微生物药物的分类.ppt

二 微生物药物的分类 一 抗生素类药物 二 维生素类药物 三 氨基酸类药物 四 核苷酸类药物 五 酶与辅酶类药物 六 酶抑制剂 七 免疫调节剂 八 甾体类激素 一 抗生素类药物 定义 抗生素是细菌 放线菌和真菌等微生物在其生命活动过程中所产生的 或由其他方法获得的 能在低微浓度下有选择地抑制或影响其它物种功能的有机物质 来源 1 生物合成2 化学合成或半合成 抗生素的命名 凡是由动植物或菌类产生的抗生素 其命名根据动物学 植物学或菌属学的名称而定 例如 青霉素 链霉素 蒜素 鱼素等 抗生素的化学结构或性质已经明确可根据其族命名 例如 四环素 环丝氨酸等 对一些有纪念意义或按抗生素产生菌的出土地方命名及习惯上已采用的俗名任可继续使用 例如 创新霉素 庐山霉素 平阳霉素 土霉素等 抗生素种类繁多 性质复杂 用途又是多方面的 因此对其进行系统 完善的分类有一定的困难 只能从实际出发进行大致分类 分类依据 1 生物来源2 作用对象3 作用机制4 生物合成途径5 化学结构 1 根据抗生素的生物来源分类 微生物是产生抗生素的主要来源 可分为 放线菌产生的抗菌素 真菌产生的抗生素 细菌产生的抗生素 植物及动物产生的抗生素 放线菌 真菌 细菌 植物和动物 2 根据抗生素的作用对象分类 按照抗生素的作用对象分类便于应用时参考 1 抗革兰阳性细菌的抗生素 主要有青霉素 红霉素和新生霉素等 2 抗格兰阴性细菌的抗生素 主要有多黏菌素 3 抗真菌的抗生素 主要有放线菌酮 灰黄霉素 两性霉素等 4 抗结核分枝杆菌的抗生素 链霉素 新霉素 卡那霉素等 5 抗癌细胞的抗生素 放线菌素D 丝裂霉素C 阿霉素等 6 抗病毒和噬菌体的抗生素 艾霉素等 7 抗原虫的抗生素 嘌呤霉素 巴龙霉素等 3 根据抗生素的作用机制分类 按作用机制分类 对理论研究具有重要意义 已有许多抗生素按已知作用机制分类的范例 可分为以下五类 抑制细菌壁合成的抗生素 青霉素 瑞斯托菌素等 影响细胞膜功能的抗生素 多烯类抗生素等 抑制核酸合成的抗生素 如影响DNA结构的博来霉素 柔毛霉素等 抑制蛋白质合成的抗生素 四环素及寡霉素等 抑制生物能作用的抗生素 如抑制电子转移的抗霉素 寡霉素等 根据作用机制分类的缺点是 作用机制已经清楚的抗生素还不多 一种抗生素可以有多种作用机制 而不同种类的抗生素也可以有相同的作用机制 如氨基酸糖苷抗生素和大环内酯抗生素都能抑制蛋白质合成 4 根据抗生素的生物合成途径分类 按生物合成途径分类便于将生物合成途径相似的抗生素互相进行比较 以寻找它们在合成代谢方面的相似之处 按照此方法可分为 氨基酸 肽类衍生物 糖类衍生物 以乙酸 丙酸为单位的衍生物等 这种分类方法的缺点是很多抗生素的生物合成途径还没有研究清楚 有时 不同的抗生素可以有相同的合成途径 5 根据抗生素的化学结构分类 根据化学结构 能将一种抗生素和另一种抗生素清楚的区别开来 化学结构决定抗生素的理化性质 作用机制和疗效 例如对于水溶性碱性氨基酸糖苷类和多肽类抗生素 氨基酸愈多 碱性愈强 抗菌谱逐渐移向革兰阳性菌 大环内酯类抗生素对革兰阳性 格兰阴性球菌和分枝杆菌有活性 有中等毒性和副作用 结构上微小的改变常会引起抗菌能力的显著变化 根据化学结构分类的代表性抗生素 抗生素是老百姓最熟悉 也是最容易被 抗生素是老百姓最熟悉 也是最容易被 滥用 的药物 然而说到 滥用 很多人其实并不清楚其中的含义 实际上 凡是超时 超量 不对症使用或未严格规范使用抗生素 都属于滥用 一旦发生以上情况 就可能给患者带来 四重危害 第一重 毒副作用第二重 过敏反应第三重 二重感染第四重 