第二章 药源微生物及微生物药物的筛选技术PPT课件
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药物筛选基础知识PPT课件
药物筛选的流程
样品准备
从各种来源获取大量化合物或 混合物，并进行预处理，以便
进行后续的筛选实验。
筛选模型建立
根据研究目的和筛选目标，建 立合适的生物或化学筛选模型 ，用于评估化合物的生物活性 或药理作用。
筛选实验实施
按照建立的筛选模型，对预处 理的样品进行实验，记录实验 结果并进行初步分析。
活性化合物筛选
针对神经性疾病的药物靶点筛选
利用神经元细胞系和小鼠模型，通过蛋白质组学方法，筛选出与神经性疾病相关 的蛋白质，作为潜在的药物靶点。
03
化合物筛选
化合物筛选的方法
基于细胞活性的筛选
高通量筛选
通过检测细胞对化合物的反应，评估 化合物的生物活性。
利用自动化技术对大量化合物进行快 速、高效的筛选。
基于酶活性的筛选
药物副作用问题
许多已上市的药物存在严重的副作用，这给患者带来极大的风险和困 扰。如何降低药物副作用是药物筛选面临的重要挑战之一。
药物筛选的未来发展方向
人工智能与机器学习在药物筛选中的应用
01
随着人工智能和机器学习技术的发展，越来越多的研究开始探
索其在药物筛选领域的应用，以提高筛选效率和精准度。
精准医疗与个性化药物
药物筛选基础知识PPT课件
• 药物筛选概述 • 药物靶点筛选 • 化合物筛选 • 细胞模型筛选 • 药物筛选的挑战与未来发展
01
药物筛选概述
药物筛选的定义
药物筛选
是指在大量化合物或混合物中快速、准确地找出具有特定生物活性或药理作用 的物质的过程。
特定生物活性或药理作用
指能够影响生物体内特定生理、生化过程或病理过程，并产生一定生物效应的 物质。
药物。
药品微生物检验基础知识 ppt课件
险较小 · 保存期比较短， · 反复传代有引 · 比较容易掌握 起变异的可能；
A：甘油冷冻管保藏法
保藏温度
缺点：操作相对复杂，成本较高。 操作简便， 斜面低温 4℃左右 1～3个月 · · 成本低， 保藏法 B：斜面低温保藏法
· 铜绿假单胞菌 保藏温度4℃左右，保藏时间1～3个月，但铜绿假单胞菌不宜 不宜用本法保 用本法保存。
ppt课件
17
2白色念珠菌 白色念珠菌（Monilia albican 或 canidia Albicans），是一 种真菌，通常存在于正常人 口腔，上呼吸道，肠道及阴 道，是医学全身性真菌感染 病的重要途径，可以引起心 膜炎、肺炎、尿布疹、鹅口 疮、阴道炎、脑膜炎、及败 血症。
白色念珠菌沙氏葡萄糖琼脂白色念珠菌
“种”是最本的分类单位，例：大肠埃希菌
ppt课件 3
一、微生物基本介绍
3、微生物的特点
体形微小；
结构简单；
生长繁殖快；
种类繁多，分布广，适应性强。
包括：细菌、酵母菌、霉菌、放线菌、立克次氏体、 支原体和病毒等。
ppt课件 4
一、微生物基本介绍 4.1细菌 药典收录的有代表性的常见细菌有
1大肠埃希菌
ppt课件 25
二、培养基
4、培养的再融化方式 水浴加热 微波炉 电热炉加热 注意： 固体培养基灭菌后的再融化只允许一次 融化的培养基应置于45℃～50℃的水浴中，不得超过8小时
ppt课件 26
二、培养基 5、培养基的性能评估
所有购回的、配制好的培养基均应进行质量控制试验（培养 基适应性检查） 理化指标（P55） 微生物学指标（P55）
ppt课件
45
四、微生物限度检查法
1、定义
A：甘油冷冻管保藏法
保藏温度
缺点：操作相对复杂，成本较高。 操作简便， 斜面低温 4℃左右 1～3个月 · · 成本低， 保藏法 B：斜面低温保藏法
· 铜绿假单胞菌 保藏温度4℃左右，保藏时间1～3个月，但铜绿假单胞菌不宜 不宜用本法保 用本法保存。
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2白色念珠菌 白色念珠菌（Monilia albican 或 canidia Albicans），是一 种真菌，通常存在于正常人 口腔，上呼吸道，肠道及阴 道，是医学全身性真菌感染 病的重要途径，可以引起心 膜炎、肺炎、尿布疹、鹅口 疮、阴道炎、脑膜炎、及败 血症。
白色念珠菌沙氏葡萄糖琼脂白色念珠菌
“种”是最本的分类单位，例：大肠埃希菌
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一、微生物基本介绍
3、微生物的特点
体形微小；
结构简单；
生长繁殖快；
种类繁多，分布广，适应性强。
包括：细菌、酵母菌、霉菌、放线菌、立克次氏体、 支原体和病毒等。
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一、微生物基本介绍 4.1细菌 药典收录的有代表性的常见细菌有
1大肠埃希菌
ppt课件 25
二、培养基
4、培养的再融化方式 水浴加热 微波炉 电热炉加热 注意： 固体培养基灭菌后的再融化只允许一次 融化的培养基应置于45℃～50℃的水浴中，不得超过8小时
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二、培养基 5、培养基的性能评估
所有购回的、配制好的培养基均应进行质量控制试验（培养 基适应性检查） 理化指标（P55） 微生物学指标（P55）
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四、微生物限度检查法
1、定义
药物发现与药物筛选ppt课件
八、样品数据库信息表
化 合 物 数 据 库
中国医学科学院 药物研究所
SupplierUnit Supplier SerialNumber Structure O O S O O O N N N N S N N 医科院药物所 徐世平 6300 Tutor Deliv erDate Source Sample_No. Beijing_No. Amount Solv ent StereoInf ormation MolName Stability Recry stalSolv ent FurtherSupply C 16H20N6O5S2 SampleIndicator Activ ity _Indicator 440.5030 Appearance Purity Object Mp XSP3-5 SampleNum.
