微生物药物的定义和组成
天然药物学基础
天然药物学基础天然药物学是指研究和应用天然产物作为药物的科学。
天然药物主要来源于动植物、微生物等自然界的有机物质，如植物药、动物药和微生物药等。
天然药物学基础是探讨天然药物的来源、组成、性质、制备方法、药理作用等方面的基础性知识，为天然药物的开发和利用提供理论依据。
一、天然药物的来源天然药物的来源主要包括植物、动物和微生物。
植物药是指利用植物的各种部位（如根、茎、叶、花、果实等）制成药物，如参、人参、黄连等；动物药是指利用动物身体组织、器官或分泌物等制成药物，如麝香、龟板、蚕蛹等；微生物药是指利用微生物（如细菌、真菌等）产生的代谢产物制成药物，如青霉素、链霉素等。
二、天然药物的组成天然药物主要由多种有机化合物组成，包括生物碱、生物素、多糖、鞣质、挥发油、黄酮类、萜类、甾体类等。
这些化合物对人体具有不同的药理作用，如抗炎、镇痛、抗菌、抗肿瘤等。
三、天然药物的性质天然药物的性质受到多种因素的影响，如植物生长环境、收获季节、贮藏方式等。
天然药物具有多样性、相对安全性和较低的毒性。
但是，天然药物也存在药效成分含量不稳定、药效作用慢等缺点。
四、天然药物的制备方法天然药物的制备方法主要包括提取、分离、纯化等工艺过程。
提取是将药材中的有效成分提取出来，通常使用水、乙醇、乙醚等溶剂；分离是将提取物中的杂质和有害成分分离出来，通常采用色谱、凝聚、絮凝等方法；纯化是将分离得到的目标成分进一步提纯，通常采用结晶、蒸馏、凝聚等方法。
五、天然药物的药理作用天然药物的药理作用是指药物在体内的作用机制和生物学效应。
天然药物可通过多种途径对人体产生药理作用，如干预细胞代谢、调节神经内分泌、抗氧化、清除自由基等。
具体药理作用取决于药物的成分、用药剂量、用药途径等因素。
总之，天然药物学基础是天然药物研究的基础理论，它涉及天然药物的来源、组成、性质、制备方法、药理作用等方面的内容。
通过深入学习和了解天然药物学基础知识，我们能更好地认识和利用天然药物，发现新的药物资源，促进药物研究和开发的进展。
微生物学考试重点总结
绪论▲1.微生物的定义：是一切肉眼看不清楚或者看不见的微小生物的总称。
▲2.微生物的类群：非细胞（病毒）；原核生物（细菌）；真核生物（酵母菌）。
3.为什么说微生物是一把双刃剑：利：医药：抗生素的大规模生产和推广，利用工程菌产生多肽类生化药物。
农业：以菌治害虫和以菌治植病的生物防治；以菌促肥效，以菌促生长。
环境污染的治理：污水处理；环境污染监测和重要指示生物。
工业：生物发酵酿酒。
害：给人类带来各种疾病，威胁人类生存：结核、疟疾、霍乱农业：农作物病变（花卉的白粉病）。
食品：使食物腐烂变质。
发酵工业：发酵过程混入杂菌影响发酵产率。
▲4.微生物有哪些共性？最基本的是哪个？为什么：体积小，面积大（最基本）；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，易变异；分布广，种类多；因为微生物是一个小体积大面积系统，必然有一个巨大的营养物质吸收面，代谢废物排泄面，和环境信息交换面，并由此产生其余四个共性。
5.谁先看到了微生物：列文虎克（自制了世界上第一台放大倍数为300倍的显微镜。
1676年他利用这种显微镜，观察到了一些细菌和原生动物，当时称为微动体，首次揭示了微生物世界。
▲6.在微生物发展史上哪两位做出了重大贡献？什么贡献？：巴斯德————彻底否定了“自生说”学说；证实发酵由微生物引起的;免疫学奠基者，提出预防接种;发明巴氏消毒法.科赫—————A.微生物学基本操作技术方面的贡献（细菌纯培养方法的建立；设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养；流动蒸汽灭菌；染色观察和显微摄影）；B.对病原细菌的研究作出了突出的贡献（证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——柯赫原则）C.提出了动植物病原菌鉴定的柯赫法则。
7.巴氏消毒法：一般温度60～85℃，处理时间30分钟到15秒消毒的一种低温消毒法。
