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微生物工程與設(shè)備湖師院生科院微生物工程與設(shè)備湖師院生科院1第十四章衛(wèi)生產(chǎn)品發(fā)酵抗生素1麥角生物堿2類固醇的生物轉(zhuǎn)化3菌苗和疫苗4重組治療用肽和蛋白質(zhì)5第十四章衛(wèi)生產(chǎn)品發(fā)酵抗生素1麥角生物堿2類固醇的生物轉(zhuǎn)化32第一節(jié)抗生素由生物(包括某些微生物、植物和動(dòng)物)產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物,如青霉素、頭孢霉素等一類化學(xué)物質(zhì)的總稱。人們分離出4000多種抗生素廣泛應(yīng)用的抗生素大約200種全世界每年抗生素產(chǎn)量超過(guò)1.0×108kg產(chǎn)值約100億美元第一節(jié)抗生素由生物(包括某些微生物、植物和動(dòng)物3WHO推薦:抗生素醫(yī)院使用率為30%美英等發(fā)達(dá)國(guó)家醫(yī)院:使用率22%—25%中國(guó)衛(wèi)生部要求抗生素使用在50%以內(nèi)近五年我國(guó)醫(yī)院中抗生素使用率均保持在67%—82%之間,抗生素類藥物的費(fèi)用占全部藥費(fèi)的40%左右在使用抗生素人群中,1/3以上根本不需要用抗生素,約50%以上并未起到作用國(guó)內(nèi)外抗生素使用現(xiàn)狀第一節(jié)抗生素WHO推薦:抗生素醫(yī)院使用率為30%國(guó)內(nèi)外抗生素使用現(xiàn)狀第一4醫(yī)生處方中抗生素所占比例:城區(qū)感冒患者——占70%
農(nóng)村感冒患者——占85-92%抗生素抑菌與殺菌聯(lián)合使用城區(qū)感冒患者使用2種抗生素占51%
聯(lián)合使用中不正確占22%
農(nóng)村感冒患者使用
2種抗生素占42%
聯(lián)合使用中不正確的占72-84%我國(guó)抗生素使用現(xiàn)狀第一節(jié)抗生素醫(yī)生處方中抗生素所占比例:我國(guó)抗生素使用現(xiàn)狀第一節(jié)抗生素5上世紀(jì)五六十年代青霉素一次劑量是2萬(wàn)~4萬(wàn)單位,現(xiàn)在需用幾十萬(wàn)、幾百萬(wàn)單位葡萄球菌、腸道革蘭氏陽(yáng)性桿菌、結(jié)核桿菌、痢疾桿菌之所以長(zhǎng)久地肆虐人類,就是耐藥性不斷增強(qiáng)的結(jié)果環(huán)丙沙星20年前開始在臨床上應(yīng)用,當(dāng)時(shí)副作用小、療效好,現(xiàn)在幾乎對(duì)60%以上的病人失去作用抗生素不合理使用細(xì)菌耐藥性抗菌素的特點(diǎn)是危害的滯后性。醫(yī)生開大處方,濫用抗菌素,并不會(huì)立即給病人造成身體上的損害遭遇病痛時(shí),第一個(gè)念頭是趕緊治病。在治病的眼前利益與防止抗菌素濫用的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益之間,人們往往顧前不顧后,寧愿接受抗菌素濫用的“大處方”第一節(jié)抗生素上世紀(jì)五六十年代青霉素一次劑量是2萬(wàn)~4萬(wàn)單位,現(xiàn)在需用幾十6第一節(jié)抗生素一、抗生素的分類根據(jù)抗生素的來(lái)源分放線菌產(chǎn)生的,占目前發(fā)現(xiàn)的抗生素的2/3。如四環(huán)素真菌產(chǎn)生的,主要包括青霉菌和頭孢菌素。細(xì)菌產(chǎn)生的,多粘菌素。動(dòng)植物產(chǎn)生的,蒜中的蒜素,動(dòng)物臟器中的魚素根據(jù)作用譜分廣譜抗生素,如氨芐青霉素,可抑制G-&G+細(xì)菌抗G+菌的抗生素:如青霉素??笹-菌的抗生素:如鏈霉素抗真菌的抗生素:如制霉菌素抗病毒的抗生素:如四環(huán)類抗生素抗腫瘤抗生素:如阿霉素第一節(jié)抗生素一、抗生素的分類根據(jù)抗生素的來(lái)源分7第一節(jié)抗生素一、抗生素的分類根據(jù)抗生素的結(jié)構(gòu)分類
