微生物在药学中的应用培训课件

微生物在微生物在药药学中的学中的应应用用抗生素（antibiotics）原始含义：由微生物产生的、能抑制其它微生物生长原始含义：由微生物产生的、能抑制其它微生物生长的物质。的物质。现指：生物（包括微生物、植物和动物）在其生命活现指：生物（包括微生物、植物和动物）在其生命活动过程中产生的（或由其它方法获得的）、能在低动过程中产生的（或由其它方法获得的）、能在低微浓度下有选择性地抑制或影响它种生物机能的有微浓度下有选择性地抑制或影响它种生物机能的有机物质。机物质。2微生物在药学中的应用分类（1 1）按化学结构）按化学结构 -内酰胺类内酰胺类青霉素、头孢菌素等青霉素、头孢菌素等 四环类四环类四环素、土霉素、金霉素四环素、土霉素、金霉素 氨基糖苷类氨基糖苷类链霉素、卡那霉素、庆大霉素链霉素、卡那霉素、庆大霉素 大环内酯类大环内酯类红霉素、螺旋霉素、麦迪霉素红霉素、螺旋霉素、麦迪霉素 多肽类多肽类多黏菌素、杆菌肽等多黏菌素、杆菌肽等 多烯类多烯类制霉菌素、两性霉素制霉菌素、两性霉素B B、万古霉素万古霉素苯羟基胺类苯羟基胺类氯霉素氯霉素蒽环类蒽环类柔红霉素、阿霉素柔红霉素、阿霉素环桥类环桥类利福霉素利福霉素其他其他3微生物在药学中的应用（2 2）按作用对象）按作用对象抗抗G G+青霉素等青霉素等 （抑制细胞壁合成）抗抗G G-链霉素等链霉素等（干扰蛋白质合成）广谱广谱四环素、红霉素、卡那霉素四环素、红霉素、卡那霉素（干扰蛋白质合成）等等。抗真菌抗真菌两性霉素两性霉素B B（改变了细胞膜的通透性）、制霉菌素、制霉菌素、灰黄霉素等。灰黄霉素等。抗肿瘤抗肿瘤阿霉素、丝裂霉素、柔红霉素等阿霉素、丝裂霉素、柔红霉素等（抑制核酸合成）。4微生物在药学中的应用医疗用抗生素的特点医疗用抗生素的特点差异毒力大差异毒力大生物活性强、有不同抗菌谱生物活性强、有不同抗菌谱不易使病原菌产生耐药性不易使病原菌产生耐药性毒副作用小，不易引起超敏反应毒副作用小，不易引起超敏反应半衰期长，生物利用度高半衰期长，生物利用度高5微生物在药学中的应用抗生素传统分离方法土壤标本土壤标本涂布于平板涂布于平板培养基培养培养基培养无菌水稀释无菌水稀释挑取单菌落挑取单菌落扩培扩培培养观察抑菌圈培养观察抑菌圈鉴定鉴定精制精制临床研究临床研究滤纸片滤纸片法筛选法筛选6微生物在药学中的应用抗生素生产的工艺过程1.1.菌种菌种2.2.孢子制备孢子制备3.3.种子制备种子制备4.4.发酵发酵5.5.发酵液预处理发酵液预处理6.6.提取及精制提取及精制7.7.成品检验成品检验和包装和包装7微生物在药学中的应用8微生物在药学中的应用1 1、菌种菌种 保藏的品种经复壮后备用保藏的品种经复壮后备用2 2、孢子制备孢子制备固体培养基上大量培养孢子固体培养基上大量培养孢子3 3、种子制备获得菌丝供发酵之用。种子制备获得菌丝供发酵之用。4 4、发酵发酵（1）接种量10%左右，周期4-5天；（2）培养基糖类，淀粉，花生饼粉，黄豆饼粉，玉米浆，蛋白胨；（3）补料工艺延长抗生素分泌期，增加产量；（4）前体如Pen发酵的前体为苯乙酸或苯乙胺等；（5）pH（6）温度：夹套或蛇管冷却水散热（渗漏时易导致染菌，喷淋冷却也一样）9微生物在药学中的应用（7）通气搅拌：机械搅拌；挡板防涡流（8）消泡沫：玉米油、豆油、泡敌聚氧乙烯氧丙烯甘油0.01-0.02%（9）消毒灭菌，防止杂菌污染 菌种、空气、培养基、管道设备、防噬菌体。（10）放罐时间：菌丝浓度、形态、残糖、氨基氮、pO2、pH、效价。5 5、发酵液的预处理发酵液的预处理（1）发酵液中含Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+、Protein等杂质；（2）Ca 2+草酸 草酸钙（还可促进蛋白质沉淀）（3）磷酸盐除Mg 2+（4）黄血盐除Fe 3+（5）ZnSO4与黄血盐形成复盐吸附蛋白质（6）过滤10微生物在药学中的应用6 6、抗生素提取和精制抗生素提取和精制（1）溶媒萃取法Pen（2）离子交换法氨基糖苷类抗生素（3）吸附法（活性炭、大孔吸附树脂）头孢菌素（4）沉淀法四环素7 7、成品检定和包装成品检定和包装11微生物在药学中的应用抗药性（drug resistance）p305定义定义在微生物或肿瘤细胞多次与药物接触发生敏在微生物或肿瘤细胞多次与药物接触发生敏感性降低的现象，是微生物对药物所具有的相对感性降低的现象，是微生物对药物所具有的相对抗性。