Пенициллин

В 1871 г. русский ученый В. А. Манассеин открыл впервые антимикробные свойства зеленой плесени Penicillium glaucum, а в 1872 г. А. Г. Полотебнов успешно применил культуру зеленой плесени для лечения ран и изъязвлений. В 1942 г. профессор Ермольева выделила пеиициллин-крустозин из грибка Penicillium crustosum.

Очищенный пенициллин представляет собой натриевую, реже кальциевую соль пенициллина. Его выпускают в продажу в виде рыхлых таблеток или кристаллического порошка желтоватого цвета. Плохо очищенный препарат имеет светло-коричневый или темно-коричневый цвет. Очищенный пенициллин расфасовывают во флаконы по 100000—300000 ЕД. На этикетке указаны дата выпуска, срок годности для применения, номер серии и количество единиц действия в содержимом флакона.

Пенициллин хранят при температуре не выше 8—10°, в сухом месте.

Флаконы с сухим пенициллином необходимо хранить в вертикальном положении, чтобы не было контакта пенициллина с резиновой пробкой (М. П. Николаев).

Приготовление растворов пенициллина. Сухой очищенный пенициллин растворяют в дистиллированной воде, изотоническом растворе хлорида на­трия, в 1—2%-ном растворе пирамидона, в сыворотке крови или в 0,25 — 0,5%-ном растворе новокаина.

Раствор пенициллина необходимо приготовлять ex tempore строго асептично. Для этого надо осторожно снять наружную металлическую крышку флакона и проколоть стерильной иглой от рекордовского шприца резиновую пробку флакона; затем через иглу ввести шприцем 5 мл вышеуказанного раствора.

Для инъекций крупным животным мы берем флаконы, содержащие 300 000 ЕД пенициллина, а для мелких животных — 100 000 ЕД.

Вместо новокаинового раствора употребляют также кровь, сыворотку крови. Кровь, взятую из вены больного животного, ставят в теплую воду (или термостат) на 20—30 минут, и затем растворяют пенициллин в 20 — 10 мл полученной сыворотки.

Растворы пенициллина нельзя кипятить.

При капельном (непрерывном) методе введения пенициллина надо пользоваться стерильными порциями изотонического раствора хлорида натрия в количестве, достаточном для инъекции в течение максимум 6 часов. Предварительно к такой порции растворителя добавляют, с соблюдением строгой асептики, соответствующее количество пенициллина. Все, что приходит в соприкосновение с пенициллином (посуда, шприц, иглы, резиновые пробки и трубки), должно быть тщательно обеспложено. Особое внимание нужно обращать на специальную обработку пробок и дренажных трубок. Доказано, что синтетическая белая и красная резина после обычной ее стерилизации разрушает от 25 до 50% действующего начала пенициллина при внутривенном введении его, а 1—2 часовой контакт пенициллина с резиной полностью инактивирует его. Поэтому при внутривенном и особенно при капельном методе введения пенициллина необходимо прокипятить резиновые трубки и пробки сначала в слабом растворе едкого натра, затем в разведенной соляной кислоте, а после этого хорошо промыть их прокипяченной дистиллированной водой до тех пор, пока смывная вода не будет нейтральной (на лакмус).

Так как пенициллин инактивируется под действием алкоголя и щелочных растворов, то следует кипятить иглы и шприцы только в дистиллированной воде, а остатки алкоголя в иглах, шприцах, если им пользуются для хранения, надо предварительно промыть растворителем пенициллина.

Внутримышечный способ наиболее употребителен.

Внутривенный способ применяют лишь при жизненных показаниях, когда «промедление смерти подобно»; в этом случае высокая концентрация пенициллина в крови достигается очень быстро, но так же легко снижается, поэтому приходится вводить пенициллин каждые 2 часа, а иногда и через более короткие интервалы.

