微生物药物学重点
微生物药物学教学大纲
湖北省高等教育自学考试大纲课程名称：生物制药学课程代码：6711第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点生物药物是指由生物体或者生物代谢产生的具有药理活性的产物及其衍生物，生物技术药物指利用现代生物技术制备的药物，生物制药学阐述的内容包括生物药物和生物技术药物的制备，具体内容涵盖上述二者有关的生物合成途径、代谢调控原理、作用机制、生物物种选育以及寻找新药的基本方法和途径等。
因此，生物制药学应用性很强，是一门涉及到有机化学、生物化学、微生物学、分子生物学和药理学等多门学科相互渗透的综合性科学。
二、课程目标与基本要求通过学习，应掌握以下基本内容：1. 绪论2. 生物技术制药概论3. 抗体制药4. 基因工程制药5. 动物细胞工程制药6. 植物细胞工程制药7. 酶工程制药8. 发酵工程制药三、与本专业其他课程的关系生物制药学是生物工程专业和生物科学专业的自考生学位课。
课程教学以讲授为主，授课时间为36-48小时，其先修课程主要为生物化学、微生物学和发酵工艺学第二部分考核内容与考核目标第一章绪论1.1 生物药物的定义、生物制药学及其发展（识记）。
1.2 生物技术制药（识记和理解）。
第二章基因工程制药2.1 基因工程制药基本程序（识记和理解）。
2.2 目的基因的获得（识记和理解）。
2.3 药物基因的表达载体的构建和异源表达（识记和理解）。
2.4 药物基因在各类细胞中的高效表达（识记和理解）。
2.5 基因工程药物的分离纯化（识记和理解）。
第三章动物细胞工程制药（识记）第四章抗体制药4.1鼠源性单克隆抗体的制备（识记和理解）。
4.2 基因工程抗体（识记和理解）。
4.3 抗体工程（识记）。
4.4 抗体诊断制剂（识记和理解）。
4.7 抗体治疗药物（识记和理解）。
第五章植物细胞工程制药（识记）第六章酶工程制药6.1 酶和细胞固定化（识记和理解）。
6.2 固定化酶反应器（识记和理解）。
第七章发酵工程制药（识记）第三部分有关说明与实施要求一、考核的能力层次表述本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。
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。
生物药学知识点总结初中
生物药学知识点总结初中生物药学的重要概念和原理有很多，我将从生物药物的制备与生物利用度、贮存与转运、药物评价、剂型设计等方面进行总结：1.生物药物的制备与生物利用度生物药物的制备是通过生物技术手段在生物体内或外部制备的药物，通常是由质粒、细胞、组织、细胞外液、组织液、动物体等生物体组成。
生物药物主要包括蛋白质类、多肽类、抗体类、核酸类等。
生物药物的制备步骤一般包括：制备目的蛋白、蛋白纯化和结构鉴定、药物载体的构建、遗传转化或基因编辑、选择滤除积累等。
生物药物的生物利用度是指在给药后，药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄的过程是否符合预期的药理学要求。
2.贮存与转运生物药物的制备后，需要进行贮存与转运，以保证其稳定性和安全性。
生物药物在制备和转运过程中，容易受到温度、湿度、PH、氧气和光照等因素的影响，因此需要在制备、封装、贮存和转运过程中，采取适当的措施，保证其稳定性和安全性。
3.药物评价药物评价是指通过实验研究和临床试验，评价药物对生物体的作用及其安全性和有效性。
生物药物的评价包括体外评价和体内评价。
体外评价包括生物药物的化学性质、生物性质和药效学评价，包括蛋白质类的表达、纯化和鉴定，抗体类的抗原-抗体反应和生物活性测定等。
体内评价包括动物试验和临床试验。
动物试验包括对动物的干预试验、代谢动力学试验、药效学试验等，临床试验包括药物的安全性和有效性的评价。
4.剂型设计剂型设计是指将生物药物与适宜的辅料配制成所需的制剂形式，以便于给药和提高药物的生物利用度。
生物药物剂型设计的主要内容包括：剂型的选择、药物释放的控制、药物的吸收与分布、剂型的安全性和稳定性。
生物药物剂型的选择应根据药物性质、给药途径及治疗目的等来确定。
剂型的设计应注意药物的释放控制，以便调控药物在体内的释放速度和底片，从而实现治疗的最佳效果。
以上是生物药学的一些知识点总结，涉及了生物药物的制备与生物利用度、贮存与转运、药物评价、剂型设计等方面。
天然药物化学课件(微生物药物)
谢产物，为药物研发提供新的候选分子。
微生物药物具有高效、低毒的特点
03
相较于传统药物，微生物药物在某些情况下具有更好的疗效和
较低的毒副作用。
微生物药物的研发挑战
微生物培养和发酵条件优化
01
微生物药物的产量受到培养和发酵条件的限制，需要
进行优化以提高产量。
微生物次级代谢产物的分离和纯化
