微生物药物学重点
微生物药物学
微生物药物:由微生物在其生命活动过程中产生的、在低微浓度下具有生理活动的次级代谢产物及其衍生物。
微生物制药:利用微生物技术,通过高度工程化的新型综合技术,以利用微生物反应过程为基础,依赖于微生物机体在反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物,通过分离纯化进行提取精制,并最终制剂成型来实现药物产品的生产。
抗肿瘤抗生素:由微生物发酵产生的具有抗肿瘤活性的化学物质。
农用抗虫抗生素:农用抗生素在作物生产上的应用主要是防治作物病害、虫害、草害以及植物生长调节剂和抗病毒制剂等方面。
次级代谢: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。
免疫抑制:抑制与免疫有关细胞的增值和功能,减低机体免疫反应。
微生物转化反应:准确地说应该是利用微生物代谢过程中某一个酶或者一组酶系对底物进行催化反应称为微生物转化反应。
抗菌肽:是一类带正电荷的两亲性小分子肽的总称,通常含有11~50个氨基酸残基。
1.当前寻找微生物药物的基本途径和方法主要有哪些?1)建立新的筛选模型,寻找微生物新药2)扩大微生物来源,寻找微生物新药3)以微生物来源的生理活性物质为先导化合物,进行化学改造寻找效果更好的微生物药物4)应用次级代谢产物的生物合成原理,“创造”微生物新药5)利用基因工程技术,构建能产生“非天然的天然”微生物新药的基因工程菌6)利用宏基因组技术,培养难培养的微生物2.发酵菌种选育要求?生产力:能在廉价的培养基上迅速生长,所需代谢产物的产量高,其它类代谢产物少;操作性:培养条件简单,发酵易控制,产品易分离;稳定性:抗噬菌体能力强,菌种纯粹,遗传性状稳定、不易变异退化;安全性:非病原菌,不产生有害生物活性物质或毒素。
3.pH对生物生长和代谢的影响?1)影响酶的活性2)影响微生物细胞的结构影响细胞膜所带电荷的状态,改变细胞膜的通透性。
影响营养物质的吸收和代谢产物的排泄,影响新陈代谢的进行。
微生物与生化药学 主修课程
微生物与生化药学是一门涉及微生物学和生化学的综合学科,主要研究微生物在药物研发、生产和治疗等方面的应用。
下面是一个可能的微生物与生化药学主修课程列表:1. 微生物学基础-介绍微生物的分类、形态结构、生理特性和生态功能。
-探讨微生物在药物研发和生产中的应用。
2. 生物化学-深入了解生物分子、代谢途径和酶学等基本概念。
-探索生物化学在药物研发和治疗中的应用。
3. 药物化学-介绍药物的化学结构、性质和合成方法。
-研究药物在体内的代谢途径和药效学。
4. 微生物药物学-研究微生物来源的药物,如抗生素和抗真菌药物。
-探讨微生物药物的生产工艺和质量控制。
5. 生化药物学-研究生物来源的药物,如激素和酶制剂。
-分析生化药物的作用机制和临床应用。
6. 药物代谢与药效学-探索药物在体内的代谢途径和药物动力学。
-研究药物与受体的相互作用以及药物的药效学。
7. 微生物遗传学-了解微生物的遗传物质和遗传变异机制。
-研究微生物遗传学在抗菌药物研发和抗性机制中的应用。
8. 生物制药技术-介绍生物制药的基本原理和常用技术,如基因工程和发酵工艺。
-分析生物制药技术在药物研发和生产中的应用。
9. 药物分析与质量控制-学习药物分析方法和质量控制标准。
-实践药物质量控制的相关技术和方法。
10. 药物安全与药理学-探讨药物的毒理学和不良反应。
-研究药物在人体内的作用机制和药理学。
以上是一个基本的微生物与生化药学主修课程列表,具体课程设置可能因学校和课程安排而有所不同。
在学习过程中,还可以通过实验室实践、科研项目和实习等方式进一步加深对微生物与生化药学的理解和应用。
药物微生物学与药物质量控制
药物微生物学与药物质量控制药物微生物学是研究微生物与药物之间的相互作用的学科,重点关注药物的微生物污染、微生物的耐药性以及微生物对药物的降解等问题。
而药物质量控制则是保证药物质量的重要手段,其中包括药物微生物学的研究结果。
本文将探讨药物微生物学在药物质量控制中的应用,并讨论如何有效地检测和控制药物微生物污染。
1. 药物微生物学的基本概念药物微生物学是研究微生物与药物之间的相互关系的学科。
微生物主要包括细菌、真菌和病毒等,它们与药物之间的相互作用可能导致药物的降解、失效或者产生毒性反应。
因此,药物的微生物学研究对于药物质量的检测和控制至关重要。
2. 药物微生物污染的影响药物微生物污染是指药物制剂中存在的微生物数量超过了规定的限度。
药物微生物污染的存在会导致药物的稳定性下降,药物的活性成分降解,从而影响药物的疗效。
此外,微生物污染还可能导致药物的变质、致病菌的传播以及患者的感染等问题。
3. 药物微生物检测的方法为了检测药物中的微生物污染,目前常用的方法包括生物学方法和化学方法。