8.微生物对生物学的发展有什么贡献：学科交叉促进微生物学发展；对生命科学研究技术有重大贡献。
第一章1.什么是原核生物：细胞结构为原核的单细胞微生物。
2024年抗微生物药物市场发展现状
2024年抗微生物药物市场发展现状引言抗微生物药物是一类能够有效对抗微生物感染的药物，包括抗生素和抗真菌药物等。
随着抗生素的广泛应用和微生物耐药性的不断增加，抗微生物药物市场也得到了快速发展。
本文将对抗微生物药物市场的现状进行分析，并探讨其发展趋势。
市场规模抗微生物药物市场在过去几年中呈现出持续增长的趋势。
据市场研究机构的数据显示，全球抗微生物药物市场规模从2016年的1000亿美元增长到2019年的1200亿美元，年均增长率为5%左右。
预计到2025年，市场规模将超过1500亿美元。
抗生素类别抗生素是目前抗微生物药物市场的主要组成部分。
按照药物作用机制和抗菌谱的不同，抗生素可以分为多个类别，例如β-内酰胺类、大环内酯类和氨基糖苷类等。
目前，β-内酰胺类抗生素是市场上最常见和使用最广泛的抗生素类别之一。
主要市场参与者抗微生物药物市场面临着激烈的竞争。
目前，主要的市场参与者包括制药公司和生物科技公司。
制药巨头如辉瑞、强生和罗氏等在抗微生物药物领域具有较强的实力和丰富的产品线。
此外，一些新兴生物科技公司也在不断涌现，通过创新的研发和商业模式来开拓市场。
市场驱动因素抗微生物药物市场的发展受到多个因素的驱动。
首先，微生物感染的发病率不断上升，推动了抗微生物药物的需求增长。
其次，微生物耐药性的威胁带动了抗微生物药物的研发和使用，以应对新的超级细菌和真菌的出现。
此外，人口老龄化也促进了抗微生物药物市场的增长，因为老年人更容易受到感染。
发展趋势未来几年，抗微生物药物市场将呈现出以下几个发展趋势。
首先，抗生素的个体化治疗将成为一个重要的发展方向，通过基因检测和临床数据分析，选用最有效的抗生素治疗特定患者。
其次，研发新型抗微生物药物和创新治疗方法将成为市场的重要动力，例如利用基因工程技术研发抗菌肽和免疫疗法等。
此外，数字化医疗和远程医疗的发展也将为抗微生物药物市场提供新的商机。
结论抗微生物药物市场作为药物市场的一个重要组成部分，正面临着巨大的发展机遇。
《抗微生物药物》课件
抗寄生虫药物
1
概述
抗寄生虫药物是一类能够抑制或杀死寄生虫的药物。
2
作用原理
抗寄生虫药物通过影响寄生虫的代谢、生长或繁殖来发挥其作用。
3
常见种类
常见的抗寄生虫药物包括吡虫啉、伊维菌素等。
用抗微生物药物可以有效 预防和治疗细菌感染等疾病。
《抗微生物药物》PPT课 件
# 抗微生物药物
什么是抗微生物药物
定义
抗微生物药物是指能够抑制或杀死微生物的药物。
分类
主要分为抗生素、抗病毒药物、抗真菌药物和抗寄生虫药物等几类。
抗生素
概述
抗生素是一类能够抑制或杀死 细菌的药物。
作用原理
抗生素通过干扰细菌的生长和 繁殖过程来发挥其作用。
常见种类
常见的抗生素包括青霉素、头 孢菌素、红霉素等。
禁忌症
注意事项
抗微生物药物在某些特定情况下 存在禁忌症，需遵循医生的嘱托。
使用抗微生物药物时需注意用药 剂量、用药时机等关键因素。
未来趋势与展望
抗微生物药物的发展将更加注重多样性、个体化治疗，同时还将加强对新药研制的力度，以更好地应对微生物 的挑战。
抗病毒药物
概述 作用原理 常见种类
抗病毒药物是一类能够抑制或杀死病毒的药物。
抗病毒药物通过抑制病毒的生命周期来发挥其作 用。
常见的抗病毒药物包括阿昔洛韦、奥司他韦等。
抗真菌药物
1 概述
抗真菌药物是一类能够抑制或杀死真菌的药物。
2 作用原理
抗真菌药物通过破坏真菌的细胞壁或抑制其生长来发挥其作用。
3 常见种类
第二章生物制药概论课件PPT课件
1.按药物的化学本质和化学 特性分类
(1)氨基酸及其衍生物类药物 (2)多肽及蛋白质类药物 (3)酶与辅酶类药物
(4)核酸及其降解物和 衍生物类药物
(5)糖类药物 (6)脂类药物 (7)细胞生长因子类 (8)生物制品类
2.按原料来源分类
(1)人类组织来源的生物药 物
(2)动物组织来源的生物药 物
⒎氨基酸类药物的分离纯化 方法
