पेनिसिलीन: प्रतिजैव (अँटिबायॉटिक) पदार्थांचा एक गट. [→ प्रतिजैव पदार्थ] संरचनेच्या (रेणूमधील अणू एकमेकांस जोडले जाण्याच्या पद्धतीच्या)  दृष्टीने  यांचे  एकमेकांशी  जवळचे  नातेआहे. पेनिसिलीन हे नाव पेनिसिलियम नोटॅटम या बुरशीपासून [हरितद्रव्यरहित वनस्पतीपासून कवक पेनिसिलियम] मिळालेल्या व प्रतिजैव (इतर प्रतिस्पर्धा सूक्ष्मजीवांची वाढ होण्यास प्रतिबंध करण्याचा) गुण असलेल्या पदार्थांला प्रथम दिले गेले. परंतु हा पदार्थ एक मिश्रण आहे असे कळून आल्यावर त्यातील घटकांना, ते एकमेकांशी संबद्ध आहेत हे दर्शविणारी, उदा., पेनिसिलीन जी, पेनिसिलीन एफ इ. नावे देण्यात आली.

इतिहास : इ. स. १९२९ मध्ये ॲलेक्झांडर फ्लेमिंग यांना असे आढळले की, संवर्धन माध्यमात (सूक्ष्मजीवांची वाढ व्हावी यासाठी तयार केलेल्या पोषक पदार्थांच्या मिश्रणात) होत असलेली स्टॅफिलोकॉकस जंतूंची वाढ अकस्मात एका बुरशीच्या संसर्गाने खुंटली. ही बुरशी पेनिसिलियम वंशाची आहे आणि तिचे संवर्धन केले असता मिळणारा द्रव आणि त्यातील पदार्थ यांच्या अंगी जंतुप्रतिकारक गुण आहे, असे दिसून आल्यावरून त्यांनी त्या पदार्थांला पेनिसिलीन हे नाव दिले. ही बुरशी पेनिसिलयम नोटॅटम आहे हे चार्ल्स टॉम यांनी दाखविले. पेनिसिलीन अस्थिर असल्यामुळे ते शुद्ध रूपात वेगळे काढणे आणि त्याच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करणे त्या वेळी शक्य झाले नाही.

 

बुरशीचे संवर्धन करून पेनिसिलीन वेगळे करण्यासंबंधीचे प्राथमिक प्रयोग पी. डब्ल्यू. क्लटरबक, आर्. लोएल आणि एच्. रेसट्रिक यांनी १९३२ च्या सुमारास केले. त्यानंतर १९३८-४० या कालखंडात एच्. डब्ल्यू. फ्लोरी, ई. चेन आणि त्यांचे सहकारी यांनी ऑक्सफर्ड येथे संशोधन करून पेनिसिलिनाचे एक घनरूप लवण मिळविले. हे पूर्णपणे शुद्ध नव्हते, तरी मानव व इतर प्राणी यांवर त्याचा काय परिणाम होतो ह्याचा अभ्यास करता आला आणि त्यावरून असे दिसून आले की, ते जतुंप्रतिकारक म्हणून वापरण्यायोग्य आहे.

 

पेनिसिलिनांची निर्मिती करून त्यांच्या उपयोगासंबंधी सांगोपांग माहिती मिळविण्याचे महत्त्वाचे कार्य ब्रिटन व अमेरिका यांच्या सहकार्याने दुसऱ्या महायुद्धाच्या काळी पार पडले आणि या आद्य प्रतिजैवाचा प्रसार झाला. इतकेच नव्हे, तर त्यामुळे जे ज्ञान प्राप्त झाले त्याच्या साहाय्याने दुसरे अनेक प्रतिजैव पदार्थ प्रचारात आले.  

ए. जे. मॉयर आणि आर्. डी. कॉगहिल यांनी १९४७ च्या सुमारास पेनिसिलीन तयार करण्याच्या माध्यमात फिनिल ॲसिटिक अम्लाचा अंतर्भाव केला तेव्हा त्यांना असे दिसून आले की, बेंझिल पेनिसिलीन या पेनिसिलीन प्रकाराचा उतारा त्यामुळे वाढतो. त्यानंतर संवर्धन माध्यमात इतर रासायनिक पदार्थ समाविष्ट केल्याने काय परिणाम घडतो याचाही अभ्यास करण्यात आला. त्यावरून असे सिद्ध झाले की, मिश्र केलेल्या पदार्थांच्यारासायनिक संघटनानुरूप वेगवेगळे रासायनिक गटपेनिसिलिनात प्रतिष्ठापित (एखाद्या अणूच्या किंवा अणुगटाच्या जागी दुसरा अणू वा अणुगट येण्याची क्रिया) होऊन विविध पेनिसिलिने मिळू शकतात.अशा प्रकारे पेनिसिलिनात विविध गट समाविष्ट करूननिरनिराळी पेनिसिलिने बनविण्याच्या पद्धतीला जैवसंश्लेषणही संज्ञा लावतात. या पद्धतीने ॲलिलमरकॅप्टोमिथिल पेनिसिलीन (पेनिसिलीन किंवापेनसिलीन एटी) आणि ब्युटिल मरकॅप्टोमिथिल पेनिसिलीन (पेनिसिलीन एस् किंवा पेनिसिलीन बीटी)हे पेनिसिलीन प्रकार बनविण्यात आले आहेत. तेबेंझिल पेनिसिलिनाची (पेनिसिलीन जी) अधिहृषता (ॲलर्जी) असणाऱ्यारोग्यांसाठी उपयोगी पडतात.फिनॉक्सिमिथिल पेनिसिलीन (पेनिसिलीन व्ही) हा जैव संश्लेषित प्रकार १९४८ मध्ये ओ. के बेरेन्स यांनी बनविला. विरल अम्लात हे स्थिर असल्यामुळे पोटात देण्यासाठी वापरता येते. पेनिसिलिनात वेगवेगळ्या पार्श्वशृखंला (अणूंच्या लांब साखळीला जोडलेल्या अणूंच्या लहान साखळ्या) प्रतिष्ठापित करतील अशी पूर्वद्रव्ये वापरली नाहीत, तर संवर्धन द्रवातून ६ –ॲमिनोपेनिसिलॅनिक अम्ल मिळविता येते असे एफ्. आर्. बॅटचेलॉर यांना १९५९ मध्ये आढळून आले. हे अम्ल पेनिसिलिनांच्या संरचनांचा मूळ सांगाडा होय. यातील ॲमिनो गटातील (-NH3) हायड्रोजनाच्या जागी रासायनिक क्रियांनी [→ ॲसिलीकरण ] विविध गट घातले असता वेगवेगळे पेनिसिलीन प्रकार मिळतात. उदा., C6H5CH2 COगटाच्या (फिनिल ॲसिटिल गट) योगाने बेंझिल पेनिसिलीन मिळते. जैव संश्लेषणाप्रमाणेच या प्रक्रियेनेही कित्येक पेनिसिलीन प्रकार बनविता येतात. या प्रक्रियेला अर्ध-संश्लेषण व बनविलेल्या प्रकारांना अर्ध-संश्लेषित पेनिसिलिने म्हणतात. या प्रक्रियेमुळे अम्लांच्या उपस्थितीत स्थिर राहतील आणि त्याचप्रमाणे पेनिसिलिनेज एंझाइमाचा (जीवरासायनिक विक्रिया घडवून आणण्यास मदत करणाऱ्या प्रथिन पदार्थांचा) परिणाम होणार नाही असे पेनिसिलीन प्रकार बनविणे साध्य झाले आहे. काही सूक्ष्मजंतू पेनिसिलिनेज तयार करतात. त्याच्या विक्रियेने जलीय विच्छेदन (पाण्याच्या विक्रियेने रेणूचे तुकडे होण्याची क्रिया) होऊन अनेक पेनिसिलीन प्रकार नाश पावतात व त्यामुळे इतरत्र उपयोगी पडणाऱ्या अनेक पेनिसिलिनांनी अशा जंतूंचा प्रतिकार होत नव्हता. अर्ध-संश्लेषणाने हा प्रश्न सुटला असून पेनिसिलिनांच्या उपयोगाचे क्षेत्र जास्त व्यापक झाले आहे. उदा., अँपिसिलीन व हेटासिलीन हे प्रकार ग्रॅम-रंजक-अव्यक्त अशा (एच्. सी. जे. ग्रॅम यांच्या रंजकक्रियेने तयार होणारा जांभळटसर रंग ज्यांच्या बाबतीत टिकून रहात नाही अशा) जंतूंच्या प्रतिकारासाठी वापरता येतात. 

इ. स. १९४८ मध्ये फ्लोरी यांनी सेफॅलोस्पोरियम क्रेमोनियम या बुरशीपासून सेफॅलोस्पोरीन पी, एन व सी असे तीन प्रतिजैव पदार्थ मिळतात असे दाखविले. त्यानंतर १९५१ मध्ये आर्. वाय्. गॉटशॅल यांनी सेफॅलोस्पोरियम साल्मोसिन्नेमॅटम या दुसऱ्या जातीपासून सिन्नेमॅटीन हा एक प्रतिजैव पदार्थ वेगळा केला. हा पदार्थ एकच नसून तो ए व बी अशा दोन घटकांचे मिश्रण आहे, असे १९५३ मध्ये बी. एच्. ओल्सेन यांनी सिद्ध केले.