生物学方法主要是通过培养微生物并观察其生长情况来判断药物中是否存在微生物。
而化学方法则是通过检测微生物代谢产物或者微生物DNA等来确定药物中的微生物污染情况。
这些方法的选择会根据具体情况而定,但都要求准确、可靠以及对药物本身没有损害。
4. 药物微生物污染的控制药物微生物污染的控制是保证药物质量的关键环节之一。
为了控制微生物污染,制药业务常采取以下措施:例如,在药物制造过程中严格控制生产环境的洁净度,以防止外界的微生物污染;同时,药物的原料也要经过严格的微生物检测和筛选,确保原材料的纯净性和安全性;此外,定期对生产设备进行维护和清洁,以最大限度地降低微生物污染的概率;最后,药物制剂在包装和储存过程中也需要注意防止微生物污染的发生。
5. 药物微生物学与药物质量控制的前景随着制药行业的发展,对于药物质量的要求不断提高,药物微生物学的研究与应用也将变得越来越重要。
医学微生物学复习要点重点总结
医学微生物学复习要点重点总结1.微生物分类:微生物包括细菌、真菌、病毒、寄生虫等不同种类。
其中,细菌是单细胞微生物,可以根据形态、生理特征、遗传关系等进行分类。
真菌是真核生物,广泛存在于自然界中的土壤和植物中。
病毒是非细胞生物,需要寄生于宿主细胞才能进行复制。
寄生虫包括原生动物和蠕虫两大类。
2.微生物结构:细菌由细胞壁、细胞膜、细胞质和核酸组成。
真菌由菌丝、子实体和分生孢子组成。
病毒包含核酸(DNA或RNA)和蛋白质壳体。
寄生虫的结构因种类不同而不同。
3.微生物繁殖和生长:细菌通过二分裂来复制自身,生长速度快。
真菌以分生孢子的方式进行繁殖。
病毒需要寄生于宿主细胞进行复制。
寄生虫有多种繁殖方式,包括卵的产生和分裂。
4.微生物的致病机制:微生物可以通过多种方式引起疾病。
细菌可以通过产生毒素、刺激宿主免疫反应、侵入宿主组织等方式引起疾病。
真菌可以通过产生毒素、机械破坏和刺激宿主免疫反应等方式引起疾病。
病毒通过寄生于宿主细胞进行复制,对宿主细胞造成损害,引起疾病。
寄生虫可以通过侵入宿主组织、摧毁宿主细胞、干扰宿主机体等方式引起疾病。
5.微生物的诊断方法:微生物的诊断常常依赖于细菌培养和分离、病毒血清学检测、核酸检测、显微镜检查等方法。
细菌培养和分离可以通过培养基、温度、气体等条件来筛选和培养细菌。
病毒血清学检测通过检测宿主体液中的抗体来进行诊断。
核酸检测是利用特异性引物和放大技术来检测病原体的核酸。
显微镜检查可以观察细菌、真菌、寄生虫等的形态和结构。
6.微生物的预防和控制:微生物疾病的预防和控制包括个人防护措施、社区防控措施和医疗机构控制措施。
个人防护措施包括手卫生、面罩和个人防护装备的使用等。
社区防控措施包括检疫、消毒、卫生教育和疫苗接种等。
医疗机构控制措施包括手卫生、环境清洁、医疗废物管理等。
7.抗菌药物和耐药性:抗菌药物是治疗细菌感染的常用药物。
抗菌药物可以通过不同机制抑制细菌的生长和复制。
耐药性是指细菌对抗菌药物的抵抗能力增强。
医学微生物学复习要点重点总结
医学微生物学复习要点重点总结1.微生物的分类与特点:-根据形态特征可分为细菌、真菌、病毒、寄生虫等。
-细菌是单细胞的原核生物,可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。
-真菌分为真菌和酵母菌,对糖类有较好的利用能力。
-病毒是核酸包裹在蛋白质外壳中的微生物,不能自主繁殖。
-寄生虫包括原虫、线虫和吸虫等,以细胞病原为主。
2.微生物的培养与鉴定:-培养微生物可通过无菌技术和培养基进行。
-常用的培养基有富养基、选择性和差异培养基等。
-鉴定微生物可通过生理生化特性、形态特征和分子生物学方法等。
3.微生物的致病机制:-细菌通过侵袭性和毒性产生疾病,可以通过感染、产生毒素和刺激宿主免疫反应等途径。
-病毒通过侵入宿主细胞,复制自身基因组并释放新的病毒颗粒来引发感染。
-真菌通过侵袭宿主组织或产生毒力因子来导致疾病。
-寄生虫通过宿主的体液或组织进行营养摄取和生殖,同时会导致宿主免疫反应。
4.常见微生物性疾病:-呼吸道感染:如肺炎、流行性感冒等,常见病原体有肺炎链球菌和流感病毒等。
-胃肠道感染:如细菌性食物中毒、霍乱等,常见病原体有大肠杆菌和沙门氏菌等。
-皮肤感染:如疖、蜂窝组织炎等,常见病原体有葡萄球菌和链球菌等。
-泌尿生殖道感染:如尿路感染、淋病等,常见病原体有大肠杆菌和淋球菌等。
-血液感染:如败血症、疟疾等,常见病原体有金黄色葡萄球菌和疟原虫等。
5.抗微生物药物的应用:-抗生素:如青霉素、头孢菌素等,用于治疗细菌感染。
-抗真菌药物:如抗念珠菌药物、广谱抗真菌药物等,用于治疗真菌感染。
-抗病毒药物:如抗流感药物、抗艾滋病病毒药物等,用于治疗病毒感染。
