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1、第一章 概述第一节 抗生素的定义和命名一、“共生”和“拮抗”现象二、抗生素定义早期定义： 抗生素是微生物在新陈代谢过程中所产生，具有抑制它种微 生物生长及活动，甚至杀死它种微生物的一种化学物质。抗菌素现代定义： 抗生素是生物所产生的能够在低微浓度下有选择地影响它种生 物机能的有机物。2021/6/161三、抗生素的命名1、根据产生菌命名：2、按化学结构与性质命名：3、按发现产生菌的地点命名：4、按作用对象命名：5、其他：2021/6/162第二节 抗生素发展史一、抗生素时代的开创1929年，Fleming 发现青霉素 Chain 和 Florey提取纯化了青霉素，并 实现了青霉素的工业生产19
2、43年，Waksman 发现链霉素二、抗生素发展的黄金时代又分为两个时期：1、传统抗生素的发展2、半合成抗生素的发展2021/6/1631、传统抗生素的发展 内酰胺类：青霉素、头孢菌素 氨基糖苷类：1943，Waksman发现链霉素；1957，Umezawa发现卡那霉素；1963年，Westein发现庆大霉素 大环内酯类：1952年，McGuire发现红霉素。 除这三类以外，其它天然抗生素也不断被发现并有些应用于临床，如：1939年，发现第一个抗真菌抗生素-灰黄霉素，其后又发现了制霉菌素和两性霉素B等；1947年，发现第一个广谱抗生素氯霉素；1948年，发现金霉素，代表四环类抗生素诞生，随后又
3、发现土霉素、四环素；1957年，发现安莎类抗生素-利福霉素；1962年，发现林可霉素；1967年，发现磷霉素；1974年，我国发现具有独特结构的创新霉素； 目前，临床应用的大多数天然抗生素是在50-60年代发现的。2021/6/1642、半合成抗生素的发展 临床上应用的抗生素有时存在以下一些问题：（1）耐药菌（2）过敏反应（3）毒性较大（4）活性较低等2021/6/1651959年，半合成青霉素包括：耐青霉素酶的甲氧苯青霉素、耐酶 可口服和注射的苯唑青霉素、广谱的氨苄青霉素。酰胺酶裂解6-APA（6-氨基青霉烷酸）6-APA各种半合成青霉素青霉素G2021/6/166 真正将半合成抗生素推向黄
4、金时期的是半合成头孢菌素类抗生素的出现。头孢菌素C7-ACA（7-氨基头孢烷酸）7-ACA各种半合成头孢菌素类抗生素2021/6/167其他类别抗生素改造工作半合成氨基糖苷类：由卡那霉素经改造得阿米卡星（丁胺卡那霉素）、阿贝卡星、地贝卡星等半合成大环内酯类：有乙酰螺旋霉素、罗红霉素、阿齐霉素、甲红霉素等。对红霉素的结构改造工作最为活跃，在临床中具有较好疗效，如罗红、阿齐、甲红等，因为它们比红霉素具有更高的血药浓度、更长的半衰期和更好的生物利用度及独特的抗菌范围。2021/6/168四环类抗生素：从土霉素和去甲基金霉素改造为脱氧土霉素（强力霉素）和二甲胺四环素。抗肿瘤抗生素的结构改造：如何克服抗
5、肿瘤抗生素的毒副作用是其结构改造的主要目标。如从柔红霉素经结构改造得阿霉素和表阿霉素，不仅将低原来的毒副作用，其剂量也有所降低，已成为癌症化疗中首选药物。抗虫抗生素阿弗米丁的半合成产品依弗菌素已被作为杀虫抗生素广泛应用于农业和畜牧业。2021/6/169四、我国抗生素事业的发展状况1953年5月1日，建立上海第三制药厂，开始了青霉素的生产。1958年6月3日，建立华北制药厂，最大的联合制药企业。四环素盐酸盐被誉为“中国黄”2021/6/1610第三节 抗生素剂量表示法及抗菌谱一、抗生素剂量表示法效价单位：每ml或每mg样品中所含某种抗生素有效成分 的多少。效价是衡量抗生素有效成分的尺度，也是衡
6、量抗生素性 能的标志。青霉素效价表示方法：规定凡能抑制50ml肉汤培养基中 生长的金黄色葡萄球菌标准菌株 的最小青霉素浓度为一个青霉素 效价单位。2021/6/16111mg青霉素G钠盐能抑制83350ml肉汤中生长的葡萄球菌，所以1mg青霉素G钠盐的效价单位为1667 u。链霉素(SM)效价：规定凡能抑制1ml肉汤培养基中生长的E.coli的最小SM浓度为一个SM效价单位。1mg SM的效价为1000 u。SM 的分子量为581.6, 其硫酸盐分子量为728.7,那么1mg硫酸盐的效价为798。二、抗菌谱（1）与物理化学消毒剂不同，抗生素对病原菌的作用是有选择性的。2021/6/1612（2
7、）另外，不同的抗生素虽对同一种菌有抑制作用，但它们的作用强度可能不一样。 如头孢菌素I、II、III、IV号对E.coli均有一定作用，但它们的最低抑菌浓度（MIC）却不相同，分别为32、8、82、 16 ug/ml，因此它们的抗菌作用依次为II、IV、I、III。抗菌谱：把某种抗生素所能抑制或杀灭病原体的范围和剂量称为该种抗生素的抗菌谱。 抗瘤谱2021/6/1613第四节 抗生素分类抗生素分类迄今无统一的方法，常按不同的需要进行分类一、按产生菌分类1、真菌产生的抗生素：如青霉素、头孢菌素、灰黄霉素 2、放线菌产生的抗生素：绝大部分抗生素由放线菌产生，如链霉素（灰色链霉菌）、红霉素（红色链霉