β-內(nèi)酰胺類抗生素:其青霉素、頭孢菌素類等,為目前最受重視的一類。氨基糖苷類抗生素:鏈霉素、慶大霉素等大環(huán)內(nèi)酯類抗生素:紅霉素、麥迪霉素等四環(huán)類抗生素:四環(huán)素、土霉素多肽類抗生素:多粘菌素、桿菌肽根據(jù)抗生素的合成途徑分類氨基酸、肽類衍生物抗生素:青霉素、頭孢霉素等糖類衍生物抗生素:鏈霉素糖苷類抗生素乙酸、丙酸衍生物抗生素:紅霉素等丙酸衍生物第一節(jié)抗生素一、抗生素的分類根據(jù)抗生素的結(jié)構(gòu)分類根據(jù)抗生素8第一節(jié)抗生素一、抗生素的分類根據(jù)抗生素的作用機(jī)制分類抑制細(xì)胞壁合成的抗生素:青霉素類、頭孢霉素類影響細(xì)胞膜功能的抗生素:多烯類抗生素抑制病原菌蛋白質(zhì)合成抗生素:四環(huán)素類抑制核酸合成的抗生素:絲裂霉素C等抑制生物能作用的抗生素:抗霉素等第一節(jié)抗生素一、抗生素的分類根據(jù)抗生素的作用機(jī)制分類9第一節(jié)抗生素二、抗生素的生產(chǎn)工藝一般都是利用微生物的發(fā)酵法進(jìn)行生產(chǎn):菌種的制備→種子的擴(kuò)大培養(yǎng)→發(fā)酵→發(fā)酵液的預(yù)處理→代謝產(chǎn)物的分離純化→干燥→成品半合成抗生素用化學(xué)或生物化學(xué)的方法改變一直抗生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)或引入特定的功能基團(tuán)而獲得的新抗生素品種或其衍生物的總稱。其目的:減低毒副作用,增強(qiáng)抗菌力,擴(kuò)大抗菌譜,對(duì)耐藥菌有效,便于口服,改善藥理性質(zhì),提高生物有效性。第一節(jié)抗生素二、抗生素的生產(chǎn)工藝一般都是利用微生物的發(fā)酵法10第一節(jié)抗生素三、β-內(nèi)酰胺類主要是青霉素和頭孢霉素它們的特異性靶向是肽聚糖的合成。肽聚糖是一種重要的細(xì)胞壁組分,但在真核生物中不存在肽聚糖。該類抗生素抑制交聯(lián)結(jié)合的轉(zhuǎn)肽反應(yīng),導(dǎo)致形成不完整的肽聚糖,嚴(yán)重?fù)p傷了細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),所以有高度的選擇性。第一節(jié)抗生素三、β-內(nèi)酰胺類主要是青霉素和頭孢霉素11第一節(jié)抗生素三、β-內(nèi)酰胺類1、青霉素一九二八年,弗萊明(AlexanderFleming,1881-1955)在英國(guó)倫敦圣瑪麗醫(yī)院任職時(shí),無(wú)意中在一個(gè)被污染的培養(yǎng)皿中發(fā)現(xiàn),原本打算培養(yǎng)的葡萄球菌,它的生長(zhǎng)現(xiàn)象竟被一種青綠色的霉菌(青霉菌)所抑制,因此弗萊明推測(cè),青霉菌的分泌物應(yīng)該具有抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的功效。由于這種抑菌物質(zhì)是青霉菌的分泌物,因此弗萊明將其命名為青霉素(Penicillin),并于一九二九年,將其觀察到的現(xiàn)象首度發(fā)表在《英國(guó)實(shí)驗(yàn)病理學(xué)期刊》,但當(dāng)時(shí)并沒(méi)人理會(huì)這個(gè)醫(yī)學(xué)史上的重大發(fā)現(xiàn)。由于當(dāng)時(shí)弗萊明并無(wú)法將青霉素純化出來(lái),因此他只能以含有微量青霉素的粗培養(yǎng)液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),雖然這些粗培養(yǎng)液能夠有效殺死試管中的細(xì)菌,但當(dāng)喂食給被細(xì)菌感染的兔子或老鼠時(shí),卻發(fā)現(xiàn)無(wú)抑菌的能力。這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,使得弗萊明認(rèn)為青霉素在動(dòng)物體內(nèi)無(wú)法繼續(xù)維持其殺菌的效力,因此在發(fā)表幾篇論文后,就終止了這個(gè)研究,使得抗生素的發(fā)展停頓了將近十年之久。第一節(jié)抗生素三、β-內(nèi)酰胺類1、青霉素一九二12第一節(jié)抗生素三、β-內(nèi)酰胺類1、青霉素一九四○年,弗洛理與錢恩首度從青霉菌的粗培養(yǎng)液中純化出青霉素,并用“老鼠保護(hù)試驗(yàn)法”進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。