生物技術(shù)制藥第8章ppt課件

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1、第八章微生物制藥第一節(jié)微生物藥物的產(chǎn)生菌微生物產(chǎn)生的藥物以抗生素為主，還有氨基酸、酶類和維生素類等多種藥物。自從抗生素應(yīng)用于臨床以來(lái)，已報(bào)道的抗生素已有一萬(wàn)種左右，每年以百計(jì)增加，已應(yīng)用于臨床的抗生素有一百多種，在人類治療和預(yù)防疾病方面作出了巨大的貢獻(xiàn)。主要應(yīng)用于抗炎、抗腫瘤、抗病毒、抗原蟲和抗動(dòng)植物病毒等方面。抗生素在臨床應(yīng)用中面臨的問(wèn)題細(xì)菌耐藥性逐年增加，療效逐漸下降甚至無(wú)效，導(dǎo)致了治療感染性疾病中的嚴(yán)重問(wèn)題，通過(guò)新抗篩選來(lái)解決現(xiàn)在面臨的情況。在篩選過(guò)程中要考慮兩方面的問(wèn)題：一是代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生，盡可能發(fā)現(xiàn)

2、新抗及產(chǎn)生菌；二是代謝產(chǎn)物的活性檢測(cè)要有靈敏的檢測(cè)方法和手段。新微生物藥物的篩選過(guò)程藥物的產(chǎn)生菌細(xì)菌；放線菌（目前發(fā)現(xiàn)的10000種左右的活性物質(zhì)種有2／3是由放線菌產(chǎn)生的）;絲狀真菌。細(xì)菌，臨床應(yīng)用的由細(xì)菌產(chǎn)生的有價(jià)值的抗生素并不多，多為多肽類藥物。桿菌肽、粘菌素、多粘菌素。青霉素、頭孢菌素、灰黃霉素。青霉素，β－內(nèi)酰胺類抗生素，抑制細(xì)胞壁的合成，作用于轉(zhuǎn)肽酶和羧肽酶。灰黃霉素抑制真菌的生長(zhǎng)，使細(xì)胞停止分裂。放線菌產(chǎn)生的藥物主要是抗菌藥，其次是抗腫瘤藥（1）β－內(nèi)酰胺類抗生素：抑制細(xì)胞壁的合成。（2）氨基糖

3、苷類抗生素，臨床應(yīng)用較多廣譜抗細(xì)菌，作用機(jī)制是抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成。鏈霉素、卡那霉素、慶大霉素。（3）四環(huán)類抗生素，廣譜抗細(xì)菌，抑制蛋白質(zhì)的合成，與30s小亞基結(jié)合，抑制氨酰tRNA與核糖體A的結(jié)合，阻斷肽鏈延長(zhǎng)。四環(huán)素、金霉素、土霉素。（4）大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，抗革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌，支原體和衣原體。與50s大亞基結(jié)合，抑制轉(zhuǎn)肽反應(yīng)，阻斷蛋白質(zhì)的合成。紅霉素、螺旋霉素。（5）紫霉素類抗生素，抗革蘭氏陽(yáng)性和陰性細(xì)菌，結(jié)核桿菌，與30s和50s亞基結(jié)合，抑制蛋白質(zhì)合成的起始反應(yīng)和肽鏈延長(zhǎng)中肽基tRNA的轉(zhuǎn)移。如紫霉素、

4、結(jié)核放線菌素。（6）糖肽類抗生素，抗革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌和金黃色葡萄球菌，抑制細(xì)胞壁粘肽的合成。如萬(wàn)古霉素。（7）多烯類抗生素,作用于真菌，與細(xì)胞膜中的固醇結(jié)合，膜受損，胞內(nèi)的一些物質(zhì)鉀離子、氨基酸和核苷酸外漏，影響正常代謝，細(xì)胞死亡。兩性霉素、制霉菌素。（8）其他—利福霉素（抑制RNA聚合酶從而抑制轉(zhuǎn)錄）、氯霉素（抑制蛋白質(zhì)的合成）、磷霉素（抑制肽聚糖前體的形成）。新藥產(chǎn)生菌的分離采集樣品——分離微生物——發(fā)酵——活性物質(zhì)篩選——活性物質(zhì)的分離純化和鑒別——臨床前藥理、臨床試驗(yàn)——開發(fā)研究第二節(jié)微生物藥物產(chǎn)生菌的

