکساسین، افلوکساسین و لووفلوکساسین (ایزومر L – افلوکساسین) به طور گسترده استفاده می شوند.

فعالیت بیشتر آنها در برابر e.coli و سایر پاتوژن های ادراری گرم منفی است. طیف وسیع تری از آنتی باکتریال را شامل می شود که شامل کوکسی های گرم مثبت و سودوموناس آئروژینوزا می شود.

نسل سوم کینولون ها، به عنوان مثال. موکسی فلوکساسین دارای ویژگی های پیشینیان خود است اما فعالیت بیشتری در برابر استرپتوکوک از خود نشان می دهد.
نسل چهارم، به عنوان مثال. تروافلوکساسین در برابر بی هوازی ها نیز فعال است.
تمام کینولون‌ها باکتری‌کش هستند و با مهار آنزیم‌های باکتریایی که مسئول پیچش DNA هستند، عمل می‌کنند.

C. نیتروفورانتوئین

نیتروفورانتوئین یکی از اعضای باقیمانده از گروه داروهای نیتروفوران است که هنوز رایج است.
مانند مترونیدازول، نیتروفورانتوئین برای نشان دادن فعالیت ضد میکروبی نیاز به کاهش گروه نیترو خود دارد. همچنین با آسیب رساندن به DNA، فعالیت باکتری کشی از خود نشان می دهد.

10. آنتی بیوتیک های ضد قارچ

عفونت‌های قارچی معمولاً نسبت به عفونت‌های باکتریایی یا ویروسی، ماهیت بدخیم‌تری دارند، اما ممکن است مشکلات درمانی عمده‌ای را در افراد مبتلا به سیستم ایمنی ضعیف، به‌ویژه در مورد عفونت سیستمیک، ایجاد کنند.
آنتی بیوتیک های ضد قارچ شامل آزول ها (ایمیدازول و تریازول)، پلی ین ها، اکینوکاندین ها، فلوسیتوزین می باشد.
هر کدام عملکرد یا شیوه عمل مربوط به خود را در درمان عفونت قارچی دارند.

11. داروهای ضد سل

آنتی‌بیوتیک‌هایی که برای درمان سل استفاده می‌شوند به گروه‌های شیمیایی مختلفی تعلق دارند. به دو دلیل به راحتی می‌توان آن‌ها را با هم در یک بخش در نظر گرفت: اول، بیشتر آنها منحصراً برای سل استفاده می‌شوند، و دوم، درمان بیش از چند ماه طول می کشد، که در طی آن زمان ایجاد مقاومت یک احتمال قابل توجه است.

ترکیب ایزونیازید و ریفامپیسین از آن زمان تا به امروز پایه اصلی درمان سل بوده است. اگرچه داروهای دیگری مانند پیریزینامید و اتامبوتول به این ترکیب اضافه شده است.
روش فعلی درمان سل در دو مرحله است.

مرحله اولیه 2 ماهه با استفاده از ایزونیازید، ریفامپیسین و پیریزینامید (با یا بدون اتامبوتول)

مرحله دوم 4 ماهه با ایزونیازید و ریفامپیسین.

داروهای خط دوم موجود برای عفونت های ناشی از ارگانیسم های مقاوم، یا زمانی که داروهای خط اول عوارض جانبی غیرقابل قبولی ایجاد می کنند، شامل آمیکاسین، کاپرومایسین، سیکلوسرین، ماکرولیدهای جدیدتر (مانند آزیترومایسین و کلاریترومایسین) و موکسی فلوکساسین هستند.

کیمیا زیست گستر نوین” در راستای ارتقاء تولیدات و سطح علمی کشور مبادرت به واردات و توزیع مواد شیمیایی و مصرفی آزمایشگاهی کرده است. هدف مجموعه ما تأمين مواد و تجهيزات مورد نياز در بخش هاى مختلف آزمايشگاهى، تحقيقاتى، بيمارستانى، صنعتى و … مي باشد.