02 从微生物培养物中分离和纯化具有生物活性的次级代
林可霉素类、多肽类、喹诺酮类、磺胺类、抗结核药、抗真菌药和其他
抗生素。
03
抗生素的发现和应用
自1929年英国细菌学家弗莱明发现青霉素，开辟了抗菌素历史的新纪
元。人类在同疾病的斗争中获得了越来越大的优势。
微生物来源的酶抑制剂
酶抑制剂
是能与酶的活性中心或活性中心外的必需基团相结合，使酶的催化功能发生改变的物质。
总结词
天然药物是指自然界中存在的、具有药理活性的物质 ，可以用于预防、诊断或治疗疾病。根据来源和性质 ，天然药物可以分为植物药、动物药和微生物药等。
详细描述
天然药物通常是指从自然界中获取的、具有明确药理 作用的物质，与传统中药材不同，天然药物更加注重 科学验证和标准化生产。根据其来源和性质，天然药 物可以分为植物药、动物药和微生物药等不同类型。 植物药是最常见的天然药物之一，如人参、甘草等； 动物药包括昆虫、蛇类等生物提取物；微生物药则是 通过微生物发酵等方法获得的产物，如抗生素等。
通过微生物转化可以获得许多 重要的天然药物，如生物碱、 黄酮类化合物等。
转化优点
转化法具有选择性高、条件温 和、环保等优点。
利用基因工程改造微生物生产天然药物
基因工程改造
通过基因工程技术对微生物进行遗传改良， 以提高其生产天然药物的效率和产量。
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。
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。
微生物药物的定义和组成以及微生物药学的研究内容
抗生素时代的开创
——青霉素的发现
药物的归类——根据来源
▪ 天然药物（产物） ▪ 化学合成药物
▪ 广义的天然药物强调“来源于各种生物体 的化合物”，可以是初级代谢产物也可以 是次级代谢产物；
▪ 而化学合成药物一般是指通过化学方法合 成的小分子化合物。
天然药物的种类
▪ 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
▪ 第二，青霉素是一个不稳定的化学物质，对作为生 物化学家的Chain来说具有挑战性，他希望在青霉 素提纯过程中有所创新。
青霉素的发现
——希特利的功劳
▪ 由于Chain受溶菌酶的影响，认为青霉素也是 一种蛋白质，故一直得不到纯品。希特利发 明了反萃取，使得到了纯度很高的青霉素。
▪ 1998年，牛津大学病理学系主任哈里斯曾评 价道：“没有弗莱明，就没有钱恩和弗洛里； 没有弗洛里，就没有希特利；没有希特利， 就没有青霉素。
➢在菌体生长稳定期，某些菌体能合成一些具有 特定功能的产物，如抗生素、生物碱、植物生 长因子等，这些产物与菌体的生长繁殖无明显 关系，叫做次级代谢产物。
初级代谢产物与次级代谢产物 作为药物的差别
▪ 第一，初级代谢和次级代谢是完全不同的 两个代谢系统；
▪ 第二，初级代谢物和次级代谢物的理化特 性有着很大的区别，后者为小分子物质， 其分子量小于3000，且化学结构多样性；
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性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:微生物生命活动过程中产生的对微生物、昆虫、螨类、线虫、寄生虫等其它生物能在很低浓度下显示特异药理作用的天然有机化合物。
次级代谢:指微生物生长到一定阶段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的过程。
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: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。
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，不产生有害的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。
天然药物化学课件微生物药物
人体肠道微生物种类繁多，与人体健康密切相关，是新型微生物药物研发的重要方向。
宏基因组学在微生物资源挖掘中应用
通过宏基因组学技术，可以从环境样本中直接获取微生物遗传信息，发现新的药物先导化合 物。
组合生物合成技术在微生物药物研发中应用
组合生物合成技术概念及 原理
组合生物合成技术是一种将不同生物合成途径 中的酶或基因进行组合，构建人工生物合成途 径的方法。
利用离子交换树脂对产物进行吸附和洗脱。
结晶与重结晶法
利用产物在不同溶剂中的溶解度差异进行结 晶和重结晶操作，提高产物纯度。
03
微生物药物结构与活性关系
常见微生物药物化学结构特点
