微生物制药(发酵工程技术概论) ppt课件
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酶抑制剂举例1
α -葡萄糖苷酶抑制剂：影响碳水化合物吸收， 主要降糖机制为：抑制小肠刷状缘上各种α-葡萄 糖苷酶，使多糖分解为葡萄糖的速度减慢。 α -葡萄糖苷酶抑制剂 代表药物有阿卡波糖、米 格列醇和伏格列波糖。 优点：降低餐后血糖而对降低空腹血糖无作用、 安全和不增加胰岛素分泌。
依博素对类风湿性关节炎有明显的抗炎镇痛活性。
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14
受体拮抗剂举例2
丙谷胺（蒙胃顿）
作用机理：为胃泌素受体拮抗剂，有抑制胃酸和胃蛋白 酶分泌的作用。
功 能：于十二指肠溃疡，尤适用于慢性胃酸过多所致 的溃疡、胃炎。
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15
微生物产生的免疫调节剂
免疫反应：机体防御机制，自稳机制；
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抗微生物
名称
药物举例
产生菌
抗性
作用机制
β - 内 酰 青霉素,碳 耐内酰胺链霉 G ＋ 和 G - , 抑制细菌细 胺类 青霉烯,头 菌；卡特利链 有 些 产 酶 胞壁黏肽的 孢菌素C 霉菌 抑制剂 合成
氨 基 糖 链 霉 素 ， 主是链霉菌属 苷类 新 霉 素 ， 和小单胞菌属 卡那霉素， 庆大 广谱抗细 菌，有些 有抗分枝 杆菌活性 抑制蛋白质 的 合 成 (30S,50S 结 合,密码误 读)
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5
二 微生物来源药物的种类与用途
微生物 产生的 活性物 质
抗感染 的抗生 素
AA， 维生素 酶 核酸
抗肿瘤 抗生素
酶抑制 剂
受体拮 抗剂
免疫调 节剂及 其他
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6
抗微生物感染的抗生素
作用机制 举例
抑制细胞壁生物合成 β－内酰胺类抗生素 ，如青霉素，头孢菌
素等
作用于细胞膜
多粘菌素，短杆菌肽S等
免疫调节剂：影响机体免疫功能的物质；
免疫增强剂：促进低下的免疫功能恢复正常或防止免疫 功能降低的药物，如干扰素；
免疫抑制剂：抑制与免疫有关细胞的增殖和功能，减低 机体免疫反应。
Why？
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免疫抑制剂举例
Biblioteka Baidu
器官移植中，抑制移植物抗宿主反应和宿主抗抑制反 应。 风湿性疾病（人体的免疫功能亢进引起）：免疫抑制 剂。 目前常用的免疫抑制剂有烷化剂，如环磷酰胺和抗代 谢药，甲氨喋呤及硫唑嘌呤等。 顾觉奋（2000）,微生物来源的免疫抑制剂及其作用机 制，药学进展。
第三章 微生物制药
微生物产生的生物药物； 微生物发酵过程概论； 微生物发酵药物制造实例。
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1
第一节
微生物产生的生物药物
微生物来源药物的特点 ；
微生物药物的定义 微生物药物的种类； 抗生素； 微生物来源药物的研究前景。
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2
一 微生物来源药物的特点
资源丰富；
容易改造：能将现代生物技术应用到微生物育种中；
生产简单，易于实现工业化生产，设备通用。
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3
二 微生物药物的定义
由微生物在其生命活动过程中产生的具有生理活性（或 称药理活性）的次级代谢产物及其衍生物；
应用微生物直接合成或通过微生物转化生产的临床上治 疗人类多种疾病的药物。
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4
次级代谢产物
次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学 结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是微 生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素、毒素、激素、 色素等。不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相 同，他们可能积累在细胞内，也可能排到外环境中。
四 环 素 四 环 素 ， 产生菌均为链 广 谱 抗 细 阻断肽链的 类 土霉素等 霉菌 菌活性 延长 ( 与 30S 结合)
抗微生物 名称 例子 产生菌 抗性 作用机制
大 环 红霉素 均 为 链 主抗G＋细菌军 抑制肽转移反应，阻 内 酯 螺 旋 霉 霉菌 团菌、支、衣 断蛋白质合成 类 原体 素 紫 霉 紫霉素 链 霉 和 有G+,G-抗菌活 作用于 30S ， 50S ，抑 素类 结 核 放 链 轮 丝 性，主抗结核 制蛋白质合成起始反 杆菌 应和转位反应 线菌素 菌属 糖 肽 万 古 霉 稀 有 放 G + , 对 肠 球 菌 抑制细菌细胞壁黏肽 类 素等 线菌 有较强抗菌性 的合成 多 烯 两 性 霉 主 要 是 主要作用于真 与细胞膜中的固醇结 类 素 , 制 链霉菌 菌 合改变细胞膜通透性， 霉菌素 影响正常代谢。
