طريقة صناعة الصابون السائل باحترافية وجودة عالية

مضاد حيوي Antibiotic

1. مفهوم المضادات الحيوية
2. الواحدات القياسية المستخدمة في المضادات الحيوية
3. تصنيف المضادات الحيوية
4. فصل المضادات الحيوية
5. تعيين فعالية المضادات الحيوية في وسط اغار

لم يدخل مفهوم المضادات الحيوية في حياة الإنسان إلا بعد اكتشاف البنسلين Penicillin عام 1940 كدواء هام ضد الالتهابات.

ومفهوم المضاد الحيوي معناه ( المواد المضادة للحياة)

تعتبر المضادات الحيوية مركبات كيميائية تشكلها أحياء دقيقة لها خاصة اخماد ( تثبيط) أو تحطيم نمو البكتريا والاحياء الدقيقة المجهرية الأخرى وتسمى أيضا مضادات البكتيريا .

بصورة عامة يمكن القول أن المضادات الحيوية هي نواتج النشاط الحيوي التي تملك فعالية فيزيولوجية كبيرة بالنسبة لفئات عضوية معينة مثل الفيروسات والفطور والبكتريا... الخ أو توقف نمو التورمات الخبيثة أو تخمد تطورها.

يمكن أن تطرح المضادات الحيوية في الوسط العضوي المحيط أو تختزن بداخل الخلية العضوية المنتجة لهذا المضاد الحيوي وتتحرر منه نتيجة الاستخلاص أو بتحطيم الخلية .

تختلف المضادات الحيوية عن غيرها من المركبات الحيوية بما يلي :

1- تختلف المضادات الحيوية عن الحموض العضوية Organic acids والاغوال Alcohols والمركبات المشابهة بأنها تظهر فعالية بيولوجية كبيرة ولو بتركيز منخفض جداً. مثلاً البنسلين Penicillin الذي تركيزه 0.000001 g/ml  له تأثير واضح ضد البكتريا.

2- يُظهر كل مضاد حيوي خواص بيولوجية فعالة تجاه عضويات معينة دون التأثير على غيرها. فمثلاً البنسلين G يخمد تطور البكتريا إيجابية الغرام Gram-positive bacteria ولا يؤثر على البكتريا سلبية الغرام Gram- negative bacteria والفطور وغيرها.

3- المضاد الحيوي غير سام على عضوية الإنسان والحيوان وبهذا يمكن أن نفرق بين المضادات الحيوية والسموم البيولوجية العامة مثل السليماني HgCl2 والفينول Phenol والزرنيخ Arsenic ...

وغيرها التي تخمد النشاط الحيوي.

4- تتشكل المضادات الحيوية من قبل الأحياء الدقيقة عن طريق الاصطناع الحيوي وهي لا تختلف بالمبدأ عن طريقة تشكيل نواتج أخرى مثل الاغوال Alcohols والحموض العضوية Organic acids والمركبات المشابهة

5- لا تشكل المضادات الحيوية الناتج الرئيسي والمباشر لاستقلاب السكاكر أو أكسدة أو اختزال المواد، ولكن يمكن أن تكون النواتج الثانوية لسلسلة تفاعلات معقدة في المركبات السكرية Carbohydrates والآزوتية Nitrogen compounds والفوسفورية Phosphorous compounds. 

وتتشكل المضادات الحيوية بكميات قليلة بمقارنة مع غيرها مع نواتج النشاط الحيوي.

الواحدات القياسية المستخدمة في المضادات الحيوية

تقدر عادةً قيمة الفعالية البيولوجية للمضادات بعدد الواحدات الموجودة في 1ml من المحلول أو في 1mgمن المحضر.

وتقدر فعالية الوحدة بأخذ كمية وسطية من المضاد الحيوي التي لها خاصة إخماد أو إيقاف نمو مزرعة نموذجية لاختبار الميكروب في حجم معين لوسط مغذٍ .

تقدر وحدة الفعالية لستريبتوميسين Streptomycin بأخذ كمية وسطية من المضاد الحيوي التي توقف نمو Bact. coli الموجود في 1ml في وسط مغذٍ من مرق اللحم .

بعد ذلك أمكن فصل المضادات الحيوية بشكل نقي كيميائياً لذلك ظهرت إمكانية تمثيل وحدة الفعالية البيولوجية 

(Relative biological effectiveness (RBE بوحدات وزن .

• يكافئ 1mg من الستريبتوميسين 1000وحدة فعالية بيولوجية. RBE إذن وحدة الفعالية البيولوجية للستريبتوميسين streptomycin تكافئ ميكرو غرام μg واحد من هذا المضاد النقي .
• تقدر في الوقت الحاضر كمية هذا المضاد الحيوي باμg/ml أوμg/mg وكلما اقترب رقم المحضر من 1000 كان ‪أنقى .
• المضادات الحيوية مثل كربوميسين Carbomycin و اريثروميسين Erythromycin و ميكوستاتين Mycostatin... الخ وحدة الفعالية فيها تكافئ 1μgمن المادة
• تختلف واحدة الفعالية البيولوجية في بعض المضادات الحيوية عن قيمة 1μg من المادة
• مثال ذلك 1mg من النيوميسين Neomycin النقي يحوي 300 ‪ وحدة فعالية , فوحدة الفعالية الواحدة لهذا المضاد تكافئ  3.3μg
• ووحدة الفعالية الواحدة لبنزيل البنسلين Benzyl penicillin تكافئ تقريباً 5.6μg.