⑴氨基酸的生产方法 ①蛋白质水解法:
酸水解：水解完全L-型氨基酸,色氨 酸破坏。 碱水解：产生消旋作用。 酶水解：不完全
②发酵法:需特异菌株 ③化学合成法:得到 D L-型氨基 酸 ④酶促合成法:工艺简单、转化率
高、易提纯。
⑵氨基酸的分离方法
①沉淀法： 依溶解度差异沉淀 特殊试剂沉淀
⑵纯化方法 ①沉淀法：不同脂质在丙酮中 溶解度不同，故常用它进行沉淀。
②吸附层析法： 吸附剂有：硅胶、氧化铝等。通过 极性和离子力将各种化合物结合到 固体吸附剂上。洗脱用极性逐渐增 大的洗脱液，非极性先流出，极性 后流出。
③离子交换层析法： 脂质分子有非解离、两性离子和 酸式解离三种状态。在一定的pH 条件下选择适当的离子交换剂提纯。
来源
瓜娄 蓖麻籽 大豆 木瓜汁 辣根 沙棘 麦芽 刀豆
功
能
引产 抗癌 治疗胰腺炎 促消化 消炎 诊断试剂 消除自由基 助消化 分解尿素
⒊植物糖类药物
⑴单糖类：葡萄糖、果糖、核糖、 维生素C、木糖醇、山梨醇、甘 露醇等。
⑵聚糖类： 蔗糖、麦芽糖、淀粉、 纤维素、人参多糖、黄芪多糖等。
⑶糖的衍生物：葡萄糖-6-磷酸等
⒉动物酶与辅酶类药物 ⑴促消化酶类 ⑵消炎酶类 ⑶治疗心脑血管类疾病的相关酶
⑷抗肿瘤的酶 ⑸与电子传递有关的治疗酶 ⑹其它药用酶 ⑺动物辅酶类药物
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。
药理学(第34章 抗病原微生物药物概论)
第三十四章抗病原微生物药物概论导学抗病原微生物药是对病原微生物具有抑制或杀灭作用，用于防治感染性疾病的化疗药物。
抗菌作用的产生及其强弱涉及宿主、药物、病原微生物之间的相互关系。
抗菌药物通过特异性地干扰病原微生物的生化代谢过程或因此而破坏其结构的完整性，产生抑菌或杀菌作用。
抗病原微生物药是对病原微生物具有抑制或杀灭作用，用于防治感染性疾病的一类化疗药物的总称。
病原微生物包括细菌、螺旋体、衣原体、立克次体、真菌、病毒等。
抗菌药是指能抑制或杀灭细菌，用于预防和治疗细菌性感染的药物，包括由一些微生物（如细菌、真菌、放线菌等）所产生的天然抗生素（antibiotics）和人工合成、半合成药物。
这类药物的药理学研究涉及药物、病原体、宿主三者之间的相互关系（如图34-1），包括：①药物对病原体的抑制或杀灭作用以及对机体，即宿主的毒副作用。
②病原体对药物的耐药性以及对机体产生的致病作用。
③机体对药物的体内处理过程（即药动学过程以及机体抗病原微生物感染的能力）。
研究的目的是为了寻找并合理地使用抗菌药物，避免或延缓耐药性产生，减少药物对机体的毒副作用。
第一节常用术语抗生素（antibiotics）是某些微生物产生的代谢物质，对另一些微生物有抑制和杀灭作用。
由微生物培养液中提取的称之为天然抗生素，如青霉素G。
对天然抗生素进行结构改造后获得的称之为半合成抗生素，如头孢菌素类。
抗菌谱（antibacterial spectrum）是指抗菌药抑制或杀灭病原微生物的范围。
对多种病原微生物有抑制、杀灭作用的称为广谱抗菌药，如氟喹诺酮类、四环素类、氯霉素等对多数革兰阳性菌（G+）和阴性菌（G-）都有抑制作用。
对一种或有限的几种病原微生物有抑制、杀灭作用的称为窄谱抗菌药，如青霉素类只对G+菌及少数G-菌有作用。
抗菌活性（antibacterial activity）是指药物抑制或杀灭病原菌的能力。
抑菌药（bacteriostatic drugs）是指能抑制病原菌生长繁殖的药物，如四环素。
抗微生物药的分类及合理使用
给猪肌肉或静脉注射2.5mg/kg的土拉霉素，结 果表明，肌肉注射给药后15分钟，血药浓度达峰 值。血浆中表现平均消除半衰期为75.6小时；静 脉注射给药后，消除半衰期为67.5h。
肌肉注射给药12小时后肺内药物浓度为 2840ng/g，24小时后为3 470ng/g，6天为1700ng/g ，10天为1240ng/g，综上所述，猪按2.5mg/kg单 剂量肌肉注射土拉霉素后，药物吸收迅速，生物 利用度高，肺内组织内一直维持较高的药物浓度 ，消除缓慢。
