[生物学]发酵工程-第十一章-微生物制药.ppt

第十一章 微生物制药与下游加工 微生物药物 定义：来源于微生物的药物 根据来源分为： 1、基于微生物整体或部分的药物： 疫苗、类毒素、真菌孢子、微生物抗原 2、源于微生物的初级代谢产物： 氨基酸、核苷酸、多糖 、有机酸、醇 3、源于微生物的次级代谢产物： 抗生素、毒素、维生素、色素、生物碱 常见的微生物资源 未知微生物资源 药用微生物资源 放线菌：链霉菌 真菌：青霉菌、头孢菌素C、灰黄霉素 其他：枯草芽胞杆菌、多黏芽胞杆菌 特殊环境的微生物资源 嗜热菌：热稳定DNA聚合酶 海洋真菌：顶头孢霉菌：头孢菌素 植物真菌：紫杉醇 微生物药物 抗生素 酶抑制剂 免疫调节剂 生物农药 营养及相关制剂 微生态调节剂 其他 抗生素的种类 1、根据抗生素的微生物来源分类 2、根据抗生素的化学结构分类 3、根据抗生素的作用对象分类 根据抗生素的来源分类 1、细菌来源 2、放线菌来源 3、真菌来源 主要抗生素 抗生素 产生菌 微生物类型 氯霉素 委内瑞拉链霉菌 放线菌 放线菌酮 灰色链霉菌 放线菌 红霉素 暗红产色链霉菌 放线菌 卡那霉素 卡那霉素链霉菌 放线菌 新霉素 弗氏链霉菌 放线菌 链霉素 灰色链霉菌 放线菌 四环素 龟裂链霉菌 放线菌 青霉素 产黄青霉 真菌 头孢菌素 头孢霉属 真菌 灰黄霉素 灰黄青霉 真菌 杆菌肽 地衣芽孢杆菌 细菌 根据抗生素的作用对象分类 1、抗细菌抗生素 2、抗真菌抗生素 3、抗肿瘤抗生素 4、其他 酶抑制剂 微生物的次级代谢产物中存在可干扰、抑制人或动物体内参与生命活动过程中的有关酶的小分子量化合物。 酶抑制剂 种类：蛋白代谢相关酶抑制剂 糖代谢相关酶抑制剂 脂代谢相关酶抑制剂 蛋白激酶抑制剂 微生物转化与药物合成 生物转化（biotransformations） 是指利用酶或有机体(细胞、细胞器)作为催化剂实现化学转化的过程，又称生物催化。 微生物转化（microbial transformation conversion） 是指利用微生物将一种物质(底物)转化成为另一种物质(产物)的过程。 目前主要应用的表达系统 大肠杆菌基因表达系统、芽孢杆菌表达系统、链霉菌表达系统、蓝藻表达系统、酵母表达系统、哺乳动物细胞基因表达系统、植物细胞基因表达系统巴斯德毕赤酵母表达系统 动物乳腺生物反应器——全新的生产模式。 建立分离纯化工艺根据 （1）含目的产物的起始物料特点 ?? ?? ??? （2）物料中杂质的种类和性质 （3）目的产物特性 （4）产品质量要求 选择分离纯化方法的依据 (1) 根据产物表达形式来选择 (2) 根据分离单元之间的衔接选择 (3) 根据分离纯化工艺的要求来选择 常用的分离纯化方法 方法? ? ? ? 目的? ? ? ? 离心/过滤? ? ? ? 去除细胞、细胞碎片、 颗粒性杂质(如病毒)? ? ? ? 阴离子交换层析? ? ? 去除杂质蛋白、脂质、DNA和病毒等? ? ? ? 阳离子交换层析? ? ? ?去除牛血清蛋白或转铁蛋白等? ? ? ? 超滤? ? ? ? 去除沉淀物及病毒? ? ? ? 疏水层析? ? ? ? 去除残余的杂蛋白? ? ? ? 凝胶过滤? ? ? ? 与多聚体分离? ? ? ? 0.22μm滤膜 除菌 洁净室空气洁净度级别表 生产环境的无菌化 空气洁净常用技术 1、过滤：无菌工作室、超净工