抗性。获得抗药性获得抗药性:对原来敏感的抗生素通过遗传性的改变对原来敏感的抗生素通过遗传性的改变而获得了抗药性而获得了抗药性多重抗药性：多重抗药性：同时对两种以上作用机制不同的药物同时对两种以上作用机制不同的药物产生的抗药性产生的抗药性交叉抗药性：交叉抗药性：对作用机制类似或作用机制类似的抗对作用机制类似或作用机制类似的抗生素均有抗药性生素均有抗药性赖药性：赖药性：不仅对该药物具有抗性，而且需要该药物不仅对该药物具有抗性，而且需要该药物作为特殊的营养因素作为特殊的营养因素耐受性：耐受性：该菌在最低抑菌浓度时仍受到抑制，但最该菌在最低抑菌浓度时仍受到抑制，但最低杀菌浓度提高低杀菌浓度提高12微生物在药学中的应用抗菌抗菌药药物的物的发发展史也就是展史也就是细细菌菌对对其耐其耐药药性的性的发发展史展史（1 1）抗菌药物只要使用了足够时间，就会出现细菌耐药性，如使）抗菌药物只要使用了足够时间，就会出现细菌耐药性，如使用青霉素用青霉素2525年后出现耐青霉素肺炎球菌、氟喹诺酮使用年后出现耐青霉素肺炎球菌、氟喹诺酮使用1010年后年后出现了肠杆菌耐药；出现了肠杆菌耐药；（2 2）耐药性是不断进化的，随着抗菌药物的应用，耐药也从低度）耐药性是不断进化的，随着抗菌药物的应用，耐药也从低度耐药向中度、高度耐药转化；耐药向中度、高度耐药转化；（3 3）对一种抗菌药物耐药的微生物可能对其他抗菌药物也耐药；）对一种抗菌药物耐药的微生物可能对其他抗菌药物也耐药；（4 4）细菌耐药性的消亡很慢；）细菌耐药性的消亡很慢；（5 5）使用抗菌药物治疗后，患者容易携带耐药菌。）使用抗菌药物治疗后，患者容易携带耐药菌。13微生物在药学中的应用（一）、抗药性产生的遗传机制1 1、自发突变与药物选择自发突变与药物选择（1）由敏感菌的遗传物质自发突变产生。（2）药物选择的结果是杀死敏感菌，耐药菌富集。2 2、细胞间抗药性的基因转移细胞间抗药性的基因转移染色体上的耐药基因通过接合、转化、转导和转座子而转移。质粒上的耐药基因自行复制，代代相传，并在不同种属间转移（性菌毛的接合作用）14微生物在药学中的应用（二）、抗药性产生的生化机制1 1、合成了修饰抗生素的酶合成了修饰抗生素的酶 例：-内酰胺类抗生素产生-内酰胺酶 2 2、使药物作用靶位失活使药物作用靶位失活 例：磺胺类抗药菌合成另一种对磺胺不敏感的酶 3 3、细胞质膜透性改变细胞质膜透性改变 例：抗四环素细菌膜孔蛋白结构改变，降低细胞膜通透性15微生物在药学中的应用耐药性和青霉素酶的测定耐药性和青霉素酶的测定1 1、耐药性耐药性药敏试纸药敏试纸2 2、青霉素酶青霉素酶耐药菌接平板培养耐药菌接平板培养 加含青霉素的淀粉加含青霉素的淀粉 加加I I2 2出现透明圈（出现透明圈（eg.eg.金葡菌产酶株）。金葡菌产酶株）。16微生物在药学中的应用抗生素的抗生素的效价单位及效价测定法效价单位及效价测定法 p308一、抗生素的效价单位效价（potency）在同一条件下比较抗生素检品和标准品的抗菌活性，从而得出检品的效价。单位（unit,u）是衡量抗生素有效成分的具体尺度。