• 非典型的病毒病，可以用干扰素、淋巴因子、抗 病毒中药等来治疗。
抗微生物药的分类及合理使用
（二）抗菌药
β-内酰胺类
氨基糖苷类
大环内酯类
（
按
化 学
抗
结 构
菌
分 类
药
）
抗生素
四环素类 氯霉素类 林可胺类 多肽类 截短侧耳素类
化学合成抗菌药
抗微生物药的分类及合理使用
磺胺类 呋喃类 喹诺酮类 喹噁啉类 硝基咪唑类
（1）青霉素为窄谱杀菌剂，口服不吸收。 （2）氨苄青霉素、羟氨苄青霉素为广谱杀菌剂，在治疗全身 感染时选用阿莫西林的疗效比氨苄西林好，治疗肠道感染时， 氨苄西林不易吸收在胃肠道保持较高的药物浓度，故选氨苄 西林好。
抗微生物药的分类及合理使用
抗微生物药的分类及合理使用
抗微生物药的分类及合理使用
抗微生物药的分类及合理使用
抗微生物药的分类及合理使用
β-内酰胺类抗生素
抗微生物药的分类及合理使用
抗微生物药的分类及合理使用
抗微生物药的分类及合理使用
抗微生物药的分类及合理使用
抗微生物药的分类及合理使用
抗微生物药的分类及合理使用
与微生物有关的药物制剂
与微生物有关的药物制剂微生物药物制剂是指以微生物或其代谢产物(包括酵素、多糖、蛋白质等)为活性成分，制成药物剂型，用于治疗疾病的制剂。
微生物药物制剂具有治疗范围广、作用强、疗效稳定等优点，在医疗上发挥着越来越重要的作用。
本文将介绍与微生物有关的药物制剂。
一、抗生素抗生素是指由微生物所分泌并能杀灭或抑制其他微生物的化合物。
目前已知的抗生素多达数百种，按机制可分为累积、破坏、抑制三类。
抗生素广泛应用于病毒感染、细菌感染等疾病的治疗，是临床上常用的治疗手段。
世界卫生组织将抗生素列为“世界公认的最重要发现之一”，同时也提醒人们要正确使用抗生素，以免过度使用造成抗药性等问题。
1. 青霉素青霉素是一种由链霉菌属产生的抗生素，是世界上第一种被广泛使用的抗生素药物。
其主要作用机制是阻断细菌细胞壁的合成，最终导致细胞死亡。
青霉素不仅能治疗细菌性感染，还可以预防繁殖速度较慢的菌株的感染。
但由于细菌会产生青霉素酶而产生抗药性，现已出现多种改良的青霉素类药物。
2. 头孢菌素头孢菌素是一类以头孢菌属为代表的β-内酰胺类抗生素。
头孢菌素通过破坏细菌细胞壁，通过复杂的作用机制杀死感染的细菌。
头孢菌素具有广谱抗菌活性，能够杀菌或抑菌大量的革兰氏阳性和阴性菌，并在临床治疗中取得了较好的疗效。
同时，头孢菌素之间的差异较大，不仅有临床上常用的头孢菌素，还有改良型抗生素，如头孢曲松、头孢噻肟等，都能有效控制细菌感染。
3. 氟喹诺酮类抗生素氟喹诺酮类抗生素是一类化学合成的高效广谱抗生素，常用于治疗各种细菌感染。
该类抗生素的共同特征是在细胞外部和细胞内环境下会阻断DNA合成，从而杀死细菌。
氟喹诺酮类抗生素分子结构紧凑，药效强、速度快，同时还具有配方简易、副作用较小、口服方便等优点。
常见的氟喹诺酮类抗生素有氧氟沙星、左氧氟沙星、环丙沙星等。
二、疫苗疫苗是预防传染病、提高人类抵抗力的生物制品。
疫苗的制备大多以微生物或其代谢产物为原料，可预防、控制范围较广，是防治疾病最有效的措施之一。
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。
微生物与医药
甾体类化合物生物转化
脱氢反应：微生物对甾体脱氢反应经常发生在A 环的C-1、 C-4 和C-5 位之间, 少数脱氢也可发生在羟基上。甾体类药物 的脱氢有助于提高和改进药理活性, 降低毒副作用。 Baeyer-Villiger 氧化反应和溴化反应：甾体类化合物经过 Baeyer-Villiger 氧化, 可在羰基旁边插入氧原子, 产生相应的甾 体类内酯。甾体类内酯具有抗癌等多种生物活性, 并且能够 抑制5α-还原酶, 阻断睾酮变成5α-二氢睾酮的路径, 从而能够 治疗雄激素依赖性疾病。甾体类睾内酯可抑制甾体芳香化 酶, 可用于治疗乳腺癌。溴化反应在甾体类物质的生物转化 中较少出现, 主要应用于降解有害物质。
微生物与医药
主要内容
第一节 抗生素 第二节 萜类化合物 第三节 甾体类化合物 第四节 微生物多糖 第五节 黄酮类化合物 第六节 生物活性肽