Подкожный способ введения практикуют реже, чем внутримышечный, так как концентрация пенициллина в крови при подкожном способе бывает приблизительно на 50% ниже, что зависит, вероятно, от частичного разрушения препарата на месте инъекции до абсорбции (Кирби) Поэтому для подкожного введения приходится назначать пенициллин в почти вдвое больших дозах.

Интраартериальный способ введения находит широкое применение в ветеринарной практике при различных остро гнойных процессах в нижней части конечностей у лошадей. Он имеет следующие преимущества: легко достигается высокая концентрация пенициллина в крови и лучшая фильтрация его из воспаленных сосудов; пенициллин задерживается в воспаленном очаге на более длительный срок и в большей концентрации. Интраартериальные инъекции пенициллина вызывают вазомоторную реакцию, расширение сосудов и усиленный приток артериальной крови к области поражения. Лошадям пенициллин вводят на грудной конечности в большую пястную артерию, а на тазовой конечности — в передненаружную плюсневую артерию; собакам на тазовой конечности — в бедренную артерию. После инъекции пенициллина рекомендуется немедленно наложить на конечность жгут на 10 минут. Инъецируют один раз в сутки. Количество инъекций определяется местными изменениями в воспалительном очаге и общей реакцией организма животного.

Лошадям вводят интраартериально по 200 000 ЕД пенициллина, один раз в сутки, в сочетании с обычными внутримышечными инъекциями пенициллина.

Субокципитальный и эпидуральный способы введения пенициллина, а также инъекции его непосредственно в желудочки мозга применяют при заболеваниях нервной системы (менингиты, абсцессы мозга), так как пенициллин не проникает в цереброспинальную жидкость при других способах введения вследствие непроницаемости гематоэнцсфалического барьера (Валькер).

У лошадей наибольший терапевтический успех достигается чаще всего при внутримышечном введении пенициллина из расчета 1 000—1 500—2 000 ЕД на килограмм веса животного (Л. П. Косых, Г. С. Кузнецов и др.).

Местное применение пенициллина. Обоснования. Пенициллин, введенный подкожно, внутримышечно или интраваскулярно, проникает в различные органы и ткани неодинаково. Это зависит, с одной стороны, от способа его применения, а с другой — от избирательной способности тканей, от различных анатомических образований, тканевых барьеров. Например, синовиальная оболочка суставов, плевра, стенки абсцессов мало проницаемы для пенициллина; поэтому бактериостатическое действие его в этих полостях оказывается невозможным. Установлено также, что пенициллин медленно диффундирует в некротические ткани и ткани, бедные сосудами. Бактерии, даже чувствительные к пенициллину, находящиеся в обширных очагах некроза, в гнойно-фибринозной массе, на костных секвестрах пли в больших вместилищах гноя, фактически недосягаемы для пенициллина и поэтому не могут быть им обезврежены. Отсюда возникает необходимость наряду с внутримышечным введением применять пенициллин местно, после удаления гноя (так как энзимы многих микробов быстро разрушают пенициллин) и хирургической обработки раны.

Местно применяют пенициллин для инъекции по окружности раны и в раневую полость, в суставы, сухожильные влагалища, слизистые сумки, в молочную цистерну вымени, для заливок в раны после хирургической обработки и перед наложением первичного и вторичного шва, для пропитывания перевязок и капиллярных дренажей, инсуфляций, пульверизации или в виде мазей и паст (при некоторых поражениях кожи) и, наконец, для инстилляций при глазных заболеваниях.

Перевязки смачивают изотоническим раствором хлорида натрия, содержащим 10 000 ЕД пенициллина в каждом миллилитре. Таким же раствором пенициллина пользуются для орошения ран (через систему узких резиновых трубок). Повторно орошают через каждые 3—8 часов, круглосуточно. Перевязки меняют 2 раза в сутки или смачивают пенициллином каждые 3—-6 часов.

После хирургической обработки свежей раны, перед наложением шва на раны после операции пенициллин вводят внутримышечно со стороны раны [для собак 40 000—100 000 ЕД, для лошадей 200 000—400 000 ЕД пенициллина (Оливков)] или засыпают рану порошком пенициллина с сульфазолом (15 000 ЕД пенициллина па каждый грамм сульфазола) или со стрептомицином (1,0 стрептомицина на 300 000 ЕД пенициллина).

