药品与微生物

噬菌体
SARS病毒，冠状病毒
禽流感病毒
爱滋病毒
微生物生长的影响因素
1．营养物：微生物生长繁殖所需的营养物质主 要有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。
2．pH值：大多数细菌最适pH为6.8~7.4。 3．温度：一般细菌最适温度为30~40℃，真菌为
20~30℃。细胞生长的温度极限为-7℃～90℃。
为什么要对药品生产进行微生物控制？
大量临床资料表明，注射剂（尤其是静脉注射剂）如 污染了7~12μm的尘粒，可导致热原反应、肺动脉炎、 微血栓或异物肉芽肿等，严重的还会致人死命，如果 污染了微生物，通过微生物体及其分泌代谢产物导致 机体过敏、中毒、感染等，严重的可以直接导致菌血 症危及生命。此外，某些药品中污染微生物通过代谢 活动改变药物组成、破坏有效成分而造成疗效改变或 丧失。
微生物生长的影响因素
4．氧气：大多数细菌和所有霉菌都是需氧菌，少 数细菌是厌氧菌，有些细菌和酵母菌是兼性需氧 厌氧的
5．渗透压：微生物细胞膜和所有生物膜一样是一ห้องสมุดไป่ตู้种半透膜，可让水自由通过，对溶质则有选择性。
6．表面张力：表面活性剂可降低表面张力，它是 影响细菌生长的因素之一。
微生物的产物
1．热原质（Pyrogen）
霉菌的孢子形态
霉菌的孢子
霉菌的孢子具有小、轻、干、多，以及形态色泽 各异、休眠期长和抗逆性强等特点，每个个体所产生 的孢子数，经常是成千上万的，有时竟达几百亿、几 千亿甚至更多。这些特点有助于霉菌在自然界中随处 散播和繁殖。对人类的实践来说，孢子的这些特点有 利于接种、扩大培养、菌种选育、保藏和鉴定等工作， 对人类的不利之处则是易于造成污染、霉变和易于传 播动植物的霉菌病害。
各种曲霉的菌落
微生物的形态结构
3．酵母菌（真核单细胞生物，属真菌）
酵母菌在自然界分布广泛，主要生长在偏酸 性的潮湿的含糖环境中，酵母菌是重要的工业微生
物，用于酿酒，生产单细胞蛋白、B族维生素、核酸、 辅酶A、细胞色素C等。
酵母菌是单细胞真核微生物。酵母菌以单细胞
存在，呈圆形、卵圆形和香肠形，比细菌大，细胞长
1.溴化十六烷基三甲胺琼脂板上 铜绿假单胞菌菌落形态。
2.甘露醇氯化钠琼脂板上金黄色 葡萄球菌菌落形态。
3.麦康凯琼脂板上大肠埃希菌菌 落形态。
4.麦康凯琼脂板上铜绿假单胞 菌菌落形态。
不同的细菌在不同的鉴定培养基平板上呈现不同的菌落形态。
微生物的形态结构
2．霉菌（丝状真菌的通称，真核多细胞生物）
有些细菌在一定的环境条件下能在细胞内形成一 个圆形、椭圆型或圆柱型的休眠体，称为芽胞，又称 为孢子。
芽胞抵抗力强的原因： ①芽胞含水量少，蛋白质受热不易变性。
②芽胞具有多层致密的厚膜结构（特别是芽胞壳）通 透性低，能阻止化学物质等的渗入。 ③芽胞形成时合成一些较繁殖体有更大抗热性的酶。
④芽胞内含有大量特有的吡啶二羟酸钙，它是在芽胞 形成过程中合成的，同时芽胞也获得耐热性。
细菌的细胞形态
金黄色葡萄球菌
大肠杆菌
绿脓杆菌
梭状芽孢杆菌
细菌的菌落
单个或少数细菌细胞生长繁殖后，会形成以母细胞 为中心的一堆肉眼可见、有一定形态构造的子细胞集团， 这就是菌落。通常微生物的计数用菌落形成单位表示， 即CFU（colony formine unit） 。
细菌菌落常表现为湿润、粘稠、光滑、较透明、易 挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位颜色 一致等。细菌的菌落特征因种而异。可作为鉴定细菌种 的依据。
5~30µm，宽1~5µm。酵母菌无鞭毛，不能游动。
酵母菌的繁殖：
1、芽殖 2、裂殖 3、孢子生殖
酵母的芽殖
酵母菌的菌落
大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似，但比细 菌菌落大而厚，菌落表面光滑、湿润、粘稠，容易挑 起，菌落质地均匀，正反面和边缘、中央部位的颜色 都很均一，菌落多为乳白色，少数为红色，个别为黑 色。
100级
3,500
0
5
1
10,000级 350,000 2,000
100
3
100,000级 3,500,000 20,000
500
10
300,000级 10,500,000 60,000
