第二章 药源微生物及微生物药物的筛选技术
微生物制药试题库(含参考答案)
微生物制药试题库（含参考答案）一、单项选择题（每题2分，共40分）1. 微生物药物的来源不包括以下哪个选项？A. 微生物代谢产物B. 微生物细胞壁C. 微生物基因组D. 微生物酶2. 以下哪个不是微生物药物的分类？A. 抗生素B. 维生素C. 激素D. 生物制品3. 微生物药物生产中，以下哪个过程不需要使用发酵技术？A. 生产抗生素B. 生产维生素C. 生产氨基酸D. 生产生物制品4. 以下哪个不是微生物药物生产的关键技术？A. 微生物筛选B. 发酵工艺优化C. 提取纯化D. 基因工程技术5. 以下哪个不是微生物药物的优点？A. 高效B. 低毒C. 耐药性产生慢D. 生产成本低6. 微生物药物的研制与开发主要包括以下哪些方面？A. 微生物筛选B. 发酵工艺优化C. 药理毒理研究D. 临床应用研究7. 以下哪个不是微生物药物的给药途径？A. 口服B. 注射C. 外用D. 吸入8. 以下哪个不是微生物药物的药理作用？A. 杀菌B. 抑菌C. 抗病毒D. 抗肿瘤9. 以下哪个不是微生物药物的临床应用？A. 传染病B. 慢性病C. 肿瘤D. 手术辅助10. 以下哪个不是微生物药物的不良反应？A. 过敏反应B. 肝毒性C. 肾毒性D. 神经毒性二、多项选择题（每题3分，共30分）1. 微生物药物的来源包括以下哪些选项？A. 微生物代谢产物B. 微生物细胞壁C. 微生物基因组D. 微生物酶2. 微生物药物的分类包括以下哪些选项？A. 抗生素B. 维生素C. 激素D. 生物制品3. 微生物药物生产的关键技术包括以下哪些选项？A. 微生物筛选B. 发酵工艺优化C. 提取纯化D. 基因工程技术4. 微生物药物的优点包括以下哪些选项？A. 高效B. 低毒C. 耐药性产生慢D. 生产成本低5. 微生物药物的研制与开发主要包括以下哪些方面？A. 微生物筛选B. 发酵工艺优化C. 药理毒理研究D. 临床应用研究6. 微生物药物的给药途径包括以下哪些选项？A. 口服B. 注射C. 外用D. 吸入7. 微生物药物的药理作用包括以下哪些选项？A. 杀菌B. 抑菌C. 抗病毒D. 抗肿瘤8. 微生物药物的临床应用包括以下哪些选项？A. 传染病B. 慢性病C. 肿瘤D. 手术辅助三、判断题（每题2分，共20分）1. 微生物药物的来源只有微生物代谢产物。
2第二章--生物制药工艺基础
第二节 微生物制药工艺技术基础
一、菌种的分离与筛选
1．含菌样品收集 2. 富集培养：“投其所好”，“取其所抗” 3. 菌种纯化：（1）平板划线法 （2）稀释平板法 4. 性能测定（菌种复筛）
（1）平板划线法
是将微生物样品在固体培养基表面多次作“由点到线”稀 释而达到分离的目的。固体培养基四区划法接种法步骤：
二、菌种的选育与保藏
1．自然选育
依据自发突变原理，通过不断分离、筛选，除去 衰变菌落，从中选择维持原有生产水平的菌株或高产 突变株，达到纯化、复壮、稳定生产目的。
单孢子菌悬液的制备→分离→单菌落培养→筛选
2．诱变育种
指有意识地将生物体暴露于物理的、化学的或生物的一种 或多种诱变因子，促使生物体发生突变，进而从突变体中 筛选具有优良性状的突变株的过程。
优点是生产规模大、蒸发温度低、速度快， 目的是除去挥发性溶剂，保持物料生物活性， 加速蒸发原理是使液体形成薄膜，增加气化表面
积。
世界上最大的具有80m2蒸发面 积的薄膜蒸发器。
实验室常用真空旋转蒸发仪。
薄膜蒸发器
2.干燥
使物质从固体或半固体状经除去存在的水分或它种 溶剂，从而获得干燥物品的过程。
第二章 生物制药工艺技术基础
Basis of biopharmaceutical technology
生化制药工艺技术基础 微生物制药工艺技术基础 生物技术制药工艺技术基础 生物制药中试放大工艺设计 生物药物的研究与新药申报
本章学习目标
掌握：生化活性物质的提取、分离和纯化； 微生物菌种选育和培养。
②pH；
③盐；
④表面活性剂。
四、生化活性物质浓缩与干燥
1.浓缩方法： 生化活性物质的热不稳定性 ①盐析，中性盐硫酸铵沉淀蛋白（酶）； ②有机溶剂沉淀，生物大分子溶液
微生物药物学试题及答案
微生物药物学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1. 微生物药物学是研究（）的科学。
