1928 تا حال
United Kingdom, U.S., Worldwide
پنیسیلین (PCN یا pen) گروهی از آنتیبیوتیکها است که در اصل از کپکهای رایجی به نام کپکهای پنیسیلیوم مشتق شدهاند؛ این گروه شامل پنیسیلین G (مصرف وریدی)، پنیسیلین V (مصرف خوراکی)، پروکائین پنیسیلین و بنزاتین پنیسیلین (مصرف عضلانی) است. آنتیبیوتیکهای پنیسیلین از اولین داروهایی بودند که در برابر بسیاری از عفونتهای باکتریایی ناشی از استافیلوکوکها و استرپتوکوکها مؤثر واقع شدند. امروزه نیز از آنها به طور گسترده استفاده میشود، اگرچه بسیاری از انواع باکتریها پس از استفاده گسترده، نسبت به آن مقاوم شدهاند. حدود ۱۰٪ از مردم گزارش میدهند که به پنیسیلین حساسیت دارند؛ با این حال، تا ۹۰٪ از این گروه ممکن است در واقع حساسیت نداشته باشند. حساسیتهای جدی تنها در حدود ۰.۰۳٪ موارد رخ میدهد. کسانی که به پنیسیلین حساسیت دارند، اغلب به دلیل گروههای عاملی مشابه، سفالوسپورین C دریافت میکنند. تمام پنیسیلینها آنتیبیوتیکهای بتا-لاکتام هستند که از قدرتمندترین و موفقترین دستاوردهای علم مدرن محسوب میشوند.
در انگلستان در سال ۱۶۴۰، ایده استفاده از کپک به عنوان نوعی درمان پزشکی توسط عطارانی مانند جان پارکینسون، گیاهشناس سلطنتی، ثبت شد که در کتاب خود در زمینه داروشناسی، استفاده از کپک را توصیه کرده بود.
تاریخ مدرن تحقیقات پنیسیلین به طور جدی در دهه ۱۸۷۰ در بریتانیا آغاز شد. سر جان اسکات بوردون-ساندرسون، که کار خود را در بیمارستان سنت مری (۱۸۵۲–۱۸۵۸) آغاز کرد و بعداً به عنوان مدرس در آنجا کار کرد (۱۸۵۴–۱۸۶۲)، مشاهده کرد که مایع کشت پوشیده شده با کپک، رشد باکتریایی ایجاد نمیکند. کشف بوردون-ساندرسون باعث شد جوزف لیستر، جراح انگلیسی و پدر ضدعفونیکننده مدرن، در سال ۱۸۷۱ کشف کند که نمونههای ادرار آلوده به کپک نیز اجازه رشد باکتریها را نمیدهند. لیستر همچنین اثر ضدباکتریایی گونهای از کپک به نام پنیسیلیوم گلوکوم را بر بافت انسانی توصیف کرد.
در سال ۱۸۷۴، ویلیام رابرتز، پزشک ولزی که بعداً اصطلاح «آنزیم» را ابداع کرد، مشاهده کرد که آلودگی باکتریایی معمولاً در کشتهای آزمایشگاهی پنیسیلیوم گلوکوم وجود ندارد. جان تیندال کار بوردون-ساندرسون را دنبال کرد و در سال ۱۸۷۵ اثر ضدباکتریایی قارچ پنیسیلیوم را به انجمن سلطنتی نشان داد.
در آن زمان، ثابت شده بود که باسیلوس آنتراسیس باعث بیماری سیاه زخم میشود، که اولین اثبات این بود که یک باکتری خاص باعث یک بیماری خاص میشود. در سال ۱۸۷۷، زیستشناسان فرانسوی لوئی پاستور و ژول فرانسوا ژوبرت مشاهده کردند که کشتهای باسیل سیاه زخم، هنگامی که با کپکها آلوده میشوند، میتوانند با موفقیت مهار شوند. برخی منابع میگویند که پاستور این سویه را پنیسیلیوم نوتاتوم شناسایی کرد.