效价效价10017微生物在药学中的应用抗生素效价检品的抗菌活性检品的抗菌活性标准品的抗菌活性标准品的抗菌活性 100%效价效价=检品的实际单位数检品的实际单位数检品的标示量检品的标示量 100%=18微生物在药学中的应用抗生素效价单位重量单位（生物活性部分重量）：1g 1U类似重量单位（特定抗生素盐纯品重量）1g 1U重量折算单位（原始活性单位相当的纯品重量为1U）ex:Pen 0.5988g 1U,1mg 1670U特定单位（特定样品的某一重量为一定单位）例:一批特定杆菌肽1mg 55U19微生物在药学中的应用二、抗生素的效价二、抗生素的效价测测定定管碟法管碟法原理：抗生素在琼脂平板培养基中的扩散渗透作用抗生素在一定浓度范围内，其浓度的对数和抑菌圈直径成直线关系y=a+bx y：抑菌圈直径，：抑菌圈直径，x抗生素抗生素浓浓度的度的对对数数常用二剂量法W=(SH+UH)-(SL+UL)V=(UH+UL)-(SH+SL)供试品与标准品效价比=D*antilg(IV/W)D一般为1，I一般为lg220微生物在药学中的应用药物体外抗菌试验琼脂脂扩散法散法滤纸片法片法打洞法（挖孔法）打洞法（挖孔法）管碟法管碟法挖沟法挖沟法连续稀稀释法法液体稀液体稀释法法斜面稀斜面稀释法法平板稀平板稀释法法22微生物在药学中的应用第二十一章 药物制剂的微生物学检查 23微生物在药学中的应用灭菌制剂：注射剂 眼科制剂 手术用品（敷料、缝合线、无菌器具等）第一节 灭菌制剂的无菌检查24微生物在药学中的应用一般一般药药品的无菌品的无菌检查检查直接接种法直接接种法需氧菌、需氧菌、厌厌氧菌、霉菌的氧菌、霉菌的检查检查需氧菌：需氧菌：3035，7天天厌厌氧菌：氧菌：3035，7天天霉霉菌：菌：2025，7天天观观察培养液是否混察培养液是否混浊浊或涂片染色或涂片染色镜检镜检25微生物在药学中的应用 阳性对照（24 h有菌生长）金黄色葡萄球菌CMCC（B）26003 生孢梭状芽胞杆菌CMCC（B）64941 白色念珠菌CMCC（F）9800126微生物在药学中的应用二、特殊二、特殊药药品的无菌品的无菌检查检查法法1、油、油类药类药物物用吐温培养基用吐温培养基2、抗菌、抗菌药药物或含防腐物或含防腐剂药剂药物物适宜的培养基适宜的培养基青霉素青霉素加入青霉素加入青霉素酶酶磺胺磺胺药药对对氨基苯甲酸培养基（可使菌合成叶酸，不被氨基苯甲酸培养基（可使菌合成叶酸，不被干干扰扰）培养基稀培养基稀释药释药品至不抑制微生物生品至不抑制微生物生长长薄膜薄膜过滤过滤法法27微生物在药学中的应用结果判定：果判定：阳性阳性对照照长菌菌阴性阴性对照不照不长菌菌样品不品不长菌菌无菌无菌检查合格合格28微生物在药学中的应用第二节 非灭菌制剂的微生物限度检查适用于非适用于非灭灭菌制菌制剂剂（口服及外用（口服及外用药药）及其原）及其原辅辅料，料，检测项检测项目：目：1.细细菌菌总总数数测测定定2.霉菌（酵母）霉菌（酵母）总总数数测测定定3.控制菌的控制菌的检查检查4.活活螨螨的的检查检查29微生物在药学中的应用一、一、细细菌菌总总数数测测定定(琼琼脂脂倾倾注平皿注平皿计计数数)1阴性平板不阴性平板不长长菌菌2细细菌菌37培养培养2448h3细细菌菌总总数数结结果果报报告方式告方式（1）高、低稀）高、低稀释释度菌落数在度菌落数在30300以内，以内，计计算比算比值值；（2）比）比值值2，以高稀，以高稀释释度平均度平均值为值为准；准；（3）比）比值值2，以低稀，以低稀释释度度为为准。准。30微生物在药学中的应用二、霉菌（酵母）总数测定虎红培养基，2528，4872 h，550个菌落 31微生物在药学中的应用三、控制菌（三、控制菌（质质控菌）的控菌）的检查检查1口服口服药药不能不能检检出沙出沙门门氏菌、大氏菌、大肠肠杆菌杆菌2外用外用药药、眼科制、眼科制剂剂不能不能检检出金葡菌、出金葡菌、绿绿脓脓杆菌、破杆菌、破伤风伤风梭菌。梭菌。32微生物在药学中的应用质控菌检测方法 药物预处理药物预处理 增菌液增菌培养增菌液增菌培养 分离、纯培养分离、纯培养 菌落等培养特征观察菌落等培养特征观察镜检形态学检查（如革兰氏染色）镜检形态学检查（如革兰氏染色）生理生化反应检查生理生化反应检查 血清学反应血清学反应 动物实验动物实验 判断判断33微生物在药学中的应用四、活螨的检查用放大镜检查节肢动物螨虫是否存在 34微生物在药学中的应用思考题1.抗药性及其产生的遗传学机制和生化机制2.抗生素概念，抗生素效价及单位表示方法 3.MIC和MBC的概念4.无菌制剂的无菌检查项目 5.口服药及外用药物的微生物限度检查内容 35微生物在药学中的应用