微生物学第三篇 微生物学在药学中的应用共40页
第三篇 微生物在药学中的应用
第二节 抗生素产生菌的分离 和筛选
目前新抗生素的获得大致有如下途径： 1.从自然界分离并筛选新抗生素产生菌 2.改造现有的已知抗生素的产生菌 3.结构改造 4.新筛选方法 5.利用分子生物学技术设计新抗生素
第三节 抗生素的制备
两个阶段：
发酵 提取
一般生产流程
菌种 发酵
孢子制备
种子制备
发酵液预处理及压虑
各物合成代谢途径
酮戊二酸 + 乙酸CoA
高枸橼酸 高顺乌头酸
赖氨酸
青霉素
三、抗生素的生物合成及调控
以青霉素为例：
赖氨酸抑制青霉素合成 葡萄糖抑制青霉素合成
抗生素的使用
世界卫生组织调查显示
中国住院患者抗生素药物使用率高达80%，其 中使用广谱抗生素和联合使用两种以上抗生素 的占58%，远远高于30%的国际水平。专家建议 ，国家应当建立抗生素储备制度，严格限制其 使用，以备严重状况下使用。
生物活性强大，有不同抗菌谱： 极低浓度就有杀灭作用 MIC：能抑制微生物生长所需的最低浓度 抗菌谱：所能抑制或杀灭微生物的范围和所需剂
量。
良好的抗生素
不易产生抗药性 不易引起超敏反应 吸收快 血药浓度高，维持时间长
二、抗生素的分类
根据来源分类 根据化学结构分类： 1、内酰胺类：青霉素、头孢菌素 2、氨基糖苷类抗生素：链霉素 3、大环内酯类：红霉素、阿奇霉素 4、四环素类：金霉素、土霉素
随着几十年的不断研究和发展，又发现 了这类药物有许多新的用途，不但可以
预防和治疗由细菌引起的疾病，还可以 预防和治疗由支原体、立克次氏体 、原虫、真菌、霉菌等许多微生物 引起的各种疾病
所以从80年代初期把抗菌素称为抗生素.
医疗用抗生素需有如下基本要求：
微生物学研究在生物制药领域中的应用
微生物学研究在生物制药领域中的应用微生物学是研究微生物的科学，而微生物包括细菌、真菌、病毒等微小生物。
微生物学在生物制药领域中具有重要的应用价值，它可以帮助研制出更加安全、有效、高效的药物。
一、微生物学在新药研发中的应用1.1 微生物作为药物生产的重要生产物微生物作为药物生产的重要生产物已经有很长的历史。
如青霉素是从青霉菌中提取的，链霉素是从放线菌中提取的，红霉素是通过应用微生物发酵技术获得的。
微生物发酵技术的发展，为生产高效、高纯度的药物提供了保障。
1.2 微生物在新药研发中的应用微生物在新药研发中发挥了重要作用。
通过对微生物的研究，可以发现许多新型抗菌素、抗肿瘤剂、免疫调节剂、抗病毒药物等。
目前，微生物发酵技术已经成功地应用于生产珂他赞、利巴韦林、球囊菌素等多种药物。
二、微生物学在药物质量控制领域的应用微生物学在药物质量控制领域中也有着重要的应用，如对细菌、真菌、病毒等微生物的检测可以保证药物的质量和安全性。
目前，一般采用细菌内毒素试验、微生物限度试验、细菌计数等方法来检测微生物的存在。
微生物一旦在制药过程中出现，会对药物的质量和安全产生不利影响，因而药品的生产中要严格控制微生物的污染。
三、微生物学在药物代谢研究中的应用微生物学在药物代谢研究中也发挥着重要作用。
药物代谢是指药物在人体内的代谢过程，通过对药物代谢的研究，可以更好地理解药物的代谢途径，从而预测可能的毒性、副作用等。
微生物代谢研究可以通过微生物的代谢途径进行研究。
利用微生物研究药物代谢的优势是可以避免人体试验中可能存在的伦理问题和安全问题。
四、微生物学在基因工程领域的应用基因工程技术是指人为地改变生物体内基因的数码或序列，从而实现某些指定活性。
微生物学为基因工程技术的研究提供了基础。
例如，人类胰岛素就是通过微生物发酵技术来进行生产的，在该过程中，人体胰岛素的基因被引入到大肠杆菌中，从而实现了大肠杆菌对人体胰岛素的生产。
这表明，微生物学在基因工程领域中具有广泛的应用前景。
微生物在医药领域中的应用