微生物与医药
第一节 抗生素 第二节 萜类化合物 第三节 甾体类化合物 第四节 微生物多糖 第五节 黄酮类化合物 第六节 生物活性肽
抗生素的概念与分类
抗生素(Antibiotic) 是由微生物(包括细菌、真菌、放线 菌等) 或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体 或其他生物活性的一类次级代谢产物, 能干扰其他生活细 胞的发育。自1943 年青霉素临床应用以来, 已知天然抗生 素不下万种, 临床上常用的亦有数百种。抗生素在控制感 染、治疗癌症等方面发挥了重大作用, 为保障人类健康、 延长寿命做出了巨大贡献。
甾体类化合物生物转化
通过化学合成或生物转化的方法能够修饰甾体结构, 对 其生物活性产生巨大的影响。相比而言, 采用生物转化的方 法引入特征官能团, 以及修饰化合物的结构, 更为有效且环保, 成为相关药物开发的热点。 羟基化反应：甾体类化合物通过羟基化修饰在分子上引入羟 基后, 一般会影响其药理活性。羟基化常是由根霉、曲霉、 链霉菌等微生物实现。甾体的羟基化衍生物是医药产品的一 个重要组成部分, 被广泛应用于癌症、炎症和HIV 等多种疾 病的治疗中。
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；
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。
微生物药物分类
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根据作用机制分类的缺点是：作用
机制已经清楚的抗生素还不多。一种抗生素可 以有多种作用机制，而不同种类的抗生素也可 以有相同的作用机制。
如氨基酸糖苷抗生素和大环内酯抗生素 都能抑制蛋白质合成。
2020/11/14
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4.根据抗生素的生物合成途径分类
• 按生物合成途径分类便于将生物合成途径相似的抗生素 互相进行比较，以寻找它们在合成代谢方面的相似之处。
2020/11/14
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经常吃维生素药品好 不好？
90年代以来，服用大剂量维生
素的做法已日益流行。不久前美国 癌症研究协会的调查表明，有43% 的人服用多种维生素来防癌，其 中55岁-64岁的人里，有24%的人 这么做;65岁-65岁以上者，则有54%。 在美国等一些发达国家，维生素制品被摆在食品超市 中出售。在中国一些城市的某些人群，例如白领女性、 某些患者、老年知识分子、医护人员、儿童、健康爱 好20者20/11/1、4 安利公司的直销人员等服用维生素是非常普遍17
• 抗生素的化学结构或性质已经明确可根据其族命名。例 如：四环素、环丝氨酸等；
• 对一些有纪念意义或按抗生素产生菌的出土地方命名及 习惯上已采用的俗名任可继续使用。例如：创新霉素、庐 山霉素、平阳霉素、土霉素等。
2020/11/14
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抗生素种类繁多，性质复杂，用途又是 多方面的。因此对其进行系统、完善的分类有 一定的困难。只能从实际出发进行大致分类。
第一重：毒副作用 第二重：过敏反应 第三重：二重感染 第四重：耐药
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二、维生素类药物
• 目前采用微生物发酵技术生产的维生素类药物及其 中间体有维生素B2（核黄素）、维生素B12（氰钴胺 素）、2—酮基—L—古龙酸（维生素C原料）、 β—胡萝卜素（维生素A前体）、麦角甾醇（维生 素D2前体）等。
药品微生物
9.药物含水量
液体药物 固体药物 干燥药材易吸潮而霉变
药品与微生物的关系
可概括为两种类型
一些药品很容易被微生物污染，并可在其中 生长繁殖，使药品变质败坏。