-抗寄生虫药物:如抗疟疾药物、抗寄生虫原虫药物等,用于治疗寄生虫感染。
6.感染控制与预防:-感染控制重点包括手卫生、消毒、隔离和个人防护等。
-预防包括疫苗接种、健康教育和环境控制等。
在复习医学微生物学时,应重点掌握微生物的分类和特点,了解微生物的培养与鉴定方法,掌握微生物的致病机制和常见微生物性疾病,以及抗微生物药物的应用和感染控制与预防措施。
微生物与生化药学
微生物与生化药学微生物与生化药学1、微生物药物的概述微生物药物是指利用微生物制造出的药物,包括细菌、真菌、病毒产生的药物,如抗生素、免疫抑制剂、类风湿药等。
一些生物体,如酵母菌、大肠杆菌、放线菌、人类乳头瘤病毒等,可以被用于生产药物。
目前,已经开发出了许多微生物药物,为人类健康做出了重要贡献。
2、微生物药物的分类根据来源微生物的种类,微生物药物可以主要分为菌类、病毒类、真菌类等。
(1) 菌类菌类包括产生抗生素的放线菌、产生酶的酵母菌等。
抗生素是一类能抑制或杀死细菌的药物,主要以青霉素、链霉素等为代表。
(2) 病毒类病毒类主要包括人类乳头瘤病毒、腺病毒等病毒。
它们可以被制造成疫苗,用于预防疾病。
(3) 真菌类真菌类主要以酵母菌为代表,它们可以生产酶、抑菌素等药物。
抑菌素主要是用于治疗真菌感染,如霉菌感染等。
此外,还有单细胞微生物中的海藻类、原生动物类等可以被用于制造药物。
3、微生物药物的研究微生物药物的研究主要包括药物的筛选、发酵、提取、纯化等环节。
首先,需要筛选出有生物活性的菌株,然后对这些菌株进行培养和发酵,生产所需的药物。
接下来,需要进行提取和纯化,以获得纯净的药物。
微生物药物的研究是一个复杂的过程,需要综合运用化学、生物、微生物学等多学科知识。
其中,微生物学是一个重要的学科,它涉及了微生物的分类、生态学、生理学、遗传学、分子生物学等多个方面。
4、生化药学的概述生化药学是一门研究药物在体内过程的学科,主要涉及药物的吸收、分布、代谢、排泄等过程,旨在探索药物在体内的作用机制,并提高药物疗效和安全性。
生化药学是一个交叉学科,涉及了化学、生物学、药物学等多个领域的学科。
随着现代生物技术的发展,生化药学的意义愈发重要。
5、生化药物的机制生化药物在体内作用的机制是多方面的。
其主要作用方式包括:改变细胞内酶的活性,调节细胞的信号转导途径,调节体液平衡,调节免疫系统等。
具体来讲,当生物医药产品进入人体后,它会在体内发生一系列的生化反应,包括被吸收、分布、代谢、排泄等过程。
微生物药物学第四章 第四节 糖肽类抗生素
万古霉素与N-Acyl-D-Ala-D-Ala发生交互作用时的氢键
万古霉素的作用机制
• 同时,研究发现有两种作用机制加强万古霉素中 肽骨架与细菌细胞壁合成过程中的D-Ala-D-Ala的 结合作用。 • (1)两个万古霉素分子间糖苷结构通过氢键的作 用形成二聚体,万古霉素以这种聚合体形式存在 增强了结构的稳定性,同时锁定了万古霉素中与 D-Ala-D-Ala结合域(binding pocket)呈正确的 构象(图); • (2)万古霉素结构中的亲脂部分使得抗生素位于 细菌的表面上从而接近细胞壁合成前体 。
(二)万古霉素耐药金黄色葡萄球菌
• 值得注意的是:国外关于万古霉素对金黄色葡 萄球菌最低抑菌浓度增高的报道,即出现万古 霉素中等耐药金黄色葡萄球菌(vancomycinintermidiate S.aureus,VISA),因此,由多重 耐药的MRSA变迁为VISA,而引起的感染就会 导致任何治疗无效;
使用很少。
二、糖肽类抗生素的临床应用
后来随着β -内酰胺类抗生素的大量使用,由
甲氧西林耐药菌-金葡菌(MRSA)所引起的感染
逐渐流行,耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌目前被
认为是最顽固的耐药菌,它对几乎所有的β -内 酰胺类抗生素包括第三代头孢菌素具有耐药性;
对大部分四环类抗生素和氨基糖苷类等其它抗生
素也产生耐药性。
二、糖肽类抗生素的临床应用
至1982年,有报道称在美国大医院中, MRSA引起的感染已由原来的2%上升到20%。 国内的研究表明,1998~2000年耐甲氧西 林金葡菌和敏感金葡菌的比例高达30%以上。
二、糖肽类抗生素的临床应用 在这种情况下,万古霉素愈来愈引起人们 的重视,是目前临床上用于治疗由MRSA引起 的严重感染疾病的首选药物,并被国际抗生 素专家誉为“人类对付顽固性耐药菌株的最 后一道防线”和“王牌抗生素”。
药物学抗微生物药PPT(完整版)
(2)根据感染部位选药。 是评价化学治疗药有效性与安全性的指标 (3)单一药物不能有效控制的心内膜炎或败血症;
化疗指数:CI= LD50/ED50或 LD5/ED95
是评价化学治疗药有效性与安全性的指标