A. 微生物的分类和鉴定B. 微生物的生理和生态C. 微生物的致病性和防治D. 微生物来源的药物答案：D2. 下列哪项不是微生物药物的特点（）。
A. 生物活性强B. 来源广泛C. 化学结构简单D. 作用机制多样答案：C3. 微生物药物学的主要研究内容包括（）。
A. 微生物药物的筛选B. 微生物药物的制备C. 微生物药物的药理作用D. 以上都是答案：D4. 微生物药物的筛选不包括（）。
A. 菌种的分离和鉴定B. 菌种的培养和发酵C. 菌种的基因工程改造D. 药物的临床试验答案：D5. 下列哪项不是微生物药物的制备过程（）。
A. 菌种的筛选B. 发酵过程的控制C. 药物的提取和纯化D. 药物的临床试验答案：D6. 微生物药物的药理作用研究不包括（）。
A. 药物的体内外活性评价B. 药物的作用机制研究C. 药物的毒理学研究D. 药物的生产工艺研究答案：D7. 下列哪项不是微生物药物的分类（）。
A. 抗生素B. 免疫调节剂C. 激素类药物D. 抗肿瘤药物答案：C8. 抗生素是一类具有（）的微生物次级代谢产物。
A. 抗菌活性B. 抗病毒活性C. 抗肿瘤活性D. 免疫调节活性答案：A9. 下列哪项不是抗生素的特点（）。
A. 低毒B. 高效C. 广谱D. 耐药性答案：D10. 下列哪项不是抗生素的作用机制（）。
A. 抑制细菌细胞壁合成B. 干扰细菌蛋白质合成C. 破坏细菌核酸结构D. 促进细菌生长答案：D11. 免疫调节剂是一类具有（）的药物。
A. 抗菌活性B. 抗病毒活性C. 调节免疫反应活性D. 抗肿瘤活性答案：C12. 下列哪项不是免疫调节剂的作用机制（）。
A. 增强机体免疫功能B. 抑制机体免疫功能C. 调节细胞因子的产生D. 促进细胞分裂答案：D13. 抗肿瘤药物是一类具有（）的药物。
A. 抗菌活性B. 抗病毒活性C. 抗肿瘤活性D. 免疫调节活性答案：C14. 下列哪项不是抗肿瘤药物的作用机制（）。
医学微生物学教案
医学微生物学教案第一章：微生物学基本概念1.1 微生物的定义与分类微生物的定义微生物的分类（原核生物、真核生物、非细胞微生物）1.2 微生物学的发展简史微生物学的起源微生物学的发展过程1.3 微生物学的应用领域医学领域农业领域工业领域环境保护领域第二章：微生物的形态与结构2.1 微生物的形态细菌的形态真菌的形态病毒的形态2.2 微生物的结构细菌的结构真菌的结构病毒的结构2.3 微生物的繁殖方式细菌的繁殖方式真菌的繁殖方式病毒的繁殖方式第三章：微生物的培养与鉴定3.1 微生物的培养基培养基的种类与制备培养基的选择与配制3.2 微生物的培养方法液体培养固体培养厌氧培养3.3 微生物的鉴定方法形态学鉴定生理生化鉴定分子生物学鉴定第四章：医学微生物学的基本概念4.1 医学微生物学的定义与意义医学微生物学的定义医学微生物学的重要性4.2 病原微生物与病原性病原微生物的定义病原性与病原微生物的关系4.3 医学微生物学的应用领域感染病的诊断与治疗疫苗研究与制备微生物药物研究与开发第五章：常见病原微生物简介5.1 细菌葡萄球菌肺炎球菌沙门氏菌5.2 真菌白色念珠菌曲霉菌肺孢子菌5.3 病毒乙型肝炎病毒流感病毒人乳头瘤病毒第六章：微生物感染与免疫6.1 微生物感染的过程感染微生物的入侵与繁殖感染引起的病理反应6.2 免疫反应与免疫机制非特异性免疫特异性免疫免疫记忆6.3 微生物感染与免疫的关系微生物如何逃避免疫反应免疫反应在微生物清除中的作用第七章：微生物药物7.1 微生物药物的分类与作用机制抗生素抗真菌药抗病毒药抗寄生虫药7.2 微生物药物的耐药性问题耐药性的定义与成因耐药性对微生物药物使用的影响耐药性监测与控制策略7.3 微生物药物的研究与开发微生物药物的来源与筛选微生物药物的合成与半合成微生物药物的新药研发趋势第八章：疫苗学8.1 疫苗的原理与分类疫苗的原理活疫苗死疫苗基因疫苗8.2 疫苗的制备与接种疫苗的制备方法疫苗的接种程序与剂量疫苗的保存与运输8.3 疫苗的应用与效果评价疫苗的应用领域与效果疫苗的不良反应与监测疫苗的免疫持久性与加强针第九章：医学微生物学实验技术9.1 微生物学的实验室安全实验室生物安全等级实验室安全操作规程事故应急预案9.2 微生物学的实验方法与技术微生物的分离与纯化微生物的定量与定性分析微生物的基因克隆与表达9.3 医学微生物学实验技术的应用临床微生物学检验疫苗研发与生产微生物药物的筛选与评价第十章：医学微生物学的未来发展趋势10.1 微生物组学与微生物菌群研究微生物组学的定义与研究内容微生物菌群对人体健康的影响微生物菌群的调控与干预策略10.2 病原微生物的快速检测与诊断技术分子诊断技术免疫诊断技术快速检测技术的应用前景10.3 微生物学的个性化医疗与精准治疗微生物引起的个性化医疗需求微生物学的精准治疗策略微生物学在个体健康维护中的作用重点和难点解析重点环节1：微生物的分类与定义微生物分类涉及原核生物、真核生物和非细胞微生物，理解这些分类及其代表性例子是基础。