首先,他們將致死劑量的細(xì)菌注入八只老鼠的體內(nèi),其中四只再追加那些初步純化出來(lái)的青霉素,結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有那些注射過(guò)青霉素的老鼠存活下來(lái)。一九四一年,青霉素首度進(jìn)行人體試驗(yàn),并證實(shí)它能有效治療經(jīng)由細(xì)菌感染的癥狀。同年,弗洛理到美國(guó)商談青霉素的量產(chǎn)方法,再加上第二次世界大戰(zhàn)的催生,因此在一九四三年,青霉素得以順利量產(chǎn)與應(yīng)用。1945年,弗萊明、弗洛理與錢恩三人,因發(fā)現(xiàn)、純化與量產(chǎn)青霉素而獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。第一節(jié)抗生素三、β-內(nèi)酰胺類1、青霉素一九四13第一節(jié)抗生素第一節(jié)抗生素14第一節(jié)抗生素第一節(jié)抗生素15第一節(jié)抗生素第一節(jié)抗生素16第一節(jié)抗生素第一節(jié)抗生素17第一節(jié)抗生素第一節(jié)抗生素18演講完畢,謝謝觀看!演講完畢,謝謝觀看!19微生物工程與設(shè)備湖師院生科院微生物工程與設(shè)備湖師院生科院20第十四章衛(wèi)生產(chǎn)品發(fā)酵抗生素1麥角生物堿2類固醇的生物轉(zhuǎn)化3菌苗和疫苗4重組治療用肽和蛋白質(zhì)5第十四章衛(wèi)生產(chǎn)品發(fā)酵抗生素1麥角生物堿2類固醇的生物轉(zhuǎn)化321第一節(jié)抗生素由生物(包括某些微生物、植物和動(dòng)物)產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物,如青霉素、頭孢霉素等一類化學(xué)物質(zhì)的總稱。人們分離出4000多種抗生素廣泛應(yīng)用的抗生素大約200種全世界每年抗生素產(chǎn)量超過(guò)1.0×108kg產(chǎn)值約100億美元第一節(jié)抗生素由生物(包括某些微生物、植物和動(dòng)物22WHO推薦:抗生素醫(yī)院使用率為30%美英等發(fā)達(dá)國(guó)家醫(yī)院:使用率22%—25%中國(guó)衛(wèi)生部要求抗生素使用在50%以內(nèi)近五年我國(guó)醫(yī)院中抗生素使用率均保持在67%—82%之間,抗生素類藥物的費(fèi)用占全部藥費(fèi)的40%左右在使用抗生素人群中,1/3以上根本不需要用抗生素,約50%以上并未起到作用國(guó)內(nèi)外抗生素使用現(xiàn)狀第一節(jié)抗生素WHO推薦:抗生素醫(yī)院使用率為30%國(guó)內(nèi)外抗生素使用現(xiàn)狀第一23醫(yī)生處方中抗生素所占比例:城區(qū)感冒患者——占70%
農(nóng)村感冒患者——占85-92%抗生素抑菌與殺菌聯(lián)合使用城區(qū)感冒患者使用2種抗生素占51%
聯(lián)合使用中不正確占22%
農(nóng)村感冒患者使用
2種抗生素占42%
聯(lián)合使用中不正確的占72-84%我國(guó)抗生素使用現(xiàn)狀第一節(jié)抗生素醫(yī)生處方中抗生素所占比例:我國(guó)抗生素使用現(xiàn)狀第一節(jié)抗生素24上世紀(jì)五六十年代青霉素一次劑量是2萬(wàn)~4萬(wàn)單位,現(xiàn)在需用幾十萬(wàn)、幾百萬(wàn)單位葡萄球菌、腸道革蘭氏陽(yáng)性桿菌、結(jié)核桿菌、痢疾桿菌之所以長(zhǎng)久地肆虐人類,就是耐藥性不斷增強(qiáng)的結(jié)果環(huán)丙沙星20年前開始在臨床上應(yīng)用,當(dāng)時(shí)副作用小、療效好,現(xiàn)在幾乎對(duì)60%以上的病人失去作用抗生素不合理使用細(xì)菌耐藥性抗菌素的特點(diǎn)是危害的滯后性。醫(yī)生開大處方,濫用抗菌素,并不會(huì)立即給病人造成身體上的損害遭遇病痛時(shí),第一個(gè)念頭是趕緊治病。在治病的眼前利益與防止抗菌素濫用的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益之間,人們往往顧前不顧后,寧愿接受抗菌素濫用的“大處方”第一節(jié)抗生素上世紀(jì)五六十年代青霉素一次劑量是2萬(wàn)~4萬(wàn)單位,現(xiàn)在需用幾十25第一節(jié)抗生素一、抗生素的分類根據(jù)抗生素的來(lái)源分放線菌產(chǎn)生的,占目前發(fā)現(xiàn)的抗生素的2/3。