분야
docSir Alexander Fleming
1881. 8. 6 스코틀랜드 에어 록필드~1955. 3. 11 런던.
스코틀랜드의 세균학자
1928년 페니실린을 발견하여 감염성 질병에 대한 항생제 치료법이 효과적으로 실행될 수 있는 길을 열었다. 1939년부터 플레밍의 기본적인 발견들을 더욱 진전시켜 페니실린을 분리·정제하고 시험했을 뿐만 아니라 많은 양을 얻기 위해 시도했던 E.B체인, H.W플로리 와 1945년 노벨 생리학· 의학상을 공동 수상했다. 1906년 런던대학교의 세인트 메리 병원 의과대학에서 학위를 받은 후, 인간 조직에 무해한 항세균성 물질에 관해 연구했다. 그는 제1차 세계대전중에 왕립군사의무단에서 헌신적으로 봉사하는 한편 연구를 계속했다. 1918년 연구와 강의를 위해 세인트 메리 병원으로 돌아왔으며, 왕립외과협회의 헌터좌(座) 교수가 되었고(1919), 애리스앤드게일 강사가 되었다(1928). 1921년 눈물·타액 등의 분비액과 일부 동물조직에서 발견되며 항생작용을 보이는 효소인 리소자임을 동정(同定)하고 분리했다. 포도상구균을 대상으로 연구하던 1928년, 이 세균의 배지에 오염으로 증식한 페니실리움 노타툼(Penicillium notatum)의 포자 주위에 무균의 환(環)이 형성되는 현상을 볼 수 있었다. 계속적인 연구를 통해, 800배 정도로 희석해도 세균의 증식을 억제하는 기능을 그대로 지닌 물질을 곰팡이에서 발견했다. 그는 이 물질을 페니실린이라고 명명하고, 1년 후 그 결과를 〈영국 실험병리학 저널 British Journal of Experimental Pathology〉에 발표했다. 1943년 왕립학회의 회원으로 선출되었으며, 1944년 기사작위를 받았다.
2. 페니실린
세계에서 최초로 발견되고 최초로 임상에 응용된 항생물질. 의약품으로서의 뛰어난 성질 때문에 그 뒤에도 개량이 계속되어 이 무리에 속한 항생물질은 현재에도 세균감염증의 치료약으로 제 1 위의 자리를 차지하고 있다. 1929년 영국의 A. 플레밍은 우연히 혼입된 푸른곰팡이Penicillium notatum가 포도상구균의 발육을 억제하고 있는 것을 발견하였다. 이 곰팡이가 그람양성균에 대해 강한 항균성물질을 생산하고 있으며 이 항균성물질이 숙주에 대해서는 저독성인 것을 알아낸 뒤 이 물질을 페니실린이라고 명명하였다. 플레밍의 발견은 그 당시에는 주목되지 않았으나 그 뒤 40년 영국의 H.W. 플로리 및 E.B. 체인 등이 페니실린의 분리추출에 성공하고 41년 임상적으로도 유효함을 증명하자 의학계에서 혁명적 사건이 되었다. ＜페니실린의 재발견＞이라 부른 이것은 그 뒤의 항생물질시대의 개막이기도 하였다. 이로 인하여 45년 플레밍·플로리·체인 등은 노벨의학·생리학상을 받았다. 처음에 페니실린은 여러 종의 혼합물로 얻어졌는데 그 중에서 페니실린G(벤질페니실린)가 의약품으로서 널리 쓰였다. 페니실린G는 백색의 바늘모양결정으로 물에 녹기 쉽고 그람양성균·그람음성구균·렙토스피라에 대하여 강하게 작용하지만 그람음성간균(대장균 등)에 대해서는 효력이 없다. 산에 불안정하여 위산에 의해 효력이 상실되기 때문에 경구적(내복)으로는 쓰이지 않고 주로 주사약으로 쓰이며, 주사 후 신속하게 오줌으로 배출되므로 빈번한 주사에 대응하여 난용성(難溶性)으로 만들어 체내 지속시간을 길게 하려는 등의 연구도 행해지고 있다. 여러 종류의 세균, 특히포도상구균·폐렴구균·연쇄상구균 등의 그람양성균과 임균·수막염(뇌막염)균 등의 그람음성구균 및 디프테리아균·매독균(treponema) 등에 대하여 효력이 있다. 알레르기성 과민반응 이외의 부작용은 거의 없다.
페니실린G의 벤질곁사슬을 떼어서 6-아미노페니실린산으로 만들고 다른 치환물질을 화학적으로 결합시킴으로써(그림의 R부분) 훌륭한 페니실린류를 얻을 수 있게 되었다. 그 목적으로는 ① 페니실린이 효력을 나타내는 균 중에서 포도상구균은 페니실린분해효소(페니실리나아제)를 분비하여 페니실린을 파괴함으로써 저항력을 갖게 된다. 따라서 페니실리나아제에 의해 파괴되지 않는 것을 얻기 위함이다. ② 산에 안정되어 경구투여가 가능한 것을 얻기 위함이다. ③ 대장균과 녹농균(綠膿菌) 등에도 유효하며 광범위항균스펙트럼을 갖는 것을 얻기 위함 등이다. 이 목적을 위하여 많은 반합성페니실린을 구했는데 대표적인 것에 암피실린(산에 안정되어 경구투여가 가능한 광범위페니실린. 페니실리나아제에 의해 파괴된다), 디클록사실린(페니실리나아제 저항성, 경구투여 가능, 그람음성간균에 무효), 카르페니실린(특히 녹농균에 유효), 메티실린(페니실리나아제 저항성) 등이 있다.
1955년 영국의 E.P. 에이브러햄과 G.G.F. 뉴턴에 의하여 별도의 곰팡이Cephalosporium acremonium에서 얻어진 물질로 페니실린과 기본골격이 매우 흡사하여 페니실린군과 세팔로스포린 C군을 총칭하여 β-락탐항생물질이라한다. 세팔로스포린 C는 페니실리나아제로 분해되지 않아, 광범위한 균에 유효하지만 세팔로스포리나아제로 분해된다. 페니실린의 경우처럼 많은 반합성세팔로스포린이 그림의 R , R 를 바꿈으로써 얻어지며 세팔레키신·세파조린 등 좋은 것이 많이 나오고 있으며 현재도 계속 발전하고 있다.
방선균(放線菌)에서 얻어진 세파마이신은 분해효소에 저항성이다. 곁사슬뿐만 아니라 기본골격까지 변화한 치에나마이신, 클라블란산 등도 얻어지며, 또 그 자체는 항균활성이 없으며 분해효소에 결합하여 활성을 없애는 작용을 하는 것도 얻어져서 병용제로 쓰인다.
β-락탐항생물질은 세균의 세포벽 성분인 펩티도글리칸합성을 저해하여 균을 죽이므로 세포벽을 갖지 않은 사람의 세포에는 작용하지 않으며, 따라서 독성이 매우 적은 훌륭한 치료약이다. 그러나 부작용으로서 극히 드문 일(10만명에 10∼40명)이지만 페니실린쇼크라는 즉시형 알레르기반응으로 더러 죽기도 한다. 15분 내에 구강내 위화감, 마비감, 냉한, 불쾌, 가슴의 답답증, 심계항진, 호흡곤란 등이 일어난다. 사용 전에 문진(問診)으로 페니실린알레르기 유무와 피내(皮內)테스트를 행할 필요가 있다.
3. 페니실린의 발명
우연한 발견
