常见抗生素生物降解ppt课件
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β内酰胺类抗生素解析ppt课件
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3. 钩端螺旋体病、梅毒、回归热； 4. 放线菌病 5. 草绿色链球菌心内膜炎* (常与链霉素合用)
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【不良反应】
1. 局部反应 局部刺激 周围神经炎(误注入神经） 高钾血症等
重点
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2. 赫氏反应 用PG治疗梅毒或钩端螺旋体时，出现症状加剧 表现：寒战、发热、咽痛、头痛、心动过速等 机理：（1）螺旋体抗原抗体免疫反应
双氯西林
窄谱、 耐酶、 耐酸；
耐药金葡菌感染
其苄基衍入氨基或
羧基（药物易通过 G —b 细胞壁外膜而进
入细胞内）
氨苄西林 羟氨苄西林 （阿莫西林）
广谱， 耐酸， 不耐酶；
伤寒、副伤寒、大肠 杆菌等 G—b 感染
抗绿脓 杆菌广
谱类
羧苄西林 呋苄西林
广谱， 不耐酶， 耐酸性差；
大肠杆菌、绿脓杆菌 感染（以呋苄西林最
（2）短时间内被杀灭的大量螺旋体裂解释 放内毒素
预防：初次小剂量给药
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重点
3. 过敏反应 ———主要不良反应
注射后1-2周内出现的症状： 皮肤过敏反应：药疹、粘膜水肿 血清病样反应：关节肿痛、血管神经性视水肿等 注射后立即出现的症状：——过敏性休克 （5-20min内倒地不起）
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强）；
主要作 用于 G—
菌类
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美西林 替莫西林
窄谱， 耐酶
-
G—菌感染
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三、头孢菌素类抗生素
是一类广谱半合成抗生素，其母核为7-氨基头孢烷酸 （7-ACA），也有一个β-内酰胺环。
O
S
R1 C NH
微生物对污染物的降解与PPT幻灯片
剂。如三聚磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠、羟基甲基纤维素、
荧光增白剂、香料等。
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阴离子洗涤剂
NaSO3
CH3 | C CH2
| CH3
ABS
CH3 |
CH3 |
CHCH2 C CH3
|
CH3 3
甲基分支干扰生物降解，链末端与4个碳原子相连的季碳原子抗攻击的能力 更强。
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降解洗涤剂的微生物
细 菌——假单胞菌、邻单胞菌、黄单胞菌、产碱单胞 菌、产碱杆菌、微球菌、大多数固氮菌 放线菌——诺卡氏菌
由于这些微生物的作用，虽然每年排放入环境中的洗涤剂数量逐
年递增，但环境中并没有发生洗涤剂的明显增加。因而洗涤 剂一般不会引起环境的有机污染。洗涤剂目前存在
的问题主要是洗涤剂中的添加剂聚磷酸盐造成的水体富营养化问 题。
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B．洗涤剂的降解机理
C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C 末端氧化 β-氧化、脱磺基
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二、微生物降解与转化的巨大潜力