二、制药工业的微生物
3、药品微生物污染的种类
规定灭菌药物 非规定灭菌药物
（1）、规定灭菌药物
包括注射剂、输液剂及用于无菌体腔、烧伤、眼科外伤 用药等制剂。
应达到无菌要求。 生产过程除菌不彻底、包装不严、瓶塞松动、安瓿漏气
造成微生物污染。 污染菌以G-多见，如大肠杆菌、产气杆菌。 在输液或注射液中出现浑浊、沉淀、云雾状改变或产气
对人体危害
规定灭菌药品
全身性感染 局部感染
非规定灭菌药品 局部感染 肠道感染及其他疾病
二、污染及控制 1、空气及控制 (1) GMP空气洁净级别：
A、B、C、D四级
悬浮粒子 静态 动态
监测
浮游菌
微生物 沉降菌
表面微生物
空气洁净度标准
空气中微生物常常黏附在10-20μm粒子上，一般认为 在制药工业的生产环境中，微粒少的洁净室，其微生 物含量也相应较少。因此，洁净厂房（室）已成为药 品生产的基本要求。
第二篇 微生物与制药
I. 药品与微生物 II. 药物中的微生物的来源及控制 III. 药品微生物检测 IV. 医药工业中利用微生物发酵生产药物如
抗生素、维生素、酶制剂等简介 V. 药品微生物研究前景
药品是用来预防、治疗疾病和恢复、调节 机体功能的一种特殊商品。
特征：有效性、安全性、稳定性，均一 性，经济性
我国采用国际公制（粒/m3）将空气洁净度级别的标 准分成四级，分别为100级、1万级、10万级和30万 级。
我国药典规定无菌试验应在环境洁净度1万级和局部 洁净度100级的单向流空气区域或隔离系统内进行。
GMP各级别空气悬浮粒子的标准
洁净度级别
A级 B级
≥0.5μm 3520 3520
悬浮粒子最大允许数/立方米
生物制药学——第二章 生物制药工艺学基础
一、生物材料与生化活性物质
（一）生物制药的生物材料来源
生物资源：主要有动物、植物、微生物的组织、器 官、细胞与代谢产物。
开发新途径： 动植物细胞培养、微生物发酵、 基因工程、细胞工程、酶工程等。
一、生物材料与生化活性物质
红霉素 杀念珠菌素 Bialaphos FK506
（约8700种）
放线菌产生的多种多样的次生代谢产物
Hygromycin B
Kanamycin B
Rifamycin SV
Cephamycin C
Erythromycin streptomycin
Spinosyn A
Abamectin
Validamycin A
人源性生化药物 动物生化药物 植物生化药物 微生物源生化药物 海洋生物生化药物
生化制药的六个阶段：
1.原料的选择和预处理 2.原料的粉碎 3.提取：
从原料中经溶剂分离有效成分，制成粗品的工艺过程。 4.纯化：
粗制品经盐析、有机溶剂沉淀、吸附、层析、 透析、超 离心 、膜分离、结晶等步骤进行精制的工艺过程。 5.浓缩、干燥及保存 6.制剂：
生化成分：氨基酸、蛋白质、酶、激素、糖类、 脂类、维生素等。
新的有效生物药物逐年增加：天花粉蛋白、木瓜 蛋白酶、天麻多糖等。
5、微生物—细菌
常用细菌发酵法生产乳酸、醋酸、丙酮、丁醇。主 要发展领域有： （1）氨基酸：
利用微生物酶可转化对应的α酮酸或羟基酸产生 氨基酸。 （2）有机酸：柠檬酸、苹果酸、乳酸
生物材料来源
1、动物脏器 2、血液、分泌物和其他代谢产物 3、海洋生物 4、植物 5、微生物
第二章微生物药物的来源
第二章 微生物药物的来源
第一节 从微生物到微生物工业 第二节 微生物工业产品的范围 第三节 微生物药物 第四节 工业微生物的菌种 第五节 工业微生物菌种的来源 第六节 微生物药物筛选
生物制药
第一节．从微生物到微生物工业
一. 从微生物到微生物工业的历史
1680年荷兰列文虎克(Leenwenhoek)制 成显微镜,在全世界第一个观察到球形、杆 状和螺旋形的细菌和原生动物，还第一次 描绘了细菌的运动
生物制药
二. 从青霉素开始的现代微生物工业
