在中國人的就醫用藥印象中，一定少不了頭孢和青黴素兩個大名鼎鼎的抗生素。大大小小的感冒發燒，以及身體各個部位的感染都常常使用到這類抗生素進行治療。
抗生素作為一種抗病原體類物質，一般具有良好的抗感染作用，可以有效降低細菌感染和傳染類疾病的病死率。
青黴素就是一種經典抗生素，隨著科學技術的不斷髮展和進步，抗菌素不斷更新換代，然而青黴素從發明到現在藥效不減，臨床上仍被醫生廣泛使用。
那麼青黴素究竟是如何殺菌的呢？它對細菌和人體細胞又會產生什麼樣的作用呢？
青黴素的來歷
1928年，英國科學家弗萊明在實驗研究中意外地發現了自己所培養的葡萄球菌被一團團青綠色黴菌菌落所侵蝕消滅。
葡萄球菌屬的微生物常常可以產生一些致病性代謝物，例如血漿凝固酶、溶血素、殺白細胞素、腸毒素等，是一類對人體有健康威脅的微生物。
而培養皿中出現了可以殺死葡萄球菌的黴菌，意味著這種黴菌可能產出了某種可以殺菌的物質，可惜以當時的科學技術，弗萊明並無法確定這種物質究竟是什麼，也無法將其以高純度的形式提取出來。
但是他細心地將這些具有殺菌能力的黴菌一代又一代地培養了起來。
細菌無法在青黴周圍生長 S：葡萄球菌，P：青黴菌 Zone:葡萄球菌無法生長的區域
1939年，弗萊明將他悉心培養的菌種提供給英國病理學家弗洛裡和生物化學家錢恩，他們開始接手尋找這種可以殺菌的物質。
經過一次次提純實驗後，他們給8只小鼠注射了致死劑量的致病鏈球菌，然後給其中的4只用提純物質治療。幾個小時後，僅有經過提純物治療的小鼠還健康地活著。
無疑，這種提純物質正是黴菌可以殺死致病菌的原因，這種人類歷史上最重要的抗生素——青黴素，經過十餘年的研究終於被人們所認識了。
青黴素分子式
之後的鑑定表明，弗萊明發現的黴菌為點青黴菌（Penicillium notatum），一開始青黴素在國內的稱呼便是直接由其英文名Penicillin音譯的，即我們常聽到的“盤尼西林”。
此後一系列臨床實驗證實了青黴素對鏈球菌、白喉桿菌等多種細菌感染均具有良好的療效。
青黴素的作用方式
那麼青黴素究竟是如何殺菌的呢？它除了殺滅葡萄球菌細菌，能不能殺滅其他的細菌呢？ 它的殺菌機理到底如何？
青黴素是一類廣譜抗生素，也就是說對於許多細菌例如肺炎球菌、淋球菌及鏈球菌等都有殺滅作用，這也與它的作用機理有關係。
青黴素屬於β-內酰胺類抗生素，它可以破壞細菌細胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之間的β-1,4糖苷鍵。
細胞壁是細菌最外層的屏障，它就像一堵圍牆一樣保護著細菌，而β-1,4糖苷鍵就像是搭砌這堵牆的水泥，沒有了水泥的聯合，挪起來的磚塊會輕易坍塌，使細胞壁由不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，導致細胞壁破裂，細菌也就死亡了。
β-1,4糖苷鍵（紅色）是無分支多糖細胞壁形成的連接點
同時，由於β-內酰胺類抗生素作用於細菌的細胞壁，而人類細胞只有細胞膜沒有細胞壁，因此青黴素對人類細胞基本沒有傷害
但是β-內酰胺類抗生素的作用機制是一個多步驟而複雜的問題，因此對其殺菌機制仍是目前的研究熱點。
可惜的是，病毒也沒有細胞壁，它只有蛋白質外殼與內部的核酸，所以無法被青黴素殺掉。
因此青黴素對病毒性感染，例如對病毒性感冒等束手無策，因此青黴素並非包治百病的神藥。
青黴素使用的注意事項
青黴素毒副作用很小，但需要注意的是過敏症狀與耐藥性的產生。
青黴素一定要經過皮試才可使用。從藥物學角度來說，青黴素是一種半抗原，進入人體後與組織蛋白質結合而成為全抗原，刺激機體產生特異性抗體，存在於體內。
而過敏反應則是由抗原、抗體相互作用而引起，當過敏體質的人遇到相應抗原進入機體後，會產生大量抗體，發生過敏反應。在藥物過敏中，青黴素過敏的案例最為常見，這也與其使用人數基數大有關。
青黴素使用前需做皮試
抗生素的不合理使用可以引起許多危害，除了過敏等不良反應等外，最主要的就是細菌抗藥性的產生。
在經歷了青黴素洗禮、已經奄奄一息的細菌在增殖過程中往往會產生各種變異，在溶菌酶的作用下這些細菌索性脫去了細胞壁，搖身一變進入了一種叫做
“L-form”的形態，導致青黴素靠破壞細胞壁殺菌的方法失效了，這會引起許多感染復發。這些變異出的細菌裡，難免就會有一些具有抗藥性，但由於所佔數量不多，它們對人幾乎沒有影響。
細菌被抗生素殺滅的過程，相當於一場“優勝劣汰”的選擇，不具有抗藥性的細菌被殺滅，而一些具有抗藥潛力的細菌可能得以存活，經過不斷地增殖，這些少數群體越來越多，漸漸地在數量佔了優勢，成為了這些細菌中的主導力量。
隨著同種抗生素一次次地使用，細菌也一代代地被人為篩選著，抗藥特性更是一代強於一代，使抗生素的殺菌效果減弱，甚至使這種抗生素失效。濫用抗生素會加速上述這種人為選擇的過程，使得細菌很快具有抗藥性。
其實，當下的人類正在承受著濫用青黴素的後果，上世紀50年代，一個病人每次注射青黴素只需20萬個單位，而到90年代需80~100萬個單位才能達到相同的療效。
不過，我們也沒必要過度擔心，平時生病時儘量避免使用抗生素，如果病情嚴重不得不使用時，嚴格按照醫囑使用即可。
從1928年青黴素第一次出現在人們的視野中，慢慢地，青黴素的使用已遍及全世界，尤其是在二戰期間，拯救了千百萬肺炎、腦膜炎、膿腫、敗血症患者的生命。
由於這一造福人類的傑出貢獻，弗萊明、錢恩、弗洛裡共同獲得了1945年諾貝爾醫學和生理學獎。
雖然現代醫學的進步也發掘了越來越多的抗生素與其他的治療手段，但作為經典款的抗生素，青黴素依然沒有淡出人們的視野。
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