 

त्यानंतर लवकरच सिन्नेमॅटीन बी व सेफॅलोस्पोरीन एन ही एकच असून त्यांची संरचना D अँमिनो-४-कार्‌बॉक्सी n-ब्युटिल पेनिसिलीन आहे असे दिसून आले व त्याला पेनिसिलीन एन हे नाव देण्यात आले.

 

सूत्र १. सेफॅलोस्पोरीन सी, सेफॅलोथीन आणि सेफॅलोरिडीन.

सेफॅलोस्पोरीन सी व पेनिसिलीन एन यांच्या संरचनांत बरेच साम्य आहे. मात्र पेनिसिलीन एन मध्ये एक थोयोझोलिडीन वलय आहे आणि सेफॅलोस्पोरीन सी मध्ये त्याच्या जागी डायहायड्रो-थायॅझीन वलय आहे.

 


सेफॅलोस्पोरिनावर पेनिसिलिनेज एंझाइमाचा परिणाम होत नाही. ते अनेक ग्रॅम-रंजक-व्यक्त व ग्रॅम-रंजक-अव्यक्त सूक्ष्मजंतूंचा नाश करणारे आहे. सेफॅलोस्पोरिनापासून रासायनिक फेरफार करून अनेक प्रतिजैव पदार्थ बनविण्यात आले आहेत. सेफॅलोथीन व सेफॅलोरिडीन हे अंत:क्षेपणासाठी (इंजेक्शनासाठी) वापरले जातात. पेनिसिलिने व ही संयुगे यांच्या संरचनांत सादृश्य असल्यामुळे त्यांचा येथे उल्लेख केला आहे.

 

 

संरचना : पेनिसिलिनांच्या संरचनेत बीटा लॅक्टाम वलय आणि थायाझोलिडीन वलय एकमेकांस जोडलेल्या स्थितीत असतात. त्यांच्या संरचनांचा मूलभूत सांगाडा असलेले ६-ॲमिनोपेनिसिलॅनिक अम्ल सूत्र २ मध्ये दाखविले आहे.

सूत्र २. ६-ॲमिनोपेनिसिलॅनिक अम्ल

 

सूत्र २. ६-ॲमिनोपेनिसिलॅनिक अम्ल : तुटक रेषेने जोडलेले अणू प्रतलाच्या खालच्या बाजूस व जाड रेषेने दाखविलेला अणू प्रतलाच्या वरच्या बाजूस येतात. 

 

यामध्ये ३, ५ व ६ या स्थानी असलेले कार्बन अणू असममित [चार वेगळ्या गटांना जोडलेलेत्रिमितीय रसायनशास्त्र ] असून पेनिसिलिनातील त्या स्थानी असलेल्या हायड्रोजन अणूंची त्रिमितीय मांडणी सूत्रात दाखविल्याप्रमाणे असते. ६ क्रमांकाच्या कार्बन अणूला जोडलेल्या NH2 गटातील हायड्रोजनाच्या जागी वेगवेगळे गट प्रतिष्ठापित  झाल्याने  विविध  पेनिसिलिने  सिद्ध  होतात. उदा., C6H5 – CH2 – CO – गटामुळे पेनिसिलीन जी मिळते (सूत्र ३).

सूत्र ३. पेनिसिलीन जी किंवा बेंझिल पेनिसिलीन

 

पेनिसिलिनाच्या प्रकारांमध्ये सूत्र ३ मध्ये दाखविलेला चौकटी कंसातील भाग समान असतो. म्हणून त्यांच्या संरचनांचा उल्लेख कंसाबाहेर असलेल्या गटाच्या नावापुढे पेनिसिलीन हा शब्द लावून करणे सोयीचे असते. उदा., पेनिसिलीन जी म्हणजेच बेंझिल पेनिसिलीन कारण यामध्ये बेंझिल गट (C6H5-CH2) कंसातील संरचनेला जोडलेला आहे. चौकटी कंसाबाहेरील गटांचा उल्लेख R असा केला, तर निरनिराळ्या पेनिसिलिनांच्या संरचनांचा खुलासा कोष्टक क्र. १ (पृष्ठ क्र. ११०८) मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे करता येतो.  

 

गुणधर्म : पेनिसिलिने हीðकार्-बॉक्सिलिक अम्ले आहेत. कार्बनी विद्रावकात (विरघळविणाऱ्या द्रवात) ती विरघळतात. उदा.- सीन (अम्लीय वा क्षारकीय गुणधर्म नसलेला क्षारकीय म्हणजे अम्लाशी विक्रिया झाल्यास लवण देण्याचा गुणधर्म असणे) विद्रावात ती टिकतात पण विद्राव क्षारकीय किंवा अम्लधर्मी असेल, तर त्यांचे अपघटन होते (रेणूचे तुकडे होतात). यामध्ये बीटा लॅक्टाम वलयाचा भंग होतो व त्याबरोबरच पेनिसिलिनाची सूक्ष्मजंतु-प्रतिकारकशक्तीही नाहीशी होते. पेनिसिलिनेज या एंझाइमामुळे ती नाश पावतात. त्यांची सोडियम, पोटॅशियम व कॅल्शियम लवणे बनविता येतात. ती पाण्यात आणि मिथिल व एथिल अल्कोहॉल यांत विरघळतात पण ईथर, ॲसिटोन व क्लोरोफॉर्म यांत विरघळत नाहीत. सोडियम व पोटॅशियम लवणे स्फटिकरूप आहेत. ती कोरड्या उष्णतेत स्थिर राहतात. प्रोकेनाबरोबर विक्रिया होऊन बनणारे लवणही वापरले जाते. विरल अकार्बनी अम्लांनी पेनिसिलिनांचे जलीय विच्छेदन होते आणि पेनिसिलामाइन व एक आल्डिहाइड [→ आल्डिहाइडे ] तयार होते आणि कार्बन डाय-ऑक्साइड निघून जातो. पेनिसिलिनांच्या संघटनांनुसार ही आल्डिहाइडे वेगवेगळी असतात.

सूत्र ४. पेनिसिलिनाच्या जलीय विच्छेदनाने पेनिसिलामाइन व अनुरूप आल्डिहाइड बनण्याची विक्रिया.

पेनिसिलिने ग्रॅम-रंजक-व्यक्त सूक्ष्मजंतूंना व काही ग्रॅम-रंजक-अव्यक्त सूक्ष्मजंतूंना प्रतिकारक ठरली आहेत. ती त्वचेखाली व शिरेतून अंत:क्षेपणाने, पोटात देऊन आणि त्वचेवर लावून वापरता येतात. 

इ. स. १९५९ मध्ये जे. सी. शीहन व त्यांचे सहकारी यांनी पेनिसिलिनाचे संश्लेषण घडवून आणले.

पेनिसिलिनांची क्रियाशीलता आंतरराष्ट्रीय (ऑक्सफर्ड) एककांत मोजली जाते. बेंझिल पेनिसिलिनाच्या सोडियम लवणाच्या ०.६ म्यूग्रॅ. (१ म्यूग्रॅ. = १० ग्रॅम) इतक्या मात्रेची क्रियाशीलता म्हणजे एक एकक क्रियाशीलता होय. याचा अर्थ एक मिलिग्रॅम सोडियम बेंझिल पेनिसिलिनाचीक्रियाशीलता १,६६७ एकके असते. हे एकक लहान असल्यामुळे औद्योगिक क्षेत्रात याच्या १० लाख पट असलेले एकक वापरतात. त्यालामेगॅएकक म्हणतात. व्यापारी उत्पादनातील प्रत्येक मिग्रॅ. स्फटिकीय पेनिसिलनात कमीत कमी १,५०० एकके असलीच पाहिजेत असा दंडक आहे.

उत्पादन : पेनिसिलिनाचे उत्पादन किण्वन प्रक्रियेने केले जाते. [→ किण्वन औद्योगिक सूक्ष्मजीवशास्त्र]. या प्रक्रियेत पेनिसिलिनाची विपुल निर्मिती करील अशा तर्‍हेची पेनिसिलियमाची जाती निवडून तिची वाढहोण्यासाठी आवश्यक पोषक द्रव्ये असलेल्या माध्यमात ती ठेवतात आणि योग्य तापमानात हवेचा पुरवठा करून तिचे संवर्धन करतात. हे होत असताना पेनिसिलीन निर्माण होते आणि ते संवर्धन माध्यमात साठते. योग्य कालावधीनंतर ते त्यातून काढून घेतात.

 


ही जाती चांगली असली, तरी तिच्याबरोबर जर दुसऱ्या एखाद्या सूक्ष्मजीवाचा शिरकाव माध्यमात झाला, तर तो सूक्ष्मजीव माध्यमाचा उपयोग स्वत:च्या वाढीसाठी करतो आणि त्यामुळे पेनिसिलीन निर्माण करणाऱ्या जातीला पोषक द्रव्ये कमी मिळाल्यामुळे पेनिसिलिनाचा उतारा कमी येतो.

