微生物制藥及微生物藥物研究

摘要：微生物制藥是以一種新型制藥技術而存在的，隨著近年來生物技術的迅猛發展，利用微生物制藥來催生微生物藥物方面的研究無論是在國內，還是國外都取得了具有突破性的進展。本文首先對微生物制藥、微生物藥物的概念作了界定，然后再介紹了微生物制藥類型以及微生物藥物的開發技術，最后再在此基礎上探討了微生物藥物在醫學界的具體應用這一話題。

關鍵詞：微生物制藥；微生物藥物；概念；類型；應用

1976年，荷蘭著名學者虎克利用顯微鏡首次觀察到球狀、桿狀以及螺旋狀細菌，并證實了微生物的真實存在這一事實。在之后的1929年，作為首個抗生素的青霉素也被生物與細菌雪茄弗萊明所發明出來，并被廣泛地應用于臨床當中。上世紀七十年代，微生物制藥開始被逐步應用于基因工程、蛋白質工程和細胞融合工程當中，這些都極大地影響著人們的生活。可以肯定的是，隨著我們對微生物的認識與理解的加深，以及微生物制藥技術的不斷發展，微生物藥物的開發前景可以說是非常光明的。

一、微生物制藥與微生物藥物概念簡述

（一）微生物制藥

微生物制藥指通過對微生物技術的利用來實現對藥物藥品的有效生產，其主要是以微生物機體的生長繁殖和微生物的發酵反應過程為基礎的，通過對高度工程化的新型的綜合技術和分離純化提取技術的充分應用來制劑成型。作為工業微生物重要的組成部分的微生物制藥在近年來的藥品研發當中占據了越來越大的比例。

（二）微生物藥物

所謂的微生物藥物，主要是指在微生物的生命活動過程中的次級代謝以及衍生物。環境污染小、條件溫和等都是微生物藥物合成的顯著特點，其最早始于對抗生素的利用，而隨著不斷發展的生物技術，微生物藥物的合成必將取得更加顯著的研究成果。

二、微生物制藥類型與微生物藥物開發技術

（一）微生物制藥類型

微生物轉化制藥、菌體制藥、代謝產物制藥、酶制藥等都是微生物制藥的具體類型，下文筆者將對幾種常見類型進行具體闡述：

微生物轉化制藥：外源化合物通過對生物體系中酶或者細胞的利用，并將其當作催化劑，由此來實現有機合成的一種方法。相較于傳統的合成方法，這種方法的催化率更高，選擇性更強，反應條件更加溫和，并且其對環境造成的污染也會更小。比如，青蒿素，其就是在天然活性基礎上，通過結構優化而得到的一種藥物。

微生物菌體制藥：是指直接利用菌體進行制藥，比如，利用茯苓和蟲夏草制成“要用真菌”，或者利用蘇云金桿菌來制成SCP、活性乳制劑以及生物防治制劑等等。

微生物酶制藥：指由微生物為基礎所產生的酶制藥，所產生的酶種類很多，并且大多具有效率高、選擇性強、條件溫和等特點。通過對菌種的恰當選育，再配置培養基，通過抑制、誘導等調控的作用來對有用的酶進行生產。比如，由此方法制成的天冬酰胺酶就具有非常好的抗癌效果，另外，鏈激酶和納豆激酶則可以有效地治療血栓。

微生物代謝產物制藥：微生物代謝產物有初級和次級代謝產物這兩種，后者次級是在前者初級代謝產物基礎上進行合成的，活性較強，結構較多，其在臨床中表現出來的有效性也很強，所以其衍生物和代謝產物被廣泛地應用于臨床當中，比如用南昌霉素來抗雞球蟲病，用安斯霉素來抗癌等等。

（二）微生物藥物開發技術

第一，基因工程技術。這主要是根據微生物藥物的合成原理，在用分子水平來改造微生物藥物的基礎上，得到新的微生物藥物。該技術的使用能夠對特殊酶基因進行克隆，得到不同于二親株產物的抗生素，不過新藥物的化學結構與二親株產物的類型還是相同的。

第二，組合生物合成技術。在實際的合成期間，該技術的使用能夠轉換微生物次級代謝產物涉及到的編碼的基因，進而產生出一種新的非天然的基因簇，并由此合成新的、天然的化合物。

第三，組合生物轉化技術。這主要是通過選擇一種（或多種）具有特殊轉化能力的酶或者微生物來進行轉化和組合，從而得到更具多結構更具多樣性的化合物。這一方法既能夠從化合物的內部去尋找新的衍生物，也能夠使單純的化合物變得復雜化。

三、微生物藥物在醫學界的具體應用

抗生素為微生物藥物的一種，在抗菌藥物之中起到了不可忽視的重要作用，除了能夠抵抗細菌性的感染，還具有抗腫瘤活性與免疫調節功能。在臨床當中，許多微生物藥物都是以一種免疫抑制劑的身份而被應用于氣管抑制的排斥反應中的。例如，環孢素A（由微生物次級代謝產物制藥而得到的相應的微生物藥物）就被作為免疫抑制劑而被非常廣泛地應用到臨床當中，比如西羅莫司、他克莫司、依維莫司以及霉酚酸等在臨床中的廣泛應用就是很好的例證。

四、結語

綜上可知，微生物制藥有著傳統制藥不可比擬的優勢，操作條件溫和、原料低廉、變量低等都是其表現出來的明顯優勢。所以，極有必要加強對微生物制藥的推廣，這除了能夠促進新藥具、藥物的研發，進而取得較大經濟效益外，對環境資源的可持續發展來說也是非常有利的。我們相線，隨著基礎生物學和基礎醫學的發展，微生物制藥在醫藥領域所發揮的作用將會越來越大。

參考文獻：

[1]吳俊杰.微生物制藥研究狀況及應用展望[J].科技展望，2016，（17）：311.

[2]陳健錢.微生物制藥研究進展與發展趨勢[J].生物化工，2016，（02）：6163.

[3]薛萬俐，李治強，張晨靜.微生物制藥與微生物藥物研究現狀[J].今日藥學，2014，（08）：623624.

[4]李晶，江靜雯，劉文軍，等.生物制藥產業的研究現狀及趨勢[J].生物產業技術，2010，（6）：3641.

[5]王立紅，趙云英，趙昌晶，等.微生物制藥技術的研究進展[C].第四屆京津冀一體化畜牧獸醫科技創新研討會暨“瑞環杯”新思想、新方法、新觀點論壇論文集，2014：191193.

[6]陶阿麗，蘇誠，余大群，等.微生物制藥研究進展與展望[J].廣州化工，2012，40（16）：1719.

[7]薛萬俐，李治強，張晨靜.微生物制藥與微生物藥物研究現狀[J].今日藥學，2014（8）：623624.

作者簡介：涂永江（1994），男，漢族，貴州遵義人，本科生，研究方向：制藥工程。