药物-病原体-机体三者之间的关系
药物学抗微生物药
第一节 概述
目标要求
1.熟悉抗微生物药的基本概念和常用术语。 2.明确药物-机体-病原体三者之辨证关系,
为合理用药奠定基础。
抗微生物药是一类能抑制或杀灭病原微生 物用于防治感染性疾病的药物。 抗菌药的给药途径应正确、剂量与疗程应适当
抗菌药的预防应用须掌握适应证,以防滥用 (3)根据用药群体生理、病理特点选药。 用于体内抗微生物、寄生虫感染及恶性肿瘤的药物称为化学治疗药,其治疗方法称为化学治疗(简称化疗)。 (3)根据用药群体生理、病理特点选药。
抗菌谱是指抗菌药物的抗菌作用范围。根据抗菌谱的 大小,将抗菌药分为窄谱抗菌药(如异烟肼)和广 谱抗菌药(如第三、四代喹诺酮类药)。
抗菌活性指药物抑制和杀灭病原微生物的能力。
一、常用术语
抑菌药是仅能抑制微生物生长繁殖而无杀灭作用的抗 微生物药(如四环素类)。
杀菌药是不仅能抑制微生物生长繁殖且具有杀灭作用 的抗微生物药(如青霉素)。
(3)根据用药群体生理、病理特点选药。
化疗指数:CI= LD50/ED50或 LD5/ED95
(2)根据感染部位选药。
—— 抑制蛋白ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ合成(氨基糖苷类、四环素类、
抗菌药的预防应用须掌握适应证,以防滥用
—— 抑制蛋白质合成(氨基糖苷类、四环素类、
抗菌药的给药途径应正确、剂量与疗程应适当
药用微生物学
药用微生物学一、引言药用微生物学是生物医药领域的重要分支,主要研究微生物的分类、生理、病理、药物、免疫、流行病学、诊断学以及基因组学与蛋白质组学等方面。
通过对药用微生物学的研究,可以为人类提供有效的药物和治疗方法,预防和治疗各种疾病。
二、微生物分类学微生物分类学是药用微生物学的基础学科之一,主要依据微生物的形态、结构、生理特性等对其进行分类。
细菌是药用微生物学中最重要的研究对象之一,其形态多种多样,包括球形、杆状、螺旋形等。
根据革兰氏染色法,细菌可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两大类,每种细菌具有不同的分类地位和生理特性。
三、微生物生理学微生物生理学是研究微生物生命活动的学科。
不同的细菌具有不同的生理特性,包括营养需求、温度和湿度适应性、气体需求等。
细菌的繁殖方式包括二分裂、芽殖、裂殖等,其生长曲线和生长条件对药物的研制和应用具有重要影响。
此外,细菌的代谢反应也是药用微生物学的研究重点之一,包括能量产生、物质分解等过程。
四、微生物病理学微生物病理学是研究微生物引起疾病的学科。
细菌在体内通过抵抗免疫系统的清除,破坏人体正常的生理机能,导致疾病的发生。
不同的细菌会引起不同的疾病,如肺炎链球菌引起肺炎、霍乱弧菌引起霍乱等。
细菌疾病的诊断和防治是药用微生物学的重要任务之一。
五、微生物药物学微生物药物学是研究微生物来源的药物的学科。
许多抗生素、抗菌剂和抗肿瘤药物等都是由微生物产生的。
微生物药物的生产和应用对于人类疾病的预防和治疗具有重要意义。
例如,青霉素就是由霉菌产生的一种广谱抗生素,可以抑制细菌细胞壁的合成,对于多种细菌感染都有效。
六、微生物免疫学微生物免疫学是研究免疫系统对微生物的应答和防御的学科。
免疫系统是人体对抗外来病原体的重要防线,包括非特异性免疫和特异性免疫两种。
非特异性免疫主要包括皮肤、黏膜等天然屏障以及巨噬细胞等免疫细胞的作用;而特异性免疫则包括B细胞和T细胞等淋巴细胞的应答反应以及抗体和补体的作用。
微生物药物学
微生物药物学微生物药物概论1 从来源上分,微生物药物可分为哪三大类?答:1 来源于微生物整体或部分实体的药物:主动免疫制品;被动免疫制品;生物制品;2 来源于初级代谢产物的药物:生化药物3 来源于次级代谢产物的药物:抗生素;生理活性物质;2 随着抗生素研究的深入,抗生素曾有过不同的定义,60年代对抗生素的定义是什么?答:在低浓度下,能选择性地抑制或杀死它种微生物或肿瘤细胞的微生物次级代谢产物和采用化学或生物学等方法制得的衍生物与结构修饰物。
3 抗生素按其作用性质可分为哪4大类?答:根据作用性质分类:繁殖期杀菌;静止期杀菌;速效抑菌;慢效抑菌;4 抗生素按其作用机制可分为哪5大类?答:抑制或干扰细胞壁合成;抑制或干扰蛋白质合成;抑制或干扰细DNA、RNA合成;抑制或干扰细胞膜功能;作用于物质或能量代谢系统;5 标志中国抗生素工业开创的事件是什么?答:1953年1月在上海第三制药厂正式投入生产青霉素6 请概述微生物药物研究的一般流程。
答:1 微生物药物产生菌2 活性菌株的筛选3 活性菌株的保存4 生产菌株的选育5 发酵培养条件6 活性产物的分离纯化7 化学鉴别与结构测定8 药理与临床评价9 工业化研究10 基础研究7 20世纪70年代后,随着抗生素研究扩展为微生物药物的研究,___、____ 、____等生物技术在微生物药物研究的应用日益广泛。