1108-1aa

रासायनिक नाव

व्यापारी नाव 

बेंझिल पेनिसिलीन 

पेनिसिलीन जी 

पॅरा हाडड्रॉक्सी बेंझिल पेनिसिलीन 

पेनिसिलीन एक्स 

2पेटेनिल पेनिसिलीन 

पेनिसिलीन एफ 

n-ॲमिल पेनिसिलीन 

पेनिसिलीन डायहायड्रो एफ 

n-हेप्टिल पेनिसिलीन 

पेनिसिलीन के 

फिनॉक्सिमिथिल पेनिसिलीन 

पेनिसिलीन व्ही 

ॲलिल मरकॅप्टोमिथिल पेनिसिलीन

पेनिसिलीन ओपेनिसिलीन एटी 

ब्युटिल मरकॅप्टोमिथिल पेनिसिलीन 

पेनिसिलीन एसपेनिसिलीन बीटी 

४-ॲमिनो-४ कार्-बॉक्सी ब्युटिल पेनिसिलीन 

पेनिसिलीन एन 

फिनॉक्सिएथिल पेनिसिलीन 

फेनेथिसिलीन 

फिनॉक्सिबेंझिल पेनिसिलीन 

फेनबेनिसिलीन 

आल्फा-ॲमिनोबेंझिल पेनिसिलीन 

अँपिसिलीन 

डायमिथॉक्सिफिनिल पेनिसिलीन 

मेथिसिलीन 

२-एथॉक्सि-१-नॅप्थिल पेनिसिलीन 

नाफसिलीन 

सोडियम आल्फा कार्-बॉक्सिबेंझिल पेनिसिलीन 

कार्बेनिसिलीन 

५-मिथिल-३-फिनिल-४-आयसॉक्साझोलिल पेनिसिलीन

ऑक्सासिलीन 

५-मिथिल-३-ऑर्थो- 

क्लोरोफिनिल-४-आयसॉक्साझोलिल पेनिसिलीन 

क्लोक्सासिलीन 

[येथे Ph = फिनिल गट = 1108-1a]


त्याचप्रमाणे कित्येक सूक्ष्मजीव पेनिसिलिनेज हे पेनिसिलिनाचे अपघटन करणारे एंझाइम तयार करतात आणि त्याचा संपर्क आला, तर तयार झालेले पेनिसिलीनही नष्ट होण्याचा संभव असतो. या आपत्ती टाळण्याकरिता किण्वनासाठी वापरावयाची पात्रे व इतर साधनसामग्री, संवर्धन माध्यम व पुरवठा करावयाची हवा निर्जंतुक असणे आवश्यक असते.

 

या प्रक्रियेसाठी सध्या वापरतात ते निमज्जन तंत्र १९४३ पासून प्रचारात आले आहे. त्याला जागा व मनुष्यबळ कमी लागते. किण्वनाच्या परिस्थितीचे नियंत्रण काटेकोरपणे करता येते आणि पेनिसिलिनाचा उतारा चांगला मिळून त्याचे शुद्धीकरण करणेही सोपे पडते. निमज्जन किण्वनासाठी २,२५,००० लिटर किंवा त्याहीपेक्षा अधिक क्षमतेची कार्बन पोलादाची किंवा निष्कलंक (स्टेनलेस) पोलादाची पात्रे वापरण्यात येत असून त्यांतील तापमानाचे नियंत्रण करण्याची, त्यांतून निर्जंतुक केलेली हवा प्रवाहित करण्याची, पात्रांतील द्रव ढवळण्याची आणि संवर्धन माध्यम, पेनिसिलीन निर्माण करणारी बुरशी व फेननाशक (फेस नाहीसा करणारा) द्रव आत सोडता येतील अशी योजना केलेली असते. किण्वन चालू असताना माध्यमाचा नमुना आणि किण्वनाच्या अखेरीस सर्व माध्यम व इतर पदार्थ काढून घेण्यासाठी निर्गमद्वारे ठेवलेली असतात.

 

फ्लेमिंग यांनी पेनिसिलियम नोटॅटम ही जाती वापरून प्रथम पेनिसिलीन बनविले परंतु या जातीपासून उतारा कमी मिळतो. जास्त उतारा देतील असे वाण अलीकडे शोधून काढण्यात आले आहेत. त्यांपैकी पे. क्रायसोजीनम या जातीच्या एन आर आर एल १९५१ बी २५ या प्रकरापासून जंबुपार किरणांच्या [→ जंबुपार प्रारण ] योगाने मिळविलेला क्यू —१७६ हा वाण उच्च उतारा देणारा असल्यामुळे (२,००० एकके/मिली.) वापरला जातो.  

 

वाणाची पेनिसिलीन उत्पादनक्षमता टिकावी यासाठी आणि किण्वनासाठी मोठ्या प्रमाणात लागणारी सूक्ष्मजीव संख्या उपलब्ध व्हावी यांकरिता विशेष योजना करावी लागते.

संवर्धन माध्यम म्हणून लॅक्टोज (२ – %), कॉर्नस्टीप लिकरमधील घन पदार्थ (०.५ – %) व कॅल्शियम कार्बोनेट यांचे मिश्रण उपयुक्त ठरले आहे. (मक्यापासून स्टार्च बनविताना टरफल काढता यावे म्हणून मका प्रथम पाण्यात भिजवितात व नंतर हे पाणी काढून घेतात, यालाच कॉर्नस्टीप लिकर म्हणतात यामध्ये नायट्रोजनाची संयुगे आणि २-फिनिल एथिल अमाइन, २-P हायड्रॉक्सी फिनिल एथिल अमाइन ही संयुगे आणि काही वृद्धिघटक असतात).

 

 

जेव्हा एखादे विशिष्ट पेनिसिलीन जैव संश्लेषणाने बनवावयाचे असेल तेव्हा याच संवर्धन माध्यमात इष्ट त्या पूर्वगामी संयुगाचा समावेश केला जातो. उदा., फिनिल ॲसिटिक अम्ल घातले, तर बेंझिल पेनिसिलीन जवळजवळ ९५% बनते, अन्यथा त्याचे प्रमाण सु. २० % असते. किण्वनासाठी निर्जंतुक हवेचा पुरवठा करावा लागतो आणि संवर्धन माध्यम ढवळावे लागते. तापमान सु. २४º-२५º से. दरम्यान आणि pH मूल्य ७ असताना [→ पीएच मूल्य] पेनिसिलिनाची निर्मिती १००-१४० तासांत पर्याप्त (इष्टतम प्रमाणात) होते. प्रक्रियेमध्ये फेस मोठ्या प्रमाणात निर्माण होतो. तो नाहीसा करण्यासाठी ऑक्टॅडेसिल अल्कोहॉल (२%) मिश्र असलेले लार्ड तेल किंवा अल्काटर्ज सी (६%) मिश्र लार्ड तेल उपयोगी पडते. यांचा अंतर्भाव संवर्धन माध्यमातच करतात.

 

 

किण्वन सु. १००—१४० तासांत पूर्ण होते आणि सु. २,००० एकके/मिलि. पेनिसिलीन असलेले मिश्रण मिळते. ते गाळून त्यातील कवकजाल (बुरशीच्या तंतूंचे जाळे) व इतर अविद्राव्य (न विरघळलेले) पदार्थ काढून टाकतात आणि गाळलेल्या विद्रावात खनिज अम्ल मिसळून pH मूल्य १.५ इतके खाली आणतात. त्यानंतर ॲमिल अथवा ब्युटिल अल्कोहॉलाने निष्कर्षण केले म्हणजे पेनिसिलीन कार्बनी विद्रावकात जाते. पोटॅशियम लवणांच्या ðउभयप्रतिरोधी विद्रावांचा उपयोग केला म्हणजे या निष्कर्षातील पेनिसिलिन पोटॅशियम लवणांच्या रूपात पाण्यात विरघळते. ते घेऊन ब्युटेनॉलामधून त्याचे स्फटिकीकरण केले म्हणजे पेनिसिलिनाचे शुद्ध पोटॅशियम लवण मिळते. त्यापासून प्रोकेन लवण बनविता येते.

भारतीय उद्योग : १९५४ पर्यंत भारताची पेनिसिलिनाची गरज ते आयात करून भागविली जात होती. भारत सरकार, जागतिक आरोग्य संघटना आणि यूनिसेफ यांच्यात १९५१ मध्ये झालेल्या करारानुसार पुण्याजवळच्या पिंपरी येथे हिंदुस्थान अँटिबायॉटिक्स लि. हा सरकारी क्षेत्रातील कारखाना १९५४ मध्ये सुरू झाला. त्याची वार्षिक उत्पादनक्षमता प्रथम ९० लक्ष मेगॅ एकके इतकी होती. ती १९५७-५८ मध्ये २.१ कोटी मेगॅ एकके, १९६०-६१ मध्ये ४ कोटी मेगॅ एकके आणि १९७७-७८ पर्यंत ८.४ कोटी मेगॅ एकके इतकी वाढली. हृषिकेश (उत्तर प्रदेश) येथे असलेल्या सरकारी कारखान्याची उत्पादनक्षमता वार्षिक १४ कोटी मेगॅ एकके इतकी आहे. अलेंबिक केमिकल वर्क्स, बडोदा आणि स्टँडर्ड फार्मास्युटिकल्स, कलकत्ता या खाजगी क्षेत्रातील कारखान्यांची उत्पादनक्षमता अनुक्रमे १० कोटी आणि ४ कोटी मेगॅ एकके इतकी आहे. पेनिसिलिने व त्यांची लवणे यांचे भारतीय उत्पादन १९६५-६६ मध्ये १०.२ कोटी, १९७५-७६ मध्ये २५.५७ कोटी, १९७६-७७ मध्ये २७.३२ कोटी आणि १९७७-७८ मध्ये ३१.२३ कोटी मेगॅ एकके इतके होते. १९७५-७६ मध्ये १.२१ कोटी मेगॅ एकके आणि १९७६-७७ मध्ये ३० लक्ष मेगॅ एकके पेनिसिलीन आयात करण्यात आले होते.

