第三篇 微生物在药学中的应用
微生物在中药中的应用
微生物在中药中的应用摘要：中药是中华民族的瑰宝，几千年来中医药为我国人民的健康做出了巨大的贡献，形成了系统的中医药理论和大量经实践检验的成药验方。
中药作为天然药物正逐步引起世界的关注。
微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物，包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活关系密切。
利用微生物广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。
微生物在中药领域有着广泛的运用。
微生物可运用于中药菌体发酵、中药炮制等。
关键词：微生物中药发酵技术发酵中药中国是中医中药的起源，几千年来中医药为我国人民的健康做出了巨大的贡献，并逐渐积累，形成了系统的中医药理论和大量经实践检验的成药验方。
中药行业是我国具有比较优势的少数几个产业之一，在自然科学领域，我国最有实力、最有优势、最有后劲的就是中医药。
它是中华民族的瑰宝，也是世界传统医学中重要的组成部分，在预防和治疗疾病方面发挥着重要的作用。
正受到各国人民和研究人员的关注和重视。
目前各国都在从中药等天然产物中寻找有效药源。
微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物，包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活关系密切。
涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。
微生物学是生命科学中发展较快的学科之一，在生命科学中地位越来越重要，成为各门学科都离不开的重要工具。
在制药药现代化进程中，微生物显示出了越来越重要的作用，充分利用现代微生物学成果可以更好地促进制药的现代化，也为微生物学的发展开辟了新领域。
1 微生物学理论促进了微生物相关中药的发展对传统微生物中药的生物学研究加深了传统微生物中药的应用和产品开发，特别是多种中药微生物纯培养物代替原药材的研究尤其引人注目，如灵芝、猴头等各种药用菌的栽培, 对保护环境、保护资源、满足人民群众用药需求起到了十分巨大的作用。
微生物学第三篇 微生物学在药学中的应用
Байду номын сангаас
微生物与药物变质
药品的微生物学检查
空气
含细菌、霉菌、酵母等。
水—大肠杆菌通常作为水是否被粪便污染的检验指标
表1
水质常规检验项目及限值(2005)
限 值
项 目 1、微生物指标*
总大肠菌群（ MPN/100mL 或 CFU/100mL ）
耐热大肠菌群（MPN/100mL或CFU/100mL） 大肠埃希氏菌（MPN/100mL或CFU/100mL）
第三篇 微生物学 在药学中的应用
一、微生物制药
抗生素 氨基酸 维生素 甾体化合物 酶与酶抑制剂 菌体制剂与活菌制剂 其他产物
抗生素： 由微生物、动物或植物在生活过程中产生， 具有抗微生物、抗肿瘤、抗病毒、免疫抑制、 抗虫或除草等作用的物质。
医疗用抗生素的特点： 有较大的差异毒力、生物活性强大而有选 择性、不易产生抗药性、毒副作用小、吸收快、 血药浓度高。
不得检出 不得检出
不得检出
100
菌落总数（CFU/mL）
人体
体表及体内与外界相通的腔道
正常菌群/条件致病菌（E.coli，绿脓，沙雷氏 菌） 菌群失调症/二重感染
土壤中微生物 原材料 动物脏器 中药材—晾晒、烘烤 包装物 制药设备、厂房建筑、死角管道 人流、物流
药物的变质与防患
表2. 上市抽验样品（液体制剂）的最少检验量 供试品装量V(ml) ≤1 1＜ V ＜5 5≤V＜20 20≤V＜50 50≤V＜100 每支样品接入每管培 养基的最少量（ml） 全量 半量 2 5 10 最少检验数量（瓶或 支） 201 10 10 10 10
微生物在药学中的应用练习及答案
1.什么是微生物发酵?答:微生物的发酵就是利用微生物生命活动产生的酶对各种原料进行酶加工以获得所需产品的过程。
2.微生物发酵有哪些类型?答：厌氧发酵、需氧发酵；固体发酵、液体发酵；浅层发酵、深层发酵；微生物菌体发酵、微生物酶的发酵、微生物代谢产物的发酵、微生物转化发酵。
3.什么叫药物的体外抗菌试验?药物体外抗菌试验有哪些方法?答：在体外测定微生物对药物敏感程度的实验，是筛选抗菌药物或测试新药抗菌性能的重要环节。