在我头一篇论文里,我曾说 过,我作出结论是认真研究文献 和深入思考的结果.现在我愿意 说实话,青霉素是一次偶然观察 中产生的.我唯一的功劳是我没 有忽视观察,还有就是我认真地 研究了它. ----Fleming
生物制药
Alexander Fleming的一 次意外的实验
生物制药
Heatley批量生产青霉素
Heatley是一名生物化学家，而此 次他却作为一个生物工程师参与并完成 了这些工作。Norman Heatley生产 了足够量的材料，这对Chain和Florey 检测青霉素的有效性起了关键作用。他 开发了一种检测所生产的青霉素的方法， 以便确定发酵动力学; 发展了一种可以 很容易实施的培养技术; 他还发明了一 种新颖的反萃取过程来回收非常精细的 产品。经过数月的巨大努力，他们生产 出了足够的青霉素以处治一些实验室动 物。
Alexander Fleming 的平板原始照片
生物制药
Fleming发现青霉素
Fleming的贡献在于认识到这个观察 是富有意义的而不是一次失败的实验。 他认识到细胞被杀死的原因一定是由于 一种抗菌物质。他分离出了这个外来的 粒子并发现它是青霉菌属（Penicillium genus)中一种普通的霉茵(后来确定为点 青霉Penicillium notaturn)。Flem-mg 培养这种霉菌使之生长，并运用当时可 利用的粗提法设法得到少量的分泌物。 然后他证明这种物质具有很强的抗菌性 质，并将其命名为青霉素。
生物制药工艺学第二章+生物制药工艺技术基资料教程
（4）其它保护措施（冷、热、酸、碱）
二、物质的性质与溶解度
（一）物质溶解度的一般规律
相似相溶
（二）水在生化物质提取中的作用
水是提取生化物质的常用溶剂。水分子的存在可使其它 生物分子之间的氢键减弱，而与水分子形成氢键，水 分子还能使溶质分子的离子键解离，这就是所谓的水 合作用。水合作用促使蛋白质、核酸、多糖等生物大 分子与水形成了水合分子或水合离子从而促使它们溶 解于水或水溶液中。
（3）超声波法 （4）反复冻融法 2.化学法 用稀酸、稀碱、浓盐、有机溶剂或表面活性剂处理细胞，
可破坏细胞结构释放出内容物。
3.生物法 （1）组织自溶法
利用组织中自身溶解酶的作用改变、破坏细胞结构， 释放出目的物称为组织自溶法。
(2) 酶解法 用外来酶处理生物材料，如用溶菌酶处理某些细菌， 蜗牛酶等
砂土管法—取普通黄沙，洗净过60目筛，晒干，另取普 通圆土研碎，过筛，晒干。两者以6:4混合。分装于安 醅瓶或小试管中，然后在60℃干热灭菌2小时，连续灭 菌三次后即可使用。装管时可吸取少许孢子悬浮液加 入，待干燥后抽真空封口或用棉花塞紧后蜡封，低温 保藏。
冷冻干燥法：将菌种悬浮于脱脂消毒牛奶中，快速冷冻， 真空干燥。
甘油冷冻保存法：将对数期菌体悬浮于新鲜培养基中， 加入15%消毒甘油，混匀速冻，冻存于－70~－80℃.
（五）组织与细胞的破碎
组织与细胞的破碎方法有物理法、化学法与生物法。
1.物理法 （1）磨切法
工业上常用的有绞肉机，刨胰机，球磨机、磨粉机。 实验室常用的有匀浆机，研钵，高速组织捣碎机。
（2）压力法 有压榨法、高压法和减压法，渗透压法。
（1）pH 在萃取操作中正确选择pH值很重要。因为在水溶液中某些酸、 碱物质会解离，在萃取时改变了分配系数，直接影响提取效率。
药品微生物检验的方法与应用
药品微生物检验的方法与应用摘要：中国作为一个视人民健康为第一位的大国，所以对医药领域的研究十分重视，而药物作为医学诊断中不可或缺的部分自然也引起了极大重视，随着医学技术水平的日益提升，在检验药用的方面也做出了突出成就，各种现代科技被运用到药物的检验中，这样使得结果更为准确。
本章重点阐述了药品微生物的检测技术及应用方法，旨在为日后诊断提供依据。
关键词：药品微生物；检验；方法；应用前言药物在疾病诊断中起着关键性意义，其品质的优劣直接关乎到病人生死，如果是药物品质不合格，轻则造成药物变质而失去药性，重者则可以造成患者的疾病加剧，从而诱发其他病症，甚至威胁病人性命，而药源性微生物又是影响药物安全的首要因素，所以检测药品微生物就是质控中至关重要的环节，而且实施过程中存在着相当的困难，对人员技术的要求也相当高。
在检查流程中，工作人员应当严格地按照有关的标准流程实施检查作业，并提起十二分精神，对每一环节都应当严格把关。