答:基因工程,细胞工程,酶工程8 请概述微生物药物在实践中的应用。
答:一在临床医学上的应用:抗感染; 抗肿瘤; 免疫抑制;二农业上应用:植物病害的防治; 植物生长激素;三在畜牧业上的应用抗动物感染性疾病; 饲料添加剂;四食品工业中的应用食品的防腐、保鲜五工业上的应用工业制品的防腐、防霉六科学研究中的应用生化、分子生物学研究的工具;建立药物筛选模型;其它特殊作用;第二章抗菌药物产生菌的筛选1 分离放线菌的培养基一般情况下为什么必须添加抑制剂?常用的抑制剂有那些?答:抑制真菌和细菌的生长,增加放线菌的分出率。
病原微生物学知识点重点整理
病原微生物学知识点重点整理一、病原微生物的分类和特点:1.病原微生物的分类:病毒、细菌、真菌、寄生虫等。
2.病原微生物的特点:生物体极小、具有其中一种形态、具有遗传功能、能够繁殖、能够感染寄主。
二、病毒学:1.病毒的结构和复制:包括病毒颗粒的构成、病毒的复制策略(依赖宿主合成、利用细胞器等)。
2.病毒的传播途径:包括空气传播、飞沫传播、血液传播、消化道传播等。
3.病毒感染的机制:包括侵入宿主细胞、复制病毒基因组、合成病毒蛋白质、组装病毒颗粒等。
4.病毒与宿主的相互作用:包括病毒基因的表达与宿主免疫的关系、病毒与宿主细胞的互作等。
三、细菌学:1.细菌的形态和结构:包括球菌、杆菌、弧菌等形态的描述,细菌的细胞壁、细胞膜、质粒等结构。
2.细菌的代谢和营养:包括细菌的能量代谢(厌氧、好氧)和营养需求(有机物、无机盐等)。
3.细菌的生长和繁殖:包括细菌的生长曲线、细菌的繁殖方式(二分裂、孢子形成等)。
4.细菌感染机制:包括细菌侵入宿主组织、产生毒素、引起免疫反应等。
5.抗生素与细菌的耐药性:包括抗生素的作用机制、细菌耐药性的产生和传播等。
四、真菌学:1.真菌的分类和特点:包括真菌门的分类(子囊菌门、担子菌门等)、真菌的体型(菌丝、孢子等)。
2.真菌的生活方式和营养:包括真菌的营养方式(腐生、寄生等)、真菌的生长条件(温湿度)。
3.真菌感染机制:包括真菌侵入宿主、产生病原灶、引起宿主免疫反应等。
4.抗真菌药物和真菌耐药性:包括抗真菌药物的分类和作用机制、真菌耐药性的发展和管理。
五、寄生虫学:1.寄生虫的分类和特点:包括原生动物门、线虫门、扁虫门等的分类,寄生虫的生活史和寄生方式。
2.寄生虫的感染机制:包括寄生虫侵入宿主、寄生虫的生长、寄生虫引起病原灶等。
3.寄生虫病的流行病学:包括寄生虫病的地理分布、传播途径、宿主和环境因素。
4.抗寄生虫药物和寄生虫耐药性:包括抗寄生虫药物的分类和作用机制、寄生虫耐药性的发展和管理。
病原微生物药理学讲解2023年
抗病原微生物药物药理概论一、名解1.抗生素(antibiotics)由微生物产生的代谢产物、有选择性抑制或杀灭其它病原微生物的一类天然物质2.抗菌药物:antimicrobial agents 能抑制或杀灭病原微生物的化学物质,包括抗生素、人工半合成、全合成抗病原微生物药3.抗菌谱 antibacterial spectrum 药物抑制或杀灭细菌的范围,分窄谱和广谱。
窄谱抗菌药:仅作用于单个菌种或某属细菌的抗菌药广谱抗菌药:抗菌谱广泛的药物4.抑菌剂:bacteriostatic agents对病原微生物仅有抑制生长繁殖而无杀灭作用的药物5.杀菌剂:bactericidal 不仅对病原微生物有抑制生长繁殖还有杀灭作用的药物6.抗菌活性:指药物抑制或杀灭病菌的能力MIC:能抑制培养基内病原菌生长的最低药物浓度MBC:能杀灭培养基内病菌的最低药物浓度化疗指数 chemotherapeutic index 衡量化疗药临床应用价值和安全性评价的重要参数,通常用LD50/ED50 LD5/ED95表示7.抗菌后效应PAE(post-antibiotic effect):抗菌药物与细菌短暂接触后,药物浓度逐渐降低,降低至低于MIC或MBC或药物已经消除,仍对细菌的生长繁殖有抑制作用。
eg:青霉素8.初次接触效应(First expose effect):指抗菌药物与细菌初次接触时即可产生强大的抗菌效果,再度接触或连续与细菌接触,并不明显增加或再次出现这种明显的效应,需要间隔相当时间以后才会起作用浓度依赖性抗菌药:指药物的杀菌活力在一定范围内随药物浓度的增高而增加。
如氨基苷类、氟喹诺酮类等。
时间依赖性抗菌药:指药物浓度在一定范围内与其杀菌活性有关,其杀菌活性与药物浓度超过对细菌MIC时间的长短有关。
如β-内酰胺类、大环内酯类等。
(“浓度依赖型”抗生素有首次接触效应,有PAE。
