抗菌素课件10-11秋季.ppt

抗菌素的发酵生产 一、抗菌素研究的历史 二、抗菌素生产前的研究 三、抗菌素产生菌的改良方法 四、抗菌素的发酵生产 五、发酵与合成的结合 六、耐药菌 七、今后的研究方向 第一章??抗生素概述 一、 抗生素定义抗生素是生物在其生命活动过程中所产生的，或经其他方法（生物化学或半合成）衍生获得的，在低浓度下，具有选择性地抑制或杀灭它种生物生命活动的的一类化学物质。 二、 抗生素的形成及其生物学意义 抗生素是次级代谢产物，次级代谢产物还有生长素（赤霉素），毒素（如黄曲霉素）。这些产物与微生物的生长繁殖无明显的关系，是以基本代谢的中间产物如丙酮酸盐，乙酸盐等作为母体衍生出来的。其结构性质随不同微生物种属而异，因此次级代谢产物很多。 三、 医用抗生素应具备的条件1．“差异毒力”大；2．不易产生耐药性；3．副作用小（如不产生过敏反应）；4．具有较好的理化性能，便于提取、精制、贮藏；5．在人体内应发挥其抗生效能，并不立即遭体内破坏。6．给药（注射，口服等）后，很快吸收，并分布到被感染的器官或组织。 工业化生产 弗莱明和当时在英国工作的德国生物化学家钱恩合作，于1939年解决了青霉素的浓缩结晶和提纯问题，使大量生产青霉素成为可能。 表面培养生产青霉素：1941年，生产1kg 20％的青霉素需8000个培养瓶，每10万单位为1$。 液体深层培养：1943年使用带有机械搅拌和通入无菌空气的密闭式发酵罐，每40万单位不足0.6元人民币。 青霉素治疗的显著效果震动了医药学界，在全世界掀起了寻找新抗生素的热潮。 1944年，美籍俄国血统的微生物学家瓦克斯曼（1888—1974）等人从灰链色链霉菌的培养基中分离提取出链霉素，为抗结核杆菌提供了有效的药物。 1947年，从一份委内瑞拉土壤中发现并提取出了对伤寒、痢疾等肠道传染病有特效的氯霉素；从密苏里州的一块泥巴里提取出了金霉素； 1948年分离出土霉素； 1953年分离出四环素； 以后具有更高效和更广泛杀菌作用的抗菌作用的抗菌素不断产生，用于医疗上的约有100种左右 我国抗生素工业的发展史 我国1953年设计制造了4个5吨发酵罐，建立上海第三制药厂，开始生产青霉素 1957年建立华北制药厂 经40多年来发展，国外有的基本抗生素品种我国都有生产，并已研制出国外没有的抗生素——创新霉素等 截止1996年上半年，总计127个品种生产，总产量近几年3万吨，约占世界抗生素产量的1/4。 农用抗生素研究生产也获得了可喜的成绩，灭瘟素、春日霉素和有效霉素等。 §2、 抗生素的分类 从自然界获得的抗生素已达9000多种，微生物来源就有3000种以上，需进行分类。 一、 根据来源分类： 1． 放线菌产生的抗生素（链霉菌素、四环素、放线菌素）2． 真菌产生的抗生素（青霉素、头孢菌素）3． 细菌产生的抗生素（多粘菌素、杆菌肽）4． 动植物产生的抗生素（蒜素、鱼素） 二、 根据抗生素的作用对象分类： 1．抗革兰氏阳性菌抗生素（青霉素、红霉素）2．抗革兰氏阴性菌抗生素（链霉素、多粘菌素）3．抗真菌类抗生素（两性霉素、制霉菌素）4．抗结核分枝杆菌类抗生素5．抗癌细胞类抗生素（阿霉素、博来霉素）6．抗病毒和噬菌体类抗生素（氯霉素、艾美素）7．抗原虫类抗生素（灭滴虫素） 三、 根据抗生素的作用机制分类：1．抑制细胞壁合成的抗生素；2．影响细胞膜功能的抗生素；3．抑制核酸合成的抗生素；4．抑制蛋白质合成的抗生素；5．抑制生物能作用的抗生素。 四、 根据生物合成途径分类： （一）氨基酸、肽类衍生物：1． 简单氨基酸衍生物：环丝氨酸、重氮丝氨酸等。2． 寡肽抗生素：青霉素、头孢菌素等。3． 多肽类抗生素：多粘菌素、杆菌肽等。4． 多肽大环内酯类：放线菌素等。5． 含嘌呤和嘧啶基团的抗生素：曲古霉素，嘌呤霉素等。 （二）糖类衍生物：1．糖苷类抗生素；2．与大环内酯连接的糖苷抗生素。 （三）以乙酸，丙酸为单位的衍生物。1．乙酸衍生物：四环类，灰黄霉素等。2．丙酸衍生物：红霉素等。3．多烯和多炔类抗生素：制霉菌素、曲古霉素 五、 根据化学结构分类：1．β－内酰氨类（青霉素、头孢菌素） 2．氨基糖苷类（链霉素、庆大霉素） 3．大环内酯类（红霉素、麦迪加霉素） 4．四环类，以四并苯为母核（四环素、土霉素）5．多肽类：多粘菌素、杆菌肽、放线菌素等；6．多烯类：制霉菌素、两性霉素B、球红霉素、曲古霉素；7．苯烃基胺类：氯霉素、甲砜氯霉素等；8．蒽环类：罗红霉素、阿霉素、正定霉素；9．环桥类：利福霉素等；10．其它类。 §3、 抗生素的作用机制 1、抑制细胞壁的合成： 如青霉素、头孢霉素与胞壁物质