1药品微生物基本情况概述1.1药品微生物种类的复杂多样药品中细菌类型研究这一入手研究结果表明，药源性细菌本身就有着明显的生物多样性特点，其不但包括了各类细胞微生物和菌类微生物，同时也包括了放线菌微生物在内。
与其他种类的生物比较，药源性微生物的多样性特征，在较大范围上给药物化学合成制药技术的进行带来了崭新的视野。
根据药源性细菌生理代谢活性过程中所表现的相关特性，在微生物药品制造中，科研人员往往能够从细菌代谢的过程中分离出所需要的生化成分，使之用作西医化学药品生产过程中的主要医药原料。
1.2药品微生物检验的重要性医药微生物学检测是目前切实保证医药生产的安全化的关键举措，采取合理的技术性检测方法实施，可以对中国的一般群众的微生物产品应用安全起到重要的保证。
所以，通过结合实际开展对药用微生物的重点保护工作，加强对药用微生物检测工作的管理控制，对改善基层普通群众基础性卫生状况，起到了不能忽略的积极效果。
2品微生物检验的方法2.1 取得样品首先获得的药品样本必须经过检验，以无菌或少菌为条件，多次进行检验达到要求的浓度。
药物微生物
药物微生物一.药源微生物药物的来源无外乎化学合成、生物合成，以及化学半合成。
微生物作为天然药物的资源已经完全显露出它的优势：首先，微生物种类繁多，并且生活环境条件复杂多样，从而使得微生物在生理代谢上和遗传上存在着其他生物类群无法比拟的多多样性，其生活过程中产生的代谢产物也因此多种多样，为我们寻找药物提供了充分的可能性。
其次，微生物生长快速，并且可以进行大规模的工业化生产。
第三，微生物的遗传背景简单，易于利用各种遗传突变手段，改变微生物的代谢途径和调控方式，使得各种微量的药用成分能够大量合成，开发价廉物美的药物第四，药物的疗效包括两个方面，一是治疗疾病的效果，二是药物的毒性大小。
1.微生物的多样性细菌真菌藻类植物动物2.药源微生物（1）放射菌（链霉菌庆大霉素）（2）细菌（3）真菌二.药用微生物药用微生物通常是指传统中药（汉方药）中的大型药用真菌，如灵芝、虫草等。
三.基因工程菌基因工程微生物的应用主要要求是：一个适宜外源基因操作的载体系统和一个适宜外源基因活性产物表达的宿主系统。
第二节微生物药物在医药用微生物中，最重要的是药源微生物。
一方面是由于大量的药物来自微生物的天然产物，另一方面，即使是药用微生物，其有效部位也是各种微生物的代谢产物。
一．初级代谢和次级代谢从表中可以得出次级代谢产物合成的特点：1.次级代谢产物多在细胞生长停止以后合成；2.初级代谢产物可直接或修饰后成为次级代谢产物合成的前体；3.合成反应常包括聚合作用和修饰；4.次级代谢产物分泌胞外；5.合成反应受初级代谢影响，但控制较为间接、松弛，主要受次级代谢自身系统控制。
次级代谢产物可能的合成理由是：1.食物储备；2.拮抗作用；3.次级代谢过程的重要性；4.诱导产生菌的细胞分化；5.诱导其他生物的细胞分化。
将次级代谢系统按如下方式进行分类（1）I 级反应 在这一步反应中，初级代谢物被转化为次级代谢合成的中间体。
这类反应根据其相关的初级代谢途径可以进一步划分，如氨基酸的合成和代谢、核苷酸的代谢、糖的转化或辅酶的合成。
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。
第四章-发酵工程制药技术(全)
大肠杆菌
细菌，可生产多种酶 类，一般属于胞内酶， 需要经过细胞破碎才 能分离得到。 作为基因工程的宿主 菌
枯草芽孢杆菌
细菌，是应用最广泛的 产酶微生物之一，可用 于生产α-淀粉酶、蛋白 酶、β-半乳糖苷酶、碱 性磷酸酶等；作为基因 工程的宿主菌
第四章 4.1 微生物细胞培养概述
第四章 4.1 微生物细胞培养概述
2、发酵培养基的组成。 （1）碳源：构成菌体及产物的碳架及能量 来源。 （2）氮源：构成菌体本身的含氮物及代谢 产物中的含氮物。 （3）无机盐：构成菌体原生质成分，酶的 组分或维持酶的活性，调节细胞渗透压， 参与产物生物合成等 。
第四章 4.1 微生物细胞培养概述
0.5～1％
0.05～0.5mol/L
10～30min， 孢子18～24h
10～60min， 孢子3～6h 15～60min， 90～120min 15～90min
pH值7.0，0.1mol/L 磷酸缓冲液
pH值7.0，0.1mol/L 磷酸缓冲液 pH值7.0，0.1mol/L 磷酸缓冲液或Tris缓 冲液 pH值6.0～7.0， 0.1mol/L磷酸缓冲剂 或Tris缓冲液
