微生物制药及微生物药物分析

●邓凯

微生物制药及微生物药物分析

●邓凯

微生物制药是一种新型制药技术，近年来随着生物技术的快速发展，国内外在微生物制药催生生物药物即微生物药物方面的研究均取得了突破性成就，这对开发微生物资源以及医药产业的发展以及创新有着重要意义，微生物技术在未来社会发展中将占有重要地位。本文阐述了微生物制药及微生物药物的概念、微生物药物的发展历程，并对微生物制药现状以及微生物药物的实际应用进行探讨。

微生物；制药；药物

所谓微生物制药，其实就是通过现代微生物科技，选择工程化较高的现代综合技术，基于微生物发酵综合反应过程，基于反应器中微生物机体代谢与生长繁殖过程，以对产物进行合成，选择分离纯化技术实现精制提取，以此完成成型制剂，使药物产品生产机制得以实现。微生物药物指的是生命活动期间维生素所产生的存在生理活性的一种次级代谢产物。当前新药研发中微生物制药逐渐占据较大比例，药物合成汇总，微生物药物存在较小环境污染、条件温等优势，所以，研究微生物药物与微生物制药极具重要意义。本文阐述了微生物制药及微生物药物的概念、微生物药物的发展历程，并对微生物制药现状以及微生物药物的实际应用进行探讨。

1 微生物药物实际发展历程

荷兰学者虎克在1676年通过显微镜第一将杆状、球状和螺旋状细菌观察出来，并对微生物真实存在予以证实。而青霉素在1929年作为首个抗生素被细菌学家与生物学家弗莱明发明出来。青霉素在诞生十年后正式被临床所应用。之后相关生物学家从微生物次级代谢内部探寻更多其它类型的抗生素，例如，庆大霉素、林可霉素、螺旋霉素以及卡那霉素等。二十世纪七十年代，蛋白质工程、基因工程以及细胞融合工程中正式开始应用微生物制药，尽管人们在研究和开发微生物药物方面仅有六十载，然而，现阶段，人们认识在地球中栖息的微生物还在3%以内。所以，随着人类社会逐渐加深对微生物的理解与认识，再加上微生物制药技术的迅猛发展，开发微生物药物存在极为光明的前景。

2 微生物制药的实际概况

2.1 微生物制药的类型

微生物制药是一种新型制药技术，近年来随着生物技术的快速发展，国内外在微生物制药催生生物药物即微生物药物方面的研究均取得了突破性成就，这对开发微生物资源以及医药产业的发展以及创新有着重要意义，微生物技术在未来社会发展中将占有重要地位。首先，选择微生物菌体制药真菌的实际菌体能够直接药用，通过真菌菌体能够将药用真菌、SCP以及生物防治制剂等药剂生产出来；其次，微生物转化制药主要是选择生物机制中的酶或者细胞当作催化剂，加工外源化合物特定环节以展开有机合成，该合成方法的主要优势在于高催化效率、较好合成方法选择、环境友好以及温和的反应条件等。比以往合成方法要好得多；再次，选择微生物酶制药，酶在微生物中存在极为繁多的种类，而且大量酶都具有较强主体选择性、反应条件吻合等特性，采用抑制、诱导以及遏制等相应的调控作用，对配置培育基、选育菌种等合理展开，由此就能够产生很多有用酶。

2.2 微生物药物的开发技术

（1）基因工程技术其实就是依照微生物药物合成原理，基于分子水平改造微生物药物，以此得到微生物新药。通过基因工程技术能够克隆特殊酶基因在其它化学类型与结构具你想通的抗生素产生菌上，所得基因工程菌能够得到与二亲株产物不相同的抗生素。然而，其化学结构依旧和二亲株产物类型相同。

（2）组合生物转化技术主要是选择一种或者超过一种存在特殊转化能力的微生物或者酶实现组合与转化，从而获得具有多样化结构的化合物。该方法可以将新衍生物从化合物内部寻找出来，还可以使单纯化合物复杂化。比方说，通过七种酶两轮催化岩白菜内部的酯分子，所得衍生物类型多达600多种。

（3）组合生物合成技术主能够转换微生物次级代谢产物在实际合成期间所涉及到的编码基因，这样就可产生比较新的一种非天然基因簇，由此合成更多新天然化合物。现阶段，组合生物合成逐渐成为国际药物界分析与探讨的重点发展方向。

（4）RNA聚合酶功能修饰技术可转录存在遗传信息的相关DNA成信息RNA，基因表达首个环节就是转录，而且也是调控基因表达的重要靶位，因此，为对抗生素生物合成水平进行调节，可选择修饰RNA聚合酶功能方式实现该目的。

3 微生物药物的实际应用

作为人们广泛使用的一种微生物药物，抗生素在抗菌药物中发挥着非常重要的作用，该药物不仅能够抵抗细菌性感染，同时还存在免疫调节与抗肿瘤活性等功能。维生素类药物同样可选择微生物方式生产，比方说，存在提升机体免疫力与抑制癌细胞增值等功能的强力抗氧化剂β-胡萝卜素能够通过真菌内部所包含的三孢布拉加以生产。除此之外，微生物所生产出来的维生素E与维生素C都属于优良抗氧化剂，其中维生素C的作用是破坏或者组织自由基的形成，同时也对免疫系统细胞活力具有激活作用，而维生素E的作用是防治前列腺癌、抗衰老以及痴呆症等。心血管疾病是对人类健康产生很大威胁的一种病症，微生物药物产生与发展期间，相关研究者在微生物次级代谢产物内部寻找出一种对胆固醇合成产生抑制作用的酶抑制剂，也就是HMG-COA还原酶普伐他汀与洛伐他汀，相关药化专家在之后通过化学合成法对相关他汀类药物进行合成，该药物在高血脂病症临床治疗中疗效显著。继肿瘤与心脑血管疾病后，糖尿病成为对人类健康产生威胁的第三杀手。国内糖尿病存在2%的发病率，确诊糖尿病病患大约为4000万人，增长速度为每年100万。现阶段，转化微生物后所合成的一种降糖药物逐渐在米格列醇与a-糖苷酶抑制剂中适用。

临床中，很多微生物药物作为一种免疫抑制剂，在气管抑制排斥反应中加以应用，比方说环孢素A，通过微生物次级代谢产物所获得的相关微生物药物，是将其当作免疫抑制剂被广泛应用于临床中的，像他克莫司、西罗莫司、霉酚酸和依维莫司等，微生物只要工业的优势在于温和的操作条件、较低的变量、原料来源廉价等。通过对微生物制药进行推广，一方面对开发与研制新药具有很大促进作用，所取得的经济效益不可估量，另一方面对可持续利用环境资源也非常有利。而且随着基础医学与基础生物学的不断发展，能够充分发挥医药领域微生物制药的重要作用。

（作者单位：陕西国际商贸学院）

[1]陈健钱.微生物制药研究进展与发展趋势[J].生物化工,2016,2(2).

[2]吴俊杰.微生物制药研究状况及应用展望[J].科技展望,2016,26(17).

[3]肖荣.临床微生物培养结果与抗菌药物使用相符情况研究[J].医学信息,2015,28(51).

[4]张兆明,姬玉.临床微生物培养结果与抗菌药物使用相符情况分析[J].世界临床医学,2015,9(7).

邓凯，陕西国际商贸学院制药工程B1302班。