 

लवाटे, वा. वि.

 

औषधी उपयोग : प्रतिजैव औषध म्हणून उपयुक्त असलेल्या पेनिसिलीन गटातील काही पेनिसिलिने नैसर्गिक पदार्थांपासून व काही अर्ध-संश्लेषित पद्धतीने तयार करतात. ही सर्व पेनिसिलिने सूक्ष्मजंतुरोधी आणि सूक्ष्मजंतुनाशक असतात. रोग्यांवरील प्रत्यक्ष प्रयोगांनंतर ऑक्सफर्ड येथील शास्त्रज्ञांनी १९४१ च्या सुमारास पेनिसिलिनाची मानवी रोगावरील औषधी उपयुक्तता प्रथम सिद्ध केली. संश्लेषित पेनिसिलिनाच्या निर्मितीनंतर विशिष्ट पेनिसिलीन विशिष्ट सूक्ष्मजंतूंच्या विरुद्ध गुणकारी असल्याचे आढळून आले.

 

वर्णनाच्या सुलभतेकरिता पेनिसिलीन गटाची विभागणी पुढील उपगटांत करता येते : (१) बेंझिल पेनिसिलीन, (२) फिनॉक्सिमिथिल पेनिसिलीन व त्याची संश्लेषित सदृशे (ज्यांची संरचना सदृश आहे पण मूलद्रव्यात्मक संघटना निराळी आहे अशी संयुगे), (३) पेनिसिलिनेजरोधी पेनिसिलिने, (४) बहुजीवरोधी पेनिसिलिने. 

बेंझिल पेनिसिलीन : नैसर्गिक रीत्या उपलब्ध असलेली पेनिसिलिने ही निकट संबंध असलेली अम्ले असून त्यांची सोडियम, पोटॅशियम न इतर लवणे औषधोपचारात वापरता येतात. बेंझिल पेनिसिलीन हे अशात एका अम्लाचे सोडियम किंवा पोटॅशियम लवण असते. त्याला स्फटिकीय पेनिसिलीन, विद्राव्य पेनिसिलीन आणि पेनिसिलीन जी अशी इतर नावे आहेत. शुष्कावस्थेत सर्वसाधारण वातावरणीय तापमानात (कोठी तापमानात) ते कित्येक वर्षे टिकते परंतु त्याचा विद्राव शीतपेटीत ठेवला, तरीही ७२ तासांत त्याचा गुणऱ्हास होतो.


पाच लक्ष एकके बेंझिल पेनिसिलीन सोडीयम लवण दिवसातून दोन वेळा अंत:स्नायू (स्नायूतील) अंत:क्षेपणाने दिल्यास पुरते. स्नायूतून त्याचे अभिशोषण अतिजलद होते व ते काही तासांतच मूत्रातून उत्सर्जित होते. विकारस्थान शरीरात खोल जागी असल्यास किंवा त्याभोवती संरक्षक भित्ती बनल्यामुळे रक्तपुरवठाच अत्यल्प होत असल्यास ही मात्रा बरीच वाढवावी लागते. मोठी मात्रा नेहमी वेदनाकारक असते. प्रोब्रेनेसीड (बेनेमीड) नावाचे औषध तोंडाने दररोज २ ग्रॅ. मात्रा दिल्यास पेनिसिलिनाची रक्तद्रवातील पातळी अधिक काळपर्यंत टिकून राहू शकते म्हणजेच त्याचे मूत्रातून उत्सर्जन उशीरा होते. या कारणामुळे पेनिसिलिनाची मात्रा कमी प्रमाणात देता येऊन अंत:क्षेपणाची संख्या कमी करता येते व रोग्याचा त्रास कमी करता येतो.

 

बेंझिल पेनिसिलिनाच्या प्रत्येकी ५ हजार ते ५ लक्ष एकके असलेल्या गोळ्या २ लक्ष ते ५ लक्ष एकके मात्रा दर ४ तासांनी तोंडाने आणि शक्य तो उपाशी पोटी देतात. सेवनानंतर १ ते २ तासांत रक्तद्रवातील पेनिसिलिनाची सर्वोच्च पातळी ०.२ ते ०.३ एकक (प्रत्येक मिलि. मध्ये) पोहोचते.

 

डोळ्याकरिता वापरावयाच्या पेनिसिलिनाच्या मलमात प्रत्येक ग्रॅममध्ये २,००० एकके एवढी मात्रा असते. हे मलम त्वचेवर केव्हाही लावू नये कारण त्यामुळे पुरळ उमटण्याचा धोका असतो.

 

बेंझिल पेनिसिलिनाचे रक्तातून मस्तिष्क-मेरु द्रवात (मेंदू व मेरुरज्जू यांना यांत्रिक आधार म्हणून उपयोगी पडणाऱ्या प्रथिनविरहित द्रवात) शिरण्याचे प्रमाण अत्यल्प असते. तसेच परिफुप्फुस (फुप्फुसाभोवतील आवरण), परिहृदय (हृदयाभोवतील आवरण) आणि संधिकला (संधींच्या भोवतील पोकळ्यांना अस्तरासारखे असणारे आवरण) या आवरणांतूनही ते अत्यल्प प्रमाणात शिरू शकते. म्हणून या ठिकाणांच्या गंभीर विकृतीमध्ये त्याचे स्थानीय अंत:क्षेपण अधिक उपयुक्त असते. शक्य असल्यास त्या ठिकाणी असलेले पू आणि पूमय द्रव अगोदर काढून घेणे हितावह असते, उदा., पूय-परिफुप्फुस (या विकृतीत परिफुप्फुसांतर्गत अंत:क्षेपणावर पेनिसिलिनाची १ मेगॅ एकक मात्रा देतात).

 

बेंझिल पेनिसिलिनापासून बनविलेली काही औषधे अंत:स्नायू अंत:क्षेपणाने दिल्यानंतर जलद अभिशोषिली न जाता दिलेल्या जागी काही काळ संचितावस्थेत राहतात. अशा पेनिसिलिनांना संचयी पेनिसिलिने म्हणतात. यामुळे मात्रांचे प्रमाण कमी करूनही रक्तद्रवातील पेनिसिलिनाची पातळी योग्य त्या प्रमाणात ठेवता येते. पूर्वी याकरिता पेनिसिलिनाचे तेलातील संधारण (तेलामध्ये लोंबकळत्या स्थितीत विखुरलेल्या कणांच्या रूपातील पेनिसिलीन) वापरीत परंतु हल्ली जलविद्राव्य औषधे मिळतात व त्यांमध्ये दिल्या जागी विद्रधी (पू स्रवणारा फोड) होण्याचा धोका अजिबात नसतो. संचयी पेनिसिलिने पुढीलप्रमाणे आहेत.

 

(अ)प्रोकेन बेंझिल पेनिसिलीन अंत:क्षेप : यात प्रोकेनाच्या स्थानीय संवेदनाहारी गुणधर्मामुळे वेदनारहित अंत:क्षेपण होते. ५ ते१० लक्ष एकके असलेली मात्रा दिवसातून एक वेळा अंत:स्नायू अंत:क्षेपणाने दिल्यास पुरते. तेवढ्याने रक्तद्रवातील पेनिसिलिनाची पातळी ८ ते १२ तास टिकून राहते व काही रोग्यांत ती २४ तासही टिकते. याचे ऊर्ध्वपातित (वाफ करून आणि ती थंड करून शुद्ध स्वरूपात मिळविलेल्या) जलात संधारण बनवावे लागते आणि ते २५ से. तापमानात ठेवल्यास पुष्कळ महिने स्थायी स्वरूपात टिकते.

(आ) समृद्ध बेंझिल पेनिसिलीन अंत:क्षेप : प्रोकेन बेंझिल पेनिसिलीन ३ लक्ष एकके आणि बेंझिल पेनिसिलीन १ लक्ष एकके यांच्या मिश्रणास समृद्ध बेंझिल पेनिसिलीन म्हणतात. कारण यात रक्तद्रवातील पेनिसिलिनाची पातळी जलद व उंच वाढविण्याचा बेंझिल पेनिसिलिनाचा गुणधर्म असून अंत:क्षेपण जागेतून मंदपणे अभिशोषिले जात असल्याने ही पातळी १२ ते २४ तासांपर्यंत टिकवून धरण्याचा प्रोकेन पेनिसिलिनाचा गुणधर्मही असतो. दर १२ ते २४ तासांनी ३ ते १० लक्ष एकके मात्रा अंत:स्नायू अंत:क्षेपणाद्वारे देतात.