微生物在医药领域中的应用微生物是一类微小的生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
在医药领域中，微生物具有广泛的应用。
本文将详细介绍微生物在医药领域中的应用，并探讨其在疾病预防、治疗和药物生产等方面的重要性。
一、微生物在疾病预防中的应用在疾病预防方面，微生物在医药领域中扮演着重要角色。
首先，微生物可以被用作疫苗的生产。
疫苗是预防疾病的有效手段之一，通过注射微生物或其代表性分子来激发免疫系统的反应。
例如，腮腺炎和麻疹等疾病的疫苗是用活体或灭活的病原体制备的。
其次，微生物可以被用于制作抗生素。
抗生素是用来治疗细菌感染的药物，而有些抗生素是由微生物产生的。
例如，青霉素就是由霉菌产生的抗生素，对许多感染具有很强的疗效。
二、微生物在疾病治疗中的应用微生物在疾病治疗方面也发挥着重要作用。
首先，微生物可以用于临床检测。
例如，通过对患者样本中的细菌进行分离和培养，医生可以判断感染的细菌种类，并选择相应的抗生素进行治疗。
其次，微生物可以被用来治疗某些疾病。
例如，益生菌被广泛用于调节肠道菌群，增强人体免疫力。
另外，一些真菌也可以用于治疗特定的疾病，例如抑制癌细胞生长的霉菌。
三、微生物在药物生产中的应用除了在疾病预防和治疗中的应用外，微生物在药物生产方面也起到了关键的作用。
首先，微生物可以被用于生产抗生素和其他药物。
通过大规模培养微生物，可以获得大量的药物产物。
例如，链霉菌被用于生产链霉素，这是一种广泛使用的抗生素。
其次，微生物也可以被用于合成某些药物的中间体。
例如，通过对大肠杆菌的遗传工程改造，可以使其产生特定的化合物，用于制造抗癌药物等。
综上所述，微生物在医药领域中发挥着重要的角色。
它们被广泛应用在疾病的预防、治疗以及药物的生产中。
随着科学研究的不断发展，微生物在医药领域中的应用将进一步拓展，为人类的健康提供更多的帮助。
微生物在药学中的应用
研究药物与微生物之间的相互作用，有助于发现潜在的药物相互作 用风险。
药物剂型研究
研究不同剂型的药物对微生物的影响，有助于优化药物剂型设计。
微生物在药品储存和运输中的应用
1 2
药品储存环境监测
监测药品储存环境的微生物状况，确保药品储存 环境的卫生和安全。
药品运输包装材料检测
检测药品运输包装材料的微生物状况，确保药品 在运输过程中不受污染。
微生物在药物作用机制研究中的应用
药物作用机制
微生物可以用于研究药物的作用机制，例如通过基因敲除或基因突变技术，研 究微生物中特定基因对药物作用的影响。
药物靶点筛选
利用微生物基因组学和蛋白质组学技术，可以筛选潜在的药物靶点安全性评价
微生物可以用于药物的安全性评价，例如通过基因突变和致畸实验等手段，评估 药物对人体的潜在危害。
微生物鉴别
通过微生物的形态、生理生化特性等指标，鉴别药物中污染的微 生物种类，有助于预防和控制药品污染。
微生物耐药性检测
检测药物中可能存在的耐药性微生物，为临床用药提供参考，避 免耐药性的传播。
微生物在药物制剂稳定性研究中的应用
药物降解研究
研究微生物对药物降解的作用，有助于了解药物在储存和使用过 程中的稳定性。
微生物酶可以将某些药物进行生 物转化，改变其化学结构，从而 产生新的药效或降低副作用。
药物代谢研究
通过研究微生物酶对药物的代谢 作用，可以深入了解药物在体内 的代谢过程和机制。
基因工程菌在药物生产中的应用
高产菌株的构建
01
通过基因工程技术改造微生物，使其具有更高的药物生产能力
，如提高抗生素的产量。
微生物在药学中的应 用
汇报人： 202X-01-02
微生物在药学中的应用_2022年学习资料
