10生物技术制药第8章 PPT.ppt

次级产物合成的基本特征 1、微生物的次级代谢是微生物生理、生化状态的体现，生长后期开始形成，当培养液中缺乏某种重要的营养物质而使细胞生长繁殖受到限制时，合成才启动； 2、以初级产物为前体，受初级调节，初级受阻，次级也不能合成； 3、一种底物可合成多种结构上完全不同的次级产物，不同微生物可合成相同的产物； 4、合成次级产物的酶系对底物的特异性不强，进行次级代谢的产生菌往往同时合成多种结构相似的次级产物； 5、次级合成过程中，有时控制次级产物合成的基因不仅位于染色体上，也可位于质粒上，质粒易缺失，次级产物合成不稳定。 （三）、微生物药物生物合成的基本途径 1、次级产物的生源 次级产物中的构建单位称之为生源（biogen），一般直接或间接来源于代谢中间物或初级代谢物，可直接作为合成的前体，也可修饰之后用于合成次级产物，虽然次级代谢产物种类繁多，但生源只有几种。 第八章 微生物制药 本章主要内容 第一节 微生物药物的产生菌 第二节 微生物药物产生菌的获得 第三节 微生物药物的生物合成 第一节 微生物药物的产生菌 微生物产生的药物以抗生素为主，还有氨基酸、酶类和维生素类等多种药物。自从抗生素应用于临床以来，已报道的抗生素已有一万种左右，每年以百计增加，已应用于临床的抗生素有一百多种，在人类治疗和预防疾病方面作出了巨大的贡献。主要应用于抗炎、抗肿瘤、抗病毒、抗原虫和抗动植物病毒等方面。 抗生素在临床应用中面临的问题 细菌耐药性逐年增加，疗效逐渐下降甚至无效，导致了治疗感染性疾病中的严重问题，通过新抗筛选来解决现在面临的情况。 在筛选过程中要考虑两方面的问题： 一是代谢产物的产生，尽可能发现新抗及产生菌； 二是代谢产物的活性检测要有灵敏的检测方法和手段。 细菌，临床应用的由细菌产生的有价值的抗生素并不多，多为多肽类药物。杆菌肽、粘菌素、多粘菌素。 青霉素、头孢菌素、灰黄霉素。 青霉素，β－内酰胺类抗生素，抑制细胞壁的合成，作用于转肽酶和羧肽酶。 灰黄霉素抑制真菌的生长，使细胞停止分裂。 放线菌产生的药物主要是抗菌药，其次是抗肿瘤药 （1）氨基糖苷类抗生素，临床应用较多广谱抗细菌，作用机制是抑制细菌蛋白质的合成。链霉素、卡那霉素、庆大霉素。 （2）四环类抗生素，广谱抗细菌，抑制蛋白质的合成，与30s小亚基结合，抑制氨酰tRNA与核糖体A的结合，阻断肽链延长。四环素、金霉素、土霉素。 （3）大环内酯类抗生素，抗革兰氏阳性细菌，支原体和衣原体。与50s大亚基结合，抑制转肽反应，阻断蛋白质的合成。红霉素、螺旋霉素。 （4）紫霉素类抗生素，抗革兰氏阳性和阴性细菌，结核杆菌，与30s和50s亚基结合，抑制蛋白质合成的起始反应和肽链延长中肽基tRNA的转移。如紫霉素、结核放线菌素。 （5）糖肽类抗生素，抗革兰氏阳性细菌和金黄色葡萄球菌，抑制细胞壁粘肽的合成。如万古霉素。 （6）多烯类抗生素,作用于真菌，与细胞膜中的固醇结合，膜受损，胞内的一些物质钾离子、氨基酸和核苷酸外漏，影响正常代谢，细胞死亡。两性霉素、制霉菌素。 （7）其他—利福霉素（抑制RNA聚合酶从而抑制转录）、氯霉素（抑制蛋白质的合成）、磷霉素（抑制肽聚糖前体的形成）。 第二节 微生物药物产生菌的获得 一、利用微生物生产药物的优越性 微生物分布广，种类多，易变异，次级代谢产物多样性和新颖性—微生物是具有潜在治疗效用的新结构化合物的无穷源泉。 利用微生物生产药物 采集样品——分离微生物——发酵——活性物质筛选——活性物质的分离纯化和鉴别——临床前药理、临床试验——开发研究 二、微生物的来源 土壤，海洋，河，湖，极端环境和枯树叶，堆肥。 三、土壤微生物的分离 （一）、采集样品 不同来源的土壤中，微生物的种类和数量有很大的差异，含有机氮较多的中性土中，放线菌和细菌较多。 含有机氮较少的酸性土中，真菌较多。 0－40厘米深处土壤中微生物的垂直分布： 真菌，地表0－0.3米；放线菌和细菌，0－1米，80％在0－10厘米。 采样，5厘米以下，未开垦土地为佳，不同地理和生态环境，不同植被或不同质土壤对放线菌的种类，数量影响较大，南方放线菌种类比北方多，适宜季节为春秋季。 （二）、分离 1、样品的处理 温度：40－100度，高温处理，得到不同种类放线菌。 化学试剂：SDS－酵母浸膏，减少细菌55－90％，将风干土壤与碳酸钙26度培养7－9天，再分离，放线菌数量增加100倍。 物理：离心，16000转，离心20分，上清液主要是放线菌的孢子，沉淀为细菌、真菌孢子。 2、分离培养基 高氏一号，查氏培养基，特殊培养基。 3、抑制剂的应用 目的菌是放线菌，培养基中加入抗真菌的试剂，抗细菌的青霉素或链霉素。 4、分离方法 稀释分离法、划线分离法、组织分离法、干土喷射法—