微生物个休小、繁殖迅速、比表面大、种类多、代 谢类型多样、分布广泛、 潜在的降解转化污染物能力 –适应性 –自发突变 –形成诱导酶：降解性质粒控制
3
已发现多种微生物对合成有机物的 降解作用
酚类已发现降解细菌有30个属，66种 卤素有机物降解细菌有27个属，40种 合成含氮有机物降解细菌有18个属，36种 合成表面活生剂降解细菌有18个属，43种 石油烃类降解细菌有100多个属，200多种
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六、微生物对其它污染物的降解作用
（一） 偶氮化合物
CＮＮＣ
染料单体，主要有对氨基偶氮苯、对硝基苯胺、二甲胺基偶氮 苯、甲基橙等，不易分解
分解偶氮化合物的微生物：酵母菌、枯草芽、孢杆菌、假单胞菌 等。
《—抗生素》PPT幻灯片PPT
O
NS
O O
❖β-内酰胺环为一个平面结构。但两个稠合 环不共平面，青霉素沿N1-C5轴折叠，头孢 菌素沿N1-C6轴折叠。
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一、青霉素类
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青霉素的发现简史
❖ 早在唐朝，长安城的裁缝将长有绿毛的糨糊涂在被 剪刀划破的手指上帮助伤口愈合。
❖ 1928年英国医生Fleming首先从青霉菌中发现青霉素， 其具有明显抑制G+菌的作用，但由于Fleming无法分 离得到纯净的单体，研究成果没有引起重视。
6
第一节 β-内酰胺抗生素 β-Lactam Antibiotics
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β-内酰胺类抗生素概述
❖ 定义：分子中含有由四个原子组成
的β-内酰胺环的抗生素。
❖ 属于时间依赖型的繁殖期杀菌剂。
❖ β-内酰胺环的作用：
▪ 四元环张力较大，其化学性质不 稳定，易发生开环导致失活；
▪ β-内酰胺环开环与细菌的黏肽
不溶于水，可溶于有机溶剂(乙酸丁酯) 。 ❖ 临床上主要用于革兰氏阳性球菌例如链球菌、肺炎
球菌、敏感的葡萄球菌等引起的全身或严重的局部 感染。 ❖ 优点：相比于其它抗生素，副作用小、发生率低。
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青霉素G的缺点
1. 不能口服给药，只能注射给药，临床上常用其钠 盐，以增强其水溶性，其水溶液在室温下不稳定， 易分解。故临床上通常使用青霉素钠的粉针，注 射前用注射用水新鲜配制。
《—抗生素》PPT幻灯片PPT
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第十章 抗生素
1 β-内酰胺类抗生素 2 四环素类抗生素 3 氨基苷类抗生素 4 大环内酯类抗生素
5 氯霉素类抗生素
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抗生素定义
《抗生素生物降解》课件
抗生素生物降解在 医药行业中的应用 还可以降低药物的 生产成本，提高药 物的竞争力。
06
抗生素生物降解的前景 与展望
当前的研究热点和难点
抗生素生物降解技术：研究如 何提高降解效率和降低成本
抗生素残留检测技术：研究如 何快速、准确地检测抗生素残 留
抗生素耐药性研究：研究如何 应对抗生素耐药性问题
抗生素降解产物研究：研究如 何降低降解产物对环境的影响
05 抗生素生物降解的应用
在污水处理中的应用
抗生素生物降 解技术可以有 效去除污水中 的抗生素残留
生物降解技术 可以降低污水 处理成本，提 高污水处理效
率
ห้องสมุดไป่ตู้
生物降解技术 可以减少污水 中的有害物质， 保护生态环境
生物降解技术 可以减少污水 中的抗生素耐 药性，降低公
共卫生风险
在土壤修复中的应用
降解土壤中的抗生素残留
生物反应器法
原理：利用微生物的生物降解能力，将抗生素转化为无害物质 优点：环保、高效、成本低 应用：污水处理、制药工业、农业等领域 挑战：需要选择合适的微生物菌种，控制反应条件，确保降解效果
