微生物药物制造工艺Microbial Medicines
第一节微生物药物概述
一. 微生物药物的定义和发展
1.定义（Microbial Medicines）：
?微生物在其生命活动过程中产生的生理活性物质及其衍生物，包括抗生素，酶抑制剂，免疫调节剂等一类化学物质的总称，是人类控制感染等疾病，保障身体健康，以及用来防治动、植物病害的重要化疗药物。
2、发展
抗生素(antibiotic）:
1942年，Waksman首先定义：
抗生素是微生物在其代谢过程中所产生的、具有抑制它种微生物生长及活动甚至杀灭它种微生物性能的化学物质。
1947年
1948年
1950年
1952年
1953年
1950至80，我国译为抗菌素
1980年后，抗肿瘤、
抗寄生虫等抗生素的不断发现，超出对微生物作用范围，又改译为抗生素。
微生物来源的其他活性物质
酶抑制剂: 亮肽素bestatin
免疫抑制剂：环孢菌素A
β羟基-甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂
?抗生素类药物?维生素类药物?氨基酸类药物?核酸类药物?酶与辅酶类药物?酶抑制剂?免疫调节剂?甾体类激素
（P12页）二
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微生物药物的分类
根据抗生素的生物来源分类：
（1）放线菌产生：链霉素
（2）真菌产生：青霉素
（3）细菌产生：放线菌素
（4）植物及动物产生：蒜素、黄连素
（2）氨基糖苷类抗生素
链霉素、新霉素、卡那霉素、庆大霉素
（3）大环内酯类抗生素
红霉素、螺旋霉素、麦迪霉素
（4）四环类抗生素
四环素、金霉素、土霉素
（5）多肽类抗生素
多粘菌素、放线菌素、杆菌肽
（6）多烯类抗生素
两性霉素、曲古霉素、制霉菌
（7）蒽环类抗生素
柔红霉素、阿霉素、正定霉素
（8）苯羟基胺类抗生素氯霉素、甲砜氯霉素
（9）环桥类抗生素
利福霉素
（10）其他抗生素
磷霉素、创新霉素
根据抗生素的作用对象分类：
①抗革兰氏阳性细菌：青霉素、红霉素
②抗革兰氏阴性细菌：主要有多粘菌素
③抗真菌：制霉菌素、灰黄霉素、两性霉素
④抗结核分枝杆菌：链霉素、新霉素、卡那霉素
⑤抗癌: 放线菌素D、博来霉素、阿霉素
⑥抗病毒：四环类抗生素、艾霉素(ehrlichin)
⑦抗原虫的抗生素巴龙霉素、抗滴虫霉素、蒜素
药品生产技术专业 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
专业概况 药品生产技术专业主要工作在大、中、小型生化制药、化学制药、生物等行业的生产技术管理、产品研发、分析检验、市场营销等部门，从事抗生素、维生素、激素、氨基酸等化学原料药生产，医药中间体合成及医药营销等职业岗位工作。 培养目标 培养德、智、体、美、劳全面发展，具有爱岗敬业、诚实守信的职业素养，掌握化学制药技术、生物制药技术、药物制剂技术的相关理论和操作技能，能按照国家《药品生产质量管理规范》的要求，从事化学原料药及中间体生产、生物药生产操作、药物制剂生产操作、制药设备使用维护技术、产品开发、质量分析与管理和生产管理的高素质技术技能型专门人才。培养适应大、中、小型生化制药、化学制药、生物等行业生产第一线需要的，面向医药、生物等行业，从事生产操作、设备维护、质量管理及技术管理的高素质技术技能人才。 主干课程 实用药物学、生物药物生产技术、生物分离纯化技术、药物制剂生产技术、化学原料药生产操作、化学原料药小试技术、化学原料药中试工艺与反应器、药物检测技术与质量控制、制药生产设备运行与维护、药事法规与管理。 主要课程 生物化学、微生物基础、发酵技术、生物制药技术、化学制药技术、药物合成单元操作、药物分析、生化药物分离技术、药物制剂技术、生化制药机械
与设备、制药企业管理与GMP实施、有机合成实习、化工仿真实训、认识实习、毕业实践等。 相关优秀院校 ，常州工程职业技术学院， 就业情况 药品生产技术专业的毕业生主要面向医药、生物等行业，从事抗生素、维生素、激素、氨基酸等化学原料药生产，医药中间体合成及医药营销等职业岗位工作。 就业岗位 生产操作与工艺控制岗位：原料药及中间体生产操作岗位、生物药品生产操作岗位、药物制剂生产操作岗位。 新产品开发试制岗位：原料药及中间体、生物药品、药物制剂的小试实验岗位。 产品检验岗位：药品原料、药品中间体、成品药的分析检验与质量管理岗位。 主要工作岗位：药物合成岗位、药物精制岗位、药物分析岗位 相关工作岗位：生物发酵岗位 发展工作岗位：技术管理岗位、新技术研发岗位 拓展岗位：药品生产管理、质量监控、理化试验、产品销售等。[1]
微生物药物学重点 抗生素的定义（Waksman ，1942）：抗生素是微生物在其代谢过程中所产生的、具有抑制它种微生物生长及活动甚至杀灭它种微生物性能的化学物质。 抗生素的一般定义：“抗生素”是在低微浓度下有选择地抑制或影响它种生物机能的、是在微生物生命过程中产生的具有生物活性的次级代谢产物及其衍生物。 抗生素与抗菌药物的区别： 1.完全通过化学合成方法制备的磺胺类、氟喹诺酮类和恶唑烷酮类等抗细菌药物，以及像酮康唑类抗真菌药物被称之为抗菌药物，而不属于抗生素的范畴。 2. 而对于像磷霉素和氯霉素这些原来是来源于微生物的次级代谢产物，但由于结构简单而用化学合成的方法代替微生物发酵法来生产制备的品种，以及像源于微生物次级代谢产物硫霉素，后完全用化学合成方法制备的一系列碳青霉烯类 B -内酰胺抗生素等，通常将其归纳在抗生素的范畴。 微生物药物：由微生物（包括重组微生物）在其生命活动过程中产生的、在低 微浓度下具有生理活性的次级代谢产物及其衍生物。 