1 2
β-内酰胺类抗生素 具有四元环内酰胺结构，如青霉素和头孢菌素， 通过抑制细菌细胞壁合成发挥抗菌作用。
大环内酯类抗生素 具有14-16元大环内酯环，如红霉素和阿奇霉素， 通过抑制细菌蛋白质合成发挥抗菌作用。
量关系模型。
计算机辅助药物设计
03
利用计算机模拟和预测化合物与生物大分子之间的相互作用，
指导新药设计和优化。
构效关系在药物设计中的应用
指导新药设计
基于已知药物的构效关系，设计具有更优活性或更低毒性的新药 分子。
优化现有药物
通过对现有药物进行结构修饰或改造，改善其药代动力学性质、 降低毒性或提高疗效。
其他微生物
包括放线菌、酵母菌、病毒等， 也具有产生药物活性物质的潜力。
微生物代谢产物
包括初级代谢产物（如氨基酸、 维生素）和次级代谢产物（如抗
生素、色素）。
发酵工程在微生物药物生产中应用
01
02
03
04
菌种选育
通过诱变育种、基因工程等方 法获得高产、优质的菌种。
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；
药物学基础重点知识
药物学基础重点知识药物学是医学的一个重要分支，涉及药物的研究、开发、生产、使用和管理等方面。
本文将重点介绍药物学基础知识的几个方面，以便读者更好地了解药物学的基本概念和原则。
药物分类与作用机制药物按照其作用机制可以大致分为以下几类：1.1. 抗生素类药物：抗生素是由微生物产生的具有抗菌消炎作用的物质，主要用于治疗各种细菌感染。
1.2. 合成抗菌药物：合成抗菌药物是指通过化学合成方法获得的具有抗菌消炎作用的药物。
1.3. 抗病毒药物：抗病毒药物是指能够抑制病毒复制或感染能力的药物，主要用于治疗各种病毒感染。
1.4. 激素类药物：激素类药物是指通过调节体内激素水平发挥治疗作用的药物，主要用于治疗内分泌紊乱等疾病。
1.5. 抗肿瘤药物：抗肿瘤药物是指能够抑制肿瘤细胞生长、扩散和转移的药物，主要用于治疗各种肿瘤疾病。
药物代谢与药物动力学药物代谢是指药物在体内的吸收、分布、生物转化和排泄等过程。
药物动力学是研究药物在体内吸收、分布、生物转化和排泄等过程的动态变化规律。
药物代谢和动力学对于药物治疗具有重要的意义，因为它们直接影响了药物的疗效和不良反应。
药物对机体的影响药物对机体的影响主要包括药效学和药动学两个方面。
药效学是指药物对机体的作用效果和机制，而药动学则研究药物在体内的代谢和动力学过程。
不同药物对机体生理功能的影响也不尽相同，因此在使用药物时应充分考虑其可能的不良反应和相互作用。
药物治疗学原则药物治疗学原则是指在选择和使用药物时必须遵循的基本原则。
主要包括：4.1. 明确目标：首先要明确药物治疗的目标，即希望通过药物治疗解决什么问题。
4.2. 选用合适的药物：根据病情和患者情况选择最合适的药物。
4.3. 确定剂量：根据患者的体重、性别、年龄等因素来确定最合适的药物剂量。
4.4. 正确的给药方式：选择最合适的给药途径和方式，如口服、注射等。
4.5. 合理的用药时间：确定药物的疗程和停药时间，以及何时进行疗效评估。
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微生物药物学重点抗生素的定义（Waksman ，1942）：抗生素是微生物在其代谢过程中所产生的、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的化学物质。
抗生素的一般定义：“抗生素”是在低微浓度下有选择地抑制或影响它种生物机能的、是在微生物生命过程中产生的具有生物活性的次级代谢产物及其衍生物。
抗生素与抗菌药物的区别：1.完全通过化学合成方法制备的磺胺类、氟喹诺酮类和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，而不属于抗生素的范畴。
2.而对于像磷霉素和氯霉素这些原来是来源于微生物的次级代谢产物，但由于结构简单而用化学合成的方法代替微生物发酵法来生产制备的品种，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的一系列碳青霉烯类β-内酰胺抗生素等，通常将其归纳在抗生素的范畴。
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的、在低微浓度下具有生理活性的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的差别1.初级代谢和次级代谢是完全不同的两个代谢系统；2.初级代谢物和次级代谢物的理化特性有着很大的区别，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的微生物的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的作用靶点且更多的是作为辅助或营养药物，而次级代谢物具有确切的作用靶点和明显的治疗效果。