5、獲得一、利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性微生物分布廣，種類多，易變異，次級(jí)代謝產(chǎn)物多樣性和新穎性—微生物是具有潛在治療效用的新結(jié)構(gòu)化合物的無(wú)窮源泉。二、微生物的來(lái)源土壤，海洋，河，湖，極端環(huán)境和枯樹葉，堆肥。三、土壤微生物的分離（一）、采集樣品不同來(lái)源的土壤中，微生物的種類和數(shù)量有很大的差異，含有機(jī)氮較多的中性土中，放線菌和細(xì)菌較多。含有機(jī)氮較少的酸性土中，真菌較多。0－40厘米深處土壤中微生物的垂直分布：真菌，地表0－0.3米；放線菌和細(xì)菌，0－1米，80％在0－10厘米。采樣，5厘米以下，未開墾土地為佳，不同地

6、理和生態(tài)環(huán)境，不同植被或不同質(zhì)土壤對(duì)放線菌的種類，數(shù)量影響較大，南方放線菌種類比北方多，適宜季節(jié)為春秋季。（二）、分離1、樣品的處理溫度：40－100度，高溫處理，得到不同種類放線菌?；瘜W(xué)試劑：SDS－酵母浸膏，減少細(xì)菌55－90％，將風(fēng)干土壤與碳酸鈣26度培養(yǎng)7－9天，再分離，放線菌數(shù)量增加100倍。物理：離心，16000轉(zhuǎn)，離心20分，上清液主要是放線菌的孢子，沉淀為細(xì)菌、真菌孢子。2、分離培養(yǎng)基高氏一號(hào)，查氏培養(yǎng)基，特殊培養(yǎng)基。3、抑制劑的應(yīng)用目的菌是放線菌，培養(yǎng)基中加入抗真菌的試劑，抗細(xì)菌的青霉素或鏈

7、霉素。4、分離方法稀釋法、干土噴射法——噴土機(jī)5、培養(yǎng)條件酸度，溫度，25－30度，7－14天。6、挑選單菌落傳斜面。（三）、新微生物藥物的篩選初篩：合適培養(yǎng)基及條件利于產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物。培養(yǎng)方式：固體，瓊脂塊轉(zhuǎn)到活性測(cè)定平皿中；液體，發(fā)酵液，測(cè)抗菌活性。篩選模型的要求：高專一性，高選擇性，高敏感性，快速反應(yīng)性，高穩(wěn)定性。1、常利用敏感菌作檢定菌的瓊脂擴(kuò)散法；2、抗生素耐藥突變株。找到有某種活性的出發(fā)菌株。復(fù)篩：作平行樣，多次實(shí)驗(yàn)，確證其所產(chǎn)活性物質(zhì)的能力和穩(wěn)定性。（四）、產(chǎn)生菌的改良1、自然選育：對(duì)于退化、

8、產(chǎn)量下降，菌種不純等現(xiàn)象，常進(jìn)行自然選育進(jìn)行純化。2、誘變選育：誘變劑有物理和化學(xué)兩類，物理誘變劑常為紫外線、X射線，激光等；化學(xué)誘變劑主要是烷化劑、堿基類似物等。3、雜交育種：優(yōu)良性狀的集中體現(xiàn)，原生質(zhì)體融合——遺傳物質(zhì)的交換重組，再生后得到正常菌株。4、基因工程改良菌種：目的基因，載體，重組體，產(chǎn)量增加。第三節(jié)微生物藥物的生物合成（一）、微生物的代謝微生物代謝是指微生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)（包括合成和