耐药 二 维生素类药物 目前采用微生物发酵技术生产的维生素类药物及其中间体有维生素B2 核黄素 维生素B12 氰钴胺素 2 酮基 L 古龙酸 维生素C原料 胡萝卜素 维生素A前体 麦角甾醇 维生素D2前体 等 经常吃维生素药品好不好 90年代以来 服用大剂量维生素的做法已日益流行 不久前美国癌症研究协会的调查表明 有43 的人服用多种维生素来防癌 其中55岁 64岁的人里 有24 的人这么做 65岁 65岁以上者 则有54 在美国等一些发达国家 维生素制品被摆在食品超市中出售 在中国一些城市的某些人群 例如白领女性 某些患者 老年知识分子 医护人员 儿童 健康爱好者 安利公司的直销人员等服用维生素是非常普遍的 理论上 人们完全可以从食物中获得充分的维生素 而不必额外补充 只要其食物结构达到理想的平衡 但问题是达到这种平衡并不很容易 所以实际上相当多的人饮食并不平衡 维生素缺乏也并不少见 例如偏食的儿童 对体重敏感的青少年 不吃早餐的人等 此时补充适当剂量的维生素是有益的 由中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所主持的一项包括1万名儿童的大规模研究表明 补充生理剂量的多种维生素可以促进儿童的生长发育 提高免疫能力 因此 如果不是只重视维生素补充剂而轻视食物 也不试图用维生素补充剂代替食物 并且坚持合理使用的原则 那么补充适当剂量的维生素就是可取的 相对来说 维生素A D 即鱼肝油制品 是两种比较 危险 的维生素 在实际应用 主要用于儿童补钙 中有很多过量中毒的案例 因此服用这两种维生素时一定要严格掌握剂量 不可随意吃之 大剂量服用维生素的确有效果 即使服用大剂量维生素并不绝对安全 但只要注意掌握剂量 毒副作用是很容易避免的 有些营养专家已经接受这样的补法 三 氨基酸类药物 目前氨基酸主要用于生产大输液及口服液 首先采用微生物发酵生产氨基酸的是日本科学家木下祝郎 于1956年首创利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸 以后 随着氨基酸生物合成代谢及其调节机制的深入研究 人们进而采用人工诱发缺陷型和代谢调节型突变株 使氨基酸发酵生产的品种不断增多和产量迅速增加 利用微生物细胞内酶将底物转化为氨基酸也是一种重要的生产方法 这种方法随着固定化酶技术的兴起而得以迅速发展和广泛应用 采用微生物发酵法生产的氨基酸有谷氨酸 脯氨酸 缬氨酸 赖氨酸 胍氨酸 亮氨酸 鸟氨酸 苯丙氨酸 蛋氨酸 苏氨酸 高丝氨酸 酪氨酸 色氨酸和组氨酸等 利用酶转化生产的氨基酸有天冬氨酸 丙氨酸 蛋氨酸 苯丙氨酸 色氨酸 赖氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 谷氨酰胺及天冬酰胺等 氨基酸在医药上主要用来制备复方氨基酸输液 也用作治疗药物和用于合成多肽药物 用作药物的氨基酸有一百几十种 其中包括构成蛋白质的氨基酸有20种和构成非蛋白质的氨基酸有100多种 由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及 要素饮食 疗法中占有非常重要的地位 对维持危重病人的营养 抢救患者生命起积极作用 成为现代医疗中不可少的医药品种之一 谷氨酸 精氨酸 天门冬氨酸 胱氨酸 L 多巴等氨基酸单独作用治疗一些疾病 主要用于治疗肝病疾病 消化道疾病 脑病 心血管病 呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力 儿科营养和解毒等 