琼脂扩散法（纸片法、挖沟法、管碟法）、连续稀释法（试管稀释法、平板分析法）4.药物体外抗菌试验的琼脂扩散法有哪几种方法?答：三种；纸片法、挖沟法、管碟法。
5.什么叫药敏试验K-B法?具体操作方法是怎样的?答：K-B法就是纸片法；该法是将药敏纸片贴在已接种细菌的琼脂平板上，抗菌药物通过纸片在琼脂内向四周呈递减扩散，是纸片周围一定距离范围内实验细菌的生长受到抑制。
6.能够测定药物最低抑菌浓度(MIC=minimalinhibitoryconcentration))和最低杀菌浓度(MBC=minimalbactericidalconcentration)的方法是什么方法?具体怎么检测?答：连续稀释法；试管稀释法：在一系列试管中，用液体培养基对抗菌药物进行倍比稀释，获得药物浓度递减的系列试管，然后在每一管中加入定量的实验菌，经培养一定时间后，肉眼观察试管浑浊情况，记录能抑制实验菌生长的最低抑菌浓度。
平板稀释法：先按连续稀释法配制药物，将不同系列浓度、定量的`药物分别混入琼脂培养基，制成一批药物浓度呈系列递减的平板。
然后将含有一定细胞数的实验菌液（通常为十的四次方左右）以点种法接种于平板上；同时设无药空白平板对照。
培养后可测定各菌对该药的MIC。
7.灭菌制试剂的无菌检测需要检测哪几类菌?按照药典规定,分别以什么菌作为对照菌?答：需氧菌、厌氧菌及真菌的培养检查。
以金黄色葡萄球菌CMCC(B)26003、生孢梭状芽胞杆菌CMCC(B)64941、白色假丝酵母菌CMCC(F)98001分别作为需氧菌、厌氧菌及真菌培养的对照菌。
第三篇 微生物在药学中的运用
2、据抗生素的化学结构和性质分类
（1）β-内酰胺类抗生素 如：青霉素、头孢菌素 [特点] 分子中有一个含四个原子的酰胺环， 化学上称为 β-内酰胺环。 [来源] 它们起初是从真菌产黄青霉菌和头 孢菌属中发现，后来从放线菌的链霉菌属 和诺卡菌属及其某些革兰阴性菌中也发现。 从生物合成角度看，被认为是从氨基酸聚 合而衍生的。
[机制] 抑制细菌细胞壁基本成分肽聚糖的合成，导致 不可逆转的破坏，具有杀菌作用。早期的青霉素只对 革兰阳性和阴性菌有效。对真菌无用（细胞壁不含肽 聚糖），对支原体无效（无细胞壁）
[使用注意问题]
除个别外，此类抗生素的毒性非常低。有时出 现极为严重的超敏反应。
（2）四环类抗生素 如 金霉素、土霉素和四环素 [特点] 具有很广的抗菌谱及较好的治疗果 [来源] 不同种的链霉菌均能产生四环素类抗生素 [结构特点] 由乙酸和丙二酸单位缩合的键环化而 形成；由四个环线形相连而组成。 [作用特点] 抑制核糖体蛋白的合成，其作用是可 逆的，因此具有抑制作用。抗菌谱广即革兰阳 性与阴性菌、立克次体、衣原体和某些原虫。 由于其理化性质（在中性PH条件下不溶水）所 决定，天然产生的只能口服，化学半合成获得 了一些可用于注射的衍生物及作用周期较长的。
[特点] 由于分子内含许多羟基，此类抗生素水溶 性非常好，因而不能口服，主要的副作用为肾 和耳毒性。
（4）大环内酯类抗生素
[化学结构特点] 具有一个由不少于12个碳原子， 并由内脂基团使其环化。他们是链霉菌的典型产 物，其生物合成是由一系列乙酸和丙酸单位缩合 而成。 [分类与作用特点] 分两类 a、抗细菌大环内酯类抗生素 由14-16个碳原子构成的内酯环，至少有两个糖分 子；具有抑菌作用；抗菌谱局限于革兰阳性菌和 支原体；典型代表是红霉素、竹桃霉素；为改善 口服吸收率，还半合成了一些新的衍生物。
微生物在药学中的应用研究
微生物在药学中的应用研究作者：张金丽来源：《现代职业教育.高职本科》 2017年第12期［摘要］近年来，微生物在药学研究中被广泛应用，展现出良好的发展前景。
通过查阅相关的医学文献资料，了解到微生物与药学之间有密切的关系，通过对微生物进行转化和发酵，将其应用到药学研究及生产工作中，展现出微生物在药学中的应用价值及广阔的发展前景。
［关键词］微生物；药学；发酵［中图分类号］ R91［文献标志码］ A［文章编号］ 2096-0603（2017）34-0220-01一、微生物与药学的关系（1）微生物与药学存在着密切的关系，许多抗生素是微生物的代谢产物或合成的类似物，在小剂量情况下，能够有效抑制微生物的存活及生长，不会对宿主产生严重的毒性。
在临床应用过程中，抗生素起到了抑制病原菌生长的目的，被广泛应用于细菌感染性疾病的治疗中。
除了具备抗感染作用外，一些抗生素自身还具备较强的抗肿瘤活性，被应用于肿瘤化学治疗中。
（2）微生物在医药卫生方面被广泛应用，维生素及辅酶被大量应用。