基因工程菌降解法
原理：通过基因工程技术改造微生物，使其具有降解抗生素的能力 优点：降解效率高，对环境友好，成本低 应用：广泛应用于污水处理、土壤修复等领域 挑战：需要解决基因稳定性、生物安全性等问题
风险。
对环境保护和人类健康的意义
减少抗生素污染：生物降解可以减少抗生素对环境的污染，保护生态环境。 降低抗生素耐药性：生物降解可以降低抗生素耐药性，提高抗生素的疗效。 保护人类健康：生物降解可以减少抗生素对人体健康的影响，保护人类健康。 促进可持续发展：生物降解可以促进抗生素的可持续发展，实现人与自然的和谐共生。
08_抗生素-PPT课件
A . 青霉素G的化学性质
强酸或二氯化汞条件：发生裂解，生成：青霉酸（penicilloic acid）和青霉醛酸（penaldic acid）。penaldic acid不稳定，释放 出二氧化碳，生成青霉醛（penilloaldehyde）。
稀酸溶液中（pH 4.0）室温条件：侧链上羰基氧原子上的孤对 电子作为亲核试剂进攻b-内酰胺环，生成中间体，再经重排生 成青霉二酸（penillic acid），penillic acid可经进一步分解生成青
• 其6位有D-α-氨基己二酸单酰胺侧链，侧链上的氨 基是产生对G-菌活性的重要基团。
2.3 广谱青霉素
• 在青霉素酰基α位引入极性亲水性基团-NH2、COOH、-SO3H等，发展了广谱的半合成青霉素。
阿莫西林
与氨苄西林具有相同的抗菌谱；口服 吸收好，血药浓度高。
阿莫西林
• 本品的侧链为对羟基苯甘氨酸，有一个手性碳原子，
不溶于水，可溶于有机溶媒（乙酸丁酯）。 • 临床上常用其钠盐，以增强其水溶性，其水溶液在
室温下不稳定，易分解。 • 故临床上通常使用benzylpenicillin sodium的粉针，注
射前用注射用水新鲜配制。
• 青霉素的结构特征可从两个角度来分析：可 以认为它是由β-内酰胺环、四氢噻唑环及酰 基侧链构成，也可以看成由Cys、Val及侧链 构成。
• 1945年发现头孢菌素；1962年第一代头孢菌素 用于临床。
• 头孢菌素类抗生素是二十世纪七十年代以来 发展最迅速、上市品种最多的一类抗生素， 先后出现第二代、第三代和第四代。
• 具有抗菌谱广、抗菌活性强、疗效高、毒性 低等特点，在临床上得到了大量的应用。
• 头孢菌素类抗生素在世界抗感染药物市场中 占较大比重，目前其销售额约占抗感染药物 销售额的40%。
抗生素生物降解
化学降解
化学降解是指通过化学反应将抗生素分解为更小 的分子。
化学降解通常在特定的化学条件下进行，如酸、 碱、氧化、还原等。
化学降解的优点是反应速度快、降解效率高，但 也可能产生有毒有害的副产物。
03 抗生素的生物降解影响因 素
微生物种类和数量
微生物种类
不同微生物对抗生素的降解能力存在 差异，某些微生物具有更强的抗生素 降降低抗生素 在环境中的残留，从而降 低其对野生生物和人类健 康的潜在风险。
资源化利用
部分抗生素可以通过生物 降解得到有价值的代谢产 物，从而实现资源的有效 利用。
02 抗生素的生物降解机制
微生物降解
01
微生物降解是指通过微生物的 生长和代谢活动，将抗生素分 解为更小的分子，最终转化为 无害的物质。
生物制药
药物生产过程
在抗生素类药物的生产过程中， 生物降解技术可用于优化生产工
艺，提高产品质量和产量。
药物残留控制
生物降解技术可以用于控制药物残 留，确保药物在使用后能够快速降 解，减少对人体的副作用和药物残 留对环境的影响。
新药研发与筛选
生物降解技术还可应用于新药研发 和筛选过程中，通过评估药物的生 物降解性能，为新药研发提供依据 和指导。
抗生素生物降解
目录
• 抗生素的生物降解概述 • 抗生素的生物降解机制 • 抗生素的生物降解影响因素 • 抗生素的生物降解的应用 • 抗生素的生物降解的挑战与前景
01 抗生素的生物降解概述
抗生素的生物降解定义
抗生素的生物降解是指微生物通过自 身的代谢活动将抗生素分解为更小分 子或矿质化的过程。
抗生素的生物降解不仅包括对母体的 降解，还包括对抗生素产生菌的降解 。
高浓度的抗生素可能会对降解微生物产生抑 制作用，影响降解效率。