另一些药品则有抑菌、杀菌作用，不利于微 生物的生长，但不能抑制所有的微生物
药品微生物污染的来源、 种类及其卫生意义
染菌情况：
2. 非规定灭菌药物的微生物污染
染菌情况：
1）口服药剂：固体、液体
固形剂比液体制剂染菌率低 合成药品： 以葡萄糖或淀粉为赋形剂的药品，染菌量高。 糖浆、饮剂等为含糖量较高的高渗性剂，易
受真菌污染
2. 非规定灭菌药物的染菌
染菌情况：
2）外用制剂
包括粉剂、液剂、膏剂
点眼剂 用于耳鼻科、皮肤科领域的软膏、乳剂、洗剂、
➢ 微生物要求：无菌 ➢ 污染来源：
• 生产制作过程 • 反复使用二次污染
➢ 常见的污染菌
绿脓杆菌、葡萄球菌、类白喉杆菌、枯草杆菌等
3）埋植制剂、创面制剂
2. 非规定灭菌药物的微生物污染
定义：
允许含有一定菌量的药品，包括各种口服药物、 部分外用制剂。
微生物要求：
不超过一定的染菌限度，不含有特定致病菌。
（二）对人体的危害
1. 全身性感染
静脉给药→全身性感染。 局部给药→毒血症
2. 局部感染
皮下或肌肉注射 在皮肤或烧伤创面使用外用制剂
（二）对人体的危害
肠道传染病以及其他疾病
一些动物性原料制成的片剂或胶囊→肠道传 染病的流行
中成药染螨→皮炎及消化道、和呼吸系统的 疾病
冲洗药物→泌尿道疾病
涂擦剂 乳膏剂和凝胶剂含水量较高 糊剂含淀粉量较多。
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。
微生物发酵制药
微生物发酵制药目录123微生物药物简述新型微生物发酵技术微生物药物应用一定义：微生物药物简述微生物在其生命活动过程中产生的生理活性物质及其衍生物，包括抗生素、维生素、氨基酸、核苷酸、酶、激素、酶抑制剂、免疫调节剂等一类化学物质的总称，是人类控制感染等疾病，保障身体健康，以及用来防治动、植物病害的重要药物。
分类抗生素类药物维生素类药物氨基酸类药物核酸类药物酶与辅酶类药物酶抑制剂免疫调节剂甾体类激素1.抗生素类抗生素类是一类由微生物产生的在低浓度下具有抑制或杀死微生物作用的化学物质。
2.维生素类目前采用微生物技术生产的维生素类药物及其中间体有维生素B2(核黄素)、维生素B12(氰钴胺素)、2-酮基-L古龙酸(维生素C原料)、β-胡萝卜素(维生素A前体)、麦角甾醇(维生素D2前体)等。
3.氨基酸类药物目前氨基酸主要用于生产大输液及口服液。
精氨酸、谷氨酸钠用于肝性昏迷的临床抢救，解除氨毒；L-谷氨酰胺用于治疗消化道溃疡；L-组氨酸为治疗消化道溃疡辅助药等。
目前大部分氨基酸可用发酵法生产。
4.核酸类核酸类物质和氨基酸等类似，是微生物的初级代谢产物，它们在生物体内收到严密的调节和控制，因此，用于工业生产的产生菌都是经过选育的突变株。
用微生物发酵技术生产的核苷酸类药物及其中间体有肌苷酸、肌苷、5‘-腺苷酸(AMP)、三磷酸腺苷(ATP)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、辅酶A(CoA)、辅酶I(CoI)、二磷酸胞苷(CDP)、胆碱等。
5.酶与辅酶类药物L-天冬酰胺酶、链激酶；NAD、NADP、CoA6.酶抑制剂克拉维酸、洛伐他汀7.免疫调节剂免疫增强剂、免疫抑制剂8.甾体类激素可的松、地塞米松二1新型微生物发酵技术发酵工程23基因工程菌微生物药物作用机制一、发酵工程概念：采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或者直接把微生物应用于工业生产的一种新技术发酵工程的内容菌种的选育培养基的配制灭菌扩大培养和接种发酵过程产品的分离提纯等菌种一级种子摇瓶扩大培养二级种子罐培养原料发酵培养基配制灭菌发酵生产代谢产物分离微生物工业发酵过程简图发酵过程的影响因素菌体浓度培养基的影响，如碳源、氮源、微量元素等温度影响PH溶解氧发酵工程制药特点菌种是根本理论产量存在“生物学变量”常温常压下反应，安全，条件简单纯种培养，防污染课制备复杂高分子化合物分子水平，定向发酵，组合生物合成等发酵工业成本低二、基因工程菌将目的基因导入细菌体内使其表达，产生所需要的蛋白的细菌称为基因工程菌，如：大肠杆菌。
