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Penicillin


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Penicillin ist das erste entdeckte Antibiotikum

Die Summenformel des Penicillin lautet: R-C 9 H 11 N 2 O 4 S wobei "R" für eine variable Seitenkette

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Entdeckung

Im September 1928 entdeckt der Bakteriologe Alexander Fleming bei seinen Bakterienkulturen eine den Schimmelpilz Penicillium notatum verunreinigte Probe die er wegwerfen will. fällt ihm jedoch auf dass rings um Schimmelpilz eine Zone liegt in der keine Bakterien wachsen. Er interessiert sich für das und stellt weitere Versuche an. Dabei findet heraus dass der Pilz eine Substanz produziert gegen eine Reihe von Bakterienarten tödlich wirkt auf Gram-positive Bakterien.

Bemerkenswert war aber dass diese Substanz Penicillin genannt die weißen Blutkörperchen nicht angreift und für Tiere ungiftig Im Mai 1929 veröffentlicht er seine Ergebnisse im British Journal of Pathology und im Lancet . Dabei deutet Fleming auch vorsichtig an Penicillin sich als Medikament eignen könnte.

Frühere Arbeiten

Fleming war nicht der erste der dass das Bakterienwachstum durch Schimmelpilze gehemmt werden Schon 1870 hatte John Burden Sanderson einen Zusammenhang Schimmelpilzen und Bakterienwachstum erkannt. 1884 behandelte Joseph Lister den Abszess einer Krankenschwester mit einem Penicillium-Schimmelpilz veröffentlichte Ergebnisse jedoch nicht. 1896 führte Ernst Duchesne einen erfolgreichen Tierversuch Ratten durch. Alle diese Erkenntnisse blieben jedoch Resonanz in der wissenschaftlichen Welt.

Weitere Entwicklung

Auch Flemings Veröffentlichungen finden zunächst kaum Erst 1939 interessieren sich Howard Walter Florey und Boris Chain für das Penicillin. Chain gelingt Penicillin aus der Kulturflüssigkeit in der man Schimmelpilze züchtet zu extrahieren und zu reinigen. 24. August 1940 findet ein Tierversuch an 50 Ratten statt die mit tödlichen Dosis Streptokokken infiziert wurden. Die Hälfte von ihnen Penicllin und nur eine von ihnen stirbt. Ratten die kein Penicillin erhalten sterben innerhalb Stunden.

Am 12. Februar 1941 wird der erste Patient mit dem Penicillin behandelt. Es handelt sich um einen Londoner Polizisten der sich beim Rasieren geschnitten durch Infektion der Wunde eine Blutvergiftung erhalten Nach 5 Tagen Behandlung ist das Fieber die Penicillinvorräte sind jedoch aufgebraucht und die muss abgebrochen werden. Einen Monat später verstirbt Mann.

Erst als Florey in die USA fliegt um dort für Penicillin zu wird das allgemeine Interesse an Penicillin geweckt beim amerikanischen Militär. Zunächst sucht man nach Pilzstamm der mehr Penicillin produziert. Dazu sammelt amerikanische Luftwaffe Bodenproben von möglichst vielen Flugplätzen Der ergiebigste Stamm Penicillium chrysogenum wird jedoch auf einer verschimmelten Melone dem Forschungsinstitut entdeckt.

1945 erhalten Fleming Chain und Florey für Arbeiten den Nobelpreis für Medizin.

Industrielle Produktion

Ab 1944 wird in den USA und in Kanada Penicillin in großem Maßstab hergestellt. Gewöhnlicher in Wasser eingeweicht von den Amerikanern corn steep liquor genannt erweist sich als ideales Nährmedium den Pilz. Bis zum Kriegsende bieten 12 und 2 kanadische Firmen Penicillin an. Es hauptsächlich verwundeten Soldaten vorbehalten denn die Produktionsmenge noch nicht aus um auch alle zivile damit behandeln zu können.

Auch nach dem Krieg reicht die nicht für alle Patienten. Besonders in Europa die Nachfrage groß. Es entwickeln sich Schmuggel Schwarzhandel mit Penicillin was sogar mit Der dritte Mann verfilmt wird.

Penicillin in Deutschland

Ab 1942 wird auch bei den Farbwerken Hoechst an Penicillin geforscht. Die Forscher müssen dabei auf die knappen Veröffentlichungen Flemings stützen. hat auch nicht den ergiebigen Chrysogenum-Stamm zur Eine Probe dieses Stamms wird erst 1950 im Rahmen einer Zusammenarbeit vom US-Konzern nach Deutschland geschickt.

Im Oktober 1944 werden die ersten Injektionspräparate hergestellt. Die Produktionsmengen liegen jedoch um Größenordnungen unter denen Amerikaner.

Pharmazie

Penicillin wird gewöhnlich in zwei verschiedenen verwendet: Benzylpenicillin oder Penicillin G das injiziert muss und Phenoxymethylpenicillin oder Penicillin V das ist und in Tabellettenform eingenommen werden kann. recht kleine Wirkungsspektrum von Penicillin V veranlasste Suche nach Derivaten die gegen eine größere von Infektionen wirksam sein sollten. Der erste war die Entwicklung von Ampicillin das eine gute Wirksamkeit gegen grampositive und gramnegative Erreger aufweist und relativ preiswert zur steht. Ein weiterer Fortschritt war Flucloxacillin das β-Lactamase resistent ist und deshalb gegen β-Lactamase-produzierende wie Staphylokokken eingesetzt werden kann.

Penicillin und seine Derivate wirken bei Zellteilung der Bakterien. Sie verhindern durch Bindung dann geöffneten β-Lactam-Rings an das Enzym D-Alanin-Transpeptidase Bakterien die vollständige Ausbildung neuer Zellwände und bringen so die Bakterien zum Aus diesem Angriffspunkt bei der Vermehrung der folgt ohne weiteres dass Penicillin sinnvollerweise nicht mit Medikamenten verabreicht werden darf die die an der Vermehrung hindern.

Zahlreiche klinisch vorkommende Bakterien sind heute gegen Penicillin resistent was dazu führt dass ständig neue entwickelt werden müssen. Ein weiterer nicht gering schätzender Nachteil des Penicillin und seiner Derivate in der recht häufigen Allergie der Patienten diese Medikamente. Die allergischen Reaktionen können dabei der leichten Hautrötung bis zum anaphylaktischen Schock

Weblinks



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