Бензилпенициллин и его свойства¶

Бензилпенициллин (часто называемый пенициллином G) — первый природный антибиотик, открытый в 1928 году и с 1940-х годов вошедший в клиническую практику. Относится к классу β-лактамных антибиотиков, подклассу природных пенициллинов. Представляет собой продукт жизнедеятельности плесневого гриба Penicillium chrysogenum (ранее Penicillium notatum) и применяется преимущественно в виде натриевой, калиевой или прокаиновой (новокаиновой) соли, поскольку в свободном виде нестабилен.

¶История открытия

В 1928 году шотландский бактериолог Александр Флеминг, работая в лондонской больнице Святой Марии, обнаружил, что колония плесени Penicillium подавляет рост стафилококков на питательной среде. Флеминг назвал активное вещество пенициллином, однако выделить его в чистом виде не смог. Практическое применение стало возможным лишь в конце 1930-х — начале 1940-х годов, когда группа исследователей Оксфордского университета под руководством Ховарда Флори и Эрнста Чейна разработала методы очистки и стабилизации препарата. Первые клинические испытания были проведены в 1941 году. В 1945 году Флеминг, Флори и Чейн получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

Массовое производство бензилпенициллина было налажено в США в 1943–1944 годах, что позволило существенно снизить смертность от раневых инфекций во время Второй мировой войны.

¶Химическая структура

Молекулярная формула бензилпенициллина — C₁₆H₁₈N₂O₄S, молекулярная масса — около 334,4 г/моль. Основу молекулы составляет конденсированная бициклическая система, включающая:

• β-лактамное кольцо — четырёхчленный цикл, ответственный за антибактериальную активность;
• тиазолидиновое кольцо — пятичленный гетероцикл, содержащий атом серы;
• боковую бензильную группу — остаток фенилуксусной кислоты, определяющий спектр действия.

Именно β-лактамное кольцо является мишенью для бактериальных ферментов β-лактамаз, которые разрушают антибиотик и обусловливают устойчивость ряда микроорганизмов.

¶Механизм действия

Бензилпенициллин нарушает синтез клеточной стенки бактерий. Он связывается с ферментами транспептидазами (так называемыми пенициллинсвязывающими белками), участвующими в образовании пептидогликана — основного компонента клеточной стенки. В результате блокируется поперечная сшивка пептидогликановых цепей, клетка теряет механическую прочность и лизируется. Поскольку клеточная стенка отсутствует у клеток человека, избирательная токсичность препарата для микроорганизмов высока.

Действие носит бактерицидный характер и проявляется только в отношении активно размножающихся бактерий.

¶Спектр активности

Бензилпенициллин активен преимущественно против грамположительных микроорганизмов:

Препарат неэффективен против большинства грамотрицательных бактерий, микоплазм, хламидий, риккетсий и вирусов. Многие штаммы Staphylococcus aureus устойчивы вследствие выработки β-лактамаз.

¶Применение

Бензилпенициллин применяется при:

• стрептококковых инфекциях (тонзиллит, скарлатина, рожа);
• пневмококковой пневмонии;
• сифилисе (препарат выбора на всех стадиях);
• дифтерии, сибирской язве, газовой гангрене;
• менингококковой инфекции;
• эндокардите, вызванном чувствительными стрептококками.

Вводится преимущественно внутримышечно или внутривенно, поскольку разрушается в кислой среде желудка. Прокаиновая соль обеспечивает пролонгированное действие (до 12–24 часов), бензатина бензилпенициллин — до 3–4 недель.

¶Побочные эффекты и ограничения

Наиболее частые нежелательные реакции — аллергические: крапивница, сыпь, в тяжёлых случаях анафилактический шок. Возможны нейротоксические эффекты при высоких дозах (особенно при почечной недостаточности), а также местные реакции в месте инъекции. Перед назначением обязательна проверка аллергологического анамнеза; при необходимости проводят кожные пробы.

Калиевые соли в больших дозах могут вызывать гиперкалиемию, натриевые — гипернатриемию, что учитывают при инфузионной терапии.

¶Устойчивость бактерий

Устойчивость к бензилпенициллину формируется главным образом за счёт продукции ферментов β-лактамаз (пенициллиназ), гидролизующих β-лактамное кольцо. Впервые пенициллиназопродуцирующие стафилококки были описаны в 1940-х годах, вскоре после начала массового применения препарата. Для преодоления устойчивости были созданы полусинтетические пенициллины (метициллин, ампициллин, оксациллин) и комбинации с ингибиторами β-лактамаз (клавулановая кислота, сульбактам).

¶Значение

Бензилпенициллин стал первым антибиотиком, внедрённым в широкую медицинскую практику, и положил начало эпохе антибиотикотерапии. Его открытие радикально изменило подход к лечению бактериальных инфекций, снизило смертность от пневмонии, сепсиса, раневых и послеоперационных осложнений. Несмотря на появление множества новых препаратов, бензилпенициллин сохраняет значение как эталонный антибиотик и остаётся препаратом выбора при ряде инфекций, в частности при сифилисе и стрептококковых поражениях.