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图1-1 细菌间的相互作用使霍乱弧菌的细胞形态发生改变 1、正常的霍乱弧菌 2、受球菌作用后的霍乱弧菌
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。
抗生素时代的开创
——青霉素发现的前后（1916~1940年）
链霉菌 链霉菌
链霉菌 链霉菌 链霉菌 链霉菌 链霉菌
1954 1955
1955 1956 1956 1956 1956
同红霉素 革兰氏阳性细菌
革兰氏阳性细菌及结核杆菌 白念珠菌等 革兰氏阳性细菌 癌及革兰氏阳性细菌 革兰氏阳性细菌及结核杆菌
口服 口服、注射
口服 口服、注射 口服 注射 注射
卡那霉素
利福霉素
第一章
绪 论
第一节 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。” /lndx/
抗生素的一般定义
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
链霉菌
链霉菌
1958
1959
革兰氏阳性细菌及结核杆菌
革兰氏阳性细菌及结核杆菌
注射
口服、注射
其他抗生素的发展
抗肿瘤抗生素柔红霉素、丝裂霉素C、博莱 霉素； 抗虫抗生素盐霉素、莫能菌素、阿弗米丁； 农用抗生素春雷霉素、有效霉素、井岗霉 素; 抗病毒抗生素 阿糖腺苷、偏端霉素A等都 是目前具有应用价值的天然抗生素。
1912年，从某种真菌中分离得到曲酸 1913年，从上述真菌中分离得到青霉素酸 1924年，报道白放线菌素和绿脓菌蓝素 1927年，报道紫色杆菌素 1929年，报道青霉素（但不受重视） 1931年，发现橘霉素 1936年，枝霉粘毒素 1939年，Dubos发现短杆菌素
抗生素时代的开创
——青霉素的发现
青霉素的发现
——Flory and Chain具体选择 青霉素研究的原因
第一，Fleming已经指出青霉素对葡萄球菌有抗菌 作用，他用纯度不到5%的粗品进行小鼠实验，取 得了惊人的效果。而当时普遍使用的磺胺药对葡 萄球菌相对来说已经没有作用。 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。
“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
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。 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。
青霉素的发现
——Florey and Chain的作用
Florey是使青霉素重见天日的中心人物，他早期 邀请Chain研究Fleming发现的具有抗菌作用的溶 菌酶，从而熟悉了关于自然界的抗生物质的大量 文献。 他们计划系统研究这些抗生物质的动机有两个： 一是他们的研究兴趣（这是主要的）； 二是当时的资助即将结束，而目前申请的课题对 医药又有一定的用途，容易获得资助。
产生菌 年份 能被抑制的主要病原体 临床给药方法
青霉菌 青霉菌 短杆菌 链霉菌 链霉菌 多粘杆菌
1929 1939 1939 1944 1947 1947
革兰氏阳性细菌和部分阴性细菌 发癣菌及表皮癣菌 革兰氏阳性球菌
注射、口服及外用 口服、外用 外用
革兰氏阳性及阴性细菌、结核杆菌 注射、外用 同上、立克次氏体及部分病毒 革兰氏阴性细菌 口服、外用 注射、外用
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；
初级代谢产物与次级代谢产物 作为药物的差别
第三，次级代谢物对产生它的微生物的作 用不明显或没有作用； 第四，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物 作为药物的差别
微生物产生的初级代谢产物和次级代谢产 物都属于微生物制药的范畴，但由于前者 大多可以从动物脏器中获得，因此，也常 常被作为生化药物进行描述）。