（3）近年来，人们在微生物学检验的基础上加大了对药品卫生行业的关注力量，加大对药品卫生质量进行控制。
（4）药品及生物制剂被广泛应用于生物工程技术生产中，采用工程菌生产胰岛素、生长因子及干扰素等[1]。
二、微生物在药学中的应用（一）微生物转化在药学中的应用1.在手性药物合成中的应用不同的化合物光学活性不同，自身展现出了不同的生物学活性。
现阶段，手性药物拥有广阔的发展前景，拆分及不对称合成手性药物成为热点研究问题。
在生物体系中，酶展现出了高度的立体选择性，通过利用及筛选微生物或酶的过程，能够产生活性较高及立体结构专一的化合物，是一种可行性和有效性较高的方法。
例如，将氯-酮丁酸甲酯及乙酯作为底物，将酮基还原为羟基时，展现出较高的立体选择性。
通过生物转化的过程，不仅能够得到立体结构专一的手性化合物，同时也完成了对手性化合物的拆分。
微生物转化中的合成手性化合物被广泛应用于制药工业中。
第三篇 微生物在药学中的应用
为抑菌圈。不同浓度的抗生素其抑菌圈的直径大小不同，比
二剂量法
• 实验菌 • 培养基（双层平板） • 抗生素浓度范围（2：1或4：1） • 培养条件（温度，时间） • 举例 药物—硫酸奈替米星，572 U /mg 高剂量：低剂量 = 2：1（20 U /ml-10 U /ml） 实验菌—短小芽孢杆菌CMCC（B）63202
UH
SL
SH
UL
W=(SH+UH)-(SL+UL)
V=(UH+UL)-(SH+SL)
供试品与标准品效价比θ=D*antilg(IV/W) D一般为1，I一般为lg2
第十九章—药物的抗菌实验 （抗生素的药效学）
常用的方法
1 连续稀释法（serial dilution test） 液体稀释法（试管法） 琼脂平板倍比稀释法 2 琼脂扩散法（agar difussion test） （1）实验药物 （2）阳性对照药物 （3）阴性对照 – 滤纸片法 – 打洞法（挖孔法） – 管碟法 – 挖沟法
抗生素的效价测定
我国2010版药典规定：抗生素效价的测定采用微生物学的 方法。最常用的是琼脂扩散法中的管碟法。 （一）管碟法的设计原理
抗生素在一定的浓度范围内，其浓度的对数和抑菌圈的直
径成正比。Y=a+bX Y：抑菌圈直径，X：抗生素浓度的对数 在含有高度敏感性实验菌的琼脂平板上放置小钢管（牛津 杯），管内放入标准品和检品的溶液，经过培养，当抗生素 扩散至有效范围内就产生透明的无菌生长范围，常呈圆形，
（1）抗菌药物只要使用了足够时间，就会出现细菌 耐药性，如使用青霉素25年后出现耐青霉素肺炎 球菌、氟喹诺酮使用10年后出现了肠杆菌耐药； （2）耐药性是不断进化的，随着抗菌药物的应用， 耐药也从低度耐药向中度、高度耐药转化； （3）对一种抗菌药物耐药的微生物可能对其他抗菌 药物也耐药； （4）细菌耐药性的消亡很慢； （5）使用抗菌药物治疗后，患者容易携带耐药菌。
微生物在药学中的应用研究
微生物在药学中的应用研究微生物在药学中的应用研究微生物在药学中的应用正逐渐得到更多的关注和研究。
微生物包括细菌、真菌和病毒等不同种类的微生物，都能够对药学的发展产生重要的贡献。
本报告将对微生物在药学中的应用研究进行详细的阐述，包括微生物在药品发现、药品制造、药品质量控制以及临床使用等方面的应用。
一、微生物在药品发现方面的应用微生物在药品发现方面的应用，主要是指利用微生物来筛选和发现具有药用价值的化合物。
微生物能够生存在各种恶劣的环境中，而且具有丰富的代谢途径和机制。
因此，研究人员可以通过培养大量的微生物菌株，并针对其代谢产物进行分析和筛选，来发现更多有药用价值的化合物。
该领域的典型案例就是青霉素发现的过程。
青霉素是一种广泛应用于世界各地的抗生素。
而青霉素的发现，是在亚历山大·弗洛伦斯（Alexander Fleming）无意中发现了一种蓝色真菌，通过研究并发现其代谢产物具有杀菌作用，从而得到了青霉素。
二、微生物在药品制造方面的应用微生物在药品制造方面的应用，主要是指利用微生物来进行药品的合成和提取。
现代药物的生产离不开微生物的支持。
对于一些天然药物或者有机合成的药物，人工合成难度大或者成本过高，而利用微生物进行制造则能够大大降低成本。
从微生物的角度来看，它们具有丰富的代谢途径和机制，可对各种化合物进行代谢分解、转化等活动，为药品制造提供了多样化的选择。
比如，大量的抗生素类药物都是通过微生物发酵制造得到的。