优势和局限性
高效、低耗自动化程度高 机理明确、结果误差小 信息量大、比较范围大 药理作用不明确
13
药物发现简史
——药物筛选方法比较
原始方法 现代方法 高通量筛选
观察对象
筛选规模 筛选方向 样品用量
人
零散 随机 不定
动物
小规模<100/日 定向 1—5克
细胞、分子
大规模>1000/日 随机/一药多筛 1—5微克
高通量药物筛选就是应用分子细胞水平的药物活性评 价方法（模型），通过自动化手段，对大量样品进行 生物活性或药理作用的检测，发现新药的过程。高通
量药物筛选的规模至少为每日筛选数千个样品。
16
高通量药物筛选——理论基础
传统药理学研究
动物模型 ↓ 药效学筛选 ↓ 活性化合物 ↓ 分子细胞水平研究 ↓ 作用机理研究 ↓
主动寻找
第二章生物制药概论课件PPT课件
1.按药物的化学本质和化学 特性分类
(1)氨基酸及其衍生物类药物 (2)多肽及蛋白质类药物 (3)酶与辅酶类药物
(4)核酸及其降解物和 衍生物类药物
(5)糖类药物 (6)脂类药物 (7)细胞生长因子类 (8)生物制品类
2.按原料来源分类
(1)人类组织来源的生物药 物
(2)动物组织来源的生物药 物
⒎氨基酸类药物的分离纯化 方法
⑴氨基酸的生产方法 ①蛋白质水解法:
酸水解：水解完全L-型氨基酸,色氨 酸破坏。 碱水解：产生消旋作用。 酶水解：不完全
②发酵法:需特异菌株 ③化学合成法:得到 D L-型氨基 酸 ④酶促合成法:工艺简单、转化率
高、易提纯。
⑵氨基酸的分离方法
①沉淀法： 依溶解度差异沉淀 特殊试剂沉淀
⑵纯化方法 ①沉淀法：不同脂质在丙酮中 溶解度不同，故常用它进行沉淀。
②吸附层析法： 吸附剂有：硅胶、氧化铝等。通过 极性和离子力将各种化合物结合到 固体吸附剂上。洗脱用极性逐渐增 大的洗脱液，非极性先流出，极性 后流出。
③离子交换层析法： 脂质分子有非解离、两性离子和 酸式解离三种状态。在一定的pH 条件下选择适当的离子交换剂提纯。
来源
瓜娄 蓖麻籽 大豆 木瓜汁 辣根 沙棘 麦芽 刀豆
功
能
引产 抗癌 治疗胰腺炎 促消化 消炎 诊断试剂 消除自由基 助消化 分解尿素
⒊植物糖类药物
⑴单糖类：葡萄糖、果糖、核糖、 维生素C、木糖醇、山梨醇、甘 露醇等。
⑵聚糖类： 蔗糖、麦芽糖、淀粉、 纤维素、人参多糖、黄芪多糖等。
⑶糖的衍生物：葡萄糖-6-磷酸等
⒉动物酶与辅酶类药物 ⑴促消化酶类 ⑵消炎酶类 ⑶治疗心脑血管类疾病的相关酶
⑷抗肿瘤的酶 ⑸与电子传递有关的治疗酶 ⑹其它药用酶 ⑺动物辅酶类药物
药品微生物限度检测技术PPT课件
检
喷雾剂供
查
试品
1.4.2供试品检查
非
无 菌
① 平皿法
平皿法包括倾注法和涂布法
产
品 微 生 物 限 度 检 查
除另有规定外， 取规定量供试 品，按方法适 用性试验确认 的方法进行供 试液制备和菌 数测定，每稀
培养和计数 ：除另有规定外， 胰酪大豆胨琼脂培养基平板 在30～35℃培养3天，沙氏葡 萄糖琼脂培养基平板在20～ 25℃培养5 天，观察菌落生 长情况，点计平板上生长的 所有菌落数，必要时可适当 延长培养时间至7 天进行菌落
微
生
1.3.3计数方法适用性试验
物
限
度
检
查
非 无
1.3 计数培养基适用性检查和供试品计 数方法适用性试验
菌 1.3.1菌液制备及使用
产 品
菌种
微
试验用菌株的传代次数不得超过5
生
代（从菌种保藏中心获得的干燥菌
物
限
种为第0代），并采用适宜的菌种
度
保藏技术进行保存，以保证试验菌
检 查
株的生物学特性
检
查
非
② 薄膜过滤法
无
除另有规定外，按计数方法适用性试
菌
验确认的方法进行供试液制备。取相
产
当于1g、1ml 或10 cm²供试品的供试 液，若供试品所含的菌数较多时，可
品
取适宜稀释级的供试液，照方法适用
微
性试验确认的方法加至适量稀释液中， 立即过滤，冲洗，冲洗后取出滤膜， 培养和计数：培养条件
生
菌面朝上贴于胰酪大豆胨琼脂培养基 和计数方法同平皿计数
值报告菌数
非
③ MPN 法
无
第二章药用微生物PPT课件
第二章药用微生物
2.1 药用微生物资源开发利用的历史
2.1.1 微生物之间的拮抗现象
一种微生物的生长如果造成对周围其他微生物生长的 抑制，这种现象就叫做“拮抗”。 • 1874年，W.Roberts发现某种霉菌能抑制细菌的生长， 1876年，J.Tyndall也报告了一种青霉对各种细菌的拮 这是世界上最早报告的拮抗现象。 • 抗作用。次年，法国著名细菌学家巴斯德（1822—1895） 发现炭疽杆菌培养物被杂菌污染后对人体的感染力下降，
