文／唐諾．克希Donald R. Kirsch（藥學家、哈佛終身教育學院教授）、奧吉．歐格斯Ogi Ogas（科普作家）
譯／呂奕欣
一九四一年，弗洛里與柴恩治療了他們第一個病人。亞伯特．亞歷山大(Albert Alexander)的臉部被玫瑰的刺刮傷。
＊編按：霍華德‧華特‧弗洛里、恩斯特‧伯利斯‧柴恩，藥理學家及化學家，與盤尼西林之父亞歷山大‧弗萊明藉由盤尼西林的研究和量產，共同獲得諾貝爾獎；盤尼西林即青黴素，最早發現的一種抗生素。
▲恩斯特·伯利斯·柴恩／翻攝自維基百科，下同
亞歷山大實在不幸，這玫瑰刺上有致命的細菌，導致傷口感染，還蔓延得很快。不出幾天，他整張臉、頭皮與眼睛嚴重腫脹。他眼睛感染的情況太嚴重，醫師擔心感染會蔓延到腦部，奪去他性命，遂執行眼球摘除術。
即使動了這麼大的手術，仍沒能遏止細菌蠶食鯨吞。亞歷山大命在旦夕，又沒有其他療法，正是盤尼西林試驗的不二人選。
弗洛里與柴恩把藥物直接注入亞歷山大的血液，不到二十四小時，他就出現起死回生的跡象。遺憾的是，弗洛里與柴恩一開始就用罄所有純化的盤尼西林，今天我們已知這劑量太少、用藥時間太短，不足以遏止這麼嚴重的感染。
最初成效樂觀，但好景不常，亞歷山大又感染復發。雖然盤尼西林遏止部分細菌，但剩下的細菌仍無情進攻。幾天後，亞歷山大仍不敵病魔。弗洛里與柴恩明白，想完整測試抗生素的性質，就得設法做更多化合物。
▲柴恩與他的實驗室
製造盤尼西林，唯一的已知方式是透過「表面發酵」(surface fermentation)，也就是讓產黃青黴菌在裝了洋菜的培養皿上生長。弗洛里與柴恩使用床上便盆裝滿洋菜，增加表面積。但即使培養基擴大，仍無法大幅提高藥物產量。
他們決定，先以孩童進行測試，因為孩童體形較嬌小，需要的劑量較低。不久之後，弗洛里與柴恩就表示，盤尼西林能有效治療多種細菌感染，前提是直接注射入血液(他們的芐青黴素製劑在口服時無法發揮功效)，且劑量夠高。然而高劑量的需求，使盤尼西林短缺的情況更惡化。
經過證實，盤尼西林是比灑爾佛散更好的神奇之鑰，每家醫院都極力爭取，盼能在少得可憐的盤尼西林供給量中分到些許。在二次大戰初期，盤尼西林最好的來源是已用這種藥物治療的患者尿液，因為病患尿液中，盤尼西林的活性化合物多半沒什麼變化。因此醫護人員莫不竭盡所能，收集病人的每一滴尿液，重新利用裡頭珍貴的藥物成分。
如何工業生產盤尼西林這立刻成為惱人的問題。那時英國正與納粹德國交戰，面臨存亡關頭。無論藥物多重要，在激烈的戰事中，英國已沒有能力把有限的工業資源分一點給製藥。
弗洛里的研究資助者洛克斐勒基金會(Rockefeller Foundation)鼓勵他前往美國，尋求英國盟友的協助。在一九四一年七月，弗洛里飛到紐約，與政府機構和民營公司會面。弗洛里與英國相當幸運，因為美國農業部決定參與。
▲柴恩1944年在牛津大學進行一項實驗
美國農業部已在伊利諾州的皮奧里亞(Peoria)實驗室，以發酵法增加培養真菌的生長數量；此時皮奧里亞正設法增加產黃青黴菌的生長。
美國農業部的科學家做出兩大貢獻。首先，他們在皮奧里亞水果市場的發霉哈密瓜上，找到一種產黃青黴菌株，這種菌株跟其他產黃青黴菌株相比，能產生更多盤尼西林。第二，他們發現，在裝了玉米漿(corn steep liquor，製作玉米粉時的便宜副產品)的深槽培養這種黴菌，並把空氣打進充滿黴菌的玉米漿(稱為空氣攪動(sparging))，則可快速生產更多盤尼西林。這種深槽生產法最大的優點，在於可推升產量。終於，他們促成了世界上第一種廣效性抗生素的工業生產。
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＊本文摘錄自《藥物獵人：不是毒的毒 x 不是藥的藥，從巫師、植物學家、化學家到藥廠，一段不可思議的新藥發現史》
作者：唐諾．克希、奧吉．歐格斯（Donald R. Kirsch, Ogi Ogas）
譯者：呂奕欣
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