初级代谢产物与次级代谢产物作为药物的差别 1. 初级代谢和次级代谢是完全不同的两个代谢系统； 2. 初级代谢物和次级代谢物的理化特性有着很大的区别，后者为小分子物质，其分子量小于3000，且化学结构多样性； 3. 次级代谢物对产生它的微生物的作用不明显或没有作用 4. 初级代谢物作为药物使用时尽管也有药理活性作用，但一般往往没有确定的作用靶点且更多的是作为辅助或营养药物，而次级代谢物具有确切的作用靶点和明显的治疗效果。 广义的天然药物强调“来源于各种生物体的化合物” ，可以是初级代谢产物也可以是次级代谢产物；而化学合成药物一般是指通过化学方法合成的小分子化合物。 天然药物分类 生物制品；生化药物；抗生素；微生物药物；植物药物；中草药；基因工程药物；生物技术药物等 微生物药学研究的内容：微生物药学是药学的一个分支，它与生化药学一起构成 微生物与生化药学二级学科。微生物药学的研究内容包括：微生物药物生物合成 的代谢调控、产物的分离纯化、作用机制和耐药机制的研究、产生菌的菌种选育及寻找新微生物药物的方法和途径等。 微生物产生拮抗作用的可能原因 1、营养物质被消耗。 2、培养基的理化性质被改变。
微生物制药的一般工艺流程 微生物制药技术 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑，是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域，并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划，可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的，抗生素一般定义为：是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴，但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来，由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用，报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多，如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等，其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物，其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特
点，但把它们通称为抗生素显然是不恰当的，于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性（或称药理活性）的次级代谢产物统称为微生物药物。微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容： 第一方面菌种的获得 根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 分离思路新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。 采样：有针对性地采集样品。 增殖：人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。
国内外微生物肥料的发展概况 一、微生物肥料的定义 微生物肥料是指一类含有活微生物的特定制，应用于农业生产中，能够获得特定的肥料效应。可将微生物肥料分为两类，一类是通过其中所含微生物的生命活动，增加了植物营养元素的供应量，导致村物营养状况的改善，进而产量增加，代表品种是要菌肥：另一类是广义的微生物肥料，其制品虽然也是通过其中所含的微生物生命活动作用使作物增产，但它不仅仅限于提高植物营养元素的供应水平，还包括了它们所产生的次生代射物质，如激素类物质对植物的刺激作用，促进植物对营养元素的吸收利用，或者能够拮抗某些病原微生物的致病作用，减轻病虫害而使作物产量增加。 二、微生物肥料的种类和作用机理 微生物肥料的种类很多，如果按其制品中特定的微生物种类可分为细菌肥料(如根病菌肥、固氮菌肥)、放线菌肥(如抗生菌类、5406)、真菌类肥料(如菌根真菌)等：按其作用机理又可分为根瘤菌肥料、固氮菌肥料、解磷菌类肥料、解钾菌类肥料等：按其制品中微生物的种类又可分为单纯的微生物肥料和复合微生物肥料。微生物肥料的功效主要是与营养元素的来源和有效性有关，或与作物吸收营养、水分和抗病有关，概况起来有以下几个方面： 1、增加土壤肥力，这是微生物肥料的主要功效之一。如各种自生、联合、共生的国氮微生物肥料，可以增加土壤中的氮素来源，多种解磷、解钾微生物的应用，可以将土壤中难溶的磷、钾分解出来，从而能为作物吸收利用。 2、产生植物激素类物质刺激作物生长，许多用作微生物肥料的微生物还可产生植物激素类物质，能刺激和调节作物生长，使植物生长健壮，营养状况和得到改善。 3、对有害微生物的生物防治作用，由于在作物根部接种微生物肥力，微生物在作物根部大量生长繁殖，在为作物根际的优势菌，限制了其它病原微生物的繁殖机会。同时有的微生物对病原微生物还具有拮抗作用，起到了减轻作物病害的功效。 三、我国微生物肥料的概况 我国微生物肥料的研究应用和国际上一样，是从豆科植物上应用根瘤菌接种剂开始的，起初只有大豆和花生根瘤菌剂：50年代，从原苏联引进自生固氮菌、磷细菌和硅酸盐细菌剂，称为细菌肥料：60年代又推广使用放线菌制成的“5406”抗生菌肥料和固氮蓝绿藻肥：70-80年代中期，又开始研究VA菌根，以改善植物磷素营养条件和提高水分利用率：80年代中期至90年代，农业生产中又相继应用联合固氮菌和生物钾肥作为拌种剂：近几年来又推广应用由固氮菌、磷细菌、钾细菌和有机肥复合制成的生物肥料做基肥施用。