 

(इ) प्रोकेन पेनिसिलीन व २ % ॲल्युमिनियम मोनोस्टिअरेट यांचे तेलातील मिश्रण : हे पाम (PAM) या नावाने ओळखण्यात येणारे मिश्रण अंत:क्षेपणाने देता येते. एक मात्रा दिल्यास रक्तद्रवातील पेनिसिलिनाची पातळी ७२ तासांपेक्षा जास्त वेळ टिकून राहते. दिल्या जागी विद्रधी होण्याचा धोका असल्यामुळे हल्ली हे औषध जवळ जवळ वापरात नाही.

 

(ई) बेंझाथीन पेनिसिलीन : पेनिड्यूर व बेंनापेन या नावांनीही हे ओळखले जाते. बेंझिल पेनिसिलिनापासून बनविलेले हे एक लवण असून त्याची जलीय विद्राव्यता अत्यल्प असते. ३ लक्ष ते ६ लक्ष एकक मात्रा असलेल्या अंत:स्नायू अंत:क्षेपणाने १० दिवसांतून एकदाच देतात. ६ लक्ष एकके असलेली एकच मात्रा दिल्यास रक्तद्रवातील पेनिसिलिनाची पातळी ०.०३ ते ०.१ एकक (प्रत्येक मिलि. मध्ये) पर्यंत वाढते व जवळजवळ दहा दिवसांपर्यंत टिकून राहते, पुढे दोन आठवड्यांपर्यंत पेनिसिलीन रक्तद्रवात सापडते. काही चिरकारी (दीर्घकालीन) रोगांत, उदा., संधिवातजन्य हृदंतस्तरशोथ (हृदयाच्या आतचील भागावरील अस्तराची दाहयुक्त सूज), तसेच उपचारात नियमितपणा बाळगू न शकणाऱ्या रोग्यांमध्ये हे औषध उपयुक्त ठरते.

 

फिनॉक्सिमिथिल पेनिसिलीन व त्याची सदृशे : फिनॉक्सिमिथिल पेनिसिलीन (दुसरे नाव पेनिसिलीन व्ही) हे एक स्था-यी अम्ल असून ते अम्लरोधी आहे. त्यावर जठरातील अम्लाचा परिणाम होत नसल्यामुळे जठरात नाश न पावता लघ्वांत्रातून (लहान आतड्यातून) अभिशोषिले जाण्याची खात्री असल्याने ते तोंडाने देता येते. सौम्य स्वरूपाच्या रोगात हे उत्तम असून जलविद्राव्य असल्यामुळे अगदी लहान मुलांना पाण्यात विरघळवून सहज तोंडाने देता येते. त्याची २५० मिग्रॅ. मात्रा बेंझिल पेनिसिलिनाच्या १,२०० मिग्रॅ. अंत:क्षेपण मात्रेबरोबर असते. जेवणापूर्वी अर्धा तास २५० मिग्रॅ. मात्रा असलेली गोळी दर चार ते सहा तासांनी देतात. तोंडाने देता येण्यामध्ये वेदनारहितता, सुलभता या फायद्यांखेरीज सर्वांत मोठा फायदा म्हणजे अंत:क्षेपणानंतर पुष्कळ वेळा उद्‍भवणारी अपायिताजन्य [→ अपायिता] गंभीर प्रतिक्रिया उद्‍भवण्याचा जवळजवळ संभव नसणे, हा होय. म्हणून पेनिसिलिनाची सुग्राहिता असलेल्या सूक्ष्मजंतूंमुळे रोग झाल्याची खात्री असल्यास व उलटी होत नसल्यास विशेषकरून अर्भकांना व लहान मुलांना हे औषध तोडांने देण्यास योग्य आहे. पेनिसिलीन व्ही या नावाखाली त्याच्या ६५ व १२५ मिग्रॅ मात्रेच्या गोळ्या उपलब्ध आहेत. १९६० मध्ये पेनिसिलिनाच्या मूळ अम्ल केंद्रकांचे (६-अँमिनोपेनिसिलॅनिक अम्लाचे) उत्पादन करण्याचा शोध लागला व त्यामुळे निरनिराळी संश्लेषित पेनिसिलिने उदा., फेनेथिसिलीन, ब्रोक्सिल अल्ट्रापेन वगैरे बनविता येऊ लागली. प्रयोगशाळेत या पेनिसिलिनांची कार्यक्षमता पेनिसिलीन व्ही पेक्षा अधिक असल्याचे आढळले असूनही ती वापरात नाहीत. कारण त्यांचे उत्पादन अतिशय खर्चाचे असून प्रत्यक्ष मानवी शरीरात त्यांची क्रियाशीलता अनिश्चित स्वरूपाची आहे. या गटातील पेनिसिलिनांना अम्लरोधी पेनिसिलिने (जठरातील हायड्रोक्लोरिक अम्लामुळे नाश न पावणारी) असेही म्हणतात.

पेनिसिलिनेजरोधी पेनिसिलिने : काही सूक्ष्मजंतू (उदा., स्टॅफिलोकॉकाय) पेनिसिलिनेज हे पेनिसिलीननाशक एंझाइम तयार करतात. अशा सूक्ष्मजंतूमुळे होणाऱ्या रोगांमध्ये बेंझिल पेनिसिलीन निरुप-योगी ठरते. अशा वेळी पेनिसिलिनेजरोधी पेनिसिलिने गुणकारी ठरतात. बेंझिल पेनिसिलिनाचा गुणकारी परिणाम ज्या सूक्ष्मजंतूंवर नेहमीप्रमाणे होत नाही त्यांना औषध-प्रतिरोधी सूक्ष्मजंतू म्हणतात. १९६० मध्ये अर्ध-संश्लेषित पेनिसिलिनेजरोधी पेनिसिलिनाचा शोध लागला. औषधी-प्रतिरोधी सूक्ष्मजंतू  रूग्णालयातून  आढळत  व  त्यांवर  ही  नवी  पेनिसिलिनेगुणकारी ठरली. न्यूमोकॉकाय, स्ट्रेप्टोकॉकाय गट अ आणि स्ट्रेप्टोकॉकस व्हिरिडान्स या सूक्ष्मजंतूंच्या विरुद्ध या पेनिसिलिनांची क्रियाशीलता बेंझिल पेनिसिलिनापेक्षा एकतृतीयांश अधिक असते. याशिवाय ती पेनिसिलिनेजाच्या उत्पादनास चेतावणी देतात. या कारणाकरिता ती काळजीपूर्वक व पूर्ण विचारांती वापरावी लागतात. या गटात पुढील पेन्स्लिनांचा समावेश होतो : (अ) मेथिसिलीन किंवा स्टॅफसिलीन किंवा स्टॅफसिलीन किंवा सेलबिनीन, (आ) क्लोक्सासिलीन किंवा क्लॉक्स किंवा ऑर्बेनीन, (इ) नाफसिलीन किंवा युनिपेन, (ई) डायकोक्सासिलीन, (उ) फ्लुक्लोक्सासिलीन, (ऊ) व्किनासिलीन.


मेथिसिलीन हे अम्लनाशी असल्याने अंत:क्षेपणाच्या रूपातच द्यावे लागते. ०.५ ते ०.१ ग्रॅम मेथिसिलीन ५ ते १० मिलि. लवण विद्रावातून अंत:स्नायू अंत:क्षेपणाने देतात. पहिल्या सहा मात्रा दर ४ तासांनी एक आणि नंतर ६ तासांनी एक मात्रा याप्रमाणे देतात. हे मुख्यत्वेकरून पेनिसिलिनेजरोधी असल्यामुळे पेनिसिलिनेज उत्पादक स्टॅफिलोकॉकाय विरुद्ध प्रभावी आहे. बेंझिल पेनिसिलिनापेक्षा याची क्रियाशीलता कमी असल्यामुळे व त्यापासून हानिकारक प्रतिक्रिया संभवत असल्याने जरूर तेव्हाच वापरावे.

क्लोक्सासिलीन हे २५० ते ५०० मिग्रॅ. गोळ्या या रूपात तोंडाने दर ४ ते ६ तासांनी (जेवणानंतर २ तासांनी) देतात किंवा २५० ते ५०० मिग्रॅ. अंत:स्नायू अंत:क्षेपण या रूपात दर ४ ते ६ तासांनी देतात. अम्लरोधी असूनही तोंडाने घेतल्यास त्याचे अभिशोषण अनिश्चित असते. ते शरीराच्या सर्व भागांत विखुरले जाते परंतु वृक्क (मूत्रपिंड) व यकृत यांत अधिक प्रमाणात जाते. लघवीतून आणि पित्तरसातून ते उत्सर्जित होते. अधिवृषणजन्य प्रतिक्रियेखेरीज त्याची कोणतीही हानिकारक प्रतिक्रिया आढळत नाही.