－
15
水和一些物料的卫生学（法定）标准
饮用水 某些辅料# 片剂
胶囊剂%
XX霜*
细菌总数
100/ml 1000/g
5.分布广，种类多 胞可微繁生殖物到对20环0万境上条，件1尤0小其时是后恶可劣超的过“1极0亿端。环境”有惊人的适应能力 ，堪 称生物界之最。 微生物的个体一般都是单细胞、简单多细胞或非细胞，通常都是单倍 体间到，内处地繁产都球殖生有上快大微除，量生了与变物火外异的山界的踪的环后迹中境代。心直。地区接最球域接常上外触见有，，的20从即变0万土使异种壤变形生圈异式物、的是，水频基其圈率因中、特突微大别变生气低 。物圈，有直也2至可0万岩在种石短之圈时多，。
热原质即菌体中的脂多糖，大多是革兰氏阴 性菌产生的。注入人或动物体内能引起发热反应， 故名热原质。
热原质耐高热，高压蒸汽灭菌（121℃，20’） 不能使其破坏，加热（180℃4h; 250℃45'; 650℃1'）才使热原质失去作用。热原质可通过 一般细菌滤器，但没有挥发性，所以，除去热原 质最好的方法是蒸馏。
不能让客户有感染致病微生物的潜在危险！ 所以必须对药品生产加强质量控制，包括微生物控制。
什么是微生物？
微生物是广泛存在于自然界的一 群体形微小、结构简单、肉眼看 不见，必须藉助光学或电子显微 镜放大数百至数万倍才能观察到 的生物。（但有些微生物是可以 看见的，像属于大型真菌的蘑菇、 灵芝等。）
链霉菌的一般形态和构造 （模式图）
放线菌的孢子丝描绘图
放线菌的菌落
放线菌在固体培养基上形成与细菌不同的菌落 特征，放线菌菌丝相互交错缠绕形成质地致密的小 菌落，干燥、不透明、难以挑取，当大量孢子覆盖 于菌落表面时，就形成表面为粉末状或颗粒状的典 型放线菌菌落，由于基内菌丝和孢子常有颜色，使 得菌落的正反面呈现出不同的色泽。
抗生素主要用于治疗微生物感染和抗癌。
➢无菌制剂——不存在活的微生物的制剂 （GMP指南）。
➢非无菌制剂——所含活的微生物量符合卫生 学标准的制剂（GMP指南）。
药品生产洁净室（区） 空气洁净度等级[GMP1998]
洁净度 级别
尘粒最大允许数（个/m3） 微生物最大允许数
0.5µm
5µm
浮游菌（个/m3） 沉降菌（个/皿）
微生物的产物
3.抗生素
抗生素（antibiotics）是由微生物（包括细菌、 真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所 产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢 产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。
抗生素的化学结构种类繁多，主要有糖类、 肽类、蛋白质类、核苷类、多烯类、多醚类、内 酰胺类、大环内酯类、四环类、安莎类等。
微生物的形态结构
1．细菌（原核单细胞生物）
细菌按形状可分为：球菌（0.5~2µm）、杆菌（长 1~5µm，宽0.3~1µm）和螺形菌（大小与杆菌相似）。 中等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。
按细菌的生活方式来分类，分为：自养菌和异养菌， 其中异养菌包括腐生菌和寄生菌。按细菌对氧气的需求 来分类，可分为需氧（完全需氧和微需氧）和厌氧（不 完全厌氧、有氧耐受和完全厌氧）细菌。按细菌生存温 度分类，可分为喜冷、常温和喜高温三类。按革兰氏染 色法染色的不同，分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。 等等。
微生物在自然界的分布
生物体内外的正常菌群
人的头皮上有140万个/cm2，两手上约有4~40万个，1g指甲污 垢有38亿个，1g粪便可达10~1000亿个。可以说微生物是无处不 在，无处不有。
极端环境条件下的微生物
极端微生物是最适合生活在极端环境中的微生物的总称，包括 嗜热、嗜冷、嗜酸、嗜碱、嗜压、嗜金、抗辐射、耐干燥和极端 厌氧等多种类型。
霉菌、酵母菌数 大肠杆菌 沙门氏菌 铜绿假单胞菌 金黄色葡萄球菌
放线菌的菌落特征
A：诺尔斯氏链霉菌； C：酒红指孢囊菌； E：小单胞菌；
B：皮疽诺卡氏菌； D：游动放线菌； F：皱双孢马杜拉放线菌
产抗菌素的放线菌的菌落特征