此外氨基酸衍生物在癌症治疗上出现了希望 四 核苷酸类药物 这类药物一旦缺乏会使机体代谢造成障碍这类药物优点 1 有助于改善机体的物质代谢和能量平衡 2 加速受损组织的修复 促使缺氧组织恢复正常生理功能 临床上广泛用于血小板减少症 白细胞减少症 急慢性肝炎 心血管疾病等代谢障碍 其中直接用于微生物发酵法制取的有DNA肌酐酸 5 AMP 黄苷酸 XMP 肌酐 黄苷 鸟苷 腺苷 腺嘌呤等 通过前体发酵制备的有腺苷酸 AMP 三磷酸腺苷 AMP 辅酶A 胞二磷胆碱等 通过酶转化法生产的有腺苷酸 肌酐酸 鸟苷酸等 五 酶与辅酶类药物 基因工程技术 蛋白质工程技术的发展 使得微生物体可生产其自身没有的 甚至是自然界不存在的特殊蛋白质和酶 大大扩展了微生物发酵技术的应用领域 酶工程技术的迅速发展和应用 也极大地促进了对微生物酶的研究和开发 以微生物作为酶源的优点 生物周期短 成本低 目前可用发酵法生产的治疗用酶有 链激酶 胶原酶 脂肪酶 纤维素酶 天冬酰胺酶 葡聚糖酶 淀粉酶 酸性蛋白酶等 辅酶是一小有机非蛋白分子 其用途为在酵素 酶 内载运化学基 许多辅酶是磷化水溶性维他命 但非维他命物质也可能是辅助 如ATP 磷酸基的生化载具 辅酶Q10的功效1 改善心肌代谢 减轻缺血对心肌的损伤 2 增加心输出量 改善慢性充血状态和抗心律失常等作用 3 降低血管收缩压及舒张压力 4 改善心血管功能 降低病死 5 延长病人寿命提高生命质量 6 防氧化抗衰老 改善循环状态 六 酶抑制剂 日本梅泽滨夫等率先在微生物发酵液中探索有价值的酶抑制剂方面进行研究 他们从1956年起 至少发现了50多种酶抑制剂 临床上应用较早的酶抑制剂是由棒状链霉菌产生的 内酰胺酶抑制剂 内酰胺酶能水解青霉素等 内酰胺类抗生素中的酰胺键 从而使这类抗生素死活 这是细菌对这类抗生素产生耐药性的主要原因 1976年日本远藤等报道从桔青霉的代谢产物中发现一个具有抑制HMG CoA还原活性的物质ML 236 compactin 目前发现的HMG CoA还原酶抑制剂有数十个 其中已有三个作为降血脂药物应用于临床 这类药物优点 针对性强 疗效显著 毒副作用少 耐受性好目前开发中的微生物来源的酶抑制剂已涉及降血脂 降血压 抗血栓 抗肿瘤 抗病毒 抗消炎等各种药物领域 这也是当前微生物药学研究中的热门方向 七 什么是免疫调节剂 免疫调节剂是一种比较新的白癜风治疗方法 是由日本的藤泽药品工业医药公司生产的用来抑制白斑处局部皮肤免疫反应的药膏 很多 但不是全部 使用它的人都取得了成功 曾成功地被用于湿疹的治疗 当前 批准的说明书中没有特别提到白癜风的治疗 美国食品与药品管理委员会规定现在不支持免疫调节剂用于白癜风的临床使用和研究 七 免疫调节剂 从微生物中最早分离出来的免疫抑制剂是1986年Lazary等人由真菌Pseudeurotiumovalis产生的sequiterpene化合物叫卵假散囊菌素 ovalicin 它是增殖淋巴细胞和淋巴瘤细胞DNA合成的很强抑制剂 由于毒性问题这种药物至今并没有在临床上应用 但是它促进了环孢素的发现 在器官移植中第一个真正有选择性的免疫抑制剂是1983年广泛应用于临床的环孢素A 到目前为止已有近30个属于不同化学类型和不同微生物来源的免疫抑制剂 八 甾体类激素 以微生物转化法生产激素获得成功的第一个实例是美国普强公司 他们于1952年用无根霉菌一步法在11 位置上羟化孕酮获得成功 而用合成法将氧从12位移到11位则要10个步骤 用微生物所进行的甾体转化主要有羟化 脱氧 加氢 环氧化等反应以及侧链或母核开裂反应等 目前可的松 氢化可的松 泼尼松 地