（5）老抗生素及其半合成衍生物不断发现新的生物学活性， 开发新的应用。
①环孢菌素A是老抗生素开发新用途的一个典型例子。原
先作为抗真菌药物进行研究时，免疫抑制作用是不希望有的 一种副作用，后来反其道而用之，开发成为一个优良的用于 器官移植的免疫抑制剂。同样，原先作为一般抗生素进行研 究的布雷青霉素和雷帕霉素，现在也已成为临床应用的优良 免疫抑制剂。
②我国学者陶佩珍等最近发现，国外早期发表由吸水链霉 菌产生的弱抗菌抗生素格尔德霉素具有很强的抗病毒活性。 表2-2还列举了另外一些抗生素所具有的其他药理活性。 一种抗生素的某一潜在药理活性一旦被证明，如果需要的话， 往往可以通过化学修饰来增强这种活性。
表2-2
药理活性
一些抗生素的其他药理活性
抗生素
20世纪70年代至90年代，微生物产生的各种免疫激活剂也 受到人们的青睐。如普通裂褶菌产生的裂褶菌素，从采绒革盖 菌中提取的云芝多糖，由香菇中提取的香菇多糖，以及一些病 原细菌的灭活细胞或细胞成分或细胞提取物，已在临床上用来 进行抗癌、抗病毒的辅助治疗，或用于治疗慢性支气管炎及创 伤性溃疡。 上述抗生素（抗微生物和抗癌活性物质）以外的
1951年、秦藤树等的嗜癌菌素，1952年Hackman等
2.1 药用微生物资源开发利用的历史
2.1.1 微生物之间的拮抗现象
一种微生物的生长如果造成对周围其他微生物生长的 抑制，这种现象就叫做“拮抗”。 • 1874年，W.Roberts发现某种霉菌能抑制细菌的生长， 1876年，J.Tyndall也报告了一种青霉对各种细菌的拮 这是世界上最早报告的拮抗现象。 • 抗作用。次年，法国著名细菌学家巴斯德（1822—1895） 发现炭疽杆菌培养物被杂菌污染后对人体的感染力下降，
（5）老抗生素及其半合成衍生物不断发现新的生物学活性， 开发新的应用。
①环孢菌素A是老抗生素开发新用途的一个典型例子。原
先作为抗真菌药物进行研究时，免疫抑制作用是不希望有的 一种副作用，后来反其道而用之，开发成为一个优良的用于 器官移植的免疫抑制剂。同样，原先作为一般抗生素进行研 究的布雷青霉素和雷帕霉素，现在也已成为临床应用的优良 免疫抑制剂。
②我国学者陶佩珍等最近发现，国外早期发表由吸水链霉 菌产生的弱抗菌抗生素格尔德霉素具有很强的抗病毒活性。 表2-2还列举了另外一些抗生素所具有的其他药理活性。 一种抗生素的某一潜在药理活性一旦被证明，如果需要的话， 往往可以通过化学修饰来增强这种活性。
表2-2
药理活性
一些抗生素的其他药理活性
抗生素
20世纪70年代至90年代，微生物产生的各种免疫激活剂也 受到人们的青睐。如普通裂褶菌产生的裂褶菌素，从采绒革盖 菌中提取的云芝多糖，由香菇中提取的香菇多糖，以及一些病 原细菌的灭活细胞或细胞成分或细胞提取物，已在临床上用来 进行抗癌、抗病毒的辅助治疗，或用于治疗慢性支气管炎及创 伤性溃疡。 上述抗生素（抗微生物和抗癌活性物质）以外的
1951年、秦藤树等的嗜癌菌素，1952年Hackman等
药物筛选基础知识_PPT幻灯片
酶标仪的使用
➢ 打开电脑和酶标仪 ➢ 酶标仪进行自检（注意:要将酶标仪的仓门
关上） ➢ 打开电脑中的GENE5程序，在protocol中
选择所需的程序，进行检测。 ➢ 检测完毕之后，关闭电脑和酶标仪，关闭
电源。
数据处理
➢ 全部资料采用SPSS统计软件包进行检验分 析。各组数据用均值±标准差（ Mean±S.E.）表示，采用One-Way ANOVA评价整体性差异，并进行Dunnett 或Dunnett’s T3检验进行组间比较。
➢ 利用SPSS软件计算各化合物对肿瘤细胞株 存活抑制率的IC50值。
筛药报告模板和撰写
➢ 实验目的 ➢ 实验材料
1、受试品提供者 2、肿瘤细胞株种类 3、实验试剂
➢ 实验方法
1、药物处理 2、给药处理 3、MTT检测 4、数据统计
➢ 实验结果 ➢ 实验结论 ➢ 参考文献
重复实验
➢ 在实验结果一致的情况下，至少重复三次。
THANK YOU ！
➢细胞冻存
冻存前3代以内的细胞，并且冻存数目要大于或等 于复苏数目，以保证有充足数量的冻存细胞。冻存 方法：将冻存管放入程序降温盒中，旋紧盒盖，放 入-80℃冰箱。至少放置4个小时，才能放入液氮中 保存。程序降温盒使用5次更换一次异丙醇。