A：卡特利链霉菌；
B：弗氏链霉菌；
C：吸水链霉菌金泪亚种；D：卡那霉素链霉菌；
E：除虫链霉菌；
F：生磺酸链霉菌
微生物的形态结构
5．病毒
病毒是一类体积十分微小， 结构简单，只含一种核酸（DNA 或RNA），没有产生能量的酶系 统，只能在活细胞内以复制方式 增殖的非细胞型微生物。病毒是 最常见的致病微生物，人类传染 病中大约75%是由病毒引起的。
微生物如何分类？
微生物按其生理结构及化学组成差异分成三大类： 1.原核细胞型
细胞核分化程度低，仅有原始核质，没有 核膜与核仁；细胞器不很完善。这类微生物种 类众多，有三菌：细菌、蓝细菌、放线菌，三 体：支原体、衣原体、立克次氏体。
微生物如何分类？
2.真核细胞型 细胞核的分化程度较高，有核膜、核仁和
染色体；胞质内有完整的细胞器（如内质网、 核糖体及线粒体等）。真菌,原生动物,显微藻 类属于此类型。
微生物如何分类？
3.非细胞型 没有典型的细胞结构，亦无产生能量的酶
系统，只能在活细胞内生长繁殖。体积微小， 能通过除菌滤器。病毒,亚病毒 ( 类病毒,拟病 毒,朊病毒)属于此类型。
微生物有五大特点：
霉菌的菌落
由于霉菌的菌丝较粗而长，因而霉菌的菌落较 大，有的霉菌的菌丝蔓延，没有局限性，其菌落可 扩展到整个培养皿，有的种则有一定的局限性，直 径1-2厘米或更小。菌落质地一般比放线菌疏松，外 观干燥，不透明，呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状 或棉絮状；菌落与培养基的连接紧密，不易挑取； 菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致。
微生物在自然界的分布
土壤中的微生物
土壤具有保温性，土壤环境适合微生物的生长。
水中的微生物
水中溶解和悬浮有机、无机物，流动水有氧渗入可供微生物生 长环境。
空气中的微生物
空气不是微生物生长繁殖的主要场所，但是空气中飘浮着许多 微生物。在一般空气中，微生物达800~3500个/m3，在土壤中达 1~500×108个/g，在严重污染的水中可达107个/ml。
红酵母的菌落
啤酒酵母的菌落
白色假丝酵母的菌落
微生物的形态结构
4．放线菌（原核单细胞生物）
放线菌有生长发育良好的菌丝体，呈分枝状，菌丝 宽为0.2~1.2µm，革兰氏阳性。
菌落常呈幅射状，因此称放线菌。 据菌丝形态和功能的不同，放线菌菌丝可分为基内 菌丝、气生菌丝和孢子丝三种。链霉菌属是放线菌中种 类最多、分布最广、形态特征最典型的类群。
霉菌是真菌的一部分，是丝状真菌的俗称，意即"发 霉的真菌"，它们往往能形成分枝繁茂的菌丝体，但又不 象蘑菇那样产生大型的子实体。在潮湿温暖的地方，很 多物品上长出一些肉眼可见的绒毛状、絮状或蛛网状的 菌落，那就是霉菌。
霉菌细胞呈狭长的管状，称为菌丝。菌丝直径比细 菌、放线菌大，约2~10µm。菌丝分枝连接，交错集合在 一起的总体称为菌丝体。
1.体积小，面积大
2.吸为收五大多共，性的转基础化。快小体积大面积系统必然有一个巨大的营养物吸收 面、代谢废物的排泄面、环境信息的接收面。
3.生以长200旺0倍，体重繁/h转殖化快，为其高速生长繁殖和产生大量代谢产物提供了 4.易变异，适应强 充分的物质基础。
微生大物肠具杆有菌极的高代的时生为长2和0繁分殖钟速，度以，此计20算m，in分在裂最一佳次条。件下8小时后，1个细
微生物的产物
2．毒素
细菌可产生内、外毒素，与细菌的致病性密 切相关。
内毒素（Endotoxin）即革兰氏阴性菌细胞 壁的脂多糖，其毒性成分为类脂A。菌体死亡崩 解后释放出来。
外毒素(Exotoxin)是由革兰氏阳性菌及少数 革兰氏阴性菌在生长代谢过程中释放至菌体外的 蛋白质。具有抗原性强、毒性强、作用特异性强 的突出特点。
药品生产与微生物控制
药品生产与微生物控制
1. 为什么要对药品生产进行微生物控制 2. 什么是微生物 3. 影响药品被微生物污染的因素 4. 微生物的污染途径与控制 5. 消毒与灭菌
为什么要对药品生产进行微生物控制？
医药产品是人类与疾病斗争的工具。 有些微生物可以治病，有些微生物则致病。在
世界各国的医药实践中，由于药品中污染微生 物而引发的悲剧时有发生。 “欣弗事件”……”刺五加事件”……