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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、植物和動物)產(chǎn)生的次級代謝產(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、植物和動物3WHO推薦:抗生素醫(yī)院使用率為30%美英等發(fā)達國家醫(yī)院:使用率22%—25%中國衛(wèi)生部要求抗生素使用在50%以內(nèi)近五年我國醫(yī)院中抗生素使用率均保持在67%—82%之間,抗生素類藥物的費用占全部藥費的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:我國抗生素使用現(xiàn)狀第一節(jié)抗生素5上世紀五六十年代青霉素一次劑量是2萬~4萬單位,現(xiàn)在需用幾十萬、幾百萬單位葡萄球菌、腸道革蘭氏陽性桿菌、結(jié)核桿菌、痢疾桿菌之所以長久地肆虐人類,就是耐藥性不斷增強的結(jié)果環(huán)丙沙星20年前開始在臨床上應(yīng)用,當時副作用小、療效好,現(xiàn)在幾乎對60%以上的病人失去作用抗生素不合理使用細菌耐藥性抗菌素的特點是危害的滯后性。醫(yī)生開大處方,濫用抗菌素,并不會立即給病人造成身體上的損害遭遇病痛時,第一個念頭是趕緊治病。在治病的眼前利益與防止抗菌素濫用的長遠利益之間,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)抗生素上世紀五六十年代青霉素一次劑量是2萬~4萬單位,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。細菌產(chǎn)生的,多粘菌素。動植物產(chǎn)生的,蒜中的蒜素,動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)抗生素的作用機制分類抑制細胞壁合成的抗生素:青霉素類、頭孢霉素類影響細胞膜功能的抗生素: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)酵法進行生產(chǎn):菌種的制備→種子的擴大培養(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,增強抗菌力,擴大抗菌譜,對耐藥菌有效,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,嚴重損傷了細菌細胞壁結(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)在英國倫敦圣瑪麗醫(yī)院任職時,無意中在一個被污染的培養(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,青霉菌的分泌物應(yīng)該具有抑制細菌生長的功效。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《英國實驗病理學(xué)期刊》,但當時并沒人理會這個醫(yī)學(xué)史上的重大發(fā)現(xiàn)。由于當時弗萊明并無法將青霉素純化出來,因此他只能以含有微量青霉素的粗培養(yǎng)液進行實驗,雖然這些粗培養(yǎng)液能夠有效殺死試管中的細菌,但當喂食給被細菌感染的兔子或老鼠時,卻發(fā)現(xiàn)無抑菌的能力。這樣的實驗結(jié)果,使得弗萊明認為青霉素在動物體內(nèi)無法繼續(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“老鼠保護試驗法”進行動物實驗。首先,他們將致死劑量的細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的青霉素,結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有那些注射過青霉素的老鼠存活下來。一九四一年,青霉素首度進行人體試驗,并證實它能有效治療經(jīng)由細菌感染的癥狀。同年,弗洛理到美國商談青霉素的量產(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。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、植物和動物)產(chǎn)生的次級代謝產(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、植物和動物22WHO推薦:抗生素醫(yī)院使用率為30%美英等發(fā)達國家醫(yī)院:使用率22%—25%中國衛(wèi)生部要求抗生素使用在50%以內(nèi)近五年我國醫(yī)院中抗生素使用率均保持在67%—82%之間,抗生素類藥物的費用占全部藥費的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:我國抗生素使用現(xiàn)狀第一節(jié)抗生素24上世紀五六十年代青霉素一次劑量是2萬~4萬單位,現(xiàn)在需用幾十萬、幾百萬單位葡萄球菌、腸道革蘭氏陽性桿菌、結(jié)核桿菌、痢疾桿菌之所以長久地肆虐人類,就是耐藥性不斷增強的結(jié)果環(huán)丙沙星20年前開始在臨床上應(yīng)用,當時副作用小、療效好,現(xiàn)在幾乎對60%以上的病人失去作用抗生素不合理使用細菌耐藥性抗菌素的特點是危害的滯后性。醫(yī)生開大處方,濫用抗菌素,并不會立即給病人造成身體上的損害遭遇病痛時,第一個念頭是趕緊治病。在治病的眼前利益與防止抗菌素濫用的長遠利益之間,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)抗生素上世紀五六十年代青霉素一次劑量是2萬~4萬單位,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。細菌產(chǎn)生的,多粘菌素。動植物產(chǎn)生的,蒜中的蒜素,動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)抗生素的作用機制分類抑制細胞壁合成的抗生素:青霉素類、頭孢霉素類影響細胞膜功能的抗生素: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)酵法進行生產(chǎn):菌種的制備→種子的擴大培養(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,增強抗菌力,擴大抗菌譜,對耐藥菌有效,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,嚴重損傷了細菌細胞壁結(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)在英國倫敦圣瑪麗醫(yī)院任職時,無意中在一個被污染的培養(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,青霉菌的分泌物應(yīng)該具有抑制細菌生長的功效。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《英國實驗病理學(xué)期刊》,但當時并沒人理會這個醫(yī)學(xué)史上的重大發(fā)現(xiàn)。
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