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微生物来源的具有抗血栓、 抗肿瘤、 抗炎等作用的酶制剂均 有研究与报道。
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微生物产生的受体拮抗剂
受体与配体的相互作用：受体与相应的配体（ligand） 有高度亲和力，并能特异性结合，也可被配体饱和； 如激素等的作用； 新药发现的重要策略之一，药物作用靶位有45％是受体。
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13
受体拮抗剂举例1
炎症：炎症是机体对各种致炎因素引起组织损害而产 生的一种基本病理过程，它和许多难以治愈的自身免 疫性疾病如类风湿性关节炎、免疫缺陷疾病、癌症、 心血管疾病等具有密切关系。
炎症反应和免疫应答密切交织，参与炎症反应的细胞 因子众多。
以炎症细胞因子受体为靶位建立受体拮抗剂可以达到 降低细胞因子活性、治疗炎症等疾病的目的。
作用于蛋白质生物合 链霉素、苦霉素、红霉素 成体系 作用于核酸与核酸合 放线菌素 、安莎类抗生素 、利福 成体系 霉素SV、利福平、利福定利福酰胺
作用于能量代谢体系 如癣可宁，缬霉素，短杆菌素S等
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抗肿瘤抗生素
500 余种。主要有蒽环类、丝裂烷类、博莱霉素类、 色霉素类，放线菌素类，烯炔类抗生素。 目前，阿霉素、丝裂霉素、博莱霉素（争光霉素）、 放线菌素 D （更生霉素）、红比霉素（正定霉素）、 平阳霉素等已成为肿瘤治疗中常用的药物。
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8
微生物产生的酶抑制剂
酶抑制剂 (PI) ：对特定酶有抑制作用的小分子 量蛋白质。在调节酶活性和物质代谢等方面起 着重要的作用，近年来发现在许多疾病及病理 过程中有控制作用； 人胆固醇合成限速酶 HMG-CoA 还原酶抑制剂— —微生物来源的新型降血脂药； 举例：β－半乳糖苷酶抑制剂可扰乱膜上与特 定蛋白连接的聚糖，从而可用于抗艾滋病毒的 感染和肿瘤细胞转移。
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10
H5N1神经氨酸酶抑制剂鉴定试剂盒是一个鉴定禽流感 病毒H5N1神经氨酸酶抑制剂的试剂盒。 禽流感病毒在其外壳上有两种糖蛋白：
H—血凝素Hemagglutinin，
酶抑制剂举例2
N—神经氨酸酶（也称唾液酸酶 ）Neyramidinase
血凝素H—病毒入侵的“开路先锋”，和细胞膜上的蛋白 结合，在细胞膜上打开一个通道，使得病毒能进入细胞。 N—通过水解的方式切断病毒和宿主细胞膜的最后联系， 使病毒脱离寄主细胞。
酶抑制剂举例1
α -葡萄糖苷酶抑制剂：影响碳水化合物吸收， 主要降糖机制为：抑制小肠刷状缘上各种α-葡萄 糖苷酶，使多糖分解为葡萄糖的速度减慢。 α -葡萄糖苷酶抑制剂 代表药物有阿卡波糖、米 格列醇和伏格列波糖。 优点：降低餐后血糖而对降低空腹血糖无作用、 安全和不增加胰岛素分泌。
依博素对类风湿性关节炎有明显的抗炎镇痛活性。
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受体拮抗剂举例2
丙谷胺（蒙胃顿）
作用机理：为胃泌素受体拮抗剂，有抑制胃酸和胃蛋白 酶分泌的作用。
功 能：于十二指肠溃疡，尤适用于慢性胃酸过多所致 的溃疡、胃炎。
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微生物产生的免疫调节剂
免疫反应：机体防御机制，自稳机制；
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抗微生物
名称
药物举例
产生菌
抗性
作用机制
β - 内 酰 青霉素,碳 耐内酰胺链霉 G ＋ 和 G - , 抑制细菌细 胺类 青霉烯,头 菌；卡特利链 有 些 产 酶 胞壁黏肽的 孢菌素C 霉菌 抑制剂 合成
氨 基 糖 链 霉 素 ， 主是链霉菌属 苷类 新 霉 素 ， 和小单胞菌属 卡那霉素， 庆大 广谱抗细 菌，有些 有抗分枝 杆菌活性 抑制蛋白质 的 合 成 (30S,50S 结 合,密码误 读)
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二 微生物来源药物的种类与用途
微生物 产生的 活性物 质
抗感染 的抗生 素
AA， 维生素 酶 核酸
抗肿瘤 抗生素
酶抑制 剂
受体拮 抗剂
免疫调 节剂及 其他
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6
抗微生物感染的抗生素
作用机制 举例
抑制细胞壁生物合成 β－内酰胺类抗生素 ，如青霉素，头孢菌
素等
作用于细胞膜
多粘菌素，短杆菌肽S等
免疫调节剂：影响机体免疫功能的物质；
免疫增强剂：促进低下的免疫功能恢复正常或防止免疫 功能降低的药物，如干扰素；
免疫抑制剂：抑制与免疫有关细胞的增殖和功能，减低 机体免疫反应。
Why？
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免疫抑制剂举例
Biblioteka Baidu
