微生物在药学中的应用

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,BEA Confidential. |,#,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的物质。,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。,分类,（,1,）按化学结构,-,内酰胺类,青霉素、头孢菌素等 四环类,四环素、土霉素、金霉素 氨基糖苷类,链霉素、卡那霉素、庆大霉素 大环内酯类,红霉素、螺旋霉素、麦迪霉素 多肽类,多黏菌素、杆菌肽等,多烯类,制霉菌素、两性霉素,B,、,万古霉素,苯羟基胺类,氯霉素,蒽环类,柔红霉素、阿霉素,环桥类,利福霉素,其他,（,2,）按作用对象,抗,G,+,青霉素等,（抑制细胞壁合成）,抗,G,-,链霉素等,（干扰蛋白质合成）,广谱,四环素、红霉素、卡那霉素,（干扰蛋白质合成）,等,。,抗真菌,两性霉素,B,（改变了细胞膜的通透性）,、制霉菌素、灰黄霉素等。,抗肿瘤,阿霉素、丝裂霉素、柔红霉素等,（抑制核酸合成）,。,医疗用抗生素的特点,差异毒力大,生物活性强、有不同抗菌谱,不易使病原菌产生耐药性,毒副作用小，不易引起超敏反应,半衰期长，生物利用度高,抗生素传统分离方法,土壤标本,涂布于平板培养基培养,无菌水稀释,挑取单菌落,扩培,培养观察抑菌圈,鉴定,精制,临床研究,滤纸片,法筛选,抗生素生产的工艺过程,1.,菌种,2.,孢子制备,3.,种子制备,4.,发酵,5.,发酵液预处理,6.,提取及精制,7.,成品检验,和包装,1,、,菌种 保藏的品种经复壮后备用,2,、,孢子制备,固体培养基上大量培养孢子,3,、,种子制备获得菌丝供发酵之用。,4,、,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）,（,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,、,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,）,ZnSO,4,与黄血盐形成复盐吸附蛋白质,（,6,）过滤,6,、,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,、,成品检定和包装,抗药性 （,drug resistance,）,p305,定义,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抗性。,获得抗药性,:,对原来敏感的抗生素通过遗传性的改变而获得了抗药性,多重抗药性：,同时对两种以上作用机制不同的药物产生的抗药性,交叉抗药性：,对作用机制类似或作用机制类似的抗生素均有抗药性,赖药性：,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,耐受性：,该菌在最低抑菌浓度时仍受到抑制，但最低杀菌浓度提高,抗菌药物的发展史也就是细菌对其耐药性的发展史,（,1,）抗菌药物只要使用了足够时间，就会出现细菌耐药性，如使用青霉素,25,年后出现耐青霉素肺炎球菌、氟喹诺酮使用,10,年后出现了肠杆菌耐药；,（,2,）耐药性是不断进化的，随着抗菌药物的应用，耐药也从低度耐药向中度、高度耐药转化；,（,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；,（,4,）细菌耐药性的消亡很慢；,（,5,）使用抗菌药物治疗后，患者容易携带耐药菌。,（一）、,抗药性产生的遗传机制,1,、,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,、,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）,（二）、抗药性产生的生化机制,1、 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、,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、 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,耐药性和青霉素酶的测定,1,、,耐药性,药敏试纸,2,、,青霉素酶,耐药菌接平板培养,加含青霉素的淀粉,加,I,2,出现透明圈（,eg.,金葡菌产酶株）。,抗生素的,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,100,抗生素效价,检品的抗菌活性,标准品的抗菌活性,100%,效价 =,检品的实际单位数,检品的标示量,100%,=,抗生素效价单位,重量单位,（生物活性部分重量）：1,g,1U,类似重量单位,（特定抗生素盐纯品重量）,1,g,1U,重量折算单位,（原始活性单位相当的纯品重量为1,U,）,ex:Pen 0.5988,g,1U,1,m,g,1670,U,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1,mg,55U,二、抗生素的效价测定,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，,x,抗生素浓度的对数,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,lg2,第二十章 药物的体外抗菌试验,抗生素的体外抑菌实验,MIC,最低抑菌浓度,MBC,最低杀菌浓度,药物体外抗菌试验,琼脂扩散法,滤纸片法,打洞法（挖孔法）,管碟法,挖沟法,连续稀释法,液体稀释法,斜面稀释法,平板稀释法,第二十一章 药物制剂的微生物学检查,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,一般药品的无菌检查,直接接种法,需氧菌、厌氧菌、霉菌的检查,需氧菌：,3035,，,7,天,厌氧菌：,3035,，,7,天,霉 菌：,2025,，,7,天,观察培养液是否混浊或涂片染色镜检,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,）,98001,二、特殊药品的无菌检查法,1,、油类药物,用吐温培养基,2,、抗菌药物或含防腐剂药物,适宜的培养基,青霉素,加入青霉素酶,磺胺药,对氨基苯甲酸培养基（可使菌合成叶酸，不被干扰）,培养基稀释药品至不抑制微生物生长,薄膜过滤法,结果判定：,阳性对照长菌,阴性对照不长菌,样品不长菌,无菌检查合格,第二节 非灭菌制剂的微生物限度检查,适用于非灭菌制剂（口服及外用药）及其原辅料，检测项目：,1.,细菌总数测定,2.,霉菌（酵母）总数测定,3.,控制菌的检查,4.,活螨的检查,一、细菌总数测定,(,琼脂倾注平皿计数,),1,阴性平板不长菌,2,细菌,37,培养,2448 h,3,细菌总数结果报告方式,（,1,）高、低稀释度菌落数在,30300,以内，计算比值；,（,2,）比值,2,，以高稀释度平均值为准；,（,3,）比值,2,，以低稀释度为准。,二、霉菌（酵母）总数测定,虎红培养基，,2528,，,4872 h,，,550,个菌落,三、控制菌（质控菌）的检查,1,口服药,不能检出沙门氏菌、大肠杆菌,2,外用药、眼科制剂,不能检出金葡菌、绿脓杆菌、破伤风梭菌。,质控菌检测方法,药物预处理,增菌液增菌培养,分离、纯培养,菌落等培养特征观察,镜检形态学检查（如革兰氏染色）,生理生化反应检查,血清学反应,动物实验,判断,四、活螨的检查,用放大镜检查节肢动物螨虫是否存在,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,