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[페니실린] ① 페니실린이란?

Dr Lee Won

・ 2017. 3. 17. 18:52

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페니실린 이란?

페니실린의 역사가 곧 항생제의 역사라고 볼 수 있습니다.

1928년 플레밍이 처음 발견하고 1939년 플로 레이와 체인이 임상적으로 사용할 방법을 알아내고 비로소 1941년 페니실린의 임상적 사용이 가능해졌습니다.

페니실린의 대량 생산은 2차 세계대전의 판도를 바꾸는데 기여했습니다.

페니실린이 폐렴으로 사경을 헤매던 윈스턴 처칠 영국 수상을 구해줍니다.

군사적 목적으로만 페니실린이 사용되어 오다가 1945년 3월부터 민간인 사용이 가능해집니다.

페니실린은 크게 5가지로 분류합니다.

페니실린의 5가지 분류

처음 개발되어 2차 세계대전에서 많은 생명을 구한 오리지널 페니실린이 바로 Penicillin G입니다.

이후 경구 투여가 가능해진 Pencillin V 근육주사로 작용시간이 길어진 benzathine penicillin G

페니실린의 사용은 포도 구균 감염의 치료에 극적인 효과를 보였으나 사용이 많아지면서 페니실린에 내성인 penicillinase를 만들어내는 포도 구균이 나타나 페니실린 치료가 듣지 않게 되었습니다.

그래서 과학자들이 1959년 기존의 페니실린의 구조를 변경하여 마침내 penicillinase에 의해 가수분해되지 않는 반합성 페니실린인 methicillin을 만들어 치료에 성공 이것이 penicillinase 저항 penicillin입니다.

Penicillin G는 약점이 있는데... 그람 양성 구균(staphylococcus, streptococcus, enterococcus)과 일부 그람 음성 구균(neisseria, moraxella)에만 효과

그람 음성 간균(pseudomonas, enterobacter, salmonella...)에는 항균력이 없습니다.

그람 음성 간균의 외막을 투과할 수 없기 때문인데 1961년 개발된 ampicillin은 일부 그람 음성 간균의 외막을 투과하여 대장 균이나 살모넬라균 등 몇몇에 항균력을 갖게 됩니다.

그 이후 개발된 amoxicillin은 ampicillin과 항균력은 같지만 위장관 흡수율을 증가시켜서 결과적으로 같은 양을 투여했을 때 더 높은 혈중농도를 유지할 수 있습니다.

ampicillin의 흡수를 촉진시키려고 ampicillin에 ester를 결합 Ampicillin ester (Bacampicillin, pivampiciline)를 개발 덕분에 경구 투여시 95% 흡수율을 갖추게 됩니다.

Ampicillin을 포함한 이러한 종류의 penicillin 제제는 amino-기를 포함하고 있어서 이를 aminopenicillin이라고 부릅니다.

Carboxypenicillin과 Ureidopenicillin은 그람 음성간균에 대한 항균력을 더욱 증강시킨 penicillin으로 psedomonas에까지 항균력이 있어 Anti-pseudomonal penicillin으로 불린다.

그러면 가격이 비싸더라도 웬만하면 anti-pseudomomal penicillin을 쓰면 좋을 것 같은데....

penicillinase를 생성하는 포도 구균에 감염되었을 때는 항생제가 penicillinase에 의해 가수분해되기 때문에 별 효과를 기대할 수 없습니다.

페니실린의 작용기전은 앞서 설명했듯이 세포벽 합성을 억제하여 항균효과를 나타내는데

합성에 관여하는 여러 효소들(transpeptidase, carboxypeptidase, endopeptidase)인 Penicillin-binding protein(PBP)에 결합해서 세포벽 합성을 억제합니다.

결국 페니실린의 항균력은 세포벽을 얼마나 잘 통과하고 penicillin-binding protein에 얼마나 잘 달라붙느냐에 달려있습니다.

세균에 따라 결합 단백의 종류와 농도가 다르고 세포벽의 항생제 투과력도 다르기 때문에

항생제 감수성에도 차이가 생깁니다.

penicillin은 세포벽 합성 억제 이외에도 세균이 가지고 있는 자가 용해 효소를 활성화시켜 cell lysis를 초래하는데 기전은 아직 밝혀지지 않음 ㅡㅡ^

<참고문헌 만화 항생제> <google 이미지 발췌>