常见抗生素生物降解ppt课件
机 理
耐药菌的作用机制
耐药菌直接破坏和修饰抗生素而使其失活， 包括水解 、 基团转移和氧化还原 3种机制.许 多抗生素含 有易水解的敏感化学键 ( 如酯键和 酰胺键) ， 耐药菌 含有消除这些脆弱化学键的 酶而摧毁这些抗生素的 活性。这其中主要的 一类酶是可以消除青霉素和头 孢菌素类药物 内酰胺环 的酰胺酶。另外， 还有与 大环内酯 类药物耐药性有关的酯酶及磷霉素耐药性 有 关的开环环氧化酶 。
③植物促进根际微 生物对 土壤环境 中有机污染 物的吸收或利用转化。
植物降解
被植物直接吸收的污染物主要有 ： 氮、 磷等植物营养物质 ；对水生生物有毒害作 用的某些重金属和有机物等。第一类是被 吸收后用 以合成植物 自身 的结构组成物 质 ， 第二类则是脱பைடு நூலகம் 后储存于体内或在植 物体 内被 降解。氟喹诺酮类、 磺胺类和 氯四环素等可直接被植物吸收。
农 用药物来源途径
• ①动物养殖中兽药长期亚剂量 使用 后， 经粪便和尿液排出 的 抗生素 ；
• ②水产养殖中兽药的直接施用； • ③兽药生产 过程损失和废弃的
兽药。
经动物粪便和尿液排出的 抗生素随粪便被施入农 田， 其 中一部分直接渗入地 下水 中， 另一部分进入土壤 ， 经雨水淋 洗进入河流或 湖泊 ； 水产养殖 中的抗 生素施用后一部分直接 进入 水体 ， 另一部分被水底淤 泥 中所吸附， 存在于养殖场 底 泥 中； 兽药生产 中损失的抗生 素会随着废水经 由 下水道进入 城市污水处理厂 ， 而废弃的兽 药可能被 当作垃圾填埋 ， 如果 处理不当， 最终会进入土壤甚 至 地下水 中。
植物降解
植物具有庞大的叶冠和根系， 在水体或 土壤中， 与环境之间进行着复杂的物质交换 和能量交换，在维持生态环境 的平衡中起着 重要作用 。植物修复受污染 的水土环境主要 有3种机制 ： ①植物直接吸收有机污染物后转移或分解 ；
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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吸 附
物表面吸附位点相吸附 ， 或者抗
生素的分子官能团如羧酸 、 醛、
胺类与环境中化学物质 或有机质发
生化学反应形成络合物或螯合物，
并存留在环境中。
吸附反映了抗生素与水体有机 质或土 壤沉积物的相互作用 ， 并 可预测抗生素对环境 的影 响程度。
一般来说， 吸附能力强的抗生素 ， 吸 在环境中 较稳定， 容易积蓄； 部 附
条件的不同， 抗 生素
分抗生素不与固相物质结合 ， 吸 附能力较弱， 在淋洗作用下很容易 被淋洗到附近 的河流中， 到达水 环境， 进而对地下水构成威胁。抗 生素的吸附能力因其化学结构 、理
化性质、土壤类型和环境条件的不 同而不同。
抗生素在环境 中可
降
能发生水解 、 光降解
解
和微生 物降解等一系列
降解反应 ， 但视环境
抗
生
抗生素一旦进入环境 就会 素
扩散到土壤、 水和空 气中， 在
一般会经过吸附、 水解、 光解 环
和微生物降解一 系列生物转化 过程 ， 这些过程直接影响抗生
境
素对 环 境的生态毒性 。
中
的Байду номын сангаас
归
趋
吸附是抗 生素在环境 中迁移
和转化 的重要过 程 ，一般有物理
吸附和化学吸附。抗 生素通过范德 华力、 诱导力和氢键等分子间作用 力 与水体和土壤 中有机质或颗粒
速得到开展。
抗生素的来源及暴露途径
由于抗生素主要用于医疗 和畜牧, 所 以环境中 的抗生素 主要来源医用药物 和农 用药物 两个途 径
医用抗生素主要来源
①经 由病人粪便和尿液排出的处 方抗生素 ；
②医院丢弃的过期抗生素 ； ③残 留在药瓶和器械上的抗生素 ； ④ 医药企业在生产过程流失的抗
生素等。
潜在风险的主要表现
( 1 )诱导耐药性细菌。 ( 2 )对环境中微生物产生影响。 ( 3 )对植物生长发育产生影响。 ( 4 )食品和饮用水中抗 生素对人类健康的威胁。
诱导耐药性细菌