В полость абсцесса после эвакуации гноя вводят раствор пенициллина 2 раза в день, а в полость сустава — один раз в день.

При гнойно-некротических процессах в области пальца у лошади рекомендуется пенициллин и сульфаниламидные препараты вводить интраартериально.

Пенициллин быстро выводится из организма главным образом почками; лишь незначительная часть препарата выделяется с желчью и слюной.

Продолжительность биологической активности пенициллина при внутривенном способе его применения исчисляется обычно в крови 1 —2 часами, а в костях этот срок удлиняется в 2 раза (Б. В. Огнев). У лихорадящих больных титр пенициллина в крови снижается в 2 раза быстрее; увеличение дозы при последующем введении пенициллина лишь удлиняет время его пребывания в крови, но не повышает концентрации. Насыщение организма пенициллином невозможно. Лучше всего вводить пенициллин внутримышечно через интервалы в 2,5—3 часа, круглосуточно. Эти интервалы можно удлинить на 1 час, если вводить большие дозы. У лихорадящих тяжело больных животных рекомендуют вводить более массивные дозы не увеличивая интервалы.

Пенициллин обладает исключительно высокой силой антимикробного действия: 0,1 г пенициллина, разбавленная в 2 т воды, задерживает рост стрептококка (Абрагам). Он действует по отношению к грамположительным микробам в 100 pars сильнее, чем сульфаниламидные препараты при условии достижения определенной концентрации пенициллина в крови. В противном случае могут возникнуть пенициллиноустойчивые (чрезвычайно резистентные к пенициллину) штаммы микробов.

Пенициллин действует на большинство грамположительных микробов, тогда как грамотрицательные к пенициллину весьма устойчивы. Однако окраска по Граму дифференцирует восприимчивость бактерий к пенициллину лишь относительно, так как одни и те же микробы из различных штаммов имеют различную чувствительность.

Установлено, что устойчивые штаммы стафилококков обладают повышенной способностью синтезировать никотиновую кислоту — фактор РР, необходимую для роста и развития бактерий, вырабатывать клеточную пенициллиназу и изменяться морфологически, утрачивая способность окрашиваться по Граму.

Пенициллиназа. Устойчивость к пенициллину преимущественно грамотрицательных бактерий зависит от того, что они выделяют энзим пенициллиназу, которая задерживает или полностью подавляет биологическую активность пенициллина. Этот энзим могут вырабатывать и чувствительные к пенициллину микробы, если они длительное время подвергаются действию малых, субтерапевтических доз пенициллина. К числу микробов, наиболее активно вырабатывающих внеклеточную пенициллин азу, относятся В. руоcyaneus, Mycobacterium tuberculosis, В. subtilis, В. megaterium и Paracolon bacillus. Некоторые бактерии, например Proteus vulgaris, также чрезвычайно резпстентны к пенициллину, хотя они и не образуют пенициллин азы. Причины их устойчивости до сих пор неизвестны.

В отечественной медицинской литературе имеются указания, что большие дозы уротропина, салицилата натрия и аспирина уничтожают (инактивируют) пенициллиназу, вследствие чего даже резистентные к пенициллину микробы Bact. coli commune и Proteus vulgaris становятся чувствительными к нему.

Существуют гипотезы, что пенициллин:

1. подавляет способность стафилококков и других грамположительных микробов усваивать глютаминовую кислоту, причем степень подавления этого ферментативного процесса пропорциональна угнетению роста микробов (Г. Ф. Гаузе);

2. нарушает процессы использования микробами витаминов и основных метаболитов питательной среды;

3. связывает питательный субстрат или ингредиенты, необходимые для жизнедеятельности бактерий;

4. нарушает обмен в бактериальной клетке, окисляет продукты обмена, подлежащие восстановлению; образующиеся перекиси губительным образом действуют на микробные клетки;

5. изменяет поверхностное натяжение бактерий, что влечет разрыв оболочек, проникновение пенициллина внутрь клетки, образование в ней стойких соединений и связывание энзимов, необходимых для жизнедеятельности микробной клетки;

G) разрушает ассоциацию микробов в ране и тем самым содействует затиханию инфекции (М. С. Соколов).