三、微生物在药品质量控制方面的应用微生物在药品质量控制方面的应用，主要是指检测出药品中可能出现的各类微生物，以及微生物在药品中的生长状况、数量等。
通过对药品质量的控制，能够最大限度地保证药品的有效性和安全性，对预防、控制细菌感染非常重要。
在药品制造过程中，微生物检测非常重要。
如果微生物检测未能及时发现存在问题，就可能导致严重的质量问题，影响药品的效果和安全性。
因此，应用微生物检测技术进行质量控制，能够帮助制造商避免生产过程中出现的质量问题。
微生物在药学与医学中的应用教案
微生物在药学与医学中的应用教案一、教学目标1. 熟悉微生物在药物制剂及疾病治疗中的应用；2. 掌握微生物药物的分类、制备和贮存方法；3. 了解微生物在疾病防治中的重要作用。
二、教学内容1. 微生物药物的分类：（1）抗生素类：如青霉素、头孢菌素等；（2）生物制剂类：如重组蛋白、酶制剂等；（3）疫苗类：如水痘疫苗、流感疫苗等；（4）其他类：如革兰氏染色阴性菌。
2. 微生物药物的制备方法：（1）静态培养法：将微生物接种于含有营养物质的培养基中，进行静态培养。
（2）摇瓶培养法：将微生物接种于蛋白胨等含有营养物质的培养基中，放入摇床中进行不断摇动。
（3）大规模发酵法：将微生物接种于较大容积的发酵罐中，进行发酵制药。
3. 微生物药物的贮存方法：（1）低温贮藏法：将微生物制剂贮存在低于-20°C的环境中。
（2）干燥贮藏法：将微生物制剂贮存在干燥、通风的环境中，避免受潮。
（3）液氮贮藏法：将微生物制剂贮存在液氮中，可长时间保存。
4. 微生物在疾病治疗中的应用：（1）微生物药物的抗菌作用：抗生素可以抑制或杀死细菌，治疗由此引起的感染病。
（2）微生物药物的调节作用：如益生菌可以调节肠道菌群，改善肠道环境，提高免疫力。
三、教学方法1. 讲授+互动答疑；2. 视频展示微生物药物制备过程；3. 实验操作演示。
四、教学评价1. 学生理解微生物药物的分类、制备和贮存方法；2. 学生了解微生物在疾病治疗中的作用；3. 学生能够进行微生物药物的常规制备和贮存；4. 学生能够解决微生物制剂常见问题。
五、教学注意事项1. 实验操作必须遵守实验室安全规定；2. 精细学生实验操作，制剂性能会影响临床应用效果；3. 培养基、制剂取材时，要选择无菌环境；4. 对劣质制剂，要及时淘汰。
微生物在药物发现与开发中的应用研究
微生物在药物发现与开发中的应用研究在现代医学研究领域，微生物的应用已经成为一种重要的策略，为药物发现与开发提供了许多有益的资源和解决方案。
微生物可以从自然界中获得，也可以通过基因工程技术进行改造，从而具备发展对人类健康有益的新药物的潜力。
本文将探讨微生物在药物发现与开发中的应用研究，并介绍其中的关键技术和前沿进展。
第一部分：微生物在药物发现中的应用微生物在药物发现中的应用主要通过两种方式实现：天然产物筛选和合成生物学。
1. 天然产物筛选天然产物是指由微生物生产的具有生物活性的化合物。
通过对各种微生物株进行筛选和鉴定，可以发现许多具有显著药理活性的物质。
例如，链霉菌产生的青霉素具有广谱抗菌活性，卡马西平菌产生的替硝唑可用于治疗感染疾病。
利用微生物产生的这些天然产物，可以开发出新的药物。
2. 合成生物学合成生物学是一种新兴的研究领域，通过改造和设计微生物基因组，使其能够产生特定的化合物。
这种方法可以用于合成一系列复杂的天然产物，如抗生素和抗肿瘤化合物。
同时，合成生物学还可以利用微生物合成非天然产物，如合成人类胰岛素等。
第二部分：微生物在药物开发中的应用微生物在药物开发中的应用主要包括药物代谢与药代动力学研究、抗菌剂研发和微生物基因工程。
1. 药物代谢与药代动力学研究微生物是一种重要的代谢平台，可以用于研究药物在体内的代谢途径和药代动力学特征。
通过对微生物代谢组学和转录组学的研究，可以揭示药物的代谢途径和机制，为药代动力学研究提供重要依据。
2. 抗菌剂研发微生物是一种天然的抗菌剂生产工厂，通过对微生物的进一步研究，可以开发出更多新的抗菌剂。
此外，微生物的相互作用和竞争机制也可以用于开发抗菌剂的研究。
3. 微生物基因工程微生物基因工程是一种将目标基因导入微生物体内，达到优化产物表达和改进代谢途径的方法。
通过这种手段，可以提高药物生产的效率和产量，创造更多有益的药物。
第三部分：微生物在药物发现与开发中的前沿进展随着科学技术的不断进步，微生物在药物发现与开发中的应用也在不断发展。
微生物在药学中的应用_2022年学习资料