“时间依赖型”抗生素无首次接触效应,有PAE,需要考虑其“持效时间”)9.耐药性(resistance 抗药性):指常规治疗剂量下,细菌对药物的敏感性下降甚至消失,导致药物对耐药菌的疗效降低或无效。
微生物药物学重点整理
COOH O
O
O H
RCN
N R
COOH
•新型的β-内酰胺
N
O
R
O HX
RCN
COOH
N
O
SO3H
青
霉
烷
氧
青
霉
烷
青
霉
烯
碳
青
霉
烯
头
孢
烯
氧
头
孢
烯
碳
头
孢
烯
单
环
内
酰
胺
β-内酰胺抗生素的结构特征
αβ
指分子中含有由四个原子组成β-内酰胺环 发挥生物活性的必需基团
-和细菌作用时,内酰胺环开环与细菌发生酰化作用 抑制细菌细胞壁的合成
循环
离子吸附作用
附着于细菌表面而造成细胞膜缺损,从 而导致通透性增加,胞内钾离子、核 苷酸、酶等重要物质外漏而导致细菌 死亡。
插入异常膜蛋白
导致通透性增加,促进更多抗生素的转 运。
(1)钝化酶 (modifying enzyme)
• 是耐药菌株产生的,有破坏或灭活抗菌药物活性的 某种酶,它通过水解或修饰作用破坏抗生素的结构 使其失去活性。
分子张力比较大
-使化学性质不稳定,易发生开环,导致失活
肽聚糖
革兰氏阳性菌的细胞壁
脂磷壁酸
磷壁酸
周质空间
革兰氏阴性菌的细胞壁
脂多糖 外膜
肽聚糖 周质空间
耐酸菌
革兰氏阳性细菌:染色反应 与革兰氏阴性菌的细胞壁相似:含有约60%类脂(包 括分枝菌酸和索状因子等),肽聚糖含量很少
三种不同细菌的细胞壁结构比较
β-内酰胺类抗生素的研究动向
(1)增加对青霉素结合蛋白的亲和力,以扩展抗菌谱和提高 抗菌活性;
各类微生物药物的药物化学
免疫调节性微生物药物的合成方法
提取法
从微生物中提取具有免疫调节作用的 成分,如短小棒状杆菌制剂、胞壁酰 二肽等。
微生物发酵法
基因工程技术
利用基因工程技术改造微生物,生产 具有免疫调节作用的蛋白质或小分子 物质,如重组细胞因子、黏附分子配 体等。
通过微生物发酵生产具有免疫调节作 用的代谢产物,如短肽、某些细胞因 子等。
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微生物基因工程产品
通过基因工程技术改造微生物,生产出具有免疫 调节作用的蛋白质或小分子物质,如重组细胞因 子、重组黏附分子配体等。
免疫调节性微生物药物的种类与分类
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微生物来源的免疫调节剂
这类药物是从微生物中提取或通过微生物发酵产 生的,如短小棒状杆菌制剂、卡介苗等。
微生物代谢产物的免疫调节剂
如溶菌酶,能促使细菌细胞壁 水解。
如四环素类抗生素,主要抑制 细菌蛋白质的合成,导致细菌 生长受抑制。
如多黏菌素类抗生素,能选择 性地作用于细菌细胞膜,增加 膜的通透性,使菌体内核苷酸 、氨基酸等重要物质外漏,导 致细菌死亡。
抗生素的作用机制
抑制细菌细胞壁合成
增加细菌壁自溶酶的活性
抑制蛋白质合成
破坏细胞膜结构及功能录
• 微生物药物概述 • 抗生素类药物化学 • 酶抑制性微生物药物化学 • 免疫调节性微生物药物化学 • 基因治疗性微生物药物化学
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CONTENCT
录
• 微生物药物概述 • 抗生素类药物化学 • 酶抑制性微生物药物化学 • 免疫调节性微生物药物化学 • 基因治疗性微生物药物化学
03
酶抑制性微生物药物化学
03
酶抑制性微生物药物化学
酶抑制性微生物药物的种类与分类
01
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微生物药物学重点抗生素得定义(Waksman,1942):抗生素就是微生物在其代谢过程中所产生得、具有抑制它种微生物生长及活动甚至杀灭它种微生物性能得化学物质。
抗生素得一般定义:“抗生素"就是在低微浓度下有选择地抑制或影响它种生物机能得、就是在微生物生命过程中产生得具有生物活性得次级代谢产物及其衍生物。
抗生素与抗菌药物得区别:1。
完全通过化学合成方法制备得磺胺类、氟喹诺酮类与恶唑烷酮类等抗细菌药物,以及像酮康唑类抗真菌药物被称之为抗菌药物,而不属于抗生素得范畴。
2。
而对于像磷霉素与氯霉素这些原来就是来源于微生物得次级代谢产物,但由于结构简单而用化学合成得方法代替微生物发酵法来生产制备得品种,以及像源于微生物次级代谢产物硫霉素,后完全用化学合成方法制备得一系列碳青霉烯类β—内酰胺抗生素等,通常将其归纳在抗生素得范畴。
微生物药物:由微生物(包括重组微生物)在其生命活动过程中产生得、在低微浓度下具有生理活性得次级代谢产物及其衍生物。
初级代谢产物与次级代谢产物作为药物得差别1。