В результате нарушения питания и деления изменяется вирулентность и другие биологические свойства микробов: они не распространяются в тканях и становятся авирулентнымп.

Стрептококки изменяются морфологически: цепочки их становятся грубее, короче и не окрашиваются но Граму. Гемолитические свойства стрептококков и способность их вырабатывать гиалуронидазу исчезают. Гноеродные стафилококки теряют способность плазмокоагуляций. Золотистый стафилококк не образует пигмента и теряет гемолитические свойства. Бациллы под влиянием пенициллина образуют очень длинные нити, а кокки распухают в 3 раза. Бациллы газовой гангрены не образуют газа и не выделяют фермента гиалуронидазу.

Пенициллин в обычных терапевтических дозах не препятствует росту микробных клеток, но прекращает их деление. Разбухшие гигантские микробные клетки дегенерируют и отмирают.

Таким образом, пенициллин обладает ясно выраженным дегенерирующим и бактериостатическим действием на микробов в стадии размножения.

Пролонгаторы. Чтобы замедлить всасывание пенициллина и удлинить время его выведения с мочой, пользуются следующими способами и средствами.

1. Вводят внутривенно 10%-ный глюконат кальция (лошади, собаке) или хлорид кальция, а затем через 15—20 минут внутримышечно пенициллин 2 раза в день.

2. Вводят внутримышечно пенициллин в 10—20%-ном стерильном растворе костной желатины или в 2%-ном растворе пирамидона.

3. Прибавляют к пенициллину в изотоническом растворе хлорида натрия адреналин.

4. Академик Бурденко установил, что ограничение воды и сухоядение, внутривенное введение хлорида натрия с целью уменьшения диуреза повышает концентрацию пенициллина в крови в 2 раза, а одновременное назначение внутрь бензойной кислоты повышает концентрацию пенициллина в крови в 4 раза и значительно замедляет его выведение через почки.

Дюрантные (длительно действующие) препараты пенициллина. Чтобы максимально замедлить всасывание и выведение пенициллина, его вводят в смеси с маслами, обволакивающими веществами и в виде масляно-восковых эмульсий.

В Институте фармакологии, химиотерапии и фармацевтической химии Академии медицинских наук СССР изготовляют пенициллин на персиковом масле с добавлением 2 %-ного белого пчелиного воска. Клинические наблюдения показали, что однократным внутримышечным введением50 000 ЕД пенициллина в масляно-восковой эмульсии достигается оптимальная концентрация пенициллина в крови от 12 часов до суток. Такой дюрантный препарат можно хранить при температуре не выше 10° полгода (М. X. Бергольц).

Львов и Бушуева рекомендуют вводить внутримышечно пенициллин в отваре из клубней салепа или ятрышника. Берут 1 мл 3 %-ного Dccocti tuberis salepis и взбалтывают его с необходимым количеством пенициллина, затем добавляют 4 мл хлопкового, персикового или подсолнечного масла и снова взбалтывают до получения гомогенной эмульсии. Отвар клубней и хлопковое масло предварительно стерилизуют кипячением на водяной бане 30 минут.

Дюрантные препараты пенициллина дают возможность вводить его 1—2 раза в сутки, удлинять сроки терапевтического действия и тем самым повысить лечебную эффективность пенициллинотерапии при максимальной экономии антибиотика.

Комбинированное лечение пенициллином в сочетании с сульфаниламидными препаратами и другими химиотерапевтическими средствами. Так как пенициллин действует при наличии инфекции грамположительными микробами, а при открытых механических повреждениях и остро гнойных процессах наблюдается ассоциация микробов, среди которых нередко встречаются резистентные к нему, рекомендуют применять его одновременно с другими антибиотиками или с сульфаниламидными препаратами.