 

नाफसिलीन हे मेथिसिलिनापेक्षा अधिक प्रभावी असून ०.५ ते १.० ग्रॅम अंत:स्नायू किंवा अंतर्नीला अंत:क्षेपणरूपाने देतात. पित्तरसातून ते ९० % उत्सर्जित होते.

 

कोष्टक क्र. २. पेनिसिलीन संवेदी सूक्ष्मजंतू व त्यामुळे उत्पन्न होणारे रोग 

संवेदनक्षमता 

सूक्ष्मजंतू 

उत्पन्न होणारा रोग 

(अ) पूर्ण संवेदी : ०.००५ ते ०.०५ एकक पेनिसिलीन प्रत्येक मिलि. रक्तद्रवात पुरते. 

गोनोकॉकस 

मेनिंगोकोकस 

न्यूमोकॉकस 

स्ट्रेप्टोकॉकस पायोजिनीस} 

स्ट्रे. व्हिरिडान्स 

बॅसिलस अँथ्रॅसिस 

अँक्टिनोमायसीज बोव्हिस 

ट्रिपोनेमा पॅलिडम 

व्हिन्सेंट सूक्ष्मजंतू 

इरिसिपेलोथ्रिक्स र्‍हुसिओपॅथी 

परमा 

मस्तिष्कावरणशोथ 

न्यूमोनिया 

अल्पतीव्र सूक्ष्मजंतुजन्य हृदंतस्तरशोथ 

संसर्गजन्य काळपुळी 

किरणकवकरोग 

उपदंश 

गलशोथ (मुखपाक) 

धावरेसदृश रोग (इरिसिपेलॉइड) 

(आ) अल्प संवेदी : ०.१ ते ०.५ एकक पेनिसिलीन प्रत्येक मिलि. मध्ये असावे लागते. 

क्लॉस्ट्रिडिया :

क्लॉस्ट्रिडियम परफ्रिंजन्स 

कॉरिनिबॅक्टिरियम डिप्थेरी 

लेप्टोस्पायरा इक्टेरोहीमोर्‍हेजी 

वायुकोथ 

घटसर्प 

वीलरोग (जंतुजन्य कावीळ) 

(इ) पेनिसिलीनरोधी सूक्ष्मजंतू : १ ते १० एकके पेनिसिलीन प्रत्येक मिलि. रक्तद्रवात असल्यास वाढ रोखू शकते (पेनिसिलीन वापरीत नाहीत). 

हीमोफायलस इन्फ्ल्यूएंझी 

स्ट्रेप्टोकॉकस फीकॅलिस 

प्रोटियस व्हल्गॅरिस 

साल्मोनेला टायफाय 

इन्फ्ल्यूएंझा 

अल्पतीव्र सूक्ष्मजंतुजन्य हृदंतस्तरशोथ 

प्रलापक सन्निपाक ज्वर 

आंत्रज्वर 

(ई)पेनिसिलीन अतिरोधी सूक्ष्मजंतू फक्त ५० एककांपेक्षा जास्त : असल्यासच वाढ रोखू शकते(पेनिसिलीन निरुपयोगी असते).

मायकोबॅक्टिरियम ट्युबरक्युल़ॉसिस 

शिगेला डिसेंटेरी 

फ्रीटलेंडर सूक्ष्मजंतू 

स्यूडोमोनस पायोसायानी 

बहुतेक सर्व व्हायरस

क्षयरोग 

आमांश 

फुप्फुसशोथ 

दूषित जखमा 

निरनिराळे व्हायरसजन्य रोग 

[आंत्रज्वर (टायफॉइड) आमांश इन्फ्ल्यूएंझा उपदंश काळपुळी, संसर्गजन्य कावीळ किरणकवक रोग गलशोथ घटसर्प न्यूमोनियापरमा प्रलापक सन्निपात ज्वर (टायफस) मस्तिष्कावरणशोथ क्षयरोग या रोगांवर स्वतंत्र नोंदी आहेत. वायुकोथ या रोगाची माहिती कोथ या नोंदीत दिली आहे]


बहुजीविरोधी पेनिसिलिने : पुष्कळ प्रकारच्या सूक्ष्मजंतूंच्या आणि इतर सूक्ष्मजीवांच्या विरुद्ध कार्यशील असणाऱ्या पेनिसिलिनांना बहुजीवरोधी पेनिसिलिने म्हणतात. ती ग्रॅम-रंजक-व्यक्त आणि अव्यक्त सूक्ष्मजंतूंच्या विरुद्ध परिणामकारक असतात. या गटात पुढील पेनिसिलिनांचा समावेश होतो : (अ) अँपिसिलीन किंवा रॉससिलीन किंवा अँपिलीन, (आ) टॅलँपिसिलीन, (इ) अँमॉक्सिसिलीन, (ई) कार्बेनिसिलीन किंवा पायोपेन, (उ) कारफेसिलीन.

 

वरील गटापैकी कार्बोनिसिलीन अधिक सूक्ष्मजंतूंवर परिणामकारक आहे, परंतु ते फक्त अंत:क्षेपणानेच देता येते. दर सहा तासांनी ते १ ग्रॅम अंत:स्नायू अंत:क्षेपणाद्वारे देतात. ते अम्लनाशी असून अँपिसिलिनापेक्षा कमी क्रियाशील आहे. त्याचे दुसरे वैशिष्ट्य म्हणजे ते स्यूडोमोनस एरूजिनोझा नावाच्या व शरीरात निळा-हिरवा पू तयारकरणाऱ्या सूक्ष्मजंतूच्या विरुद्ध तसेच सर्व प्रकारच्या प्रोटिअस सूक्ष्मजंतूंच्या विरुद्ध अतिशय गुणकारी आहे.

अँपिसिलीन बेंझिल पेनिसिलिनापेक्षा काही ग्रॅम-रंजक-अव्यक्त सूक्ष्मजंतूंच्या विरुद्ध दसपटीने अधिक प्रभावी असून ते जलविद्राव्य, अम्लरोधी व पेनिसिलिनेजरोधी आहे. याची २५० ते ५०० मिग्रॅ. मात्रा जिलेटीनवेष्ट (कॅपसूल) या रूपात तोंडाने दर सहा तासांनी देतात. मस्तिष्कावरणशोथ (मेंदूच्या आवरणाची दाहयुक्त सूज) आणि सूक्ष्म जंतुजन्य हृदंतस्तरशोथ या रोगांत याहून मोठी द्यावी लागते. जरूर तेव्हा अँपिसिलीन विद्रावाचे परिफुप्फुसांतर्गत व अंत:संधी अंत:क्षेपण देता येते. कोष्टक क्र.२ मध्ये पेनिसिलिनाला संवेदी असणारे सूक्ष्मजंतू व त्यामुळे होणारे रोग यासंबंधीची माहिती दिली आहे.

 

कार्यपद्धती :पेनिसिलीन हे प्रामुख्याने सूक्ष्मजंतुनाशक औषध आहे. गुणनक्षम सूक्ष्मजंतूच्या विरुद्ध ते विशेष प्रभावी आहे. त्याची सूक्ष्मजंतुनाशक  क्रिया  मंद  व  स्थायी  असते  आणि  म्हणून  ती काही  तास  चालू  राहते.  बेंझिल  पेनिसिलीन देण्याचे थांबवल्यानंतरही ही क्रिया ३ ते ८ तासांपर्यंत चालूच असते. दिवसातून ६ तास रोग्याच्या रक्तद्रवात पेनिसिलीन असले म्हणजे या क्रियेस पुरेसा वाव मिळतो.

ग्रॅम-रंजक-व्यक्त कॉकाय त्यांच्या कोशिकाभित्तीत (पेशींच्या भित्तीत) म्युकोपेप्टाइड नावाचा पदार्थ संश्लेषणाने तयार करतात. हा पदार्थ त्यांच्या कोशिकाभित्तीचे सभोवतालच्या रक्तद्रवातील विद्रुत (विरघळलेल्या) पदार्थांपासून संरक्षण करतो. पेनिसिलिने या संश्लेषणात अडथळा आणतात व म्हणून विद्रुत पदार्थांमुळे सूक्ष्मजंतू नाश पावतात. म्युकोपेप्टाइडाचे संश्लेषण सूक्ष्मजंतूंच्या गुणनाच्या वेळी होते व म्हणून गुणनक्षम सूक्ष्मजंतूंच्या विरुद्ध पेनिसिलिने विशेष प्रभावी असतात. 

ग्रॅम-रंजक-अव्यक्त सूक्ष्मजंतूंच्या कोशिकाभित्तीतील संश्लेषण वरीलपेक्षा अधिक जटिल (गुंतागुंतीच्या) स्वरूपाचे असल्यामुळे पेनिसिलिनाची रक्तद्रवातील पातळी बरीच वाढविल्याशिवाय त्यांचा नाश होत नाही. थोडक्यात, सूक्ष्मजंतूंच्या कोशिकाभित्तीच्या चयापचयात (भौतिक-रासायनिक घडामोडींत) बिघाड उत्पन्न करून पेनिसिलीन त्यांच्या नाशास आणि वाढ रोखण्यास कारणीभूत होते.