初级代谢与次级代谢就是完全不同得两个代谢系统;2、初级代谢物与次级代谢物得理化特性有着很大得区别,后者为小分子物质,其分子量小于3000,且化学结构多样性;3.次级代谢物对产生它得微生物得作用不明显或没有作用4。
初级代谢物作为药物使用时尽管也有药理活性作用,但一般往往没有确定得作用靶点且更多得就是作为辅助或营养药物,而次级代谢物具有确切得作用靶点与明显得治疗效果。
广义得天然药物强调“来源于各种生物体得化合物”,可以就是初级代谢产物也可以就是次级代谢产物;而化学合成药物一般就是指通过化学方法合成得小分子化合物。
天然药物分类生物制品;生化药物;抗生素;微生物药物;植物药物;中草药;基因工程药物;生物技术药物等微生物药学研究得内容:微生物药学就是药学得一个分支,它与生化药学一起构成微生物与生化药学二级学科。
微生物药学得研究内容包括:微生物药物生物合成得代谢调控、产物得分离纯化、作用机制与耐药机制得研究、产生菌得菌种选育及寻找新微生物药物得方法与途径等。
微生物产生拮抗作用得可能原因1、营养物质被消耗。
2、培养基得理化性质被改变、3、微生物产生得酶得作用。
4、产生毒物或抗生素、5、空间得争夺。
1929年,Fleming偶尔发现音符型青霉菌对葡萄球菌有拮抗作用;1941年,美国政府邀请Chain与Florey到美国帮助开发青霉素得生产;链霉素发现者W orksman;继Fleming与Waksman后,在抗生素研究领域中作出卓越贡献得第三位科学家,微生物来源酶抑制剂筛选得先驱-—梅泽滨夫Hamao Umezawa。
化学修饰得目得:1)扩展抗菌谱得修饰(氨苄西林与阿莫西林)2)增强抗菌活性得修饰(天然头孢菌素C、头霉素、头菌素)3)克服耐药性得修饰(降低底物对酶得结构适应性;消除钝化酶作用基团;增辟新作用点)(甲氧西林、萘夫西林)4)改善药物动力学性能得修饰(增强稳定性得修饰;改善吸收提高血药浓度得修饰;延缓消除半衰期得修饰)(四环素;红霉素;头孢菌素;)5)降低毒副反应得修饰(氨苄西林)6)适应制剂需要得修饰(红霉素)抗生素得结构修饰得重要性抗生素结构得适当修饰,可扩展天然抗生素得抗菌谱、增强抗菌活性、克服耐药性、改善药物动力学性能与降低毒副反应,但不就是所有抗生素经过修饰都能如愿地得到良好得修饰物。
有些天然抗生素仅经过微小得修饰,即全然丧失抗菌活性,而在众多得修饰物中性能都不如原天然物得实例亦不罕见。
在筛选新抗生素困难重重得今天,对获得得天然物进行适当得修饰就是必要得。
寻找微生物药物得基本途径与方法当前寻找新微生物药物得主要途径(重要)1、建立新得筛选模型寻找微生物新药:从微生物代谢产物中寻找小分子量得酶抑制剂、免疫调节剂与受体拮抗剂或激活剂等生物活性物质,利用新得筛选模型,从已知得微生物次级代谢产物来筛选以上这些物质、2、扩大微生物来源寻找微生物新药:从海洋微生物、稀有放线菌与在极端环境下生长得微生物得次级代谢产物中来筛选新得生理活性物质。
3、以微生物来源得生理活性物质为先导化合物,进行化学改造寻找效果更好得微生物药物:根据药物得构效关系以及体内代谢得特性,对已知次级代谢产物进行结构改造得目得,主要就是筛选相对于母体化合物具有如下特点得微生物新药:扩大抗菌谱或作用范围、克服细菌得耐性或改善药物对作用靶得敏感性、改进对细胞得通透性、改善化学与代谢得稳定性、提高血浆与组织浓度、增强与宿主免疫系统得协调作用、能够制备成合适给药方式得结构状态,以及减少毒副作用等。
4、应用次级代谢产物得生物合成原理,“创造”微生物新药:根据已知次级代谢产物得生物合成机理,通过改变培养基成分、控制发酵条件进行定向生物合成来寻找新得次级代谢产物;或就是通过对已知抗生素产生菌进行诱变处理,使一些原先沉默得基因得以激活、或阻断某些生物合成途径中得某些基因而产生新得生物活性物质。
5、利用基因工程技术构建能产生微生物新药得基因工程菌:随着对微生物次级代谢产物生物合成途径与代谢调控机制得深入了解,最终人类能够“理性化"地构建产生所需目得产物得基因工程菌。
前体(precursor):即在微生物培养过程中,外源添加得某一化学物质,通过微生物得代谢,能够将其整体地或部分地整合到某一特定得次级代谢产物得分子中去得化合物,如苯乙酸或苯乙酰胺及苯氧乙酸等)、微生物得次级代谢:微生物在一定生长时期(一般就是稳定生长期),以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物得生命活动没有明确功能物质得过程、微生物次级代谢得特征:1。
次级代谢产物一般不在产生菌得生长期产生,而在随后得生产期形成;2。
次级代谢以初级代谢产物为前体,并受初级代谢得调节;3。
次级代谢酶得专一性低;4、种类繁多,结构特殊,含有不常见得化合物与化学键;如:抗生素、毒素、色素、生物碱。