广义的天然药物强调“来源于各种生物体的化合物”，可以是初级代谢产物也可以是次级代谢产物；而化学合成药物一般是指通过化学方法合成的小分子化合物。
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的内容：微生物药学是药学的一个分支，它与生化药学一起构成微生物与生化药学二级学科。
微生物药学的研究内容包括：微生物药物生物合成的代谢调控、产物的分离纯化、作用机制和耐药机制的研究、产生菌的菌种选育及寻找新微生物药物的方法和途径等。
微生物产生拮抗作用的可能原因1、营养物质被消耗。
2、培养基的理化性质被改变。
3、微生物产生的酶的作用。
4、产生毒物或抗生素。
5、空间的争夺。
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和Florey到美国帮助开发青霉素的生产；链霉素发现者Worksman；继Fleming和Waksman后，在抗生素研究领域中作出卓越贡献的第三位科学家，微生物来源酶抑制剂筛选的先驱－－梅泽滨夫Hamao Umezawa。
化学修饰的目的：1）扩展抗菌谱的修饰（氨苄西林与阿莫西林）2）增强抗菌活性的修饰（天然头孢菌素C、头霉素、头菌素）3）克服耐药性的修饰（降低底物对酶的结构适应性；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的修饰（增强稳定性的修饰；改善吸收提高血药浓度的修饰；延缓消除半衰期的修饰）（四环素；红霉素；头孢菌素；）5）降低毒副反应的修饰（氨苄西林）6）适应制剂需要的修饰（红霉素）抗生素的结构修饰的重要性抗生素结构的适当修饰，可扩展天然抗生素的抗菌谱、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，但不是所有抗生素经过修饰都能如愿地得到良好的修饰物。
有些天然抗生素仅经过微小的修饰，即全然丧失抗菌活性，而在众多的修饰物中性能都不如原天然物的实例亦不罕见。
在筛选新抗生素困难重重的今天，对获得的天然物进行适当的修饰是必要的。
寻找微生物药物的基本途径和方法当前寻找新微生物药物的主要途径（重要）1、建立新的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的酶抑制剂、免疫调节剂和受体拮抗剂或激活剂等生物活性物质，利用新的筛选模型，从已知的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、稀有放线菌和在极端环境下生长的微生物的次级代谢产物中来筛选新的生理活性物质。
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：根据药物的构效关系以及体内代谢的特性，对已知次级代谢产物进行结构改造的目的，主要是筛选相对于母体化合物具有如下特点的微生物新药：扩大抗菌谱或作用范围、克服细菌的耐性或改善药物对作用靶的敏感性、改进对细胞的通透性、改善化学和代谢的稳定性、提高血浆和组织浓度、增强与宿主免疫系统的协调作用、能够制备成合适给药方式的结构状态，以及减少毒副作用等。
4、应用次级代谢产物的生物合成原理，“创造”微生物新药：根据已知次级代谢产物的生物合成机理，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的次级代谢产物；或是通过对已知抗生素产生菌进行诱变处理，使一些原先沉默的基因得以激活、或阻断某些生物合成途径中的某些基因而产生新的生物活性物质。
5、利用基因工程技术构建能产生微生物新药的基因工程菌：随着对微生物次级代谢产物生物合成途径和代谢调控机制的深入了解，最终人类能够“理性化”地构建产生所需目的产物的基因工程菌。
前体（precursor）：即在微生物培养过程中，外源添加的某一化学物质，通过微生物的代谢，能够将其整体地或部分地整合到某一特定的次级代谢产物的分子中去的化合物，如苯乙酸或苯乙酰胺及苯氧乙酸等）。
微生物的次级代谢：微生物在一定生长时期（一般是稳定生长期），以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动没有明确功能物质的过程。
微生物次级代谢的特征：1.次级代谢产物一般不在产生菌的生长期产生，而在随后的生产期形成；2. 次级代谢以初级代谢产物为前体，并受初级代谢的调节；3.次级代谢酶的专一性低；4.种类繁多，结构特殊，含有不常见的化合物和化学键；如：抗生素、毒素、色素、生物碱。