8、菌）、四环素（金色链霉菌）、林可霉素（林肯链霉菌）、庆大霉素（小单孢菌）等3、细菌产生的抗生素：如多粘菌素、杆菌肽、短杆菌肽二、按作用对象分类1、抗G+的抗生素：如青霉素、红霉素等2、抗G-的抗生素：如多粘菌素、链霉素等3、抗真菌的抗生素：如制霉菌素、两性霉素、灰黄霉素4、抗肿瘤的抗生素：如柔红霉素、博莱霉素等2021/6/16145、抗结合分支杆菌的抗生素：如链霉素、卡那霉素6、抗原虫抗生素：如巴龙霉素三、按化学结构分类1、 内酰胺类：，青霉素类、头孢菌素类、碳青 霉烯类等2、氨基糖苷类：链霉素、卡那霉素、庆大霉素等。3、大环内酯类：红霉素、柱晶白霉素、螺旋霉素等。4、四环类：金霉素、四环素
9、、土霉素等。5、多肽类：多黏菌素、放线菌素和杆菌肽等。6 、其他类：制霉菌素、阿霉素、创新霉素2021/6/1615四、按作用机制进行分类1、抑制或干扰细胞壁合成：青霉素、头孢菌素、万古霉 素等2、抑制或干扰蛋白质合成：红霉素、四环素、链霉素3 、抑制或干扰DNA或RNA合成：丝裂霉素、柔红霉 素、利福霉素等4、抑制或干扰细胞膜功能：两性霉素、制霉菌素等2021/6/16165、作用于能量代谢系统的抗生素：短杆菌肽、寡霉素等第五节 抗生素的用途一、医疗用抗生素用途二、医用抗生素应具备的条件1、具有“选择毒力”，2、生物活性大3、不易产生耐药性。4、具有较好的理化性质，易被吸收等。2021/6/
10、1617三、农用抗生素如有效霉素（井冈霉素）、春日霉素、杀稻瘟菌素、杀粉蝶素、赤霉素等四、滥用抗生素问题普遍存在以下一些问题如：1、无指征滥用抗生素2、对抗生素不良反应重视不够3、抗生素的疗程没有计划且过长，剂量不规范4、存在不合理抗生素联用现象5、细菌耐药性的检测与抗生素应用指导方面2021/6/1618 滥用抗生素将导致的后果：毒性反应、二重感染、菌群失调、病菌耐药性等。二重感染：指长期应用广谱抗菌药后，体内正常菌群因受到不同抑制作用而发生生态失调，未受到抑制的细菌或外来的耐药菌乘机大量繁殖而致病。 通常以金黄色葡萄球菌、革兰氏阴性菌和白色念球菌为多见，临床表现为消化道感染、肺炎、尿路感染
11、或败血症。2021/6/16196 抗生素工业生产概况抗生素工业生产概况一、抗生素的生产方法（三大类）一、抗生素的生产方法（三大类） 1. 生物合成法（微生物发酵法）生物合成法（微生物发酵法） 菌种菌种种子制备种子制备发酵发酵提炼提炼精制精制成品成品 特点：成本较低，周期长，波动性较大。特点：成本较低，周期长，波动性较大。 2. 化学合成法化学合成法 某些抗生素化学结构简单，可用全合成的方法进行生产，如氯某些抗生素化学结构简单，可用全合成的方法进行生产，如氯霉素。霉素。3. 半化学合成法（半合成法）半化学合成法（半合成法） 利用化学方法对生物合成的抗生素进行结构改造，从而获得性利用化学方法对生
12、物合成的抗生素进行结构改造，从而获得性能更优良的新抗生素。能更优良的新抗生素。2021/6/1620此法分为两个阶段：此法分为两个阶段： 通过生物合成法制取某种抗生素，如青霉素通过生物合成法制取某种抗生素，如青霉素G6APA 用化学法进行结构改造。用化学法进行结构改造。二、抗生素工业生产的特点二、抗生素工业生产的特点（一）一般发酵工业的特点（一）一般发酵工业的特点1. 原材料价廉易得，但其转化成产品的效率极低。原材料价廉易得，但其转化成产品的效率极低。2. 反应条件温和。反应条件温和。3. 反应过程一般无毒。反应过程一般无毒。4. 设备通用。设备通用。5. 染菌问题。染菌问题。2021/6/1
13、621（二）抗生素生产的特殊问题（二）抗生素生产的特殊问题1. 粮耗问题：每生产粮耗问题：每生产1Kg抗生素要消耗抗生素要消耗25200Kg粮食。粮食。2. 动力消耗问题。动力消耗问题。3. 抗生素的稳定性和质量问题。抗生素的稳定性和质量问题。2021/6/16227 抗生素研究的范畴及趋向抗生素研究的范畴及趋向一、生物学方面1 新抗生素产生菌的寻找（1）扩大筛选范围（2）培养超敏细菌（3）新的筛选模型的建立（4）微生物转化（5）分子生物学的方法2021/6/16232，选育高产菌株3，抗生素生物合成机理以及产生菌的代谢控制及其调节的理论研究4，作用机理的生物化学基础的研究二、化学方面的研究1，化学性质和结构2，化学方法改造3，化学鉴定方法4，工业劳保条件和三废处理2021/6/1624三、生化工程方面的研究1，生化反应器的研究2，发酵条件的研究3，消沫剂的 研究4，后提取的研究5，自动化控制研究2021/6/1625 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