微生物菌体发酵：即以获得具有药用菌体为目的发酵。 如：帮助消化的酵母菌片和具有整肠作用的乳酸菌制剂等； 药用真菌，如香菇类、灵芝、金针菇、依赖虫蛹而生存的冬 虫夏草菌以及与天麻共生的密环菌等药用真菌；一些具有致 病能力的微生物菌体，经发酵培养，再减毒或灭活后，可以 制成用于自动免疫的生物制品。 微生物酶发酵：目前许多医药用酶制剂是通过微生物发酵制 得的，如用于抗癌的天冬酰胺酶和用于治疗血栓的纳豆激酶 和链激酶等。 微生物代谢产物发酵：微生物在其生产和代谢的过程中，产 生的各种初级代谢产物和次级代谢产物中许多是可以用于制 作药物的。 如初级代谢产物：氨基酸、蛋白质、核苷酸、类脂、糖类以 及维生素等；次级代谢产物：抗生素、生物碱、细菌素等。
药物微生物筛选-图文
主要内容
药物微生物筛选的主要 途径 药物微生物筛选的方法
目的
扩展抗菌谱 增强抗菌活性 克服耐药性 改善药物动力学性能
饱浸含某种指 示剂的固体培 养基的滤纸片 变色圈
固体培养基渗入溶解 待筛选的菌株 性差，可被特定菌利 能分泌产生某 用的营养成分，造成 些能抑制工具 不透明的培养基背景。 菌生长的物质 菌落利用此物质形成
指示剂直接掺入或透明圈。 喷洒固体培养基， 利用一些有特别营养要求的微生物 菌落周围形变色圈。作为工具菌，待筛选菌具有该营养
物的前体转化成营养物能力，工具
菌就能围绕该菌生长。
微生物制药
第一章药物微生物与微生物药物什么是微生物药物(MicrobialMedicines)狭义定义为：微生物在其生命过程中产生的，能以极低浓度有选择地抑制或影响其他生物机能的低分子的代谢物。
广义定义为：能以极低浓度抑制或影响其它生物机能的微生物或微生物的代谢物。
三、微生物发酵制药的种类(1)微生物菌体发酵(2)微生物酶发酵(3)微生物代谢产物发酵(4)微生物转化发酵一、药物微生物分类药源微生物：药用微生物：基因工程菌：二、微生物作为天然药物资源的优势①微生物多样性②生长快速，可以大规模工业化生产③微生物遗传背景简单④微生物代谢产物的多样性为筛选高效低毒的药物提供了可能性。
三、药源微生物不同的微生物类群，次级代谢产物的形成能力有着巨大的差异。
甚至是产生药物较多的种属之间，产物的类型也有着巨大的差异。
只有少数的微生物类群是优秀的药物产生菌---药源微生物。
因此，药源微生物是药物筛选最重要的来源。
半个多世纪的微生物药物的筛选与开发，为人们提供了大量的各种类型天然化合物，占全部发现的生物活性天然化合物的80%以上。
在微生物来源的天然化合物中，70%左右是由放线菌产生的，尤其是链霉菌。
但随着筛选工作广泛深入的开展，从放线菌获得新化合物的比例已经降到了不足0.1%。
因此，目前微生物药物的筛选已从传统的高产微生物转向新的微生物类群。
如中药用微生物、海洋微生物、极端微生物、以及尚未开发或开发不足的新微生物类群。
如下微生物类群，通常都有着或多或少的“光荣的”药物产生历史。
(1)放线菌：目前国际上已经描述和发表的放线菌近60个属，2000多种，放线菌是产生微生物药物最多，也是药物研究最多的生物类群。
最重要的是产生链霉素的链霉菌属(Streptomyces),其次是产生放线菌素和庆大霉素的小单抱菌属(Micromonospora),产生利福霉素的诺卡氏菌属(Nocardia)。
(2)细菌：芽胞杆菌属(Bacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas)，产生的主要是肽类，毒性较大，但通过组合生物合成技术，可能经过人工改造获得新型的药物。
第二章 微生物资源的开发与利用
海洋微生物药物资源
现已从海水、海底泥、海鱼胃内容物、 珊瑚表面、叉珊藻、毒蟹、河豚、毛颚 动物等的体内或体表等各种采自海洋的 样品中分离到的细菌、放线菌可产生多 种生物活性物质。 海洋真菌的次级代谢产物70 %～80 %具 有生物活性。
已经分离到的新成分
抗氨基糖苷类耐药菌株的新氨基糖苷类抗生素。 对绿脓杆菌和一些耐药性革兰氏阴性菌具有较强的活 性、抗菌谱广、毒性低的抗菌物质和肌醇胺霉素。 寡霉素2A 的20-羟衍生物、肠菌素的5-脱氧衍生物以 及两种全新的细菌化合物辛内酰亚胺(Octalactins) A 和B 八氢内酰亚胺、亚酮乳酰胺、大环内酰亚胺、喹唑啉 哈利凯( halichomycin) 等具有抗病毒或抗肿瘤活性 的物质。 一种具有增强免疫活性、促进体液免疫和细胞免疫, 能抑制多种动物移植肿瘤的杂多糖, 与化疗药物在抗 肿瘤方面有协同作用, 已用于临床。