农用微生物菌剂（GB 20287-2006） 前言 本标准的5.1、5.3和第8章条文为强制性条款，其余为推荐性条款。 本标准的附录A、附录C和附录D为规范性附录，附录B为资料性附录。 农用微生物菌剂 1 范围 本标准规定了农用微生物菌剂（即微生物接种剂）的术语和定义、产品分类、要求、试验方法、检验规则、包装、标识、运输和贮存。 本标准适用于农用微生物菌剂类产品。 2 规范性引用文件（略） 3 术语和定义（略） 4 产品分类 产品按剂型可分为液体、粉剂、颗粒型；按内含的微生物种类或功能特性可分为根瘤菌菌剂、固氮菌菌剂、解磷类微生物菌剂、硅酸盐微生物菌剂、光合细菌菌剂、有机物料腐熟剂、促生菌剂、菌根菌剂、生物修复菌剂等。 5 要求 5.1 菌种 生产用的微生物菌种应安全、有效。生产者应提供菌种的分类鉴定报告，包括属及种的学名、形态、生理生化特性及鉴定依据等完整资料。生产者应提供菌种安全性评价资料。采用生物工程菌，应具有允许大面积释放的生物安全性有关批文。 5.2 产品外观（略） 5.3 产品技术指标
5.3.1 农用微生物菌剂产品的技术指标见表1，其中有机物料腐熟剂产品的技术指标按表2执行。 表1 农用微生物菌剂产品的技术指标 表2 有机物料腐熟剂产品的技术指标
5.3.2 农用微生物菌剂产品中无害化指标见表3。 表3 农用微生物菌剂产品的无害化技术指标
6 试验方法 6.1 仪器设备（略） 6.2 试剂（略） 6.3 产品参数的检测 6.3.1 外观(感官)的测定 取少量样品放到白色搪瓷盘(或白色塑料调色板)中，仔细观察样品的颜色、形状、质地。 6.3.2 有效活菌数的测定 采用平板计数法，根据所测微生物的种类选用适宜的培养基。 若采用最大可能数（Most Probable Number，MPN）5管法，遵照附录C的规定。 6.3.2.1 系列稀释 称取样品10 g（精确到0.01 g），加入带玻璃珠的100 mL的无菌水中(液体菌剂取l0.0 mL加入90 mL的无菌水中)，静置20 min，在旋转式摇床上200 r/min充分振荡30 min，即成母液菌悬液（基础液）。 用无菌移液管分别吸取5.0mL上述母液菌悬液加入45 mL无菌水中，按1:10进行系列稀释，分别得到1:1×101，1:1×102，1:1×103，1:1×104……稀释的菌悬液（每个稀释度应更换无菌移液管）。 6.3.2.2 加样及培养
微生物药物学重点 抗生素得定义(Wａｋsmａｎ,１94２):抗生素就是微生物在其代谢过程中所产生得、具有抑制它种微生物生长及活动甚至杀灭它种微生物性能得化学物质。 抗生素得一般定义:“抗生素"就是在低微浓度下有选择地抑制或影响它种生物机能得、就是在微生物生命过程中产生得具有生物活性得次级代谢产物及其衍生物。 抗生素与抗菌药物得区别:1。完全通过化学合成方法制备得磺胺类、氟喹诺酮类与恶唑烷酮类等抗细菌药物,以及像酮康唑类抗真菌药物被称之为抗菌药物,而不属于抗生素得范畴。 2。而对于像磷霉素与氯霉素这些原来就是来源于微生物得次级代谢产物,但由于结构简单而用化学合成得方法代替微生物发酵法来生产制备得品种,以及像源于微生物次级代谢产物硫霉素,后完全用化学合成方法制备得一系列碳青霉烯类β—内酰胺抗生素等,通常将其归纳在抗生素得范畴。 微生物药物:由微生物(包括重组微生物)在其生命活动过程中产生得、在低微浓度下具有生理活性得次级代谢产物及其衍生物。 初级代谢产物与次级代谢产物作为药物得差别 1。初级代谢与次级代谢就是完全不同得两个代谢系统; 2、初级代谢物与次级代谢物得理化特性有着很大得区别,后者为小分子物质,其分子量小于3000,且化学结构多样性; ３.次级代谢物对产生它得微生物得作用不明显或没有作用 ４。初级代谢物作为药物使用时尽管也有药理活性作用,但一般往往没有确定得作用靶点且更多得就是作为辅助或营养药物,而次级代谢物具有确切得作用靶点与明显得治疗效果。 广义得天然药物强调“来源于各种生物体得化合物”,可以就是初级代谢产物也可以就是次级代谢产物;而化学合成药物一般就是指通过化学方法合成得小分子化合物。 天然药物分类 生物制品;生化药物;抗生素;微生物药物;植物药物;中草药;基因工程药物;生物技术药物等 微生物药学研究得内容:微生物药学就是药学得一个分支,它与生化药学一起构成
第三章消毒灭菌与病原微生物实验室生物安全 一、消毒灭菌的常用术语 ⑴灭菌：杀灭物体上所有微生物的方法。灭菌比消毒要求高，包括杀灭细菌芽胞在内的全部病原微生物和非病原微 生物。 ⑵消毒：杀死物体上病原微生物的方法，并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病原微生物。用以消毒的药品称为消毒 剂。⑶抑菌：抑制体内或体外细菌的生长繁殖。常用的抑菌剂为各种抗生素。⑷防腐：防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。细菌一般不死亡。⑸无菌：不存在活菌，多是灭菌的结果。⑹无菌操作：防止微生物进入人体或物体的操作技术。⑺清洁：是指通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量的过程。 二、热力灭菌法原理： ⑴干热灭菌法：通过脱水、干燥和大分子变性。一般细菌繁殖体在干燥状态下，80-100℃经1小时可被杀死，芽 胞则需要更高温度才能被杀死。