抗生素的含量测定-·效价potency：在同一条件下比较抗生素检品和标准品的抗-菌活性，从而得出检品的效价 -效价=（检品的抗菌活性/标准品的抗菌活性）×100%-·单位unit,u是衡量抗生素有效成分的具体尺度。 表示方法：-。重量单位-以抗生素生物活性部分的重量为单位，1mg=1000U-。类似重量单位-以抗生素盐类 品的重量为单位，1mg=1000U
打孔法-管碟法-1-2-3-挖沟法-4-分8-P82-5-A-B-C-A挖沟；B划线接种；C培养后抑菌情况
微生物学在药学中的应用-微生物制药（抗生素）-药物的体外抗菌试验-药物制剂的微生物学检查
药物制剂的微生物学检查-无菌制剂的无菌检查-口服及外用药物的微生物学检查
无菌检查-sterility test-·用于检查无菌的药品医疗器械、原料、辅料及其他-品种是否无菌的一种 法。-·各种注射剂、输液、手术眼科制剂必须保证无菌。
微生物学在药学中的应用-微生物制药（抗生素）-药物的体外抗菌试验-药物制剂的微生物学检查
抗生素antibiotics-一是生物在其生命活动过程中产生的（或由其他方-法获得的，能在低微浓度下有选择 抑制或影-响它种生物功能的有机化合物。-医疗用抗生素的特点：-有较大的差异毒力-生物活性强大而具有选择性易产生抗药性-毒副作用小，不易引起超敏反应-吸收快，血药浓度高等优点
抗药性/耐药性-drug resistance-微生物细胞（或肿瘤细胞）对于治疗-药物作用的耐受性。-超级 药菌
耐药性产生的生物化学机制-·产生耐药性酶-■细胞膜通透性的改变-■抗生素作用靶位的改变-·形成生物被膜
细菌对B-内酰胺类抗生素产生耐药性的三种主要机制-孔蛋白-A-外膜-肽聚糖-负-周质空间-质膜-鱼PBPPBP-孔蛋白UC-D-盒PBP-食B-内酰胺类药物-●正常的PBP-酶-药物结合物-自B-内酰胺酶-■异 的PBP-PBP:青霉素结合蛋白
17.微生物学在药学中的应用
微生物在药学中的应用Pharmaceutical Microbiology生命科学与技术学院徐旭东xu_xudong@（二）医疗用抗生素的特点1．差异毒力2．生物活性强、由不同的抗菌谱；MIC（minimal inhibitory concentration）：能抑制微生物生长所需的药物的最低浓度。
MBC（minimal bactericidal concentration ）：也称MLC(minimal lethal concentration)；3．不易产生耐药性、毒副作用小；4．不易引起超敏反应；5．吸收快，血浓度高；6．不易被血清蛋白结合而失活。
（三）抗生素的分类1．根据抗生素的产生来源分类（1）细菌产生的抗生素（2）放线菌产生的抗生素（3）真菌产生的抗生素（4）植物和动物产生的抗生素2．根据抗生素的化学结构进行分类（1）β-内酰胺类抗生素：青霉素、头孢菌素等。
（2）氨基糖苷类抗生素：链霉素、卡那霉素等。
（3）大环内酯类抗生素：红霉素、麦迪霉素等。
（4）四环类抗生素：四环素、金霉素等。
（5）多肽类抗生素：多粘菌素、杆菌肽等。
二、抗菌药作用机制1．抑制细菌细胞壁合成：–胞浆内粘肽前体的形成–胞浆膜阶段粘肽合成–胞浆外交叉联接过程2．影响胞浆膜通透性；3．抑制蛋白质合成；4．抑制核酸代谢（叶酸代谢；核酸合成）。
三、抗生素产生菌的分离和筛选土壤微生物的分离筛选早期鉴别分离精制临床前试验研究临床试验避免出现细菌的耐药性的措施：（1）合理使用抗生素；----避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素----不同的抗生素(或与其他药物)混合使用（2）筛选新的更有效的抗生素或对现有抗生素进行改造；（3）抗药机制的研究。
第二节氨基酸发酵1820年：水解蛋白质的方法开始制造氨基酸；1850年：化学方法合成了氨基酸；1956年：Kinoshita利用微生物直接发酵糖类生产谷氨酸，是现代发酵工业的重大突破，是氨基酸生产方法的重大革新；1973年：固定化菌体进行天冬氨酸的工业规模的生产。