5.次级代谢产物的合成具有菌株特异性；一种微生物的不同菌株可以产生分子结构迥异的次级代谢物；不同种类的微生物也能产生同一种次级代谢物；6.次级代谢产物的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的位置和结构；8. 由生长期向生产期过渡时，菌体形态会有所变化；9.次级代谢产物的合成过程是一类由多基因（基因簇）控制的代谢过程；这些基因不仅位于微生物的染色体中也位于质粒中，且后者的基因在次级代谢产物的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.特异性的微生物产生菌2.生理活性的多样性3.独特的化学结构第四章（#重要章节#主要掌握四种抗生素的作用机制和耐药机制）β-内酰胺类抗生素（β-lactams）：指化学结构中具有β-内酰胺环的一大类抗生素，包括临床最常用的青霉素与头孢菌素，以及新发展的头霉素类、硫霉素类、单环β-内酰胺类等其他非典型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的优点。
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的结构与供体底物(D-丙氨酰-D-丙氨酸)结构相似(二者都有高度反应性的-C-N-键)而与转肽酶起作用,从而干扰了正常的转肽反应。
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.对革兰阴性菌产生的β-内酰胺酶稳定的广谱青霉素和第二、三代头孢菌素，其耐药发生机制是由于抗生素与大量的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-内酰胺酶的非水解机制又称为“牵制机制”（trapping mechanism）；3.PBPs靶蛋白与抗生素亲和力降低、PBPs增多或产生新的PBPs均可使抗生素失去抗菌作用。
（与细菌细胞壁的合成、维持以及肽聚糖结构特征的调节等有关的一组酶通常即被称之为PBPs）4.细菌的细胞壁或外膜的通透性改变，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。
细菌渗透性屏障是细菌对药物产生耐药性的普遍性机制（非特异性），而由PBPs-介导的和由β-内酰胺酶介导的耐药机制是细菌对β-内酰胺药物产生耐药性的特有机制（特异性）。
克服细菌对β-内酰胺抗生素产生耐药性的对策一个好的β-内酰胺类抗生素，能够有效地抑制粘肽的合成，则必须具备以下三个条件：1)有好的渗透性，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的亲和力，从而抑制PBPs的酶活力，使细菌生长抑制或死亡。
克拉维酸对β-内酰胺酶的活性位点有高亲和力，能与催化中心相结合，以竞争性抑制剂的方式发挥作用。
随后与酶分子中的丝氨酸的羟基发生反应，通过β-内酰胺羰基和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（clavulanic acid，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的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，但需要与其他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：氨基糖苷类抗生素是由氨基糖与氨基环醇通过氧桥连接而成的苷类抗生素。
有来自链霉菌的链霉素等、来自小单孢菌的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的作用主要是抑制细菌蛋白质的合成，此类药物可影响细菌蛋白质合成的全过程，妨碍初始复合物的合成，诱导细菌合成错误蛋白以及阻抑已合成蛋白的释放，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的位点有三个:一是特异性地抑制30S合成起始复合体的形成，如春日霉素；二是抑制70S合成起始复合体的形成和使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；三是这类抑制70S合成起始复合体的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的钝化酶来修饰进入胞内的活性抗生素使之失去生物活性；2.氨基糖苷类抗生素的作用靶位核糖体或是与核糖体结合的核蛋白的氨基酸发生突变，而使进入胞内的活性抗生素不能与之结合或结合力下降。
具有抗耐药菌作用的新的氨基糖苷类抗生素的研究开发应用化学修饰的方法对那些易被各种钝化酶作用的位点进行结构改造，能够得到一系列非常有效的新的氨基糖苷类抗生素。