包括：焚烧、烧灼、干烤、红外线。 ⑵湿热灭菌法：最常用，在相同温度下湿热灭菌法比干热灭菌法效果更好，因为：①湿热中细菌菌体蛋白较易凝 固变性；②湿热的穿透力比干热大；③湿热的蒸汽有潜热效应存在。包括：巴氏消毒法（加热至61.1-62.8℃30分钟，71.7℃经15-30秒）、煮沸法、流动蒸汽消毒法、间歇蒸汽灭菌法、高压蒸汽灭菌法（压力103.4KPa （1.05Kg/cm2）、温度121.3 ℃、时间—15-20min；效果：杀灭包括芽孢在内所有微生物；应用：所有耐高温、高压、耐湿的物品）。 三、辐射杀菌法紫外线 原理：波长200-300nm的紫外线具有杀菌作用。其中260~266nm波长UV与DNA吸收光谱一致。其主要作用于DNA，使一条DNA链上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合形成二聚体，干扰DNA复制与转录，导致细菌变异和死亡，并可杀灭病毒。特点：穿透力较弱。应用：物体表面及空气消毒 四、滤过除菌法 用物理阻留的方法除去液体或空气中的细菌, 真菌。特点：只能除去细菌，真菌, 不能除去病毒、支原体、L型细菌。应用：用于一些不耐高温灭菌的血清、毒素、抗生素，以及空气的除菌。 五、口腔黏膜消毒可用3%过氧化氢；冲洗阴道、膀胱、尿道等可用0.1%~0.5%氯已定或1g/L高锰酸钾。 六、第一类、第二类病原微生物统称为高致病性病原微生物。一、二级实验室不得从事高致病性病原微生物实验活动。 三级、四级实验室从事高致病性病原微生物实验活动。 第四章噬菌体 一、噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。基本特点★个体微小，可以通过细菌滤器；★无细 胞结构，主要由衣壳（蛋白质）和核酸组成；★只能在活的微生物细胞内复制增殖，是一种专性胞内寄生的微生物。★噬菌体分布极广。 二、噬菌体感染细菌有两种结果： ①毒性噬菌体：能在宿主细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌，建立溶菌周期。②温和噬菌 体：噬菌体基因与宿主染色体整合，成为前噬菌体，细菌变成溶原性菌，不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代，建立溶原性状态。 三、溶原性细菌温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合，并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中，不引起细菌裂 解。整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌体。带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌。 第五章细菌的遗传与变异 一、细菌变异的类型：表型变异与基因型变异。 二、细菌变异的机理：？突变的概念，规律及分子基础。遗传性变异是细菌DNA的结构发生了改变而引起的,改变了 的性状能相对稳定地遗传给子代。 三、基因转移：外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌细胞内的过程。 基因重组：转移的基因与受体菌DNA整合在一起，使受体菌获得供体菌某些特性。 细菌的基因转移和重组方式：转化、接合、转导、溶原性转换、原生质体融合。 四、转化：是供体菌裂解释放的DNA被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。 转导：是以温和噬菌体为载体，将供体菌的DNA转入到受体菌，使受体菌获得供菌的部分遗传性状。根据转导基因片段的范围，可将转导分为两类：普遍性转导和局限性转导。 溶原性转换是指温和噬菌体感染宿主菌后，以前噬菌体形式与细菌基因组整合，成为溶原性细菌，从而获得由噬
生物菌肥的研究现状及进展 1.生物菌肥简介 生物菌肥又称微生物肥料。它是一种含有活体微生物,通过其生命活动增加植物营养元素的供应量,有的还能产生植物生长激素或抑制有害微生物的活体制品。微生物菌肥的作用机理主要表现为微生物肥料可以通过提高土壤供应营养元素的能力,改善植物营养条件,增 强根系活力,刺激植株生长,增加叶绿素含量和叶面积,减少呼吸作用,最终使作物获得增产；其次是微生物在生长、繁殖过程中所生成的植物激素,通过激素作用,使作物根系活力增强,光合作用效率提高,使作物获得充分的营养成分,最终提高产量。促成作物增产的另一因素 是通过改善作物的营养环境和释放的激素能够增强植物抗逆性,对植物病虫害也具有一定 的抑制作用,从而降低了产量损失。 2.生物菌肥的特点 生物菌肥作为一种生物产品,其与化学肥料相比具有如下几个特点： (1)不破坏土壤结构，不污染环境,且对人畜无害； (2)改善土壤肥力，肥效持久； (3)能促进某些作物的生长，增加产量，改善农产品的品质； (4)大多数生物菌肥原料多为废弃物、果渣、垃圾等。易于获取,变废为宝"而且配套生 产设备的要求不高，成本较低； (5)其使用效果要受到环境条件(如营养、水分、温度、pH等)的影响；当前由于生产技 术不够成熟，产品质量不高以及具体作用机制仍不十分清楚等原因，我国在生物菌 肥领域仍仅处于一个尝试性阶段，真正投入到大田生产应用的生物菌肥并不多，但 其已受到了许多农业生物专家的关注。 3.国内目前生物菌肥的发展现状 我国微生物肥料的研究和应用始于根瘤菌接种剂，近十年进入了稳定发展期。伴随着 菌种、剂型的不断开发，产业规模不断扩大，生产和检测标准体系不断完善。 近年来，随着对微生物类群的不断研究，微生物肥料所采用的菌种种类不断扩大。目 前所使用的菌种已达到110多种，包括细菌、真菌、放线菌及蓝藻等。菌种的开发直接促 进了新型微生物肥料种类的产生。据统计，我国现有的微生物肥料产品主要包括：根瘤菌 制剂、自生及联合固氮菌类制剂、溶磷细菌制剂、溶磷真菌制剂、硅酸盐细菌制剂、促生 细（真）菌制剂、光合细菌制剂、有机物料腐熟剂、土壤（水体）生物修复剂、放线菌制