➢ 细胞血清组成。不同细胞株所 用的培养基和血清类型不尽相同。例如，人白血病细胞株 HL-60的培养液由RMPI 1640培养基加胎牛血清配置而成 ；人非小细胞肺癌细胞株A549的培养液由RMPI 1640培 养基加小牛血清配置而成；人乳腺癌细胞株MCF-7培养液 由DMEM低糖培养基加胎牛血清配置而成；人脑胶质瘤细 胞株U87的培养液由DMEM高糖培养基加胎牛血清配置而 成等。
➢ 如果化合物仅对一种特定的肿瘤如肺癌有效 ，则可采用更多种类的肺癌细胞系作进一步 研究。
3.4.2微生物制药ppt课件
可溶性淀粉 10 g
（1）SC培养基：酪蛋白 1 g
人造海水 500 ml
蒸馏水
500 ml
琼脂
1.7%
蛋p白H 胨7.4 5 g
（2）Z培养基：磷酸铁 0.1 g
酵母膏 1 g
人造海水 1000 ml
琼脂
1.7%
pH 7.6
（3）普通分离放线菌培养基适当稀释，
再加入人造海水
3、极端微生物的分离
极端微生物是在特殊环境（如高温、低温、高盐、高碱、 高压等）中形成的一类特殊的微生物，因而在分离这类 微生物时，需考虑它们生长繁殖所需的特殊条件，以设 计分离与培养条件。
C）物理方法的处理
➢离心，1600 g离心20 min，上清液主要有放线菌孢子， 沉淀含有细菌和真菌孢子。 ➢超声波处理，分离小单孢菌和链霉菌。 ➢特殊器具捕集空气中的游离孢子，分离糖多孢菌。 ➢搅动，使干草上孢子脱落，用于从干草中分离高温放线 菌。 ➢膜过滤，将水经膜（孔径0.45滤膜）过滤，浓缩水中 微生物，再将膜直接贴在琼脂平板上培养。 ➢诱饵法，在培养基中添加特殊物质，如花粉、蛇皮、头 发等，可分离小瓶菌和发仙菌。
A）温度
分离前样品加热处理
处理条件
样品
分离的放线菌
40℃，2～16 h 55℃，6 min
土壤、植物根 链霉菌
水、土壤、粪便 小单孢菌、链霉菌、红球菌、 嗜酸放线菌和嗜碱放线菌等
55℃干热，10 d
土壤
高温放线菌
100℃干热，15 min 100～120℃干热，马杜拉放线菌、小双孢菌， 小四孢菌，孢囊链霉菌
加入某些抗生素也可抑制部分放线菌，有利于分离到一定种 类的放线菌。如新生霉素有利于分离北里孢菌属。
药物制剂的微生物学检查ppt课件
特殊注射剂的无菌检查
❖ １、油剂性药物的检测 ❖ 油剂性药物因难于和培养基充分混合，往往影
响检出结果。如果加入吐温－80，与油剂性药物混 合乳化，再用培养基稀释，可以使药品均匀分布在 培养基中。 ❖ 对照：吐温－80 。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
❖ 检测时先把一定量药均经增菌后转种到选 择鉴别培养基——麦康凯平板或伊红美兰平 板（EMB平板）。
❖ 培养后挑取可疑菌落作革兰染色及生化反应。 生化反应包括 IMViC试验和乳糖发酵试验。 大肠杆菌IMViC试验结果为+、+、—、—
一般注射剂的无菌检查
❖ 直接接种法
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
❖ 需氧菌和厌氧菌的培养已全部采用硫乙醇酸 钠培养基检查。在同一培养基中，需氧菌在 培养基表面生长，而厌氧菌在培养基内生长。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
❖ 如检测结果为革兰阴性杆菌，乳糖发酵 阳性及IMViC试验符合，则可判断每克 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
❖ 一般选取菌落数在30-300之间的平板计数。
❖ １、油剂性药物的检测 ❖ 油剂性药物因难于和培养基充分混合，往往影
响检出结果。如果加入吐温－80，与油剂性药物混 合乳化，再用培养基稀释，可以使药品均匀分布在 培养基中。 ❖ 对照：吐温－80 。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
❖ 检测时先把一定量药均经增菌后转种到选 择鉴别培养基——麦康凯平板或伊红美兰平 板（EMB平板）。
❖ 培养后挑取可疑菌落作革兰染色及生化反应。 生化反应包括 IMViC试验和乳糖发酵试验。 大肠杆菌IMViC试验结果为+、+、—、—
一般注射剂的无菌检查
❖ 直接接种法
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