تصنيف المضادات الحيويةClassification of antibiotics

<><>

تصنيف المضادات الحيوية Classification of antibiotics 

عُرف حتى الآن حوالي 2000 مضاد حيوي Antibiotic استعمل منها 60 مضاداً حيوياً بصورة عملية ، أما البقية فهي سموم للأحياء الدقيقة أو تخمد فعاليتها في العضوية الحيوية أو هي غير صالحة للاستخدام العملي .

اول محاولة لتصنيف المضادات الحيوية كان أساسها المنشأ البيولوجي أي قسمت إلى المضادات الحيوية الناتجة عن البكتريا و الفطور و الفيروسات.... الخ.

ولكن بدا أن هذا التصنيف غير صالح لأنها غالباً تكون قريبة ببنيتها وفعاليتها البيولوجية ولو انها من فئات مختلفة .

يعتقد كثير من الباحثين أن أفضل طريقة لتصنيف المضادات الحيوية أن يكون أساسها البنية الكيميائية حيث صنفت

على الشكل التالي :

1- المضادات الحيوية الحلقية

Cyclic antibiotics

تتضمن هذه الفئة مركبات حلقي البنتان Cyclopentane و حلقي الهكسان Cyclohexane وحلقي الهبتان Cycloheptane

2- المضادات الحيوية التتراسيكلينية

Tetracyclines antibiotics

ينتسب إلى هذه الفئة المركبات القريبة من بنية تتراسيكلين tetracycline

يحوي كلور تتراسيكلين

Chlortetracycline على ذرة كلور في الموقع السابع ، وهيدروكسي تتراسيكلين hydroxy-tetracycline على زمرة هيدروكسي في الموقع الخامس ، ويختلف منقوص ميتيل كلور تتراسيكلين بأنه لايحتوي على زمرة ميتيل في الموقع الرابع .

3- المضادات الحيوية الحاوية على حلقة البنزن

ينتسب إلى هذه الزمرة المضادات الحيوية التي هي مشتقات حلقة البنزن .

Benzene Devivatives

.

4- المضادات الحيوية الكيتونية

Ketogenic antibiotics

المضادات الحيوية التي تنتسب لهذه الفئة ليس لها أي تطبيق عملي

5- المضادات الحيوية الحلقية O- المتغايرة الحاوية على اكسجين

يدخل في هذه الفئة عدد كبير من المضادات الحيوية ويمكن تقسيمها إلى ثلاث فئات :

• المضادات الحيوية ذات الحلقة الخماسية الواحدة O- المتغايرة التي هي من مشتقات الفوران .

• المضادات الحيوية ذات الحلقة السداسية O- المتغايرة .

• المضادات الحيوية ذات الحلقات المتعددة O- المتغايرة .

6- المضادات الحيوية الماكروليدية

Macrolide antibiotics

لهذه الفئة صفات خاصة اذ يوجد في جزيئتها حلقة لاكتون Lactone مرتبطة ببقية أو عدة بقايا سكرية عادةً ما يكون أمينو السكر Amino sugar

7- المضادات الحيوية الستربتوميسينية

Streptomycin antibiotics

اهم مركبات هذه الفئة الستربتوميسين streptomycin الذي استعمل بشكل واسع في علاج أمراض السل ، وهو ذو تأثير واضح على الجراثيم

8- المضادات الحيوية الحلقية N- المتغايرة الحاوية على الآزوت

يدخل في هذه الفئة عدد كبير من المضادات الحيوية التي تشكلها البكتريا .

9- المضادات الحيوية متعددة الببتيد

Polypeptide antibiotics

تتألف المضادات الحيوية لهذه الفئة من ببتيدات حلقية مكونة من بقايا الحموض الأمينية من الشكل L- و D- التي تشكلها البكتريا .

10- المضادات الحيوية الاكتينوميسينية

Actinomycin antibiotics

يدخل في بنيتها فينوكسازين phenoxazine ( كروموفور chromophore) وسلسلتين ببتيديتين مختلفتين .

11- المضادات الحيوية الستربتوتريسينية

Streptothricin antibiotics

تشمل هذه الفئة حوالي 70 محضراً تقسم لستة أقسام A-B-C-D-E-F تختلف عن بعضها البعض بحسب بقايا β-ليزين β-lysin

تزداد الفعالية البيولوجية لهذه المضادات بزيادة عدد بقايا β-ليزين . 

فمثلاً (الستربتوتريسين streptothricin A (A الذي يحوي على ستة بقايا β-ليزين هو أكثر المركبات فعالية .