微生物肥料生产新技术 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
微生物肥料生产新技术 一、微生物肥料生产新工艺及流程 一般传统的微生物肥料生产工艺是：保藏菌种→斜面菌种培养活化→摇瓶扩大培养→发酵罐液体发酵→按一定的比例用草炭吸附后包装或按一定的比例稀释后直接包装。建立这样的生产企业需要建立大面积的无菌培养室、购置发酵罐、空压机、过滤器等设备，而且培养、发酵条件不易控制，菌种质量难以保证，投资大、成本高。 河北省生物工程技术公司针对众多微生物肥料生产企业中存在的上述难题，联合河北农业大学、河北大学、河北省科学院微生物研究所等单位微生物专家，经多年研究攻关、多次实验，开发出微生物肥料生产新工艺，成功解决了上述难题，非常适合中小微生物肥料生产企业采用，尤其是特别适合现有的复混肥料、有机肥料生产企业生产生物有机无机肥料、生物有机肥料，作为其产品功能更新、升级或提高应用效果而添加。 河北省生物工程技术公司微生物肥料新的生产工艺是：使用公司新开发出的高活性、高含量微生物菌粉按一定比例直接加入或包衣到有机肥或复混肥料中，即可生产出符合国家农业部登记标准要求的微生物菌剂、生物有机肥、复合微生物肥料、微生物冲施肥、拌冲剂等产品。 具体工艺流程为： （1）微生物菌剂工艺： 草炭或其他吸附剂 + 菌粉微生物固体菌剂或颗粒肥包装 （2）生物有机肥工艺： 有机肥粉状或颗粒 + 菌粉生物有机肥包装 （3）复合微生物肥料（生物复混肥）：
化肥（N、P、K）配料→混合→造粒→烘干冷却→筛分→ 包装 菌粉 （4）微生物冲施肥微生物拌种剂 和其他辅料配比制成微生物冲施肥及拌种挤 上述新工艺，实际上相当于将微生物肥料生产中投资大、工艺复杂、技术难度大、质量要求高、用量少的菌剂生产环节交给我们来完成，由我们统一规模化生产提供给每个企业。这样将使微生物肥料的生产变得简便、高效、低成本。就象手机市场研发出强大的手机芯片，从而使手机生产变得简化进而出现山寨手机一样，高活性的菌粉就是这种“芯片”，只需嫁接到你的产品中，即可生产出各种成分、含量的微生物肥料。所不同的是：高活性菌粉中的有效菌是国家已认可、明确用于农业生产的菌种，用于生产出来的各种微生物肥料均可获得农业部的微生物肥料登记证。 河北省生物工程技术公司提供的菌粉产品，采用现代化的生产设备，在工业化发酵生产生物肥料的基础上，将菌剂进一步浓缩低温脱水精制而成，实现了菌剂生产的规模化、现代化，保证了菌剂的质量，降低了成本。 二、高活性菌粉技术指标： 含（胶质芽孢杆菌）活性芽孢100亿/克个以上，有效期24个月 三、在微生物肥料生产中使用高活性菌粉的特点及优势 1、生产投资成本低
一、理解下列有关专业名词，并译成英文 1、抗生素后效应 2、生物转化 3、微生物药物 4、多药抗性 5、突变生物合成 6、稀有放线菌 7、手性药物 8、酶抑制剂 9、青霉素结合蛋白10、抗菌生长促进剂11、前体12、主动外排泵系统13、超广谱 -内酰胺酶14、选择压力15、选择毒力16、最低抑菌浓度17、定向生物合成18、杂交生物合成19、阻断突变株20、葡萄糖效应 21、生理酸碱性物质22、反馈抑制23、反馈阻遏24、初级代谢产物 25、次级代谢产物26、分叉代谢物27、随机筛选28、推理筛选 29、高通量筛选30、理性化筛选31、组合生物化学32、组合生物转化 33、原生质体融合34、菌种改良35、手性药物36、动态动力学拆分 37、生物催化拆分38、对映体过剩39、水解酶40、裂合酶41、脂肪酶/酯酶 二、论述题 1、简要阐述利用微生物生物合成原理，寻找微生物新药的途径和方法。 2、设计一个应用组合生物转化技术获得新药的实验方案。 3、描绘一个集中所有耐药机制的细菌耐药性的模式图，并作简要阐述。 4、简要阐述从抗生素到微生物药物发展的主要推动力。 5、组成工业微生物菌种培养基的基本原理和成分。 6、从微生物发酵代谢液中分离纯化目标化合物的基本方法。 7、在微生物菌种的诱变处理过程中常用的诱变剂有哪些，其原理是什么。 8、工业发酵过程中采用中间补料或流加补料的理论基础是什么。 9、简述常用灭菌的方法和原理。 10、画出高压灭菌锅的管路，以及简述操作方法和工作原理。 11、简述玻璃发酵罐的工作原理。 12、为什么摇瓶培养需要振荡，以及为什么发酵罐培养需要搅拌和通气。 13、HPLC和TLC分析的基本原理是什么。 14、自然分离的目的是什么，自然分离的方法有哪几种，简要说明其操作过程。 15、微生物菌种保藏的方法有哪几种，简要阐述牛奶冷冻保藏的原理和过程。 16、简要阐述无菌操作台的工作原理和操作注意点。 17、简要阐述冷冻干燥机的工作原理和操作步骤。 18、简要阐述利用分子生物学技术进行菌种改良的方法和途径。 19、基因工程技术在抗生素研究中的应用包括哪几个方面，你认为近几年来在这一领域中取得的最大成果是什么，为什么。 20、实验室常用的消毒（灭菌）试剂有哪几种，简述其原理和配置过程。 21、酶抑制剂的概念是什么，动物酶抑制剂和细菌酶抑制剂的作用机制各是什么。 22、什么叫复合培养基，什么叫合成培养基。实验室常用的复合氮源有哪几种，常用的复合碳源有哪几种。 23、根据化学结构分类，临床常用的抗菌药物有哪几种，简要阐述其作用机制和细菌对这些抗菌药物的作用机制。 24、什么叫特异性耐药，什么叫非特异性耐药，请举例说明。 25、链霉菌是产生抗生素的主要微生物，简述其在固体培养基上的发育周期，并列举5种以上由链霉菌产生的、目前在临床上使用的抗生素的名称。 26、免疫调节剂的概念是什么，目前临床使用的微生物来源的免疫抑制剂有哪几种。 27、微生物来源的生理活性物质的概念是什么，请举例说明。
