4.采用新的筛选方法，如培养超敏细菌以寻找微量的新抗 生素，选用新的肿瘤模型，如用鼠肉瘤病毒M （MSV.M）、鸟类粒白细胞血病病毒等来筛选抗肿瘤 抗生素。 5.采用现代分子生物学技术设计新抗生素。 绝大多数抗生素的原始产生菌是从自然界分离筛选 而得，因此，下面以传统的分离土壤放线菌为例，简 单说明新抗生素产生菌的常规分离和筛选过程。
三.早期鉴别 1.抗生素产生菌的鉴别
2.抗生素的鉴别
四.分离精制 五.临床前试验研究 六.临床试验
第三节 抗生素的制备
一.发酵阶段 （一）现代胆色素发酵的一般特点
1.需氧发酵
2.深层发酵
3.纯种发酵
（二）一般生产流程
1.孢子制备 2.种子制备
3.发酵
（1）无菌操作 （2）营养需要 （3）PH （4）温度 （5）前体
4．通过主动泵出系统清除药物
细 菌：大肠杆菌、金葡菌、表葡菌、铜绿 假单孢菌、空肠弯曲菌等。 抗菌药：四环素、氟喹诺酮类、氯霉素、 β -内酰胺类等通过主动泵出而耐药。
组 成
运输子 位置 作用 胞浆膜 泵 连接蛋白 周质 桥梁 、Mmr、Emr、AefⅡ、Nor A 、Qac A、Qac B RND家族：Qac C 连接蛋白：Emr A、Acr A、Enr C、MexA、 Hly D、Lkf D、Apr E、Cra A等
二、维生素B2
• 棉病囊霉：4000～8000毫克/升 • 阿舒假囊酵母： 4000毫克/升
三、维生素B12
• 肝脏提取 • 化学合成 • 丙酸杆菌
成本太高，不适宜工业化生产
第二节 氨基酸
1. 谷氨酸发酵
我国的菌株：北京棒状杆菌；钝 齿棒状杆菌 •生物素：过少，菌不长；过多则为乳 酸发酵 •氧：充足时谷氨酸发酵；不足时乳酸 发酵 •NH4+：适量时谷氨酸发酵；不足时生 成a-酮戊二酸；过量时生成谷氨酰氨
细菌： 70S （原核细胞）
30S 人： 50S
80S （真核细胞） 40S 60S
4、影响核酸代谢
• 利福平：抑制依赖于DNA的RNA多聚酶， 从而抑制的mRNA合成 • 氟 喹 诺 酮 类 ： 抑 制 DNA 螺 旋 酶 → 抑 制 DNA复制与mRNA的转录。
5、抗叶酸代谢
– 磺胺类抑制二氢叶酸合成酶， TMP（甲氧 苄啶）抑制二氢叶酸还原酶，从而抑制
•
• 测定方法：
1. 一剂量法 2. 二剂量法 3. 三剂量法
• 影响因素
第十八章 微生物在其他药物 生产中的应用
第一节 维生素
一、维生素C
• 化学合成法——莱氏法，国外用 • 生物合成——二步发酵法，中国用
1、 D- 葡萄糖——D-山梨醇——L-山梨糖：弱氧化醋杆菌 2、L-山梨糖——2-KLG：大小菌
DNA、RNA的合成。
第六节 抗药性
一、基本概念
• 最小抑菌浓度
• 固有性抗药
• 获得性抗药 • 多重抗药性 • 交叉抗药性 • 赖药性
二、产生的遗传学机制
• 自发突变，药物选择压力 • 抗药基因转移
三、产生的生物化学机制
1．产生灭活酶
（1）水解酶：b —内酰胺酶水解青霉素或头 孢菌素的b－内酰胺环。 （2）钝化酶：催化某些基团结合到抗生素的 OH、NH2 上 ，使之失去抗菌活性，如G－ 杆菌对氨基甙类耐药。
医用抗生素的特点
差异毒力大
• 对作用对象与对机体的毒性之间的差异 • 越大越好 • 由作用机制决定
生物活性强、有不同的抗菌谱
• 生物活性用MIC来表示，其值越小表示作用越强 • 能抑制或杀灭的微生物范围称为抑菌谱，有广谱和窄 谱之分
二、抗生素的分类
根据产生来源分
• • • • • • • • • 细菌产：少，有多粘菌素、短杆菌肽等 放线菌产：多，链霉素更主要 真菌产：青霉素，头孢霉素等 动物植物产：地衣素，蒜素，鱼素等 Beta-内酰胺环类 大环内酯类 氨基糖苷类 四环素类 多肽类
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第四节 抗生素的生物合成机制
一.次级代谢产物的概念 所谓次级代谢产物（secondary metabalites） 是指那些由微生物合成的，但对微生物的生长、 繁殖无明显功能的各种代谢产物，如抗生素等。 次级产物有以下几个特点。 1.对微生物的生长、繁殖无明显功能。 2.与初级代谢产物紧密相联。 3.在一定条件下能大量合成。
第四篇 微生物在药学中的应用
第十七章 抗生素
第一节 抗生素的概念与分类
一、抗生素的概念
• • • • • 抗生素：由某些微生物在生活过程中产生的，对某些其 他病原微生物具有抑制或杀灭作用的一类化学物质 青霉菌——青霉素（弗莱明）；灰色链丝菌——链霉素 由于最初发现的一些抗生素主要对细菌有杀灭作用，所 以一度将抗生素称为抗菌素 陆续出现了抗病毒、抗衣原体、抗支原体，甚至抗肿瘤 的抗生素 现代抗生素的定义：由某些微生物产生的化学物质，能 抑制微生物和其他细胞增殖