 

पेनिसिलिनाच्या या विशिष्ट गुणधर्माबरोबरच त्याचे मानवी कोशिकांच्या बाबतीत असलेले निर्धोकत्वही तेवढेच महत्त्वाचे आहे. मानवी कोशिकाभित्ती चयापचय हा सूक्ष्मजंतू कोशिकाभित्ती चयापचयापेक्षा भिन्न असल्यामुळे त्यावर पेनिसिलीन परिणाम करू शकत नाही.

 

अभिशोषण, शरीरांतर्गत वितरण व उत्सर्जन : तोंडाने सेवन केल्यानंतर बेंझिल पेनिसिलीन जठराम्लामुळे महत्त्वपूर्ण प्रमाणात नाश पावते. म्हणून अंत:स्नायू अंत:क्षेपण मात्रेपेक्षा तोंडाने घ्यावयाची मात्रा ४ ते ५ पटींनी मोठी असावी लागते. एकूण सेवन केलेल्या पेनिसिलिनाच्या मानाने मलात सापडणारे पेनिसिलीन अत्यल्प असते. कारण त्याचा मोठा भाग आंत्रमार्गांतील (आतड्याच्या मार्गांतील) सूक्ष्मजंतूंमुळे अक्रिय बनतो. तोंडाने घेतलेल्या पेनिसिलिनाच्या अभिशोषणात अन्न व्यत्यय आणते. म्हणून तोंडाने घ्यावयाची मात्रा जेवणापूर्वी ३० मिनिटे किंवा जेवणानंतर २ ते ३ तासांनी घ्यावी. लहान मुलात जठररसाची अम्लता कमी असल्यामुळे पेनिसिलिनाचा नाश कमी होतो व बरेचसे अभिशोषिले जाते.

 

बेंझिल पेनिसिलिनाचा जलीय विद्राव अंत:स्नायू अंत:क्षेपणाने दिल्यास  त्याचे अभिशोषण अतिशय जलद होते. १५ ते ३० मिनिटांच्या आतच रक्तद्रवातील पेनिसिलिनाची पातळी प्रत्येक मिलि.मध्ये ८ ते १० एकके  हा  सर्वोच्च  बिंदू  गाठते.  ३  ते  ६  तासांच्या  अवधीतरक्तद्रवातील पेनिसिलीन पूर्णपणे नाहीसे होते. शोषिलेल्या पेनिसिलिनाची लसीकेतील (ऊतकांकडून-समान रचना व कार्य असलेल्या कोशिकांच्या समूहांकडून-रक्तात जाणाऱ्या व रक्तद्रवाशी साम्य असणाऱ्या द्रवातील) पातळी रक्तद्रवातील पातळीपेक्षा हळूहळू वाढते परंतु जास्त काळ टिकून राहते. पेनिसिलिनाचे श्लेष्मकलेतून (आतडी, श्वासनाल इ. नलिकाकार पोकळ्यांच्या ऊतक-अस्तरातून) होणारे अभिशोषण अनिश्चित असून चूषिकेच्या (साखर अथवा सायरप व स्वाद यांनी युक्त असलेल्या गोळीच्या वा वडीच्या) स्वरूपात पेनिसिलीन चघळण्याने शरीराची सुग्राहिता वाढून अधिहृषताजन्य प्रतिक्रिया उद्‍भवण्याचा धोका असतो. या कारणाकरिता पेनिसिलीन चूषिका वापरू नयेत. 

 

अभिशोषणानंतर पेनिसिलीन शरीराच्या निरनिराळ्या भागांत पसरते. वृक्कामध्ये त्याचे सर्वांत जास्त सांद्रण (एकत्रीकरण) होते. रक्तद्रव, यकृत, आंत्रमार्ग आणि त्वचा यांमध्ये त्याहून कमी प्रमाणात, तर मेंदू, अस्थिमज्जा (हाडांच्या पोकळ भागातील संयोजी ऊतक), कंकाल (हाडांचा सांगाडा), स्नायू व हृद्स्नायू यांमध्ये अत्यल्प प्रमाणात पेनिसिलीन विखुरले जाते. शरीराच्या प्राकृत लसीकागुहांमध्ये (शरीराच्या बाहेरच्या बाजूला न जोडलेल्या व द्रव पदार्थ स्रवणाऱ्या पोकळ्यांमध्ये उदा., परिफुप्फुस गुहा आणि परिहृदय गुहा, नेत्र गुहा) पेनिसिलीन जवळजवळ शिरतच नाही. मात्र या भागातील शोथजन्य द्रवात पेनिसिलीन आढळते. पेनिसिलीन रक्त-मस्तिष्करोध (रक्त व केंद्रिय तंत्रिका तंत्रांचे-मज्जासंस्थेचे-मृदू ऊतक यांना अलग ठेवणारा भाग) पार करून मस्तिष्क-मेरुद्रवात प्रवेश करू शकत नसेल, तरी मस्तिष्कावरण-शोथासारख्या रोगात या द्रवातील पेनिसिलिनाचे प्रमाण वाढल्याचे आढळते. अंतर्मेरुनालात (मेरुरज्जू पाठीच्या कणात ज्या मार्गांतून जाते त्यात) अंत:क्षेपणाने दिलेले पेनिसिलीन मस्तिष्क-मेरुद्रवात २४ तास राहते.

 

 

गर्भारपणात पेनिसिलीन वार-रोध (मातेचे व गर्भांचे रक्त अलग ठेवणारा वारेच्या पटलाचा अर्धपार्य अडथळा) पार करून गर्भाच्या रक्तात मिसळू शकते परंतु त्याची रक्तद्रवातील पातळी मातेच्या रक्तद्रवातील पातळीपेक्षा नेहमी कमीच असते.

 

 

रक्तद्रवातील एकूण पेनिसिलिनापैकी ६०% भाग प्रथिनबद्ध (अल्ब्युमिनाशी जोडलेल्या) अवस्थेत असतो. बाकीचा भाग मुक्त स्वरूपात असून त्यापैकी अल्पांश तांबड्या रक्तकोशिका वाहून नेतात. प्रथिनबद्ध पेनिसिलिनाचे सहज आणि जलद वियोजन होऊन मुक्त पेनिसिलीन उपलब्ध होते. प्रथिनबद्ध पेनिसिलीन क्रियाहीन असते.  

 

बेंझिल पेनिसिलिनाच्या अंत:क्षेपणाने दिलेल्या एका मात्रेपैकी ३०% भाग शरीरांतर्गत चयापचयाव्दारे नाश पावतो. पित्तरस, दूध व लाळ यांतून अल्पांश उत्सर्जित होतो. वृक्कक्रिया प्राकृतिक (सर्वसाधारण स्थितीत) असल्यास जवळजवळ ९० % ते १०० % पेनिसिलीन मूत्रातून उत्सर्जित होते. तोंडाने सेवन केलेल्या मात्रेपैकी फक्त २०% भाग मूत्रात सापडतो. यावरून पेनिसिलिनाची आंत्रातून होणारी अभिशोषणक्षमता मर्यादित असल्याचे दिसते. इतर पेनिसिलिने अधिकांश प्रमाणात मूत्रातून उत्सर्जित होतात. मेथिसिलीन व अँपिसिलीन ३५ % ते ५० % पर्यंत ६ तासांच्या आत मूळ अवस्थेतच मूत्रातून उत्सर्जित होतात.

 

 

पेनिसिलीन अधिहृषता व त्याच्या उपयोगातील इतर धोके : सर्वसाधारणपणे पेनिसिलीन पुष्कळ अंशी निर्धोक असे औषध आहे. तरी देखील त्याच्या वापरानंतर काही हानिकारक प्रतिक्रिया आढळण्याची शक्यता असते.


पेनिसिलिनाच्या अंत:क्षेपणानंतर आढळणाऱ्या हानिकारक प्रतिक्रिया दोन प्रकारच्या असू शकतात : (१) सार्वदेहिक अधिहृषताजन्यअतिग्राहिता आणि (२) स्थानीय सुग्राहिताजन्य प्रतिक्रिया. या प्रतिक्रिया ताबडतोब, एक आठवड्यात किंवा उपचार थांबवल्यानंतर एक ते दोन आठवड्यांनंतरही उद्‍भवण्याची शक्यता असते. प्रतिक्रियेचे गांर्भीय मात्रेच्या प्रमाणाशी संबंधित नसते. सुग्राहिताहीन व्यक्तीमध्ये नेहमीची मात्रा १० ते २० वेळा कोणतीही प्रतिक्रिया न उमटता देता येते.  

 

हानिकारक प्रतिक्रिया सौम्य ते अती गंभीर असू शकते. तोंडाने सेवन केल्यानंतर क्वचितच उलट्या किंवा मळमळ होते. अंत:क्षेपण दिल्या जागी सूक्ष्मजंतुविरहित शोथ उत्पन्न होतो. बेंझाथिन पेनिसिलिनाच्या अंत:क्षेपणानंतर दिल्या जागी तीव्र वेदना उत्पन्न होतात व त्या कधीकधी २४ तास टिकतात. स्पर्शजन्य त्वचाशोथ, ðगांधी उठणे, ओठ सुजणे, त्वक्‌रक्तिमा (त्वचा लाल होणे), तीव्र कंडू, सार्वदेहिक संधिवेदना, स्नायु-वेदना, डोकेदुखी, ज्वर, मूर्च्छा इ. लक्षणे पेनिसिलिनाची अतिग्राहिता दर्शवितात.