❖ 需氧菌和厌氧菌的培养已全部采用硫乙醇酸 钠培养基检查。在同一培养基中，需氧菌在 培养基表面生长，而厌氧菌在培养基内生长。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
❖ 如检测结果为革兰阴性杆菌，乳糖发酵 阳性及IMViC试验符合，则可判断每克 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
❖ 一般选取菌落数在30-300之间的平板计数。
第二章 药源微生物及微生物药物的筛选技术PPT课件
3、含高浓度其他盐的培养基 • 鉴于无机磷酸盐对微生物次级代谢产物的生物合
成的普遍抑制作用已被充分证明，所以高浓度磷 酸盐培养基被认为是一种极端的发酵条件。同样， 高浓度的其他盐也可能形成这种有利于次级代谢 产物合成的极端发酵条件。
• 例如：如A-60只在硫酸镁浓度高于2%的条件下才 产生。
• 但是有关高浓度盐强烈刺激微生物次级代谢产物 合成的机制现在还不清楚。
七、微生物鉴定
1、形态学 2、生理生化 3、分子生物学方法
第三节 药物筛选的发酵转化工艺
一、影响次级代谢产物合成的因素
1、营养因素
营养因素对于微生物的生长是必不可少的，但有些 营养因子对于次级代谢产物的合成具有负面影响。
通常，有抑制作用的营养物质是葡萄糖或其他易吸 收的碳源，氨水或其他易吸收的氮源，以及无机磷 酸盐或其他可产生磷酸盐的成分。
三、假单胞菌属
1、分布 多居于土壤,恶劣环境 2、特点 G-,好氧 3、应用 硝吡咯菌素,莫匹罗星
四、粘细菌
1、分布 广泛 2、特点 复杂生活史,子实体 3、应用
Ambruticin安布替星,Myxothiazol粘噻唑, Epothilone A和B
粘细菌次级代谢产物的特点
（1）种类多 （2）结构新 （3）衍生物多 （4）化合物产生菌株的特异性不强 （5）作用对象特别
Ca2+
刺激N-甲基化
β-内酰胺 带小棒链霉菌
Fe2+
降低PO43-的抑制
作用
3、前体物质 虽然机制还不是很清楚，但研究发现， 加入氨基酸、短链脂肪酸、或者醇类， 通常可以刺激次级代谢产物的产生。 这种增强作用可能是添加物形成了目 标化合物的合成前体。
4、胞内诱导物 微生物次级代谢产物的生物合成常常受胞 内低分子量的诱导物质的调节。
药物微生物
药物微生物一.药源微生物药物的来源无外乎化学合成、生物合成，以及化学半合成。
微生物作为天然药物的资源已经完全显露出它的优势：首先，微生物种类繁多，并且生活环境条件复杂多样，从而使得微生物在生理代谢上和遗传上存在着其他生物类群无法比拟的多多样性，其生活过程中产生的代谢产物也因此多种多样，为我们寻找药物提供了充分的可能性。
其次，微生物生长快速，并且可以进行大规模的工业化生产。
第三，微生物的遗传背景简单，易于利用各种遗传突变手段，改变微生物的代谢途径和调控方式，使得各种微量的药用成分能够大量合成，开发价廉物美的药物第四，药物的疗效包括两个方面，一是治疗疾病的效果，二是药物的毒性大小。
1.微生物的多样性细菌真菌藻类植物动物2.药源微生物（1）放射菌（链霉菌庆大霉素）（2）细菌（3）真菌二.药用微生物药用微生物通常是指传统中药（汉方药）中的大型药用真菌，如灵芝、虫草等。
三.基因工程菌基因工程微生物的应用主要要求是：一个适宜外源基因操作的载体系统和一个适宜外源基因活性产物表达的宿主系统。
第二节微生物药物在医药用微生物中，最重要的是药源微生物。
一方面是由于大量的药物来自微生物的天然产物，另一方面，即使是药用微生物，其有效部位也是各种微生物的代谢产物。
一．初级代谢和次级代谢从表中可以得出次级代谢产物合成的特点：1.次级代谢产物多在细胞生长停止以后合成；2.初级代谢产物可直接或修饰后成为次级代谢产物合成的前体；3.合成反应常包括聚合作用和修饰；4.次级代谢产物分泌胞外；5.合成反应受初级代谢影响，但控制较为间接、松弛，主要受次级代谢自身系统控制。
次级代谢产物可能的合成理由是：1.食物储备；2.拮抗作用；3.次级代谢过程的重要性；4.诱导产生菌的细胞分化；5.诱导其他生物的细胞分化。
将次级代谢系统按如下方式进行分类（1）I 级反应 在这一步反应中，初级代谢物被转化为次级代谢合成的中间体。
这类反应根据其相关的初级代谢途径可以进一步划分，如氨基酸的合成和代谢、核苷酸的代谢、糖的转化或辅酶的合成。
药物微生物筛选-图文
药物微生物筛选_图文.ppt