– 研制新药 – 加强耐药机制研究
第七节 抗生素的效价、单位 和效价测定
一、抗生素的效价和单位 效价：相同条件下检品与标准品的抗菌活性之比值
效价= 检品抗菌活性 ×100%
标准品抗菌活性
单位
衡量有效成分的具体尺度，可以各不相同
• 重量单位：抗菌活性部分的重量，非全部盐类成分。
如链霉素硫酸盐、土霉素盐酸盐、新生霉素钠（钾）盐 四环素盐酸盐等，1微克＝1单位
• 类似重量单位：全部盐类成分。如纯金霉素盐酸盐、
• 重量折算单位：青霉素，以抑制50毫升的金葡菌者为
1单位，相当于纯品0.5988微克，则1毫克＝1670单位
• 特定单位：特定批次样品的某一重量为一单位。如某
批杆菌肽1mg=55单位，制霉菌素1mg=3000单位
• 标准品：与商品同质，纯度较高的抗生素，每毫克含一
5.其它
– 代谢拮抗物↑：如对磺胺类耐药的细菌 产生 大量的PABA。
耐药性产生的人为原因
（1）滥用 （2）局部用 （3）剂量不足 （4）单独用 （5）长期用
四、对细菌耐药性的对策
– 合理使用抗菌药
1、应用抗菌药要有严格指征 2、足量用药、疗程要适当 3、治疗慢性病要联合用药 4、不要局部用药
•pH中性和偏碱性时生成谷氨酸；酸性 时生成乙酰谷氨酰氨
2、赖氨酸
• 高 丝 氨 酸 营 养 缺 陷 兼 抗 性 突 变 株
天冬氨酸激酶
赖氨酸
第三节 酶及酶抑制剂
• 酶：有催化作用的蛋白质，新陈代谢必不可少的催化剂 • 酶的用途
• 治疗疾病 • 诊断试剂 • 生物工具酶
一、酶制剂 •
1. 2. 3.
2、影响胞浆膜通透性
– 多粘菌素与细胞膜内磷酯结合→细胞膜通透 性↑→细胞内重要物质外漏→细菌死亡。
– 制霉素、二性霉素 B：与真菌细胞膜麦角固 醇结合→形成孔道→细胞内重要物质外漏→ 真菌死亡。
3、抑制蛋白质合成
氨基甙类：
〔1〕抑核蛋白体 70S 始动复合物的生成 〔2〕与核蛋白体 30S的 P10蛋白结合→翻译错误。 〔3〕阻止释放因子与核糖体结合抑制蛋白质的释放 抗菌药不影响人蛋白质的合成因人与细菌的核蛋白体不同。
2、改变靶位结构
〔1〕药物与靶位亲和力↓：如β－内酰 胺类与PBPS结合↓。
〔2〕靶位结构改变：
①耐甲氧西林的金葡菌产生PBP2，
（MRSA）
②链霉素：P10蛋白改变
③利福平：RNA多聚酶β亚基的改变
3、降低外膜通透性
细菌细胞膜存在特异通道与非特异通道， 当通道的通透性↓→耐药。
（1）细菌孔道蛋白质组成、数目、功能改变： 如G－ 杆菌对氨基甙类耐药。 （2）产生新的蛋白质堵塞孔道：如细菌对四环 素耐药。
•
•
由于本法是利用抗生素抑制敏感细菌的特点，所以符合临床使用的实 际情况，而且灵敏度也很高，不需特殊设备，故一般实验室及生产上 多采用此法。
但此法也有缺点，即操作步骤多，手续繁杂，培养时间长、得出结果 慢。尽管如此，由于它有上述的独特优点而被世界各国所公认，成为 国际通用的方法被列入各国药典法规的范围内。
微生物转化载体化合物的反应类型
1. 羟化反应
2、环氧化反应
3、脱氢反应
4、侧链的降解
？
微生物生产甾体化合物的方法：
单相发酵法
转化者 提取底物 菌体与培养液
根据化学结构分
第二节 抗生素产生菌的 分离与筛选
目前，新抗生素的获得大致有如下途径： 1.从自然界分离并筛选新抗生素产生菌。近年来，为了 扩大筛选的来源，已从土壤微生物扩展到海洋微生物， 从一般常见微生物扩展到极端微生物，又从微生物扩 展到植物、海洋生物等。 2.改造现有的已知抗生素的产生菌，再经筛选获得新抗生 素产生菌。 3.从已知的抗生素进行结构改造，经筛选后获得新的半合 成抗生素。
二、抗生素生物合成的代谢途径
• 大致步骤：营养物质—￫初级代谢中间物—￫前体—￫修 饰重排—合成途径—￫抗生素
• o o o o o o
有关代谢途径 脂肪酸代谢 氨基酸代谢 嘌呤嘧啶代谢 糖代谢 芳香族合成 一碳甲基库
三、青霉素的生物合成及调控
6-APA
生物合成的调控
• 赖氨酸的反馈抑制 • 糖分解产物的阻抑作用
二、抗生素效价的微生物学测定法
•
•
抗生素效价的生物测定有稀释法、比浊法、扩散法三大类。
管碟法是扩散法中的一种，本法是利用抗生素在琼脂培养基的扩散渗 透作用，将已知浓度的标准溶液与未知浓度的样品溶液在含有敏感性 试验菌的琼脂表面进行扩散渗透，比较两者对被试菌的抑菌作用，求 出抑菌圈的大小，以测定抗生素的浓度。 在一定范围内，浓度与抑菌圈直径在双周半对数表上（浓度为对数值， 抑菌圈直径为数字值）成直线函数的关系，由此绘制成标准曲线，从 样品的抑菌圈大小可在标准曲线上求得其效价。