12- المضادات الحيوية الحاوية على المعادن

تحتوي المضادات الحيوية في هذه الفئة على المعادن مثل الحديد والنحاس مرتبطة مع مركب عضوي .

13- المضادات الحيوية الحلقية المتغايرة الحاوية على كبريت و آزوت :

ينتسب إلى هذه الفئة البنسلين penicillin ويرمز إلى أنواع البنسلين بالاحرف F, G, K, O, X

يتركز تأثير البنسلين على منع اصطناع الجدار الخلوي للجراثيم إيجابية الغرام ،

وقد تبين فيما بعد أن بعض أنواع الجراثيم قد أخذت تنتج خميرة قادرة على تخريب البنسلين تدعى البنسليناز penicillinase وبعضها الآخر مقاوم لفعل البنسلين لأنها تصنع جدارها الخلوي بطريقة لا يمكن للبنسلين أن يكون منافساً فيها .

فصل المضادات الحيوية

<><>

فصل المضادات الحيوية

• يمكن الحصول على المضادات الحيوية بفصل الميكروبات التي تشكلها هذه المضادات من مسكنها الطبيعي ( التربة، النباتات، ماء البحيرات والأنهار.....).
• قبل البحث يجب أولاً معرفة المضادات الحيوية الواردة في المراجع والمستعملة في النواحي العملية ، ثانياً البحث عن مضادات حيوية جديدة لها فعالية بيولوجية ضد الجراثيم .
• توجد عدة طرق لفصل الميكروبات التي تنتج المضادات الحيوية من مسكنها الطبيعي، والاساس لجميعها هو عزل مزرعة نقية للميكروب وفحص فعاليتها الحيوية.
• يوجد لكل ميكروب شروط خاصة لزراعته فيجب أختيار الوسط المغذي ( أغار لحم، أغار البطاطا، أغار عصير العنب...) عند PH محدد وبدرجة حرارة 30 - 37°

• تعتمد الطريقة الأساسية لفصل ميكروبات المضادات الحيوية على أخذ وزن معين من التربة وسحقه بواسطة هاون مع حجم صغير من الماء ، تنقل الكمية لدورق فيه ماء معقم ويتم خضّ محتوى الدورق لمدة خمس دقائق.
• يستخدم معلق الماء في الدورق لإنشاء صفوف متتابعة تزرع في وسط أغار مناسب. 
• نحصل بعد إنتهاء فترة الحضانة بدرجة المناسبة على مستعمرات مستقلة تنقل كل مستعمرة لانابيب أغار ذات الوسط المغذي الملائم وبعد نموها بشكل جيد تفحص خواصها الحيوية.

طريقة تعيين فعالية المضادات الحيوية في وسط اغار

توجد طريقتين لتعيين فعالية المضادات الحيوية:

1- الطريقة الأولى

• نحضر طبق بتري بالوسط المغذي الملائم ونعقمه تحت الضغط والحرارة المناسبة .
• نضع في وسط طبق البتري خط مستقيم من العضويات المجهرية المراد دراسة فعاليتها الحيوية ونتركها فترة حضانة كافية ( 20-24 ساعة بالدرجة 37°)
•  نحمل عدة خطوط معامدة من الميكروبات المراد إجراء الفحص عليها، ثم نترك البتري فترة الحضانة اللازمة ( 24-20 ساعة بالدرجة 37°)
• إذا كان للعضويات المجهرية فعالية حيوية فإن الميكروبات تنمو بعيداً عن الخط أما إذا كانت العضويات المجهرية عديمة الفعالية فإن الميكروبات تنمو مباشرة بجانب الخط .

طريقة الخطوط هذه تستعمل بصورة واسعة في بحث فعالية نواتج المضادات الحيوية ولكن عيبها الوحيد استعمال وسط مغذٍ واحد للمضادات الحيوية والميكروبات في آن واحد.

2- الطريقة الثانية

• تعتمد الطريقة الثانية لتعيين فعالية المضادات الحيوية في وسط اغار على زرع الاحياء الدقيقة المراد دراسة فعاليتها الحيوية على سطح طبق بتري ، يحتوي على وسط اغار مغذٍ ملائم ليس فقط لنمو الأحياء الدقيقة ولكن بشكل رئيسي لتشكل مضادها الحيوي .

• يتم حضانة طبق البتري فترة كافية لنمو الأحياء الدقيقة . 
• تؤخذ بعد ذلك قطع صغيرة بقطر 8mm تقريباً وتنقل إلى طبق بتري اخر زرع مسبقاً بأحد الميكروبات المراد دراسة تأثير المضاد الحيوي المتشكل على تلك الميكروبات.
• يمكن في هذه الطريقة وضع من 7-6 قطع على طبق بتري واحد.
• يحضن طبق بتري الجديد بالدرجة المناسبة لمدة 24-20 ساعة. يلاحظ بعد فترة الحضانة اختفاء نمو الميكروبات حول القطع المنقولة. 
• يتعلق كبر المنطقة التي اختفى فيها نمو الميكروبات بكمية وفعالية المضاد الحيوي المتشكل.