主要内容
药物微生物筛选的主要 途径 药物微生物筛选的方法
目的
扩展抗菌谱 增强抗菌活性 克服耐药性 改善药物动力学性能
饱浸含某种指 示剂的固体培 养基的滤纸片 变色圈
固体培养基渗入溶解 待筛选的菌株 性差，可被特定菌利 能分泌产生某 用的营养成分，造成 些能抑制工具 不透明的培养基背景。 菌生长的物质 菌落利用此物质形成
指示剂直接掺入或透明圈。 喷洒固体培养基， 利用一些有特别营养要求的微生物 菌落周围形变色圈。作为工具菌，待筛选菌具有该营养
物的前体转化成营养物能力，工具
菌就能围绕该菌生长。
主要内容
药物微生物筛选的主要 途径 药物微生物筛选的方法
目的
扩展抗菌谱 增强抗菌活性 克服耐药性 改善药物动力学性能
饱浸含某种指 示剂的固体培 养基的滤纸片 变色圈
固体培养基渗入溶解 待筛选的菌株 性差，可被特定菌利 能分泌产生某 用的营养成分，造成 些能抑制工具 不透明的培养基背景。 菌生长的物质 菌落利用此物质形成
指示剂直接掺入或透明圈。 喷洒固体培养基， 利用一些有特别营养要求的微生物 菌落周围形变色圈。作为工具菌，待筛选菌具有该营养
物的前体转化成营养物能力，工具
菌就能围绕该菌生长。
3.4.3微生物制药新微生物药物的筛选
第三次平板分离 ↓ 第三次原种斜面 →第三次原种保藏 第三次原种保藏 不纯 ↓ 复筛（ 株 瓶 复筛（1株3-5瓶） ↓ 第四次平板分离 ↓ 第四次原种斜面 ↓ 初步工艺条件摸索→ 再复筛 ←种子培养 初步工艺条件摸索 种子培养 ↓ 较优化菌株1-3株 较优化菌株 株
保藏及进一步做生产性能试 验或作为育种的出发菌株
在生产过程中，不经过人工诱变处理， 在生产过程中，不经过人工诱变处理，根据菌种的 自发突变而进行菌种筛选的过程，叫做自然选育或 自发突变而进行菌种筛选的过程，叫做自然选育或 自然分离。 自然分离。 自然选育包括 从自然界分离获得菌株 根据菌种的自发突变进行筛选而获得菌种。 根据菌种的自发突变进行筛选而获得菌种。
（2）定靶筛选 ）
从临床有效的抗生素的作用机理和细菌的耐药 机理来设计筛选模型， 机理来设计筛选模型，有目的地筛选具有某种 作用机理的抗生素，试图获得抗菌作用强、 作用机理的抗生素，试图获得抗菌作用强、对 耐药菌有效、毒性小的新抗生素。 耐药菌有效、毒性小的新抗生素。 以作用机理为依据的筛选方法 以耐药机制为依据的筛选方法
（四）微生物药物产生菌的菌种改良
• 目的 目的——将产生菌的一些有益变异，通过不断 将产生菌的一些有益变异， 将产生菌的一些有益变异 的筛选和培育， 的筛选和培育，为研究和生产提供更多合乎需 要的高产优质新菌种。 要的高产优质新菌种。
自然选育 诱变育种 杂交育种 基因工程技术改良菌种
1、自然选育
2、诱变选育
人工诱变能提高突变频率和扩大变异谱， 人工诱变能提高突变频率和扩大变异谱， 能提高突变频率和扩大变异谱 具有速度快、方法简便等优点， 具有速度快、方法简便等优点，是当前菌种 选育的一种主要方法，使用普遍。 选育的一种主要方法，使用普遍。 诱发突变随机性大， 诱发突变随机性大，必须与大规模的筛选 工作相配合才能受到良好的效果。 工作相配合才能受到良好的效果。
药品微生物ppt课件
培养基：营养琼脂培养基
生 微
生
30-35℃、72h
物
霉菌、酵母菌：
药 品
培养基：玫瑰红钠琼脂培养基或
酵母浸出粉胨葡萄糖琼脂培养基
20-25℃、5-7天
35
（2） 控制菌的检验：非规定灭菌药物 中不得检出的菌类称为控制菌
1）我国规定的药品特定菌包括大肠埃
卫 生
希菌、大肠菌群、沙门菌、铜绿假单胞 微
11
4.操作人员：皮肤、呼吸道
卫
生
洁净室内人员手臂、头轻微动作，每分钟
微 生
可产生0.3—1um的微粒50万个
物
工作服一定要穿
药 品
5.设备装置及包装容器
清洗消毒要到位
12
二、药品污染的常见微生物
污染药品的微生物已检出12个属的细菌，
10个属的酵母菌，19个属的霉菌
卫
药
细菌、霉菌污染
品
17
3.消毒剂与洗涤剂
卫
绿脓杆菌,克雷伯菌,大肠杆菌
生 微
4.中药材
生 物
中成药受微生物污染最严重，仓储螨类 药
和真菌同时污染。
品
18
四、药品微生物的危害
（1）对药品质量的影响
卫
生
药品出现变色、变味、浑浊、沉淀、产生 微
有毒有害物质, 使药品失效。
生 物
无菌试验：每批培养基随机抽取5支或5 支以上,置于30-35℃，培养48h,或2328 ℃培养14天均应无菌生长。