药物的归类——根据功能
预防药 治疗药 诊断药 保健药 有些药物同时具有预防、治疗和保健康复 的作用。
同一种药物，如果以不同的方式生产，那它可以 被归纳在不同的范畴。
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。
开创抗生素时代的渊源
1885年，Babes用固体培养基及液体培养基 试验出一种微生物可以产生一种物质来阻 止另一种微生物的生长。 1887年，Garre记述了用明胶培养基检测拮 抗性细菌的方法。 1889年，Bouchard注意到铜绿假单胞菌有 拮抗其他细菌的能力。
1894年，Мечииков 研究了微生 物间的拮抗作用并指出：
抗生素的发展——
历年上市的新抗生素数量
年代 1940～ 1950 1960s 1970s 1980s 1990s 2001后 合计
产品总数
47
56
52
30
26
6
217
修饰品数
5
28
46
27
25
6
137
抗生素的发展——
2001年以来上市的新抗生素 (6种)
抗生素名称 (英文名) 商品名 开发单位 Aventis 首先 上市 备注 泰利霉素 (telithromyci Ketek n) 法国 酮内酯(由红霉素修饰) (2001)
Merck & Co. 藤泽药品 美国 脂肽(由Pneumocandin (2001) B0修饰)
卡帕芬净 Cancidas (caspofungin)
米卡芬净 (micafungin)
金霉素 新霉素
制霉菌素 土霉素
链霉菌 链霉菌
链霉菌 链霉菌
1948 1949
1950 1950
革兰氏阳性及阴性细菌、立克次氏 口服、注射 体及部分病毒和原虫 革兰氏阳性及阴性细菌、结核杆菌 局部
白念珠菌、酵母菌、阿米巴 同金霉素 口服、局部 口服、注射
粘菌素
四环素 曲古霉素 红霉素 碳霉素 抗癌霉素
抗生素时代的开创
——实现青霉素工业化生产的主要贡献 1、有机酸等浸没深层发酵技术已经成熟。
2、用X-线照射进行青霉素菌种的诱变育种取 得了成功。 3、使用玉米浆发酵使青霉素发酵单位有了很 大的提高。
抗生素发展的黄金时代
这一时期抗生素研究的各个方面都非常活跃，发 展迅速，成就也特别多，归纳起来主要是三个方 面的贡献： 一是研究系统化——进行了有目的、有计划的科 学研究，并且所使用的方法也十分严谨；
细菌
链霉菌 链霉菌 链霉菌 链霉菌 链霉菌
1950
1952 1952 1952 1952 1953
革兰氏阴性细菌
同金霉素 白念珠菌、阴道滴虫、酵母菌 革兰氏阳性及阴性细菌、立克次氏 体及部分病毒 同上 吉田氏肉瘤细胞
口服、注射
口服、注射 口服、局部 口服 口服 注射
竹桃霉素 新生霉素
环丝氨酸 两性霉素B 万古霉素 丝裂霉素 巴龙霉素
二是生产方法工业化——建立了大规模的抗生素 制药工业，且产品达到一定的纯度以及有明确的 作用和疗效；
三是传染病治疗方式的改变——推广了化学治疗 的范围并开辟了新的用途。
链霉素发现者Worksman
表1-1
抗生素 名称 青霉素 灰黄霉素 短杆菌素 链霉素 氯霉素 多粘菌素
早期发现并在临床应用的一些重要的抗生素品种
比阿培南 (biapenem)
厄他培南 (ertapenem)
Omegacin
Invanz Dapcin
WyethLaderly
Merck & Co.
日本 碳青霉烯(硫霉素衍生物) (2002)
美国 碳青霉烯(硫霉素衍生物) (2002)
达托霉素 (daptomycin)
Cubist 美国 酯肽(由A-21978C修饰) Pharmac. (2003)
第二节 从抗生素到微生物药物 的发展概况
开创抗生素时代的渊源
1876年，发现“Tyndall现象”的物理学家 Tyndall曾记载过青霉菌属的一个菌株对细 菌的生长有抑制作用，但他认为青霉菌的 作用是妨碍细菌吸收氧气; 1877年，Pasteur和Jonbert发现空气中某 些细菌能够抑制炭疽杆菌的生长，但他们 的注意力似乎集中在免疫学上面，而未注 意到细菌间的拮抗作用。