Практически важно знать, что сульфаниламидные препараты слабощелочной или слабокислой реакции, грамицидин, сыворотки, вакцины и бактериофаги — являются синергистами пенициллина.

Инактиваторы. К средствам, нейтрализующим действие пенициллина или разрушающим его, относятся:

микробы, вырабатывающие пенициллиназу;

различные химические антисептики кислой реакции — эфир, скипидар, перекись водорода, марганцовокислый калий, борная и другие кислоты, алкоголь, соли тяжелых металлов (кроме оксицианистой ртути);

натуральный и искусственный желудочный сок и высокая температура.

Поэтому недопустимо стерилизовать растворы пенициллина кипячением или в автоклаве, вводить пенициллин перорально, так как он разрушается желудочным соком, а также в прямую кишку, где он инактивируется пепициллиназой.

Лечебная эффективность пенициллинотерапии зависит: от создания терапевтической оптимальной концентрации пенициллина в крови и местном септическом очаге; от наличия в последнем чувствительных к пенициллину микробов: от продолжительности применения пенициллина, а также от реакции организма па инфекцию и введенный лекарственный препарат.

Благоприятное действие пенициллина выражается исчезновением болей, воспалительных инфильтратов и гноя, быстрым отторжением некротических тканей, развитием здоровых грануляций в местном воспалительном очаге и устранением раневой микрофлоры. Первым оставляет рану гноеродный стрептококк, а затем — золотистый стафилококк. Вульгарный протей обычно остается в ране, а палочка синего гноя иногда проявляет явную наклонность к усиленному размножению. Улучшение местного раневого процесса обычно сопровождается прекращением лихорадки и улучшением общего состояния больного, уменьшением лейкоцитоза, нарастанием количества моноцитов в крови и восстановлением функции пораженного органа. Не следует забывать, что пенициллин — наиболее мощное, но не универсальное средство борьбы с инфекцией. Он подавляет один вид микробов и облегчает условия борьбы организма с другими микробами. Пенициллинотерапия не исключает необходимости общеврачебных и не заменяет собой хирургических мероприятий, если они показаны. Если не вскрыты флегмоны и затеки гноя, глубокие гнойники, то бесполезны даже большие дозы пенициллина. Лечение пенициллином должно быть непрерывным и достаточно продолжительным.

Наиболее частые причины отсутствия лечебной эффективности пеницил­линотерапии:

1. наличие невскрытого гнойного очага;

2. применение малых доз пенициллина;

3. недостаточный титр пенициллина в крови;

4. слабая активность примененного препарата;

5. наличие инфекции, вызванной грамотрицательными, пенициллиноустойчивыми штаммами микробов;

6. запоздалое применение или преждевременное прекращение пенициллинотерапии и неправильный выбор способа применения пенициллина.

Пенициллинотерапию широко применяют при острых инфекциях, вызываемых микробами, чувствительными к пенициллину, особенно гноеродными стрептококками, стафилококками, пневмококками, при актиномикозе и анаэробной газовой инфекции.