29
②灵敏度试验
用已知不同菌株做生长试验来监控，根据
加入定量菌的生长结果评价所用培养基的卫
微生物资源和微生物新药发现课件课件PPT讲稿
1. 内生菌能产生IAA等植物生长激素
2.内生菌增强宿主植物对氮、磷等
营养元素的吸收
如：禾本科农作物上的内生细菌具有很强的固氮 能力。感染内生真菌的牧草对氮、磷的摄取能力 也有所提高。
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感染内生菌的宿主植物对环境具有 很强的抗逆性，如抗干旱、抗病原 细菌和真菌、抗线虫、阻抑昆虫和 食草动物的采食等。
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Epothilons的化学结构
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从植物内生菌中筛选微生物新药
• 要利用植物内生菌这一资源丰富的宝库，首先要将
内生菌从植物中有效地分离出来，然后应用分离色 谱层析等生物分析方法从内生菌培养物滤液中分离 并鉴定出令人感兴趣的生物活性物质，如：紫杉醇、 cryptocin、oocyclin、isopestacin、 pseudomycin和ambuic acid等。本文主要阐述了植 物内生菌分离的一般规则，其生物活性代谢产物的最 新研究进展，以期读者对植物内生菌的重要性有更深 刻的认识。
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对于一种植物而言，从中可分离到的内生真 菌和细菌通常为数种至数十种，有的甚至多 达数百种。在热带雨林植物中，内生菌的多 样性更为突出。
例如：Anorld等人最近分析了巴拿马中部 雨林中两种植物叶子中的内生菌，结果发 现分离自83片健康叶子上的内生菌可多达 418个形态学种
床试验，但没有获得ＦＤＡ批准。除产生抗生素外，小单孢菌还 产生许多非抗生素的生物活性物质。
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Ziracin的化学结构
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• 游动放线菌(Actinoplane sp.)ATCC 3076产
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表2-2 诱导微生物活性次级代谢产物合成的胞内因子
胞内诱导物
产生菌
诱导产生的次级代谢产物
A因子
灰色链霉菌
链霉素
B因子
地中海诺卡菌
利福霉素
I因子
灰色链霉菌
柔毛霉素
诱导物质 弗吉尼亚链霉菌
维及霉素
5、pH
• 在生长允许的范围内，pH对微生物次级代 谢产物产生的影响很大。一些研究发现，微 生物生长的最适pH并不是次级代谢产物合 成的最适pH。
举例：
工业上含氯四环素的生产
2、金属离子 许多金属离子能够刺激次级代谢产物的 产生，可能发生在转甲基（Co 2+ ）， 降解过程（Cu2+，Mg 2+ ），以及其他 反应步骤中。
表2-1 金属离子对微生物生物活性次级代谢产物合 成的影响
次级代谢产物
产生菌
金属离子
作用
棒曲霉素
荨麻青霉
Mn2+
刺激产生
1、分布和分类 嗜热菌,嗜冷菌,嗜碱菌,嗜盐菌,嗜酸菌,嗜压菌 2、应用
从1株嗜热菌Pseudomonas akbalia得到了
抗真菌化合物pyochelin 抗肿瘤药物,抗抑郁药物等 极端环境微生物源活性物质的研究进展（自
学）
第二节 药物微生物的筛选技术
微生物的分离 新
微
生
发酵
物 药
生物活性鉴定
三、假单胞菌属
1、分布 多居于土壤,恶劣环境 2、特点 G-,好氧 3、应用 硝吡咯菌素,莫匹罗星
四、粘细菌
1、分布 广泛 2、特点 复杂生活史,子实体 3、应用
Ambruticin安布替星,Myxothiazol粘噻唑, Epothilone A和B
粘细菌次级代谢产物的特点
（1）种类多 （2）结构新 （3）衍生物多 （4）化合物产生菌株的特异性不强 （5）作用对象特别
二、发酵条件的选择
1、发酵培养基营养物质的选择
发酵培养基包括碳源、氮源、无机金属离子和缓冲 剂等。复杂的培养基更适于次级代谢产物的合成， 因为它们不但可以获得更高的产量，并且也更经济。 化学成分很清楚的合成培养基在微生物次级代谢产 物的发酵中很少使用。