抗生素的含量测定-·效价potency：在同一条件下比较抗生素检品和标准品的抗-菌活性，从而得出检品的效价 -效价=（检品的抗菌活性/标准品的抗菌活性）×100%-·单位unit,u是衡量抗生素有效成分的具体尺度。 表示方法：-。重量单位-以抗生素生物活性部分的重量为单位，1mg=1000U-。类似重量单位-以抗生素盐类 品的重量为单位，1mg=1000U
打孔法-管碟法-1-2-3-挖沟法-4-分8-P82-5-A-B-C-A挖沟；B划线接种；C培养后抑菌情况
微生物学在药学中的应用-微生物制药（抗生素）-药物的体外抗菌试验-药物制剂的微生物学检查
药物制剂的微生物学检查-无菌制剂的无菌检查-口服及外用药物的微生物学检查
无菌检查-sterility test-·用于检查无菌的药品医疗器械、原料、辅料及其他-品种是否无菌的一种 法。-·各种注射剂、输液、手术眼科制剂必须保证无菌。
微生物学在药学中的应用-微生物制药（抗生素）-药物的体外抗菌试验-药物制剂的微生物学检查
抗生素antibiotics-一是生物在其生命活动过程中产生的（或由其他方-法获得的，能在低微浓度下有选择 抑制或影-响它种生物功能的有机化合物。-医疗用抗生素的特点：-有较大的差异毒力-生物活性强大而具有选择性易产生抗药性-毒副作用小，不易引起超敏反应-吸收快，血药浓度高等优点
抗药性/耐药性-drug resistance-微生物细胞（或肿瘤细胞）对于治疗-药物作用的耐受性。-超级 药菌
耐药性产生的生物化学机制-·产生耐药性酶-■细胞膜通透性的改变-■抗生素作用靶位的改变-·形成生物被膜
细菌对B-内酰胺类抗生素产生耐药性的三种主要机制-孔蛋白-A-外膜-肽聚糖-负-周质空间-质膜-鱼PBPPBP-孔蛋白UC-D-盒PBP-食B-内酰胺类药物-●正常的PBP-酶-药物结合物-自B-内酰胺酶-■异 的PBP-PBP:青霉素结合蛋白
抗生素-微生物在药学中的应用41页PPT
三、微生物发酵工业所用菌种
优良的微生物菌种是发酵工业的基础和关键，微生物资源非常 丰富，广泛分布于土壤、水和空气中，尤以土壤中为最多
1.从微生物分类学的角度把所需菌种分为：细菌类如短杆菌、 枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、梭状芽孢 杆菌等；酵母菌如啤酒酵母、酒精酵母、汉逊酵母和假丝酵 母等；霉菌如黄曲霉、红曲霉、青霉菌和赤霉菌等；放线菌 如各种抗生素，链、庆大等。
抗生素-微生物在药学中的应用
❖ 一 发酵的概念： ❖ 发酵是指利用生物体（包括微生物、植物
细胞、酵母菌等）的代谢功能，使有机物分 解的生物化学微生物菌体发酵
是以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。用于面包制作的酵母发酵及 用于人类或动物食品的微生物菌体蛋白发酵是比较传统的菌体发酵工业。 新的菌体发酵可用来生产药用真菌，如香菇菌、依赖虫蛹而生存的冬虫 夏草菌、与天麻共存的密环菌等药用菌。
2.作为工业微生物发酵使用的菌种，通常有以下特点：(1)具有 稳定的遗传学特性。(2)微生物生长和产物的合成对于基质没 有严格的要求。 (3)生长条件易于满足。(4)具有较高的各种 酶活力。（5）对于包含体，要求在细胞破碎是不易破碎，而 在目的产物的分离提出时，则易破碎。
四、微生物发酵的基本特征
1.微生物发酵过程是一个典型的化工过程。 2.微生物发酵过程是一个典型的代谢控制发酵。 3.微生物发酵工业又是一个有别于化工过程的一个工业。 微生物发酵主要有以下几个特征： （1）反应条件温和。通常由于微生物的生理特性，要求温
度为30℃～40℃、pH值中性偏酸性如酵母、霉菌、放线 菌的发酵和pH值中性偏碱性如细菌的发酵。 （2）无菌发酵，整个反应过程要求无菌。培养基无菌、空 气无菌、补料和取样要求无菌操作、某些工程菌，其尾 气也要求进行无菌处理。 （3）非连续性生产。微生物的生理特性决定了发酵过程的 非连续性，大部分的工业发酵是以间歇操作为基础进行 的，目前可以实现连续化生产的是啤酒的连续化生产。
17.微生物学在药学中的应用
微生物在药学中的应用Pharmaceutical Microbiology生命科学与技术学院徐旭东xu_xudong@（二）医疗用抗生素的特点1．差异毒力2．生物活性强、由不同的抗菌谱；MIC（minimal inhibitory concentration）：能抑制微生物生长所需的药物的最低浓度。
