教案(微生物制药).pdfVIP

第一章 微生物制药概述 本章教学目的 1、了解微生物药物的概念、微生物药物发展历程、微生物药物在天然药物中占的地位、微 生物药物的命名和分类、微生物药物作用机制等。 2、掌握微生物发酵制药的种类、药物微生物的种类、微生物作为天然药物资源的优势、有 活性的微生物代谢产物开发成药品满足的条件、次级代谢相关知识、次要组分与药物关系、 微生物药物的相关概念、微生物药物的应用。 本章教学达到的效果 通过对微生物制药这门课整体概况的介绍，结合一些生动有趣的事件和视频，微生物药 物在各个行业的应用情况，分析近几年本科毕业生在制药行业就业的情况，激发学生学习这 门课的兴趣和热情。 根据齐鲁工业大学生物工程学院培养人才的目标，能在生物技术与工程领域从事设计、 生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。因此，下面各章均是围绕这一目标 进行。 第一节 简介 一、什么是微生物药物（Microbial Medicines） 微生物药物的概念是随着微生物药物的研究进展而不断发展的。微生物药物不仅仅指抗 生素，微生物产生的次级代谢产物也不仅仅是针对病原菌的，也可以作用于肿瘤细胞、某个 生理过程、某个大分子等。因此： 狭义定义为：微生物在其生命过程中产生的，能以极低浓度有选择地抑制或影响其他生 物机能的低分子的代谢物。 随着微生物药物研究范畴的不断增加，人们将具有特殊生理活性的多糖等大分子代谢物、 活菌疫苗、微生物菌剂等也纳入了微生物药物的范畴。因此狭义的定义不能够包含所有的微 生物药物，就出现了广义定义。 广义定义为：能以极低浓度抑制或影响其它生物机能的微生物或微生物的代谢物。 可以预言，微生物药物的概念将随着微生物药物的研究进展而变得越来越广泛和全面。 二、微生物药物的发展历程 ① 朴素的经验性总结：远古时期 豆腐上的霉菌可以治疗疮疖 发霉的面包能够治疗溃疡和肠道感染 ② 理性研究和探索：19 世纪70 年代 现代微生物学的奠基人法国人巴斯德Pasteur，开创了药物微生物技术的新时代。 炭疽芽孢杆菌能够引起家畜炭疽病，而注射了在 45 ℃条件下连续培养形成的减毒炭疽 芽孢杆菌则能够抑制强活力炭疽菌的侵染。 注射无毒狂犬病病毒可以防御狂犬病的发生。 ③ 抗生素的兴起和系统研究：20 世纪20 年代80 年代 在此过程中，先后从土壤中筛选出各种抗生素产生菌，主要是放线菌和真菌，包括青霉 素、链霉素、氯霉素、金霉素、土霉素、红霉素、制霉菌素、卡那霉素等。 50 年代末，半合成青霉素的研制成功促使半合成抗生素自60 年代起得到了迅速的发展。 可以说，微生物药物的研究和发展史，尤其在初期，就是抗生素研究发展史。 ④ 微生物药物的多样性研究：20 世纪80 年代现在 20 世纪80 年代以来，随着药物筛选技术的发展，微生物药物的研究内容也悄悄地发生 了转变，抗生素已不再是微生物药物的全部主体，而是有关抗肿瘤药物、抗病毒药物、抗线 1 虫药物、除草剂、免疫调节剂、酶抑制剂、家禽家畜生长激素、农作物生长激素、微生物农 药等已成为微生物药物研究的主流。 同时，由于抗生素大量使用后出现的严重耐药性问题，使得人们重新审视抗生素，有关 耐药菌的耐药机制和抗耐药菌抗生素的研究也是目前微生物药物的研究热点。 三、微生物发酵制药的种类 （1）微生物菌体发酵 微生物菌体发酵是以获得微生物菌体为目的，如：面包酵母发酵、单细胞蛋白发酵（利 用各种碳源）、真菌类（各种蘑菇、冬虫夏草）、生物防治剂（苏云金杆菌，伴孢晶体可 以毒杀鳞翅目、双翅目害虫）。 （2）微生物酶发酵 微生物酶发酵是以获得酶为目的的发酵，如青霉素酰化酶，用于半合成青霉素时，制 备中间体6－氨基青霉烷酸（6-APA ）。 （3）微生物代谢产物发酵 ① 初级代谢产物：氨基酸，核苷酸，维生素，有机酸。 ② 次级代谢产物：最主要的是抗生素。 （4）微生物转化发酵 利用微生物的一种或多种酶把一种化合物转变为结构相关的更有价值的产物的生化反 应为转化发酵。 第二节 药物微生物 一、药物微生物分类 微生物在医药中有许多方面的应用。根据目的，可以将医药中的微生物分为三大类。 药源微生物：能够产生具有生物活性药物的微生物。 药用微生物：各种具有明显药效的菌剂 基因工程菌：