微生物制药的研究进展 姓名：李青嵘 班级：生工 102 学号： 1014200044
摘要 本文通过对历史文献的检索，从微生物生产维生素，微生物生产多价不饱和脂肪酸，微生物生产抗生素，微生物生产抗癌物质，微生物生产医用酶制剂等五个方面综述了微生物制药的研究进展。 关键词：微生物，制药，发酵工程 1.前言 随着生物技术的迅猛发展，在医药领域的许多方面取得了巨大的进展 .，其中 采用微生物制药，具有生产工艺简单，生产成本低廉，产品产量高，产品纯度高，可大规模工业化生产等优势，同样得到了巨大的发展。从传统工艺，如利用发酵工程生产抗生素、酶制剂以及 B-胡萝卜素等；到现今的利用转基因技术生产干扰 素、胰岛素、生长因子等几十种新药和疫苗。本文着重综述了微生物的发酵工程在医药研究和生产中应用的最近进展，主要包括生产维生素、多价不饱和脂肪酸、抗生素、抗癌物质医用酶制剂等五个方面。 2.研究内容 2.1.微生物生产维生素 维生素是六大生命要素之一, 为整个生命活动所必需。β-胡萝卜素、 VC 、 VE是目前应用最为广泛，效果最为显著的三种维生素，它们的作用分别是：β - 胡萝卜素是强力抗氧化剂 , 有抑制癌细胞增殖和提高机体免疫力等作用。 V C 和 V E 均是抗氧化剂 , 前者可阻止、破坏自由基形成，还具有激活免疫系统细胞的 活力，刺激机体产生干扰素以抵御外来侵染因子。至于VE 可产生抗体，增强机体免疫力。目前，上述的“三素”以实现了微生物工业化生产。 目前，β -胡萝卜素主要是由三孢布拉霉菌生产，在1998年，陈涛等[1]已经 针对三孢布拉霉菌的特点，优化发酵工艺，在3M 3的发酵罐中发酵 120h，生产的β-胡萝卜素产量已达到 1146.5mg/L。虽然，传统的工艺生产β -胡萝卜素的产量高，生产周期比较短，但是传统的工艺复杂，成本过高，不利于大规模工业化生产。故 ,目前许多课题组专注于开发新的生产β -胡萝卜素的菌种或改进传统工艺。据近年所发表的期刊文献，目前，采用红酵母发酵生产β -胡萝卜素是一种工艺简单，成本低廉的方法，虽然在产量方面较传统方法的低很多，但是该方法仍具有很大的发展潜力。何海燕等[2]采用粘红酵母 R3-35摇瓶发酵 84h，生产的β -胡萝
微生物学 本章节学习重点：掌握：微生物、病原微生物和医学微生物学概念、病原微生物的种类 微生物:是广泛存在于自然界中的一大群形体微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能观察到的微小生物的总称。 微生物的分类： 1）非细胞型微生物2）原核细胞型微生物3）真核细胞型微生物 本章节学习重点： 掌握或熟悉细菌的基本形态、基本结构及特殊结构的特征与功能； 熟悉细菌生长繁殖的条件及繁殖方式、人工培养方法以及与细菌鉴别和致病有关的代谢产物。 细菌的结构 1、基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞浆及核质。 2、特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞。 革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌细胞壁比较 细胞壁结构显著不同，导致G+菌与G-菌染色性、抗原性、致病性、对药物的敏感性等方面的很大差异细胞壁的功能:维持细菌的外形，对细菌起保护作用；参与细胞内外物质交换；具抗原性等。 细胞膜的功能: 细胞膜有选择性通透作用，与细胞壁共同完成菌体内外的物质交换。膜上有多种呼吸酶，参与细胞的呼吸过程。膜上有多种合成酶，参与生物合成过程。细菌细胞膜可以形成特有的结构。 荚膜的特点及功能： 定义:细胞壁外一层透明黏液状物质。 化学成分: 多数：多糖少数：多肽 观察：特殊染色法、墨汁负染法； 功能： （1）抗干燥作用：贮留水分 （2）形成生物膜：荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可粘附于组织细胞或物体表面形成生物膜 （3）抗吞噬作用：能保护细菌免受溶菌酶、补体、抗体、抗菌药物等有害物质的损伤，保护细菌抵抗宿主细胞的吞噬与消化作用，从而成为侵袭力的组成之一。 （4）荚膜抗原：分型依据。