如四環(huán)素真菌產(chǎn)生的,主要包括青霉菌和頭孢菌素。細(xì)菌產(chǎn)生的,多粘菌素。動(dòng)植物產(chǎn)生的,蒜中的蒜素,動(dòng)物臟器中的魚素根據(jù)作用譜分廣譜抗生素,如氨芐青霉素,可抑制G-&G+細(xì)菌抗G+菌的抗生素:如青霉素。抗G-菌的抗生素:如鏈霉素抗真菌的抗生素:如制霉菌素抗病毒的抗生素:如四環(huán)類抗生素抗腫瘤抗生素:如阿霉素第一節(jié)抗生素一、抗生素的分類根據(jù)抗生素的來(lái)源分26第一節(jié)抗生素一、抗生素的分類根據(jù)抗生素的結(jié)構(gòu)分類
β-內(nèi)酰胺類抗生素:其青霉素、頭孢菌素類等,為目前最受重視的一類。氨基糖苷類抗生素:鏈霉素、慶大霉素等大環(huán)內(nèi)酯類抗生素:紅霉素、麥迪霉素等四環(huán)類抗生素:四環(huán)素、土霉素多肽類抗生素:多粘菌素、桿菌肽根據(jù)抗生素的合成途徑分類氨基酸、肽類衍生物抗生素:青霉素、頭孢霉素等糖類衍生物抗生素:鏈霉素糖苷類抗生素乙酸、丙酸衍生物抗生素:紅霉素等丙酸衍生物第一節(jié)抗生素一、抗生素的分類根據(jù)抗生素的結(jié)構(gòu)分類根據(jù)抗生素27第一節(jié)抗生素一、抗生素的分類根據(jù)抗生素的作用機(jī)制分類抑制細(xì)胞壁合成的抗生素:青霉素類、頭孢霉素類影響細(xì)胞膜功能的抗生素:多烯類抗生素抑制病原菌蛋白質(zhì)合成抗生素:四環(huán)素類抑制核酸合成的抗生素:絲裂霉素C等抑制生物能作用的抗生素:抗霉素等第一節(jié)抗生素一、抗生素的分類根據(jù)抗生素的作用機(jī)制分類28第一節(jié)抗生素二、抗生素的生產(chǎn)工藝一般都是利用微生物的發(fā)酵法進(jìn)行生產(chǎn):菌種的制備→種子的擴(kuò)大培養(yǎng)→發(fā)酵→發(fā)酵液的預(yù)處理→代謝產(chǎn)物的分離純化→干燥→成品半合成抗生素用化學(xué)或生物化學(xué)的方法改變一直抗生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)或引入特定的功能基團(tuán)而獲得的新抗生素品種或其衍生物的總稱。其目的:減低毒副作用,增強(qiáng)抗菌力,擴(kuò)大抗菌譜,對(duì)耐藥菌有效,便于口服,改善藥理性質(zhì),提高生物有效性。第一節(jié)抗生素二、抗生素的生產(chǎn)工藝一般都是利用微生物的發(fā)酵法29第一節(jié)抗生素三、β-內(nèi)酰胺類主要是青霉素和頭孢霉素它們的特異性靶向是肽聚糖的合成。肽聚糖是一種重要的細(xì)胞壁組分,但在真核生物中不存在肽聚糖。該類抗生素抑制交聯(lián)結(jié)合的轉(zhuǎn)肽反應(yīng),導(dǎo)致形成不完整的肽聚糖,嚴(yán)重?fù)p傷了細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),所以有高度的選擇性。第一節(jié)抗生素三、β-內(nèi)酰胺類主要是青霉素和頭孢霉素30第一節(jié)抗生素三、β-內(nèi)酰胺類1、青霉素一九二八年,弗萊明(AlexanderFleming,1881-1955)在英國(guó)倫敦圣瑪麗醫(yī)院任職時(shí),無(wú)意中在一個(gè)被污染的培養(yǎng)皿中發(fā)現(xiàn),原本打算培養(yǎng)的葡萄球菌,它的生長(zhǎng)現(xiàn)象竟被一種青綠色的霉菌(青霉菌)所抑制,因此弗萊明推測(cè),青霉菌的分泌物應(yīng)該具有抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的功效。由于這種抑菌物質(zhì)是青霉菌的分泌物,因此弗萊明將其命名為青霉素(Penicillin),并于一九二九年,將其觀察到的現(xiàn)象首度發(fā)表在《英國(guó)實(shí)驗(yàn)病理學(xué)期刊》,但當(dāng)時(shí)并沒(méi)人理會(huì)這個(gè)醫(yī)學(xué)史上的重大發(fā)現(xiàn)。
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