MBC（minimal bactericidal concentration ）：也称MLC(minimal lethal concentration)；3．不易产生耐药性、毒副作用小；4．不易引起超敏反应；5．吸收快，血浓度高；6．不易被血清蛋白结合而失活。
（三）抗生素的分类1．根据抗生素的产生来源分类（1）细菌产生的抗生素（2）放线菌产生的抗生素（3）真菌产生的抗生素（4）植物和动物产生的抗生素2．根据抗生素的化学结构进行分类（1）β-内酰胺类抗生素：青霉素、头孢菌素等。
（2）氨基糖苷类抗生素：链霉素、卡那霉素等。
（3）大环内酯类抗生素：红霉素、麦迪霉素等。
（4）四环类抗生素：四环素、金霉素等。
（5）多肽类抗生素：多粘菌素、杆菌肽等。
二、抗菌药作用机制1．抑制细菌细胞壁合成：–胞浆内粘肽前体的形成–胞浆膜阶段粘肽合成–胞浆外交叉联接过程2．影响胞浆膜通透性；3．抑制蛋白质合成；4．抑制核酸代谢（叶酸代谢；核酸合成）。
三、抗生素产生菌的分离和筛选土壤微生物的分离筛选早期鉴别分离精制临床前试验研究临床试验避免出现细菌的耐药性的措施：（1）合理使用抗生素；----避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素----不同的抗生素(或与其他药物)混合使用（2）筛选新的更有效的抗生素或对现有抗生素进行改造；（3）抗药机制的研究。
第二节氨基酸发酵1820年：水解蛋白质的方法开始制造氨基酸；1850年：化学方法合成了氨基酸；1956年：Kinoshita利用微生物直接发酵糖类生产谷氨酸，是现代发酵工业的重大突破，是氨基酸生产方法的重大革新；1973年：固定化菌体进行天冬氨酸的工业规模的生产。
微生物的药学应用
第一节 抗生素的分类
（一）抗细菌抗生素 抗细菌抗生素长期以来一直是抗生
素的主体，也是临床使用频率最高的药 物。
抗生素的分类（按照化学结构）
-内酰胺类抗生素：青霉素、头孢霉素等（抑制细胞壁合成，D-丙氨 酰-D-丙氨酸结构类似物，与转肽酶结合，使其永久钝化，使肽聚糖不能形 成交联）
氨基糖苷类抗生素：链霉素、卡那霉素、庆大霉素、 新霉素、春雷霉素、巴龙霉素等（抑制蛋白质合成，主要
现代微生物制药的基础主要是利用不同来源的细 菌、放线菌和霉菌等微生物，通过不同的分离培养技 术，让其产生多种多样的次级代谢产物，然后再通过 各种筛选技术和分析检测技术，寻找其中新的、具有 各种生理活性的次级代谢产物-微生物新药。
微生物的药用资源具有可再生性和巨大的开发潜 力。
目前微生物药物的研发越来越受到广泛的重视。 我国微生物资源极其丰富，寻找特有的微生物资源， 特别是对一些稀有微生物、极端环境微生物、海洋微 生物和植物内生微生物的研究利用，对促进更多微生 物的研发将有重大意义。
如：放线菌素D(多肽类，抗癌抗生素)
干扰RNA聚合酶转录，使RNA链延长停止
只能与dsDNA结合
不能与ssDNA结合
对DNA的复制无影响
类别 肽类 蒽环类 蛋白质类 博莱 霉素类 大环 内酯类 其他
微生物产生的或半合成的主要抗癌抗生素
抗生素名称
产生菌
放线菌素D Streptomyces parvullus
微生物药物 是指由微生物在其生命 活动中产生的具有生理活性的次级代谢产 物及其衍生物。
这些具有生理活性的次级代谢产物按 其生物活性分为抗生素，包括抗微生物感 染和抗肿瘤作用的抗生素、特异性的酶抑 制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化 剂等。
微生物转化在药学中的应用
微生物转化在药学中的应用微生物转化是指利用微生物产生的酶或细胞对化合物进行化学反应的过程。
这种技术在药学领域中具有广泛的应用价值，为药物研发、生产和应用带来了新的机遇和挑战。
本文将介绍微生物转化在药学中的应用领域，并举例说明其在制药工业中的重要性。
微生物转化在抗生素生产中发挥着重要作用。
例如，链霉素、红霉素等抗生素的生产都需要通过微生物转化来实现。
通过将微生物中的酶和抗生素分子结合，可以改变抗生素的化学结构，从而提高其药效和稳定性。
药物代谢研究是药物开发过程中至关重要的一环。
微生物转化可以为药物代谢研究提供有效的工具。
例如，通过将药物分子与微生物细胞或酶共培养，可以模拟药物在人体内的代谢过程，为药物疗效和不良反应的研究提供依据。
微生物转化还可以应用于活性先导化合物的发现。
通过将微生物细胞或酶与大量化合物共培养，可以筛选出能够被微生物转化成具有药效的化合物，从而发现新的药物候选。
微生物转化可以大大提高药物生产效率。