• 通常通过向培养基中添加无机酸、CaCO3、 磷酸盐、氨水或Na2CO3来调节pH。
举例：
• 在杆菌肽的合成过程中，添加短连脂肪酸会 引起菌体和次级代谢产物产量同时下降。
6、温度
• 据报道，一株嗜冷链霉菌在15℃时可产生 一种抗细菌的代谢产物A-60，但在28℃由 于产生了一种可使A-60失活的酶而不能产 生该产物。
相模霉素 相模原小单孢菌
Co2+
刺激N-甲基化
A因子
灰色链霉菌
Co2+
刺激产生
双丙胺磷
吸水链霉菌
Co2+
刺激P-甲基化
林可霉素 白地霉抗菌素
诺尔斯菌素
林肯链霉菌 灰色链霉菌 诺尔斯链霉菌
Mg3(PO4)2 Zn2+，Fe2+，Mg2+
Zn2+
减少NH4+的含量 减少PO43-的含量
刺激产生
庆大霉素
紫红小单孢菌
8、渗透压
• 对于海洋微生物和陆地微生物来说，可以耐受的 NaCl浓度是不同的。嗜盐菌生长3%-5%的NaCl 浓度，而陆地微生物低于2%。
• 在常规的发酵中，真菌和链霉菌的菌丝体会互相 缠绕形成各种大小的菌团。因此常加入沸石、硅 藻土、高岭土和其他天然矿物质颗粒。
• 环糊精添加
例如加入0.2%-1.0%的β-环糊精可以提高兰卡杀 菌素的产量大约10倍。
四、活性测定
抗菌药物：非致病菌为对象，采用琼脂扩散 法测定活性，筛选生物活性物质。 也可以使用耐药和超敏菌种。
抗癌药物：细胞实验
五、化合物的分离纯化
第三章详细讲解
六、产物结构鉴定
用HPLC、LC－MS、NMR等，分析鉴定 活性物质。 其他现代的筛选技术如靶向筛选、高通量 筛选、高内涵筛选等可以结合使用。
Ca2+
刺激N-甲基化
β-内酰胺 带小棒链霉菌
Fe2+
降低PO43-的抑制
作用
3、前体物质 虽然机制还不是很清楚，但研究发现， 加入氨基酸、短链脂肪酸、或者醇类， 通常可以刺激次级代谢产物的产生。 这种增强作用可能是添加物形成了目 标化合物的合成前体。
4、胞内诱导物 微生物次级代谢产物的生物合成常常受胞 内低分子量的诱导物质的调节。
五、曲霉菌属和青霉菌属
1、分布 多居于土壤,温暖环境,植物,人或动物 2、特点 丝状真菌,多种孢子 3、应用 青霉素,洛伐他汀,灰黄霉素
六、海洋微生物
1、分布 沉积物细菌,深海细菌,共栖细菌,共生细菌 2、应用 抗肿瘤、抗心血管病、免疫调节剂、抗生素 海洋微生物活性物质的研究进展（自学）
七、极端微生物
微生物制药 Microbial Pharmaceutics
讲授内容
第一章 药物微生物与微生物药物 第二章 药源微生物及微生物药物的筛选技术 第三章 微生物药物的发酵技术 第四章 抗生素及耐药性 第五章 抗生素生产实例 第六章 疫苗 第七章 基因工程药物 第八章 生物转化与甾体药物
第二章 药源微生物及微生物药物 的筛选技术
第一节 重要的药源微生物类群 第二节 药物微生物的筛选技术 第三节 药物筛选的发酵转化工艺 第四节 化学筛选 第五节 主要生境土壤 2、特点 G+,好氧，链霉菌 3、应用 氨基糖苷类，聚酮类，多肽类，核苷类
二、芽孢杆菌属
1、分布 主要生境土壤 2、特点 G+,好氧或兼性厌氧，枯草芽孢杆菌 3、应用 Ｂt,杆菌肽,短杆菌肽
物
筛
化合物的分离纯化
选
流
结构测定
程
微生物鉴定
新物质
样品的采集
开发研究 临床试验
新药开 发？
临床前药理
一、样品的采集
1、环境中有机质的含量及种类 2、采集季节 3、含水量 4、酸碱度
二、微生物的分离
1、预处理 2、分离
（1）富集培养基进行富集培养 （2）平板划线 （3）斜面保藏
三、发酵
第三节详细讲解
7、通气和搅拌
• 氧气是好氧微生物生长所必需的，可以通 过摇床摇动、通气、或搅拌使氧气溶解在 液体培养基中。对个别微生物来说，不同 的溶解氧对生物活性产物的产生有很大的 影响。
• 举例：
一株链霉菌500r/min转速时，枝肌醇霉素和 氯癌霉素同时合成，而在 250r/min时，这 两种物质都不能合成，但合成链丝霉素。
七、微生物鉴定
1、形态学 2、生理生化 3、分子生物学方法
第三节 药物筛选的发酵转化工艺
一、影响次级代谢产物合成的因素
1、营养因素
营养因素对于微生物的生长是必不可少的，但有些 营养因子对于次级代谢产物的合成具有负面影响。
通常，有抑制作用的营养物质是葡萄糖或其他易吸 收的碳源，氨水或其他易吸收的氮源，以及无机磷 酸盐或其他可产生磷酸盐的成分。