در لهستان قرن هفدهم، نان مرطوب را با تار عنکبوت (که اغلب حاوی هاگهای قارچی بود) مخلوط میکردند تا زخمها را درمان کنند. این تکنیک توسط هنریک سینکیویچ در کتاب سال ۱۸۸۴ خود با عنوان «با آتش و شمشیر» ذکر شده است.
از اواخر قرن نوزدهم، گزارشهای بسیاری توسط دانشمندان و پزشکان در مورد خواص ضدباکتریایی انواع مختلف کپکها از جمله کپک پنیسیلیوم وجود داشت، اما آنها قادر نبودند تشخیص دهند که چه فرآیندی باعث این اثر میشود.
در سال ۱۸۹۵، وینچنزو تیبریو، پزشک ایتالیایی در دانشگاه ناپل، تحقیقاتی را در مورد کپکهایی که در ابتدا در یک چاه آب در آرزانو یافت شده بودند، منتشر کرد؛ او از مشاهدات خود نتیجه گرفت که این کپکها حاوی مواد محلولی هستند که اثر ضدباکتریایی دارند.
ارنست دوچن در مدرسه خدمات بهداشت نظامی در لیون، به طور مستقل خواص درمانی کپک پنیسیلیوم گلوکوم را کشف کرد و حتی خوکچههای هندی مبتلا به حصبه را درمان کرد. او پایاننامهای را در سال ۱۸۹۷ منتشر کرد، اما توسط انستیتو پاستور نادیده گرفته شد.
در بلژیک در سال ۱۹۲۰، آندره گراتیا و سارا دات آلودگی قارچی را در یکی از کشتهای استافیلوکوکوس اورئوس خود مشاهده کردند که مانع رشد باکتری میشد. آنها این قارچ را به عنوان گونهای از پنیسیلیوم شناسایی کردند و مشاهدات خود را به صورت مقاله ارائه دادند، اما توجه کمی به آن شد. یک دانشمند انستیتو پاستور، کلودومیرو پیکادو توایت از کاستاریکا، به طور مشابه اثر آنتیبیوتیکی پنیسیلیوم را در سال ۱۹۲۳ ثبت کرد.
با این حال، کتاب «شکارچیان میکروب» پل دو کریف در سال ۱۹۲۶، این حادثه را به جای کپک، آلودگی توسط باکتریهای دیگر توصیف میکند. در سال ۱۸۸۷، گاره نتایج مشابهی یافت.
پنیسیلین در سال ۱۹۲۸ توسط دانشمند اسکاتلندی الکساندر فلمینگ کشف شد.
در سال ۱۹۳۰، سیسیل جورج پین، آسیبشناس در بیمارستان سلطنتی شفیلد، تلاش کرد از پنیسیلین برای درمان سایکوز باربه (التهاب فولیکولهای ریش) استفاده کند، اما موفق نبود.
با حرکت به سمت افتالمیا نئوناتوروم (عفونت گنوکوکی در نوزادان)، سیسیل جورج پین در ۲۵ نوامبر ۱۹۳۰ به اولین درمان ثبتشده با پنیسیلین دست یافت. او سپس چهار بیمار دیگر (یک بزرگسال و سه نوزاد) را از عفونتهای چشمی درمان کرد و در درمان نفر پنجم ناموفق بود.
در سال ۱۹۴۰، دانشمند استرالیایی هاوارد فلوری (که بعدها بارون فلوری شد) و تیمی از محققان (ارنست بوریس چین، ادوارد آبراهام، آرتور دانکن گاردنر، نورمن هیتلی، مارگارت جنینگز، جی. اور-اوینگ و جی. سندرز) در دانشکده آسیبشناسی سر ویلیام دان، دانشگاه آکسفورد، در نشان دادن اثر باکتریکشی پنیسیلین در شرایط درونتنی (in vivo) پیشرفت کردند.
در سال ۱۹۴۰، آنها (هاوارد فلوری و تیمش) نشان دادند که پنیسیلین عفونت باکتریایی را در موشها به طور موثری درمان میکند.