Стрептомицин

Этот антибиотик добывают из лучистого грибка — серого стрептомицета, обитающего в ротовой полости цыплят и в сильно унавоженной почве. Краинский в 1914 г. впервые описал морфологические и физиологические свойства серого стрептомицета, а Н. А. Красилыптков и А. И. Кореняко установили его бактсриостатическое действие на туберкулезные палочки. В 1916 г. Ваксман выделил из серого стрептомицета (Actinomyces griseus) действующее начало — стрептомицин. В противоположность пенициллину, стрептомицин действует бактериостатически не только на грамноложительные, но и на многие грамотрицательные микробы: вульгарный протей, кишечную палочку, бруцеллы, возбудителей туляремии и палочку сине-зеленого гноя. Стрептомицин хорошо растворяется в воде и не теряет биологической активности в течение 16—17 дней при хранении его в растворах при температуре 36°, а нагревание растворов в течение 10 минут при 100° снижает его бактериостатическое действие наполовину. Щелочная реакция среды (рН=8,0—8,2) повышает фармакодинамическую активность стрептомицина, а кислая — снижает ее; в последнем случае следует вводить стрептомицин в 25%-ном растворе цитрата натрия. Перекись водорода и перманганат калия разрушают стрептомицин. Практически важно знать, что многие даже чувствительные к стрептомицину микробы становятся весьма устойчивыми при длительном воздействии на них субтерапевтических доз стрептомицина. Стрептомицин выпускают в продажу в виде кристаллического порошка в ампулах. В каждой ампуле содержится 1 г препарата, или 1 000 000 ЕД стрептомицина. (За единицу действия стрептомицина считают такое количество его, которое, находясь в 1 мл безглюкозного мясного бульона или агара, задерживает рост кишечной палочки стандартного штамма). Для лечебных целей лучше всего приготовлять растворы стрептомицина на дистиллированной воде из расчета 100—200 мг вещества на 1 мл воды. Допускаются и более концентрированные растворы. Наиболее употребительные способы введения стрептомицина: внутримышечный, пероральный, внутривенный, подкожный, субарахноидалъный (субокципитальный) и местный — в очаг поражения. Дозировка вещества зависит от характера и давности процесса, вида возбудителя, микробной ассоциации, возраста и веса животного.

Установлено, что после внутримышечных с 3-часовыми интервалами инъекций стрептомицина по 0,01 на каждые 4,53 кг веса тела можно обнаружить в 1 мл сыворотки жеребят-сосунов 2—4 ЕД, у лошадей в возрасте одного года и старше 4—8 ЕД. Если дозу стрептомицина увеличить в 2 раза, то концентрация его в сыворотке крови увеличится у взрослых лошадей в 4 раза, у жеребят в возрасте одного года в 2 раза.

Главными показаниями для стрептомицинотерапии служат: операции на желудочно-кишечном тракте, туберкулезные процессы, перитониты, хронические остеомиелиты, пневмонии и другие заболевания, вызванные грамотрицательными бактериями, борьба с которыми пенициллин- и сульфаниламидотерапией оказывается безуспешной. Терапевтическую эффективность стрептомицина объясняют тем, что он является антагонистом какого-то еще неизвестного метаболита, необходимого для нормальной жизнедеятельности микробной клетки, если она чувствительна к стрептомицину. Микробы, устойчивые к стрептомицину, наоборот, способны использовать стрептомицин в качестве метаболита, стимулирующего их развитие (М. М. Шемякин, А. С. Хохлов). В большинстве случаев под действием стрептомицина видоизменяется жизнедеятельность и цикл развития бацилл, но не наступает полного разрушения их в организме, поэтому окончательные результаты во многом зависят от иммунобиологических защитных реакций самого больного.

Стрептомицин дает хорошие результаты при перитонитах, вызванных кишечной палочкой, лептоспирозе, инфекционном синусите у индеек и мастите у коров, вызванном пенициллноустойчивыми бактериями.

Стрептомицин назначают собакам по 40 мг/кг в день, в масле и воске, коровам по 0,25—1,0 г сухого вещества на каждую четверть вымени, жеребятам по 0,5 г стрептомицина в водном растворе, каждые 3—4 часа (при септицемии) .

Разрыв микробной ассоциации, достигнутый стрептомицином, иногда влечет за собой быстрый рост оставшихся резистентных микробов, так как они не встречают теперь противодействия со стороны утративших свою жизнедеятельность антагонистов. После стрептомицинотерапии наблюдаются различной степени и продолжительности расстройства вестибулярного аппарата, выражающиеся потерей равновесия при движении. Описаны случаи развития полной потери зрения (амавроз), аллергических реакций (дерматиты, крапивница, сухие плевриты) после применения стрептомицина.