模型设计：
微生物开发最活跃的领域，可根据作用机制、 代谢途径的靶位、酶反应机制、基因操作中调 控因子、目的化合物的类型等设计初选模型。
一菌多筛：
多筛选模型，可意外找到用途更大的非 目的菌。
高通量筛选与组合生化相结合：
前者是采用相关设备，将许多模型固定在各自 不同的载体上，用机器人加样、培养后，用计 算机记录结果、分析，实现快速、准确、微量； 后者是用已知有用化合物或已知骨架的化合物 分别与不同的微生物共培养，分析不同培养时 间化合物的结构及其活性的变化（发生修饰或 转化），增加化合物的多样性，相应增加获得 理想化合物的可能性。 如两者组合会使筛选效率大大提高。
生产菌种和专利菌种的保护
卫生微生物学—药品微生物
❍ 来源于厂房设备和包装容器 药品生产产房或车间卫生不良、墙面陈旧腐蚀等 制药机械设备未定期维修、保养和清洗消毒 包装容器不洁：使用前消毒不彻底、消毒后存放条件不符合卫生标准 或放置时间过长等
药品微生物污染的来源与主要种类
1、无菌检查
❍ 用于检查《中华人民共和国药典》(2015)要求无菌的药品、 生物制品、医疗器具、原料、辅料及其他品种是否无菌的 一 种方法
❍ 凡是直接进入人体血循环系统、肌肉、皮下组织或接触创 伤、溃疡和烧伤等部位而发挥作用的制品，或要求无菌的 材料、灭菌器具等都要进行无菌检查，以最大限度地保证 这些制剂或用品不带有活菌
保药品质量的重要环节
❍ 如何保障药品质量在一定程度上体现着一个国家药品生产、 悉药品微生物污染的来源、种类及其卫生学意义 ❍ 掌握药品微生物检测的相关概念、术语及其特殊性 ❍ 熟悉药品微生物检验的具体内容 ❍ 熟悉药品微生物检验的相关要求及微生物学标准 ❍ 了解药品微生物污染的预防及研究前景
从微生物角度看，不同剂型和功能主治的药品生境 特征可分为两大类型
❍ 具备微生物所需的营 养物质和生长条件
❍ 虽然含有一定的营养 物质，但同时含有各 种抑菌剂或防腐剂， 对微生物具有一定的 杀灭或抑制作用
❍ 有利于微生物繁殖
❍ 具有抑制或杀菌作用
❍ 与微生物生长繁殖相关的生境特征可归纳 为以下5大类型
违反灭菌药品生产规程，降低灭菌温度，缩短灭菌时间，增加灭菌 柜装载量，严重地影响了药品的灭菌效果 对更改生产规程后所生产药品未进行严格的微生物检验
药品
❍ 是一种与人类健康和生命密切相关的特殊商品 ❍ 是用于预防、治疗和诊断疾病，有目的地调节机体生理功
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除虫菌素
杀艰菌素
K-252
红曲菌素
工业葡萄糖 糊精4%
4.5% 可溶性蒸馏物
胨化乳2.4%
举例：
工业上含氯四环素的生产
2、金属离子 许多金属离子能够刺激次级代谢产物的 产生，可能发生在转甲基（Co 2+ ）， 降解过程（Cu2+，Mg 2+ ），以及其他 反应步骤中。
表2-1 金属离子对微生物生物活性次级代谢产物合 成的影响
次级代谢产物
产生菌
金属离子
作用
棒曲霉素
荨麻青霉
Mn2+
刺激产生
四、活性测定
抗菌药物：非致病菌为对象，采用琼脂扩散 法测定活性，筛选生物活性物质。 也可以使用耐药和超敏菌种。
抗癌药物：细胞实验
五、化合物的分离纯化
第三章详细讲解
六、产物结构鉴定
用HPLC、LC－MS、NMR等，分析鉴定 活性物质。 其他现代的筛选技术如靶向筛选、高通量 筛选、高内涵筛选等可以结合使用。
Ca2+
刺激N-甲基化
β-内酰胺 带小棒链霉菌
Fe2+
降低PO43-的抑制
作用
3、前体物质 虽然机制还不是很清楚，但研究发现， 加入氨基酸、短链脂肪酸、或者醇类， 通常可以刺激次级代谢产物的产生。 这种增强作用可能是添加物形成了目 标化合物的合成前体。
4、胞内诱导物 微生物次级代谢产物的生物合成常常受胞 内低分子量的诱导物质的调节。
物
筛
化合物的分离纯化
选
流
结构测定
程
微生物鉴定
新物质
样品的采集
开发研究理
一、样品的采集
1、环境中有机质的含量及种类 2、采集季节 3、含水量 4、酸碱度
二、微生物的分离
1、预处理 2、分离
（1）富集培养基进行富集培养 （2）平板划线 （3）斜面保藏
三、发酵
第三节详细讲解
8、渗透压