大量 的研究表明， 抗生素的使用能诱 导病原菌产生耐药性 ， 特别是 由于长 期 大剂量的在饲料 中添加抗生素， 导致产生 了一些 能够抵抗强力抗生素的病原菌， 这 些病原菌珠的出 现，对人和动物的健康都 极具威胁 。另外 ，抗生素能够导致耐药基 因的产生， 而耐药基 因又可以在 不同的细 菌间传递， 一旦这些耐药基因转移给致 病 菌， 就更增加了对人类健康的威胁。
对人类健康的威胁
抗生素长期作为添加剂大量用于畜牧 生产， 导致抗生素在动物食品肉、 蛋、 奶 中残留， 人食用后 ， 抗生素就会沿食物 链传递到人， 一方面会引起人群的过敏反 应， 严重 时会造成食物 中毒 ； 另一方面， 部 分药物还具有致癌、 致畸、 致突变或激 素类作用， 严重干扰人类各项生理功能 ， 威胁人类健康 。
经排泄物排出的抗 生素、 治疗中残留的 抗生素以及制药企业流失的抗生素都会经过 城市和医院的下水道进入到城市污水处理厂 ， 由于现有 的污水 处理 技 术很 难 将抗 生 素 彻 底 清除 ， 一部分抗生素会随着 处理后的废水进入土壤和水中， 而 医院丢弃的过期抗生素会进人垃圾填 埋场 ， 如果 处 理 不 当，会渗 入 土 壤 或 地下水中。
农 用药物来源途径
• ①动物养殖中兽药长期亚剂量 使用 后， 经粪便和尿液排出 的 抗生素 ；
• ②水产养殖中兽药的直接施用； • ③兽药生产 过程损失和废弃的
兽药。
经动物粪便和尿液排出的 抗生素随粪便被施入农 田， 其 中一部分直接渗入地 下水 中， 另一部分进入土壤 ， 经雨水淋 洗进入河流或 湖泊 ； 水产养殖 中的抗 生素施用后一部分直接 进入 水体 ， 另一部分被水底淤 泥 中所吸附， 存在于养殖场 底 泥 中； 兽药生产 中损失的抗生 素会随着废水经 由 下水道进入 城市污水处理厂 ， 而废弃的兽 药可能被 当作垃圾填埋 ， 如果 处理不当， 最终会进入土壤甚 至 地下水 中。
对环境中微生物的影响
抗生素的作用就 是抑制某类病菌的生 长， 在水体及土壤中不具耐药 性的菌株被 抗生素杀死 ， 而具耐药性的优势菌得以 大 量繁殖 ， 因此长期低浓度抗生素 的存在对 微生物 群落有一定的影响， 并且该影响可 通过食物链对高 级生物发生作用 ， 从而破 坏了生态系统的平衡。
对植物生长发育的影响
疗剂量添加于动物饲料 中， 以预防
动物 疾病和促进其生长。但绝大部分
抗生素不能完全被 机体吸收，约有 9
0 % 的抗生素以原形或者代谢物形 式
经由病人和畜禽的粪 、 尿排入环境 ，
经不同途径 对土壤和水体造成污染。
目前 ， 抗生素污染问题 已 经被许多
发达国家( 如欧盟和美国) 列为重要的
环境问题 ， 相关的基础研究正在迅
常见抗生素生物 降解
抗生素概述
抗生素是 由微生物产生的 在低浓度下能抑制或 灭杀其他 微生物的一类化学物质。目前 被广泛使用 的抗生素， 按照 化学结构可分为 内酰胺类、 喹诺酮类、 四环素类、 氨基 糖苷类、 大环内酯类、 磺胺 类等。
•
长期以来 ， 抗生素被大量地用
于人 和动物的疾病治 疗 ， 并以亚治
环境中抗生素残留的潜在风险
抗生素在环境中的浓度普遍较低 ， 一 般在 μ g ／ L 级， 有的甚至低至 μn g ／ L 级 ， 但仍然可能对环境存 在风险。如某些 P O P s 物质 ， 在环境 中的浓度和抗生素相 当,但是它的雌激素效应却造成人类生殖率 降低 ，不孕症增加等 。所以，对于之前 由于其预 期环境浓度较低而一直认为安全 可靠的物质要引起 重视 ，它们有可能对环 境构成潜在的威胁。
抗生素随动物的 粪尿和城市污水施人农 田， 对农 田植物的生长发育 产生影响。如 0 ． 0 0 9 ～ 0 ． 0 1 2 mg ／ L四环素的动物 粪便对猩猩木 的液 体培 养物产生毒害 ； 3 0 0 ～ 9 0 0 mg ／ L的磺胺 地索辛能明显抑制车前草、 玉米等作物的生长 ， 并在植物的根部和叶中富集 ， 根部的浓度 较高； 土霉素和氯四环素减少了杂色豆植株的生节 、 鲜 重， 并影响其对钙 、 钾和镁的吸收。而抗生素 对 植物生长发育的影响与其化学性质、 使用剂量、 土 壤吸附能力及植物的品种有关 。