新型抗真菌抗生素发酵工艺优化的研究.docVIP

新型抗真菌抗生素的发酵工艺优化的研究资料 摘要： 近些年，抗生素的发酵水平已经有了很大，但在一些方面仍需进一步研究。本文在查阅一些文献的基础上，总结了抗生素的作用机制，并从培养基、培养条件以及工业生产放大这几个方面阐述了一些比较常见的抗真菌抗生素发酵工艺的优化方法。 关键词：抗生素；发酵；优化 正文： 生长在我们周围的大多数真菌都是无害的。常见的病原真菌主要是导致手足头癣等浅部真菌病的真菌，这些真菌病虽然顽固但不致命。随着现代医疗水平的提高，癌症、艾滋病、器官移植等病人的存活率大大上升，但是由于经常使用大剂量抗生素等药物以及放射和化疗，病人的免疫力下降，极易被本来不显病原性的条件致病真菌侵入造成深部真菌病，这种病往往是致命的。深部真菌感染正越来越严重地威胁到患者的健康和生命。最近的数据调查显示，真菌感染的发生率呈逐年上升趋势[1]。 近几年来，微生物来源的抗真菌抗生素得到了飞速发展。尽管通过化学合成的方法获得了大量临床有效的抗真菌药物，但是，从微生物次级代谢产物中发现新型抗真菌抗生素，一直是人们关心并取得显著成果的另一条有效的途径。然而，我国的药物开发工作远远落后于发达国家，无论是在生产还是研发方面，目前国内生产的大多数产品都是仿制国外产品，在如今全球化的市场背景下，积极开发拥有自己独立知识产权的新产品，迎接世界市场的挑战成为当务之急。 1 抗真菌抗生素的作用机制 抗真菌抗生素根据作用的靶位分为抑制细胞膜的合成、抑制细胞壁的合成、抑制蛋白质合成、抑制电子传递和抑制核酸合成的抗真菌抗生素。 1.1 作用于真菌细胞膜 其作用机制是抗生素首先与膜结合，结合程度与膜内幽醇含量成正比。结合后生成膜-抗生素复合物，使细胞膜结构发生改变，在膜脂质双层中形成有多烯大环内醋抗生素与胆固醇结合的环状化合物，构成亲水通道，致使细胞内容物向胞外泄漏。所泄漏的物质种类与抗生素的性质、浓度及其作用时间有关，从而达到杀菌的目的。 这类抗生素主要是以两性霉素(amPhotericBni，AMB)和制霉菌素(nysattni，NYS)为代表。 1.2 作用于真菌细胞壁 真菌细胞壁由β-(1，3)-葡聚糖、甘露糖和几丁质等成分组成，在维持细胞的生长和正常的生理功能中起了重要的作用。由于哺乳动物没有细胞壁，因而作用于真菌细胞壁生物合成相关酶的药物具有高效、低毒的特点。按作用机制不同，作用于细胞壁的抗真菌药物可分为β-(1，3)-葡聚糖合成酶抑制剂、几丁质合成酶抑制剂、甘露聚糖-蛋白质复合物抑制剂[2]。 β-(1，3)-葡聚糖合成酶位于细胞膜，它催化转运尿苷二磷酸中的葡萄糖基生成β-(1，3)-葡聚糖。β-(1，3)-葡聚糖合成酶为真菌生长所必需，抑制该酶可使细胞壁结构异常，致使细胞破裂，细胞内容物渗漏[3]。几丁质是β-(1，4)连接的N-乙酞葡萄糖胺(N-GlcNAc)的链状聚合物，是细胞壁的支架结构。几丁质合成酶催化N-GlcNAC的聚合，在真菌的细胞分裂和成熟中起了重要作用。甘露聚糖和甘露聚糖-蛋白质复合物是真菌细胞壁的中、外层结构。它是细胞壁中含量最多的一类糖，主要是通过N-乙酞-葡糖胺残基上的β-(l，4)二糖共价地连接在蛋白质上形成甘露蛋白复合物。在细胞膜的糖化合物中，甘露聚糖的含量高达50%，在真菌细胞壁的外周，这种糖蛋白的含量最高，是构成这种细胞的主要抗原，它可以作为抗菌药物的作用靶位[4]。 1.3 抑制真菌蛋白质生物合成 延长因子(elnogatinoafcotr，EF)是真菌和哺乳动物细胞中蛋白质的生物合成所必需的。延长因子有3种，EFI和EFZ为真菌和哺乳动物所共有，EF3为真菌特有，并且真菌和哺乳动物细胞中的EFI和EFZ结构差异较大。因此EF是抗真菌药物设计中的重要靶点。 在白色念珠菌、新型隐球菌和其他一些真菌中，N-肉豆蔻酞基转移酶(N-myrisoytrtlnaesfasre，NMT)催化将N-肉豆蔻酞基从CoA转移至蛋白质氨基酸末端的反应是必需的。因此，N-肉豆蔻酞基转移酶抑制剂可抑制某些真菌蛋白质的生物合成。 1.4 抑制真菌电子转移 抗霉素A(namtiycni A)、UK2A和UK3A是一类具有广谱抗真菌活性的化合物[5]。这类电子转移抑制剂都具有双内酯结构，它们对线粒体呼吸链的电子转移有抑制作用，从而干扰线粒体的有氧呼吸，引起真菌细胞死亡[6]。 1.5 抑制真菌核酸合成 灰黄霉素口服后主要在十二指肠吸收，吸收后广泛分布在全身各组织和血液中，能与角蛋白结合防止敏感菌的继续侵入。其作用机制可能是具有鸟嘌呤相似结构的灰黄霉素以竞争性抑制作用干扰真菌细胞的DNA合成，从而抑制其生长，它作用于敏感真菌后可致菌丝肿胀成球形，细胞壁丧失其完整性，胞浆膜近乎消失，仅遗留少量皱缩的残余物和巨大的脂类贮存颗粒。另外，属于安莎霉素类