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26、截短侧耳素菌渣无害化处理的生物菌肥制造方法 27、一种微生物有机菌肥的制备方法 28、红树林专用菌肥微胶囊制剂及其制备方法和专用设备 29、秸秆菌肥的制备方法 30、一种烟草漂浮育苗用高效菌肥及其生产方法 31、一种微生物复合菌肥的生产方法 32、一种复合微生物菌肥 33、夏季施用提高红茶品质的多微生物菌肥及其制备方法 34、一种丹参专用生物复合菌肥 35、一种多元复合微生物菌肥及其制备方法 36、利用抗氨固氮菌生产富硒单细胞蛋白,维生素E和菌肥的方法 37、高效复合菌肥 38、固氮芽孢菌肥及其制造方法 39、一种固氮菌肥的生产方法 40、荒漠盐碱生境嗜盐碱微生物固体菌肥及其制备方法与应用 41、一种生物解盐菌肥及其制备方法 42、一种兰花有机化成半熟菌肥的制备方法 43、利用秸秆原料食用菌的废料菌渣生产微生物有机菌肥的方法 44、一种棕色固氮菌微生物菌肥的制备方法 45、一种用于颗粒型微生物菌肥生产的鼓风干燥包菌机 46、一种用于工业污水的处理工艺及其在菌肥制备中的应用 47、一种防治植物病虫害的复合微生物液体菌肥及其制备方法 48、用垃圾和污泥混合二次发酵生产微生物菌肥的方法 49、利用生活垃圾制备微生物有益菌肥的方法 50、纳米碳生物菌肥在糖心苹果培育上的应用及其制备方法 51、一种防治土壤病虫害的复合菌剂与有机菌肥的发酵与制备 52、一种鸡粪发酵增香菌肥的制备方法 53、生物菌肥的制造方法 54、高效生物菌肥及其配制方法 55、利用双菌联合固体发酵制备复合生物菌肥的方法 56、沼液综合利用技术生产液体菌肥及其方法 57、一种叶面菌肥、其制备方法和用途 58、用于制备生物菌肥的复合菌剂及其制备方法 59、一种以生活污水厂脱水污泥为原料的生物菌肥生产工艺 60、一种烟草用高效抗病解磷菌肥及其生产方法 61、一种三株地衣芽孢杆菌制作的多效微生物菌肥 62、一种苹果专用微生物菌肥及其制备方法 63、一种花生专用微生物菌肥及其生产方法 64、一种高浓度光合菌肥的制备方法 65、植物功能性菌肥营养液及其用途和制备方法 66、生物菌肥及其制造方法 67、一种高肥力长效期抗黄萎病生物菌肥及其制备方法 68、高浓度海洋生物菌肥露天发酵器 69、生物菌肥及生产方法
二、名词解释（20分） 1.异染颗粒_____________胞质颗粒中含有一种主要成分为RNA和多偏磷酸盐的颗粒，其嗜碱性强，经亚甲蓝染色后着色较深，叫异染颗粒，常见于白喉棒状杆菌。 2.菌落__________由单个细胞在适宜固体培养基表面生长繁殖，经过一段时间后，在培养基表面形成肉眼可见的微生物群落，称为菌落。 3.条件致病菌____________有些细菌在人体皮肤与外界相通的腔道内寄生、增殖，当条件改变或因宿主免疫功能下降时引起致病。这类细菌称为条件致病菌。 4.肥达试验___________将已知的伤寒沙门菌的O、H抗原和甲乙丙副伤寒沙门菌的H抗原与不同稀释度的病人血清做凝集试验。通过检测抗体滴度的高低和初期、恢复期抗体的增长程度来诊断伤寒和副伤寒。 5.汹涌发酵____________产气荚膜梭菌在牛乳培养基中生长时发酵乳糖产酸，使酪蛋白凝固，同时产生大量的气体，将凝固的酪蛋白冲成蜂窝状，并将封闭的凡士林冲至试管口等现象。 6.卡介苗___________将有毒力的牛型结核分枝杆菌培养在含胆汁、甘油、马铃薯的培养基中，经过上百次的接种，历经13年的传代培养而获得的减毒活疫苗。可使人获得对结核病的免疫力。 7.菌群失调____________正常菌群之间的数量和组成发生明显的改变称为菌群失调。多见于长期使用抗生素。 8.SPA________即葡萄球菌A蛋白。是葡萄球菌细胞壁的一种表面蛋白。能与人及某些哺乳动物的lgG分子的Fc受体发生非特异性结合，与吞噬细胞表面的Fc受体争夺Fc段，降低了抗体的调理吞噬作用。起到了协助细菌抗吞噬的作用。 9.SSPE________即亚急性硬化性全脑炎。是一种以白质和灰质损害为主的全脑炎。由缺损型麻疹病毒慢性持续感染引起的一种罕见的致命性的中枢神经系统衰退性疾病。 10.转导______是以温和噬菌体为载体，将供体菌的遗传物质转移到受体菌内，使受体菌获得新的遗传形状。这样的方式成为转导。11.HBsAg__________即乙肝表面抗原。存在于Dane颗粒表面、小球型颗粒和管型颗粒中，可大量存在于感染血清中。是HBV感染的重要标志。 12.内基小体________是狂犬病病毒在易感动物或人的中枢神经细胞中增殖时，可在胞质内形成圆形或卵圆形的嗜酸性颗粒，称为包涵体，或内基小体。具有诊断价值。 13.细菌的L型_______细菌细胞壁肽聚糖结构在某些理化或生物作用下被破坏或抑制，但在高渗的环境中仍可存活。称为细菌的L型。
附录12 生化药品 第一章范围 第一条本附录所指生化药品是指从动物的器官、组织、体液、分泌物中经前处理、提取、分离、纯化等制得的安全、有效、质量可控的药品。主要包括：蛋白质、多肽、氨基酸及其衍生物、多糖、核苷酸及其衍生物、脂、酶及辅酶等（不包括生物制品附录所列产品）。 第二条本附录适用于原材料的前处理、提取、分离、纯化等原料（原液）及其制剂的制备和质量控制的全过程。 原材料的采集过程应符合国家相关规定，药品生产企业应监督控制其来源及质量。 第三条来源于人的组织、尿液的产品按照本附录执行。 第二章原则 第四条应建立完善的质量管理体系，依据质量风险管理的原则，结合品种特点，明确从原材料采集至成品放行各阶段的质量管理责任，确保产品的安全有效、质量可控。 第五条生化药品具有以下特殊性，应对原材料的来源及质量、生产过程、中间产品的检验进行特殊控制：（一）生化药品的生产涉及器官、组织、体液、分泌物的提取、分离和纯化等过程，原材料本身具有不均一性。 （二）生化药品的质量控制通常采用生物分析技术，比理化测定具有更大的可变性。 （三）生产过程中的原材料和中间产品是污染微生物生长的良好培养基，原材料中的病原微生物对产品质量和生产环境存在较大风险。 第三章人员 第六条从事生化药品生产、质量保证、质量控制、采购及其他相关人员（包括清洁、维修人员）均应根据其生产的产品和所从事的生产操作定期进行相关法律法规、专业知识、卫生和微生物学基础知识及安全防护要求等方面的培训及考核，并纳入个人培训档案。 第七条生产管理负责人、质量管理负责人和质量受权人应具有相应的专业知识（如微生物学、生物学、免疫学、药学、生物制药、生物化学等），并能够在生产、质量管理中切实履行职责。