تا اواخر سال ۱۹۴۰، تیم آکسفورد تحت نظر هاوارد فلوری روشی برای تولید انبوه این دارو ابداع کرده بود، اما بازدهی همچنان پایین بود.
در سال ۱۹۴۱، آنها (هاوارد فلوری و تیمش) یک افسر پلیس به نام آلبرت الکساندر را که دچار عفونت شدید صورت بود، درمان کردند؛ وضعیت او بهبود یافت، اما سپس ذخایر پنیسیلین تمام شد و او درگذشت. متعاقباً، چندین بیمار دیگر با موفقیت درمان شدند.
در سال ۱۹۴۱، فلوری و هیتلی به ایالات متحده سفر کردند تا شرکتهای داروسازی را به تولید این دارو ترغیب کرده و آنها را از فرآیند خود مطلع سازند.
چالش تولید انبوه این دارو بسیار دشوار بود. در ۱۴ مارس ۱۹۴۲، اولین بیمار مبتلا به سپسیس استرپتوکوکی با پنیسیلین ساخت آمریکا که توسط شرکت مرک (Merck & Co.) تولید شده بود، درمان شد.
مردم در سال ۱۹۴۲ شروع به استفاده از آن برای درمان عفونتها کردند.
ساختار شیمیایی پنیسیلین برای اولین بار توسط ادوارد آبراهام در سال ۱۹۴۲ پیشنهاد شد و بعداً در سال ۱۹۴۵ با استفاده از بلورشناسی پرتو ایکس توسط دوروتی کروفوت هاجکین، که او نیز در آکسفورد کار میکرد، تأیید شد. او بعدها برای این کار و سایر تعیین ساختارها جایزه نوبل دریافت کرد.
تا ژوئن ۱۹۴۲، پنیسیلین آمریکایی کافی برای درمان ده بیمار موجود بود.
در نوامبر ۱۹۴۲، بازماندگان آتشسوزی کوکونات گرو در بوستون، اولین بیمارانی بودند که به دلیل سوختگی با موفقیت با پنیسیلین درمان شدند.
در ژوئیه ۱۹۴۳، هیئت تولید جنگ طرحی را برای توزیع انبوه ذخایر پنیسیلین بین نیروهای متفقین که در اروپا میجنگیدند، تدوین کرد.
نتایج تحقیقات تخمیر روی عصاره ذرت در آزمایشگاه تحقیقاتی منطقهای شمالی در پیوریا، ایلینوی، به ایالات متحده اجازه داد تا ۲.۳ میلیون دوز را به موقع برای حمله به نرماندی در بهار ۱۹۴۴ تولید کند.
پس از جنگ جهانی دوم، استرالیا اولین کشوری بود که این دارو را برای استفاده غیرنظامی در دسترس قرار داد. در ایالات متحده، پنیسیلین در ۱۵ مارس ۱۹۴۵ برای عموم مردم در دسترس قرار گرفت.
فلوری و چین جایزه نوبل پزشکی ۱۹۴۵ را به خاطر کارهایشان به طور مشترک با فلمینگ دریافت کردند.
جاسپر اچ. کین، دانشمند شرکت فایزر، پیشنهاد استفاده از روش تخمیر در مخزن عمیق برای تولید مقادیر زیادی پنیسیلین با درجه دارویی را داد. تولید در مقیاس بزرگ نتیجه توسعه یک کارخانه تخمیر در مخزن عمیق توسط مهندس شیمی مارگارت هاچینسون روسو بود. به عنوان نتیجه مستقیم جنگ و هیئت تولید جنگ، تا ژوئن ۱۹۴۵، بیش از ۶۴۶ میلیارد واحد در سال تولید میشد.
اهمیت کار او با نصب یک نشان تاریخی شیمی بینالمللی در موزه آزمایشگاه الکساندر فلمینگ در لندن در ۱۹ نوامبر ۱۹۹۹ به رسمیت شناخته شده است.
شیمیدان جان سی. شیهان در موسسه فناوری ماساچوست (MIT) اولین سنتز شیمیایی پنیسیلین را در سال ۱۹۵۷ تکمیل کرد.