器官移植中，抑制移植物抗宿主反应和宿主抗抑制反 应。 风湿性疾病（人体的免疫功能亢进引起）：免疫抑制 剂。 目前常用的免疫抑制剂有烷化剂，如环磷酰胺和抗代 谢药，甲氨喋呤及硫唑嘌呤等。 顾觉奋（2000）,微生物来源的免疫抑制剂及其作用机 制，药学进展。
第三章 微生物制药
微生物产生的生物药物； 微生物发酵过程概论； 微生物发酵药物制造实例。
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1
第一节
微生物产生的生物药物
微生物来源药物的特点 ；
微生物药物的定义 微生物药物的种类； 抗生素； 微生物来源药物的研究前景。
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2
一 微生物来源药物的特点
资源丰富；
容易改造：能将现代生物技术应用到微生物育种中；
生产简单，易于实现工业化生产，设备通用。
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3
二 微生物药物的定义
由微生物在其生命活动过程中产生的具有生理活性（或 称药理活性）的次级代谢产物及其衍生物；
应用微生物直接合成或通过微生物转化生产的临床上治 疗人类多种疾病的药物。
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4
次级代谢产物
次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学 结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是微 生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素、毒素、激素、 色素等。不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相 同，他们可能积累在细胞内，也可能排到外环境中。
四 环 素 四 环 素 ， 产生菌均为链 广 谱 抗 细 阻断肽链的 类 土霉素等 霉菌 菌活性 延长 ( 与 30S 结合)
抗微生物 名称 例子 产生菌 抗性 作用机制
大 环 红霉素 均 为 链 主抗G＋细菌军 抑制肽转移反应，阻 内 酯 螺 旋 霉 霉菌 团菌、支、衣 断蛋白质合成 类 原体 素 紫 霉 紫霉素 链 霉 和 有G+,G-抗菌活 作用于 30S ， 50S ，抑 素类 结 核 放 链 轮 丝 性，主抗结核 制蛋白质合成起始反 杆菌 应和转位反应 线菌素 菌属 糖 肽 万 古 霉 稀 有 放 G + , 对 肠 球 菌 抑制细菌细胞壁黏肽 类 素等 线菌 有较强抗菌性 的合成 多 烯 两 性 霉 主 要 是 主要作用于真 与细胞膜中的固醇结 类 素 , 制 链霉菌 菌 合改变细胞膜通透性， 霉菌素 影响正常代谢。
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11
微生物来源的具有抗血栓、 抗肿瘤、 抗炎等作用的酶制剂均 有研究与报道。
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12
微生物产生的受体拮抗剂
受体与配体的相互作用：受体与相应的配体（ligand） 有高度亲和力，并能特异性结合，也可被配体饱和； 如激素等的作用； 新药发现的重要策略之一，药物作用靶位有45％是受体。
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受体拮抗剂举例1
炎症：炎症是机体对各种致炎因素引起组织损害而产 生的一种基本病理过程，它和许多难以治愈的自身免 疫性疾病如类风湿性关节炎、免疫缺陷疾病、癌症、 心血管疾病等具有密切关系。
炎症反应和免疫应答密切交织，参与炎症反应的细胞 因子众多。
以炎症细胞因子受体为靶位建立受体拮抗剂可以达到 降低细胞因子活性、治疗炎症等疾病的目的。
作用于蛋白质生物合 链霉素、苦霉素、红霉素 成体系 作用于核酸与核酸合 放线菌素 、安莎类抗生素 、利福 成体系 霉素SV、利福平、利福定利福酰胺
作用于能量代谢体系 如癣可宁，缬霉素，短杆菌素S等
医学资源 7
抗肿瘤抗生素
500 余种。主要有蒽环类、丝裂烷类、博莱霉素类、 色霉素类，放线菌素类，烯炔类抗生素。 目前，阿霉素、丝裂霉素、博莱霉素（争光霉素）、 放线菌素 D （更生霉素）、红比霉素（正定霉素）、 平阳霉素等已成为肿瘤治疗中常用的药物。
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微生物产生的酶抑制剂
酶抑制剂 (PI) ：对特定酶有抑制作用的小分子 量蛋白质。在调节酶活性和物质代谢等方面起 着重要的作用，近年来发现在许多疾病及病理 过程中有控制作用； 人胆固醇合成限速酶 HMG-CoA 还原酶抑制剂— —微生物来源的新型降血脂药； 举例：β－半乳糖苷酶抑制剂可扰乱膜上与特 定蛋白连接的聚糖，从而可用于抗艾滋病毒的 感染和肿瘤细胞转移。
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H5N1神经氨酸酶抑制剂鉴定试剂盒是一个鉴定禽流感 病毒H5N1神经氨酸酶抑制剂的试剂盒。 禽流感病毒在其外壳上有两种糖蛋白：
H—血凝素Hemagglutinin，
酶抑制剂举例2
N—神经氨酸酶（也称唾液酸酶 ）Neyramidinase
血凝素H—病毒入侵的“开路先锋”，和细胞膜上的蛋白 结合，在细胞膜上打开一个通道，使得病毒能进入细胞。 N—通过水解的方式切断病毒和宿主细胞膜的最后联系， 使病毒脱离寄主细胞。