从事供应商审计的人员，应了解动物种属、饲养、屠宰、检疫、采集及其原材料贮存运输等方面的相关知识，并能够在供应商管理和审核过程中有效履行其职责。 第八条应对所生产品种的生物安全进行评估，根据评估结果，生产、维修、检验的操作人员、管理人员应采取必要的生物安全防护措施。 第九条一般情况下，人员不应从原材料的前处理区域穿越到已经灭活产品、其他产品的处理区域。如果不能避免这种穿越，必须基于质量风险管理原则采取防污染控制措施。 第四章厂房与设备 第十条生化药品生产环境及厂房设施与设备不应对原材料、中间产品和成品造成污染；空气洁净度级别应与产品预定用途和生产操作相适应。 第十一条厂房应设有防止昆虫和其他动物等进入的设施。特别是用于加工处理动物脏器、组织、体液或分泌物的生产操作区应配备有效的防虫防鼠措施，并评估其有效性。 第十二条原材料采集的厂房设施与设备应符合产品相应特性、卫生管理要求和国家相关规定，并与药品生产区域分开。 第十三条应结合产品潜在风险、不同生产阶段的工艺要求与特点，设置相应生产操作区域的环境控制要求，应尽可能降低产品（或原料）被微生物污染的风险。 第十四条在生产过程中应根据产品特性、工艺、预定用途和设备等因素，使用风险评估的手段，采取相应的预防差错、交叉污染、安全防护措施，如使用专用厂房和设备、阶段性生产方式、使用密闭系统等。若使用敞口容器或设备操作时，应有避免污染的措施。难以清洁的设备或部件应专用。生化药品的去除/灭活病毒前的工艺步骤，不宜与其他动物源的药品共用设备和设施，不可避免时，应有适当的措施防止交叉污染。 第十五条原材料前处理应有专用区域，原料（原液）制备与制剂生产区域应严格分开。原料（原液）制备和制剂生产的空调净化系统应分别独立设置。 第十六条原材料前处理和提取、纯化使用的设备、工器具、管道、阀门和容器具，包括取样器具应光洁、耐腐蚀、易清洗或消毒，并根据产品特性和过程控制要求进行有效的清洁或消毒处理。
第一部分 专业课深度解析
一、微生物学试卷结构解析 微生物学历年题型分布 二、微生物学历年试题考点分布（一）微生物学近五年试卷分析 2014年微生物学试卷分析
注：表格中第一个数字为题数，括号内的数字为分值，下同。 （二）微生物学历年试卷考点分布
表中数值为该知识点在当年考试中所占分值的百分比
三、微生物学历年试题综合分析 2014年微生物学试题分析 名词解释、选择题、实验题和问答题这四种题型。2014年考点分布侧重于微生物的新陈代谢，微生物的遗传和育种，微生物的新陈代谢比重依旧占了很大比例，微生物的免疫学比重偏低，大题基本没考到，但是2015复习中这一块不能松，以下是我们对2014年微生物学考试的各个题型的分析： 1.名词解释 通过这些名词解释，可见这道题30分是白送分的题目，虽然好多题目是之前真题的重复题目，但是也不能侥幸投机，也要认认真真记住该记的名词解释，这样才能把该得的分数全拿到。今年的名词解释中都基本是原题，没有一点难度，中规中矩的考查了一些重点知识点！预测2015年也基本就是一些常见的名词解释题目，但是不能去押题，还是要老老实实复习全面！ 2.选择题 2014年的选择题难度适中。从知识点的分布上分析，选择题涵盖面较广，考生应全面复习。考细节问题的比较多，所以复习的时候要留意细节问题，这也是考生之间能拉开分数的原因。 3.实验题 2014的实验题目前三道题目实质都在考查菌落的筛选，和之前2007,2008年的真题中的题目类型一样，答题原理类似，可以参照。近几年来这个题型的更侧重于平时实验基础技能的考查。第四题可以看出你本科阶段有没有做过或者了解到荧光原位杂交技术，所以一些实验手段平时也要注意积累。 4.问答题 2014年问答题考的不像以前很明显知道要去答什么问题了，有一些委婉的问法了，增加了题目的难度，但是只要基础牢固的话，要从课本知识中找答案，都可以用课本知识解答
一种微生物复合菌剂的生产工艺流程及详细设 计要求 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
一种微生物复合菌剂的生产工艺流程及设计要求 （附简图) 一．生产前的准备工作 （1）生产用菌种的鉴定:主要包括纯度鉴定，生产性能的检查，有无杂菌污染。还有就是菌种的活性，重要特性有无退化等。 （2）如菌种已发生功能性改变或被杂菌污染，还需要进行菌种的纯化或或复壮。 （3）其次在规模生产之前，还要通过实验室中试，确定该菌群的最适生长温度，PH，发酵培养基的最适成分与比例；生长曲线的绘制与最适培养时间的确定。我们一般选取对数生长期的菌体（丝）做为生产发酵用的菌种。最佳接种量与装液量的控制。 二．实验室菌种的活化与种子培养阶段： （1）将冷冻保藏管中的菌种在斜面中活化（37℃ 24h），并在平板中进行纯化（37℃ 24h）。最终得到斜面菌种或菌种斜面。 （2）摇瓶培养阶段: 取一环纯化后的的菌种，接入装量为20mL种子培养基的250mL三角瓶中，置于180r/min中摇床中培养 (37℃ 18h)。分别取1mL的种子液 ,接入五个盛有20mL发酵培养基的250 mL 三角瓶中。置于180 r/ min摇床中培养（37℃ 24h）。接种量为三角瓶实际培养基装量的4-5%.PH控制在之间。
培养基组成见下表： （注；1ppm=1mg/l) 三．生产车间多级种子罐发酵阶段： 工艺流程 工艺条件 中控 ℃ 蒸汽 ~ MPa ~ 加料体积50%~75%，实际为60% ~ 精密试纸或PH 计 121℃~125℃ ~ MPa ~ 25℃~35℃ 常压 摇瓶菌种 物料量的%.实际接种量为1% 25℃~35℃ 镜检： 24~36h 菌体的形态、密度