例如，利用微生物发酵生产抗生素，可以在短时间内实现大量生产，而且成本相对较低。
这不仅可以降低药品价格，还可以为制药企业带来更大的经济效益。
微生物转化在制药工业中的应用还可以降低生产成本。
例如，通过微生物转化技术，可以将一些价格昂贵的药物中间体转化为价格更为低廉的化合物。
这样可以降低药品生产成本，使更多人能够享受到高质量的医疗服务。
微生物转化还可以创新药物研发模式。
传统的药物研发模式通常需要投入大量的人力和物力资源，而且研发周期较长。
而利用微生物转化技术，可以通过大规模筛选寻找新的药物候选，并利用微生物细胞或酶进行药物代谢研究，这样不仅可以缩短药物研发周期，还可以降低研发成本。
微生物转化在制药工业中的另一个重要性是解决药物生产中的环境问题。
传统的药物生产过程往往会产生大量的废气、废水和废渣，对环境造成严重污染。
而利用微生物转化技术生产药物可以大大减少废物的产生，从而降低对环境的污染。
微生物转化在药学中具有广泛的应用前景和重要性。
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第二节 抗生素产生菌的分离 和筛选
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 2.改造现有的已知抗生素的产生菌 3.结构改造 4.新筛选方法 5.利用分子生物学技术设计新抗生素
第三节 抗生素的制备
两个阶段：
发酵 提取
一般生产流程
菌种 发酵
孢子制备
种子制备
发酵液预处理及压虑
各物合成代谢途径
酮戊二酸 + 乙酸CoA
高枸橼酸 高顺乌头酸
赖氨酸
青霉素
三、抗生素的生物合成及调控
以青霉素为例：
赖氨酸抑制青霉素合成 葡萄糖抑制青霉素合成
抗生素的使用
世界卫生组织调查显示
中国住院患者抗生素药物使用率高达80%，其 中使用广谱抗生素和联合使用两种以上抗生素 的占58%，远远高于30%的国际水平。专家建议 ，国家应当建立抗生素储备制度，严格限制其 使用，以备严重状况下使用。
生物活性强大，有不同抗菌谱： 极低浓度就有杀灭作用 MIC：能抑制微生物生长所需的最低浓度 抗菌谱：所能抑制或杀灭微生物的范围和所需剂
量。
良好的抗生素
不易产生抗药性 不易引起超敏反应 吸收快 血药浓度高，维持时间长
二、抗生素的分类
根据来源分类 根据化学结构分类： 1、内酰胺类：青霉素、头孢菌素 2、氨基糖苷类抗生素：链霉素 3、大环内酯类：红霉素、阿奇霉素 4、四环素类：金霉素、土霉素
随着几十年的不断研究和发展，又发现 了这类药物有许多新的用途，不但可以
预防和治疗由细菌引起的疾病，还可以 预防和治疗由支原体、立克次氏体 、原虫、真菌、霉菌等许多微生物 引起的各种疾病
所以从80年代初期把抗菌素称为抗生素.
医疗用抗生素需有如下基本要求：
差异毒性大： 对微生物或肿瘤细胞的抑制或杀灭 对机体损害程度,例如青霉素差异毒性大
1929年，弗莱明发现了青霉素，并证明 了其在医学上的作用，但是青霉素的工 业化生产却限制了他的广泛应用，特别 是20世纪的三、四十年代广泛流行的肺 结核，以及第二次世界大战期间大量的 伤病员，推动了青霉素工业化生产的科 学研究与开发。
当时，1000个300ml的三角瓶连续摇动7 天，方能生产出80万单位的青霉素1只， 可见……。后来美国的化学工程师参与 了青霉素的工业化生产的研究，发明了 一个2吨的通气搅拌发酵罐，……
第三篇 微生物在药学中的应用
17章 抗生素
发酵的概念
原来是指:酵母菌在厌氧条件下分解碳水 化合物释放能量以及得到产物的过程
现在:利用培养微生物来制得产物的任何 过程. 可分为:厌氧发酵 需氧发酵
浅层发酵 深层发酵
微生物发酵的概念
定义：是指利用生物的、物理的、化学 的方法，人为的改变了微生物的生长代 谢途径，使之合成、积累、分泌我们所 需要的产品的过程。
提取及精制 成品检验
成品
发酵阶段 现代抗生素发酵的一般特点
1.需氧发酵:通入无菌空气,机械搅拌 2.深层发酵:大型发酵罐内进行，大规模生
长
3.纯种发酵:防止杂菌及噬菌体得污染
孢子制备 开始阶段
1.制备目的:将沙土管保存的菌种进行培养, 制备孢子
2.种子制备 目的:孢子发芽,获得菌丝体
发酵 关键阶段
第四节 生物合成机制
次级代谢产物的概念:指那些由微生物合 成的,但对微生物的生长,繁殖无明显影响 的各种代谢产物.如下特点: 1.对微生物的生长,繁殖无明显影响 2.与初级代谢紧密相联 先初级再次级 3.在一定条件下能大量合成.