कधीकधी अती गंभीर व मारक अपायिताजन्य प्रतिक्रिया उद्‍भवण्याचा धोका असतो. अनेक वेळा अशी प्रतिक्रिया पुष्कळशी अंत:क्षेपणे दिलेल्या रोग्यात आढळते परंतु पहिल्याच अंत:क्षेपणानंतर लगेच ती उद्‍भवण्याची उदाहरणे कमी नाहीत. ही प्रतिक्रिया अतिशय जलद म्हणजे काही सेकंदांत किंवा मिनिटातच सुरू होते. रक्तदाब एकदम कमी होऊन रोग्यात अवसाद (सार्वदेहिक प्रतिक्षोभ) उत्पन्न होतो. कष्टश्वसन आणि त्वचेची नीलवर्णता (त्वचेचा नेहमीचा रंग जाऊन निळसर छटा येणे) ही लक्षणे उद्‍भवून रोगी काही मिनिटांत किंवा २ ते ४ तासांत मृत्युमुखी पडतो. अनेक वेळा पेनिसिलिनामुळे कोणतीही पूर्वसूचना न मिळता, अधिहृषतादर्शक कोणताही पूर्वेतिहास नसूनदेखील एकाएकीच मृत्यू संभवतो.

उपदंशाच्या रोग्याला [→ उपदंश ] पेनिसिलिनाची अंत:क्षेपणे चालू केल्यावर पहिल्याच अंत:क्षेपणानंतर कधीकधी मूळ रोग बळावल्याची चिन्हे दिसतात. यात ज्वर, त्वचा लक्षणांत वाढ, लसीका ग्रंथींची वाढ इ. लक्षणे उद्‍भवतात. ही एक प्रकारची प्रतिक्रियाच असून ती २ ते ६ तास टिकते. या प्रतिक्रिया ए. यारिश व के. हर्क्सहायमर या शास्त्रज्ञांच्या नावांवरून यारिश-हर्क्सहायमर प्रतिक्रिया म्हणतात व ती बहुतकरून अधिक प्रमाणात पेनिसिलिनामुळे मृत झालेल्या उपदंशाच्या सर्पिल जंतूंपासून उत्पन्न झालेल्या विषारी पदार्थांपासून उद्‍भवत असावी. अलीकडील संशोधनानुसार पेनिसिलीन गर्भारपणात दिल्यास ते गर्भपातक असल्याचे आढळले आहे. पेनिसिलीन रक्तक्लथनावर (रक्त साखळण्याच्या क्रियेवर) दुष्परिणाम करते व त्यामुळे गर्भपात किंवा रक्तस्रावयुक्त गर्भपात होतो. इतर प्रतिजैव औषधे गर्भाच्या विकृतनिर्मितीस कारणीभूत असू शकतात, असाही निष्कर्ष काढण्यात आला आहे.

 

अधिहृषता ओळखण्याचे उपाय: पेनिसिलीन हे एक अतिशय उपयुक्त औषध असूनही ते वापरण्यात वर वर्णिलेले धोके आहेत. या धोक्याची पूर्वसूचना मिळविण्याचे सतत प्रयत्न चालू आहेत. पेनिसिलिनाची अधिहृषता ओळखण्याची कोणतीही खात्रीपूर्वक परीक्षा आजपर्यंत उपलब्ध झालेली नाही. याशिवाय अधिहृषतेचा पूर्वेतिहास नसणे किंवा प्रचलित अव्यक्त त्वचा परीक्षा पेनिसिलीन निर्धोक असल्याचे दर्शवीत नाहीत. या कारणाकरिता जेथे पेनिसिलीन अधिहृषतेचा अत्यल्प संशय असेल तेथे हे औषध न वापरणे, तसेच द्यावयाचेच झाल्यास रोग्यास धोक्याची पूर्वसूचना देणे हितावह असते.

 

पेनिसिलीन अधिहृषता ओळखण्याचे काही उपाय पुढे दिले आहेत : (अ) त्वचा परीक्षा, (आ) रक्तरसशास्त्रीय पद्धती.

 

(अ) त्वचा परीक्षा : (१) त्वचेवर ओरखडा काढून त्या जागी प्रत्येक मिलि. मध्ये १०,००० एकक असलेल्या बेंझिल पेनिसिलिनाचाएक थेंब ठेवणे. १५ मिनिटांनंतर त्या जागी स्थानीय शोथ (सूज) उत्पन्न झाल्यास त्वचा परीक्षा व्यक्त असल्याचे (म्हणजे त्या व्यक्तीत अधिहृषता असल्याचे) मानतात.  

 

(२) एका प्रबाहूच्या (कोपर व मनगट यांच्या मधल्या भागाच्या) त्वचेमध्ये ०.१ मिग्रॅ. पेनिसिलिनाचा ०.०५ मिलि. लवण विद्राव अंत:क्षेपणाने देतात. दुसऱ्या प्रबाहूवर तेवढाच पेनिसिलीनविरहित असा फक्त लवण विद्राव अंत:क्षेपणाने देतात. २० मिनिटांनंतर दोन्ही अंत:क्षेपण केलेल्या जागा तपासतात. पेनिसिलीन अंत:क्षेपणाच्या बाजूकडे कोणतीही प्रतिक्रिया न आढळल्यास त्वचा परीक्षा अव्यक्त मानतात.

(३) वरील प्रकारातील पेनिसिलिनाऐवजी पेनिसिलोइल-पॉलिलायसिनाचा (पेनिसिलिनाच्या व्यापारी उत्पादनाच्या वेळी मिळणाऱ्या रासायनिक पदार्थांचा) ०.०५ मिलि. विद्राव त्वचेमध्ये द्यावयाच्या अंत:क्षेपणाकरिता वापरतात.

 

(आ) रक्तरसशास्त्रीय पद्धती : ह्या जटिल व खर्चिक असून शिवाय अनिश्चित स्वरूपाच्या असल्यामुळे फारशा वापरात नाहीत.

रोगप्रतिबंधक उपयोग : (१) संधिज्वरात तीव्रावस्थेत १० दिवस दररोज ५ लक्ष एकक बेंझिल पेनिसिलीन अंत:क्षेपणाने दिल्यानंतरही रोग पुन्हा उलटून येऊ नये म्हणून बेंझिल पेनिसिलिनाची १२ लक्ष एकक असलेली अंत:क्षेपणे दर तीन आठवड्यांनी एक याप्रमाणे देतात. लहान वयात सुरुवात करून अशी प्रतिबंधात्मक अंत:क्षेपणे वयाच्या पस्तिशीपर्यंत चालू ठेवणे हितावह असते.

(२) संधिवातजन्य हृद्रोग किंवा जन्मजात हृद्रोग असलेल्या रोग्याने दात काढणे किंवा इतर कोणतीही शस्त्रक्रिया करून घेण्यापूर्वी पेनिसिलिनाचे प्रतिबंधात्मक अंत:क्षेपण घेणे हितावह असते.

(३) उपदंश व परमा यांसारख्या संभोगजन्य रोगांकरिता संशयित संभोगानंतर २४ तासांच्या आत प्रोकेन पेनिसिलिनाचे २.४ ग्रॅ. अंत:क्षेपण रोगप्रतिबंधक असते. अशा अंत:क्षेपणानंतरही उपदंशाची लक्षणे दिसण्याकडे लक्ष पुरवणे (कमीत कमी तीन महिन्यांपर्यंत) आवश्यक असते.

(४) प्रत्यावर्ती लसीकावाहिनीशोथ या विकृतीत पेनिसिलिनाची प्रतिबंधात्मक अंत:क्षेपणे (६ लक्ष एकक बेंझिल पेनिसिलीन, दरमहा एक अंत:क्षेपण) उपयुक्त असतात.  

 

(५)  ⇨कणकोशिकान्यूनत्व या रोगात सूक्ष्मजंतू संसर्ग प्रतिबंधात्मक उपाय म्हणून पेनिसिलीन उपयुक्त आहे.

भालेराव, य.त्र्यं

पहा : कवक पेनिसिलियम प्रतिजैव पदार्थ बुरशी.

 

संदर्भ :    1. Burrows. W. Textbook of Microbiology, London, 1965.

                2. Fleming, A. Penicillin, Its Practical Application, St.Louis, 1949.

                3. Florey, H. W. and others, Antibiotocs, 2 Vols., New York, 1949.

               4. Florey, M. E. The Clinical Application of  An Tibiotics, New York, 1952.

               5. Manhas, M. S. Bose , A. K. Synthesis of Penicillin, Cephalosporin C and Analogs, New York, 1969.

               6. Rainbow, C. Rose, A. H. Biochemistry of Industrial Micro-oyganisms, London, 1963.

               7. Raper, K. B. Thom of Penicillia, Baltimore, 1949.

               8. Satoskar, R. S. Bhandarkar, S. D. Pharmacology and Pharmacotherapeutics, Bombay, 1976.

               9. Stewart, G. T. The Penicillin Group of Drugs,  New York, 1965.

Close Menu
Skip to content