5、次级代谢产物得合成具有菌株特异性;一种微生物得不同菌株可以产生分子结构迥异得次级代谢物;不同种类得微生物也能产生同一种次级代谢物;6、次级代谢产物得合成比生长对环境因素更敏感。
如菌体生长,磷酸盐浓度0。
3~300mmol/L;产物合成,磷酸盐浓度0、1~10mmol/L;7。
次级代谢酶在细胞中具有特定得位置与结构;8、由生长期向生产期过渡时,菌体形态会有所变化;9、次级代谢产物得合成过程就是一类由多基因(基因簇)控制得代谢过程;这些基因不仅位于微生物得染色体中也位于质粒中,且后者得基因在次级代谢产物得合成过程中往往起主导作用。
微生物次生代谢产物固有特性:1、特异性得微生物产生菌2、生理活性得多样性3、独特得化学结构第四章(#重要章节#主要掌握四种抗生素得作用机制与耐药机制)β—内酰胺类抗生素(β—lactams):指化学结构中具有β—内酰胺环得一大类抗生素,包括临床最常用得青霉素与头孢菌素,以及新发展得头霉素类、硫霉素类、单环β-内酰胺类等其她非典型β—内酰胺类抗生素。
此类抗生素具有杀菌活性强、毒性低、适应症广及临床疗效好得优点、β-内酰胺类抗生素作用机制:青霉素等β—内酰胺类抗生素则以它们得结构与供体底物(D—丙氨酰—D—丙氨酸)结构相似(二者都有高度反应性得-C-N-键)而与转肽酶起作用,从而干扰了正常得转肽反应。
然后导致细菌细胞壁不能正常合成,使细菌胞壁缺损,菌体膨胀裂解。
β—内酰胺类抗生素耐药机制:1。
细菌产生β—内酰胺酶(青霉素酶、头孢菌素酶等)使易感抗生素水解而灭活;2.对革兰阴性菌产生得β-内酰胺酶稳定得广谱青霉素与第二、三代头孢菌素,其耐药发生机制就是由于抗生素与大量得β—内酰胺酶迅速、牢固结合,使其停留于胞膜外间隙中,因而不能进入靶位发生抗菌作用。
此种β-内酰胺酶得非水解机制又称为“牵制机制"(trapping mechanism);3、PBPs靶蛋白与抗生素亲与力降低、PBPs增多或产生新得PBPs均可使抗生素失去抗菌作用。
(与细菌细胞壁得合成、维持以及肽聚糖结构特征得调节等有关得一组酶通常即被称之为PBPs)4。
细菌得细胞壁或外膜得通透性改变,使抗生素不能或很少进入细菌体内到达作用靶位。
5。
药物外排机制。
细菌渗透性屏障就是细菌对药物产生耐药性得普遍性机制(非特异性),而由PBPs -介导得与由β-内酰胺酶介导得耐药机制就是细菌对β-内酰胺药物产生耐药性得特有机制(特异性)。
克服细菌对β-内酰胺抗生素产生耐药性得对策一个好得β-内酰胺类抗生素,能够有效地抑制粘肽得合成,则必须具备以下三个条件:1)有好得渗透性,使药物能达到作用部位;2)对β—内酰胺酶稳定,使β-内酰胺环不被酶解;3)对靶酶,即对青霉素结合蛋白有高得亲与力,从而抑制PBPs得酶活力,使细菌生长抑制或死亡。
克拉维酸对β-内酰胺酶得活性位点有高亲与力,能与催化中心相结合,以竞争性抑制剂得方式发挥作用、随后与酶分子中得丝氨酸得羟基发生反应,通过β-内酰胺羰基与β—内酰胺环打开而使酶酰化,从而抑制耐药性、β-内酰胺酶抑制剂以下两种:1、克拉维酸(clavulanicacid,棒酸)为氧青霉烷类广谱β—内酰胺酶抑制剂,抗菌谱广,但抗菌活性低。
与多种β-内酰胺类抗菌素合用时,抗菌作用明显增强。
2、舒巴坦(sulbactam,青霉烷砜)为半合成β-内酰胺酶抑制剂,对金葡菌与革兰阴性杆菌产生得β-内酰胺酶有很强且不可逆抑制作用,抗菌作用略强于克拉维酸,但需要与其她β-内酰胺类抗生素合用,有明显抗菌协同作用。
β—内酰胺类抗生素代表药物:青霉素、氨基糖苷类抗生素:氨基糖苷类抗生素就是由氨基糖与氨基环醇通过氧桥连接而成得苷类抗生素。
有来自链霉菌得链霉素等、来自小单孢菌得庆大霉素等天然氨基糖苷类,还有阿米卡星等半合成氨基糖苷类。
氨基糖苷类抗生素作用机制:氨基糖苷类抗生素对于细菌得作用主要就是抑制细菌蛋白质得合成,此类药物可影响细菌蛋白质合成得全过程,妨碍初始复合物得合成,诱导细菌合成错误蛋白以及阻抑已合成蛋白得释放,从而导致细菌死亡。
氨基糖苷类抗生素抑制蛋白质合成起始过程得位点有三个:一就是特异性地抑制30S合成起始复合体得形成,如春日霉素;二就是抑制70S合成起始复合体得形成与使fMet-tRNA从70S起始复合体上脱离,如链霉素、卡那霉素、新霉素、巴龙霉素、庆大霉素等;三就是这类抑制70S合成起始复合体得抗生素也能引起密码错读。
氨基糖苷类抗生素耐药性机制1。
细菌产生一种或多种有关得钝化酶来修饰进入胞内得活性抗生素使之失去生物活性;2、氨基糖苷类抗生素得作用靶位核糖体或就是与核糖体结合得核蛋白得氨基酸发生突变,而使进入胞内得活性抗生素不能与之结合或结合力下降。
具有抗耐药菌作用得新得氨基糖苷类抗生素得研究开发应用化学修饰得方法对那些易被各种钝化酶作用得位点进行结构改造,能够得到一系列非常有效得新得氨基糖苷类抗生素。