初级代谢 指微生物合成为它们在生长和 繁殖中所必须的物质 例如 糖 氨基酸
第一节 抗生素的概念和分类
抗生素：是生物（包括微生物、植物和 动物）在其生命活动过程中所产生的， 能在低微浓度下有选择性地抑制或影响 它种生物机能的有机物质。
抗生素曾名"抗菌素"
抗生素和抗菌素是在不同时期对同一类 药物的不同称呼，而抗生素在预防、治 疗畜禽等动物疾病的范围上要大于抗菌 素。
从最早发现用青霉素治疗细菌性疾病开 始，就把这类由某些生物产生的代谢产 物和后来发现可用人工合成或半合成方 法制得的物质称为抗菌素。
误区二：
新药比老药好。不少人认为抗生素“
越新越好”“越贵越好”“越高级越好 ”。其实每种抗生素优势劣势各不相同 ，一般要因病、因人而选择。有的老药 药效比较稳定，价格也便宜，再加上人 们不经常使用，疗效反而可能更好。
误区三：抗生素是消炎药。
实际上抗生素仅适用于由细菌引起的炎症，而 对由病毒引起的炎症就没有疗效。而且，人体 内存在大量正常有益的菌群，这些菌群互相制 约，保持体内的微生态平衡。
两者之间的关系
许多抗生素等次级代谢产物的基本结构
是由少数几种初级代谢产物构成的，所 以次级代谢产物是以初级代谢产 物为母体衍生出来的，次级代谢途
径并不是独立的，而是与初级代谢途径 有密切关系的，
二.抗生素生物合成的代谢途径
营养物摄 入细胞
初级代谢各 中间产物
小分子的抗生 素前体物质
前提物质经修 饰,碳架重排
素使用上存在六大误区，由于滥用抗菌
药危害无穷，患者应当在医生指导下合 理使用抗菌药物。
误区一：
抗生素越多药效越好。许多病人使用普
通抗生素一两天后见没有明显好转，就要求医 生用其它更新的抗生素，或增加使用其它抗生 素。其实，对急性感染，抗生素一般要用3—5 天。抗生素使用的原则是能用低级的不用高级 的，用一种能解决问题的就不用两种，轻度或 中度感染一般不联合使用抗生素。
但抗生素的药效有赖于其有效的血药浓 度，如达不到有效的血药浓度，不但不 能彻底杀灭细菌，反而会使细菌产生耐 药性。
参考资料
微生物工程工艺原理 华南理工大学出版社 主编 姚汝华
End
世卫组织曾发出警告：世界各国滥用抗生素使 一度可以治疗的疾病变得难以治愈。以肺炎链 球菌为例，对青霉素耐药的肺炎链球菌比例已 从1995年的21%增加到1998年的25%，人类将面 临对曾经最容易治疗的肺炎链球菌性肺炎而难 以治疗的窘境。
国家食品药品监督管理局规定，从04,7月 1日起在药店购买处方类抗生素需凭医生 处方。有关专家指出，目前人们在抗生
目的:菌丝体产生抗生素
发酵过程应注意的因素
无菌操作 营养需要 供给微生物生长繁殖所需营养 PH值 保持恒定 温度 因为有酶的催化，需要合适的温度 前体:抗生素分子的前身或其组成的一部分 通气/搅拌/消沫 发酵终点判断
发酵液预处理及其提取阶段
主要任务:除去发酵液内的杂质离子及蛋 白质,并经过压滤,使菌丝和滤液分开. 常用的提取方法: 1.溶媒萃取法 2.离子交换法 3.沉淀法 4.吸附法
如果用抗生素治疗非细菌性炎症，会引起菌群 失调，招致其他疾病的发生。日常生活中经常 发生的局部软组织的淤血、红肿、疼痛，过敏 反应引起的接触性皮炎、药物性皮炎以及病毒 引起的炎症等，都不宜使用抗生素来进行治疗 。
误区四：无规律服用抗生素
许多人患病后，病情较重时尚能按时按 量服药，一旦病情缓解，服药便随心所 欲。