现代生物制药工艺学 第二版课件 教学课件 作者 齐香君 主编第三章.ppt

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1、第三章抗生素概述抗生素的分类2抗生素的应用3抗生素工业生产及工艺4抗生素质量控制5抗生素生物效价测定方法6抗生素的发展简史13.1抗生素的发展简史我国抗生素研究及生产概况2抗生治疗和抗生素的发现13.1.1抗生治疗和抗生素的发现19世纪70年代。法国的Pasteur提出了利用一种微生物抑制另一种微生物的现象来治疗传染病的设想。俄国梅契尼科夫。用乳酸杆菌来抑制人体肠道内寄居的有害腐生菌。1986年。从青霉菌中分离出一种结晶物质——霉酚酸。这种酸能抑制炭疽杆菌的生长。19世纪末。从绿脓杆菌的培养液中提出一种具

2、有拮抗作用的物质。称为绿脓杆菌脂。可以用来治疗化脓的伤口。3.1.1抗生治疗和抗生素的发现1982年英国细菌学家Fleming:青霉素1939年Dubos:短杆菌素1940年Florey和Chain:证明青霉素的毒性很小。对金黄色葡萄球菌及其他革兰阳性细菌所引起的许多严重疾病确有卓越的疗效。1944年Waksman发现了由链霉菌产生的链霉素3.1.2我国抗生素研究及生产概况新中国成立前。我国抗生素药物完全依靠进口。第一个五年计划期间。建立研究所。生产抗生素。第二个五年计划期间。研究领域陆续扩大。学术水平明

3、显提高。3.2抗生素的分类按医疗作用对象分类2按作用性质分类3按应用范围分类4按作用机制分类5按抗生素获得途径分类6根据抗生素的生物合成途径分类7根据抗生素的生物来源分类1按化学结构分类83.2.1根据抗生素的生物来源分类放线菌产生的抗生素真菌产生的抗生素细菌产生的抗生素其他生物（动物、植物、海洋生物等）产生的抗生素3.2.2按医疗作用对象分类抗感染抗生素抗肿瘤抗生素降血脂抗生素3.2.3按作用性质分类繁殖期杀菌作用的抗生素静止期杀菌作用的抗生素速效抑菌作用的抗生素慢效抑菌作用的抗生素3.2.4按应用范围

4、分类医用抗生素农用抗生素畜用抗生素食品保藏用抗生素工农业产品防霉防腐用抗生素实验试剂专用抗生素3.2.5按作用机制分类抑制或干扰细胞壁合成的抗生素抑制或干扰蛋白质合成的抗生素抑制或干扰DHA、RNA合成的抗生素抑制或干扰细胞膜功能的抗生素作用于能量代谢系统的抗生素3.2.6按抗生素获得途径分类天然抗生素(发酵工程抗生素)半合成抗生素生物转化与酶工程抗生素基因工程抗生素3.2.7根据抗生素的生物合成途径分类氨基酸、肽类衍生物（1）简单的氨基酸衍生物。如环丝氨酸、偶氮丝氨酸。（2）寡肽抗生素。如青霉素、头孢菌

5、素等。（3）多肽类抗生素。如多黏菌素、杆菌肽等。（4）多肽大环内酯抗生素。如放线菌素等。（5）含嘌呤和嘧啶碱基的抗生素。如曲古霉素、嘌呤霉素等。3.2.7根据抗生素的生物合成途径分类2.糖类衍生物（1）糖苷类抗生素。如链霉素、新霉素、卡那霉素和巴龙霉素等。（2）与大环内酯连接的糖苷抗生素。如红霉素、卡波霉素（碳霉素）等。3.2.7根据抗生素的生物合成途径分类3.以乙酸、丙酸为单位的衍生物（1）乙酸衍生物。如四环类抗生素、灰黄霉素等。（2）丙酸衍生物。如红霉素等。（3）多烯和多炔类抗生素。如制霉菌素、曲古霉

6、素等。3.2.8按化学结构分类β-内酰胺类抗生素氨基糖苷类抗生素大环内酯类抗生素四环类抗生素多肽类抗生素3.3抗生素的应用抗生素的应用2抗生素剂量表示法13.3.1抗生素剂量表示法根据硫酸阿米卡星与阿米卡星碱相对分子质量的换算可计算出每1mg硫酸阿米卡星中活性质量的理论值:•3.3.2抗生素的应用抗生素在医疗上的应用(1)控制细菌感染性疾病(2)抑制肿瘤生长(3)调节人体生理功能(4)器官移植(5)控制病毒性感染3.3.2抗生素的应用2.在农业上的应用(1)用于植物保护(2)促进或抑制植物生长3.在畜牧业

7、上的应用(1)用于禽畜感染性疾病控制(2)用作饲料添加剂4.在食品保藏中的应用用于肉、鱼、蔬菜、水果等食品的保鲜；用作罐装食品的防腐剂。3.3.2抗生素的应用5.在工业上的应用（1）工业制品的防霉（2）提高特定发酵产品的产量6.在科学研究中的应用（1）用作生物化学与分子生物学研究的重要工具（2）用于建立药物筛选与评价模型（3）其他试验应用3.4抗生素工业生产及工艺抗生素生产工艺过程2抗生素工业的性质13.4.1抗生素工业的性质1.理论产量很难从物料衡算中计算出来。初级代谢产物是菌体进行初级代谢所产生的物质

8、。代谢途径清楚。代谢过程较为简单。其理论产量可从化学计量式中求出。而抗生素是次级代谢产物。由于目前对次级代谢了解得不够。所以抗生素的理论产量很难从化学关系式中求出。3.4.1抗生素工业的性质2.抗生素的产量存在着“生物学变量”。抗生素发酵产量与菌种的性能有关。也和培养条件有关。通常各批发酵所得的抗生素产量是不同的。即存在着所谓的“生物学变量”。一般为10%。3.发酵液中有效成分浓度低。某些抗生素不太稳定。加之有时会出现染菌的罐