微生物学第三篇 微生物学在药学中的应用
Байду номын сангаас
微生物与药物变质
药品的微生物学检查
空气
含细菌、霉菌、酵母等。
水—大肠杆菌通常作为水是否被粪便污染的检验指标
表1
水质常规检验项目及限值(2005)
限 值
项 目 1、微生物指标*
总大肠菌群（ MPN/100mL 或 CFU/100mL ）
耐热大肠菌群（MPN/100mL或CFU/100mL） 大肠埃希氏菌（MPN/100mL或CFU/100mL）
第三篇 微生物学 在药学中的应用
一、微生物制药
抗生素 氨基酸 维生素 甾体化合物 酶与酶抑制剂 菌体制剂与活菌制剂 其他产物
抗生素： 由微生物、动物或植物在生活过程中产生， 具有抗微生物、抗肿瘤、抗病毒、免疫抑制、 抗虫或除草等作用的物质。
医疗用抗生素的特点： 有较大的差异毒力、生物活性强大而有选 择性、不易产生抗药性、毒副作用小、吸收快、 血药浓度高。
不得检出 不得检出
不得检出
100
菌落总数（CFU/mL）
人体
体表及体内与外界相通的腔道
正常菌群/条件致病菌（E.coli，绿脓，沙雷氏 菌） 菌群失调症/二重感染
土壤中微生物 原材料 动物脏器 中药材—晾晒、烘烤 包装物 制药设备、厂房建筑、死角管道 人流、物流
药物的变质与防患
表2. 上市抽验样品（液体制剂）的最少检验量 供试品装量V(ml) ≤1 1＜ V ＜5 5≤V＜20 20≤V＜50 50≤V＜100 每支样品接入每管培 养基的最少量（ml） 全量 半量 2 5 10 最少检验数量（瓶或 支） 201 10 10 10 10
微生物生物学在制药领域中的应用
微生物生物学在制药领域中的应用微生物生物学是一个既有趣又神秘的领域，在如今的医学和生物领域中也扮演着重要的角色。
尤其是在制药领域中，微生物生物学的应用更是发挥了重要作用。
许多药物都是从微生物甚至是细菌中提取或合成而成。
本文将讨论微生物学在制药领域中的发展和应用。
1. 微生物生物学的历史在远古时代，人们就开始使用微生物来治病。
例如，痢疾患者被喂狗粪，因为它含有大量的肠道感染抑制剂。
但对于大部分古代人来说，很多细菌和病毒都是无法看到的，因此找到有效药物变得愈发困难。
直到20世纪初，科学家才能够用高级显微镜去观察细微生物。
这些细小生物体提供了新的洞察力，我们得以更深刻地认识到它们的生命过程、繁殖方式、营养和寄生习惯。
微生物生物学得到了空前发展，并在制药领域中实现了突破性的进展。
2. 微生物学在制药中的应用2.1 抗生素抗生素是一类可以抑制或杀死细菌的药物。
在20世纪50年代以前，由于没有能够有效控制感染的药物，细菌感染疾病是引发大规模死亡的主要原因之一。
但随着抗生素的开发，人们对于普通感染疾病和感染并发症有了更好的控制。
需要强调一下的是，抗生素被广泛使用已经导致了许多耐药性，减少抗生素使用是非常必要的。
2.2 细胞培养制药领域中的细胞培养根据不同的需要，可以在体外培养出细胞、细菌或病毒来。
其中，最主要的应用是在生产医用蛋白质方面，这些人工合成的蛋白质在某些情况下会极大地帮助人体恢复健康。
例如，通过培养酿酒酵母，技术人员可以生产出大量的人类胰岛素，这是一种主要用来治疗糖尿病的药物。
2.3 疫苗疫苗是通过引入体内小量的微生物来刺激人体的免疫系统产生免疫力。
这些微生物不会引起人体发病，但会刺激免疫系统产生抗体和记忆细胞。
由此，若这些微生物再次侵入体内，人体免疫系统就能较快地产生对应抗体，从而给予保护。
例如，牛痘疫苗，它是通过牛痘病毒保护人体免受天花的侵袭。
3. 微生物背景下的医药制剂制药界从化学合成到微生物发现的转变，完全是医学的一个巨大飞跃。