• 对于海洋微生物和陆地微生物来说，可以耐受的 NaCl浓度是不同的。嗜盐菌生长3%-5%的NaCl 浓度，而陆地微生物低于2%。
• 在常规的发酵中，真菌和链霉菌的菌丝体会互相 缠绕形成各种大小的菌团。因此常加入沸石、硅 藻土、高岭土和其他天然矿物质颗粒。
• 环糊精添加
例如加入0.2%-1.0%的β-环糊精可以提高兰卡杀 菌素的产量大约10倍。
表2-2 诱导微生物活性次级代谢产物合成的胞内因子
胞内诱导物
产生菌
诱导产生的次级代谢产物
A因子
灰色链霉菌
链霉素
B因子
地中海诺卡菌
利福霉素
I因子
灰色链霉菌
柔毛霉素
诱导物质 弗吉尼亚链霉菌
维及霉素
5、pH
• 在生长允许的范围内，pH对微生物次级代 谢产物产生的影响很大。一些研究发现，微 生物生长的最适pH并不是次级代谢产物合 成的最适pH。
微生物制药 Microbial Pharmaceutics
主讲教师：陈静博士 山东轻工业学院食品与生物工程学院
第一节 重要的药源微生物类群
一、放线菌
1、分布 主要生境土壤 2、特点 G+,好氧，链霉菌 3、应用 氨基糖苷类，聚酮类，多肽类，核苷类
二、芽孢杆菌属
1、分布 主要生境土壤 2、特点 G+,好氧或兼性厌氧，枯草芽孢杆菌 3、应用 Ｂt,杆菌肽,短杆菌肽
7、通气和搅拌
• 氧气是好氧微生物生长所必需的，可以通 过摇床摇动、通气、或搅拌使氧气溶解在 液体培养基中。对个别微生物来说，不同 的溶解氧对生物活性产物的产生有很大的 影响。
• 举例：
一株链霉菌500r/min转速时，枝肌醇霉素和 氯癌霉素同时合成，而在 250r/min时，这 两种物质都不能合成，但合成链丝霉素。
七、微生物鉴定
1、形态学 2、生理生化 3、分子生物学方法
第三节 药物筛选的发酵转化工艺
一、影响次级代谢产物合成的因素
1、营养因素
营养因素对于微生物的生长是必不可少的，但有些 营养因子对于次级代谢产物的合成具有负面影响。
通常，有抑制作用的营养物质是葡萄糖或其他易吸 收的碳源，氨水或其他易吸收的氮源，以及无机磷 酸盐或其他可产生磷酸盐的成分。
1、分布和分类 嗜热菌,嗜冷菌,嗜碱菌,嗜盐菌,嗜酸菌,嗜压菌 2、应用
从1株嗜热菌Pseudomonas akbalia得到了
抗真菌化合物pyochelin 抗肿瘤药物,抗抑郁药物等 极端环境微生物源活性物质的研究进展（自
学）
第二节 药物微生物的筛选技术
微生物的分离 新
微
生
发酵
物 药
生物活性鉴定
五、曲霉菌属和青霉菌属
1、分布 多居于土壤,温暖环境,植物,人或动物 2、特点 丝状真菌,多种孢子 3、应用 青霉素,洛伐他汀,灰黄霉素
六、海洋微生物
1、分布 沉积物细菌,深海细菌,共栖细菌,共生细菌 2、应用 抗肿瘤、抗心血管病、免疫调节剂、抗生素 海洋微生物活性物质的研究进展（自学）
七、极端微生物
三、假单胞菌属
1、分布 多居于土壤,恶劣环境 2、特点 G-,好氧 3、应用 硝吡咯菌素,莫匹罗星
四、粘细菌
1、分布 广泛 2、特点 复杂生活史,子实体 3、应用
Ambruticin安布替星,Myxothiazol粘噻唑, Epothilone A和B
粘细菌次级代谢产物的特点
（1）种类多 （2）结构新 （3）衍生物多 （4）化合物产生菌株的特异性不强 （5）作用对象特别
二、发酵条件的选择
1、发酵培养基营养物质的选择
发酵培养基包括碳源、氮源、无机金属离子和缓冲 剂等。复杂的培养基更适于次级代谢产物的合成， 因为它们不但可以获得更高的产量，并且也更经济。 化学成分很清楚的合成培养基在微生物次级代谢产 物的发酵中很少使用。
表2-3 次级代谢产物生产的典型培养基的组成成分
相模霉素 相模原小单孢菌
Co2+
刺激N-甲基化
A因子
灰色链霉菌
Co2+
刺激产生
双丙胺磷
吸水链霉菌
Co2+
刺激P-甲基化
林可霉素 白地霉抗菌素
诺尔斯菌素
林肯链霉菌 灰色链霉菌 诺尔斯链霉菌
Mg3(PO4)2 Zn2+，Fe2+，Mg2+
Zn2+
减少NH4+的含量 减少PO43-的含量
刺激产生
庆大霉素
紫红小单孢菌
• 通常通过向培养基中添加无机酸、CaCO3、 磷酸盐、氨水或Na2CO3来调节pH。
举例：
• 在杆菌肽的合成过程中，添加短连脂肪酸会 引起菌体和次级代谢产物产量同时下降。
6、温度
• 据报道，一株嗜冷链霉菌在15℃时可产生 一种抗细菌的代谢产物A-60，但在28℃由 于产生了一种可使A-60失活的酶而不能产 生该产物。