抗菌肽调查报告

抗菌肽调查 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 汇特生物医药技术有限公司 研发 应用 市场 产品 工程技术中心 2010 湖北汇特生物医药技术有限公司 抗菌肽调查报告 汇特工程技术中心 目录 抗菌肽调查报告 ............................................................................................................ 2 1 概述 ....................................................................................................................... 3 1.1 定义 ............................................................................................................ 3 1.2 特点 ............................................................................................................ 3 1.3 分类 ............................................................................................................ 3 1.4 作用机理 ..................................................................................................... 4 1.5 人β-防御素-3和人CAP-18 ....................................................................... 5 1.5.1 人β-防御素-3 .................................................................................. 5 1.5.2 人CAP-18 ....................................................................................... 6 2 应用 ....................................................................................................................... 8 2.1 抗菌肽在医药中的应用 ............................................................................... 8 2.2 抗菌肽在畜牧业中的应用 ........................................................................... 9 2.3 抗菌肽在日化用品中的应用 ....................................................................... 9 2.4 抗菌肽的其它应用 .................................................................................... 10 3 国内关于抗菌肽的专利 ........................................................................................ 10 3.1 关于生产方法的专利 ................................................................................ 11 3.2 关于抗菌肽医用的专利 ............................................................................. 11 3.3 其它方面的专利 ........................................................................................ 11 3.4 美国专利 ................................................................................................... 12 4 市场 ..................................................................................................................... 12 4.1 市场需求 ................................................................................................... 12 4.2 抗菌肽饲料添加剂和兽药市场 .................................................................. 13 4.3 抗菌肽药物和保健品市场 ......................................................................... 15 4.4 抗菌肽日化产品市场 ................................................................................ 17 5 国家政策和法规 ................................................................................................... 19 6 生产方法.............................................................................................................. 20 6.1 大肠杆菌表达系统 .................................................................................... 20 6.2 酵母表达系统 ........................................................................................... 20 6.3 微藻表达系统 ........................................................................................... 21 7 问题与困难 .......................................................................................................... 21 8 优势 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 .............................................................................................................. 22 9 总结和建议 .......................................................................................................... 22 参考文献 ..................................................................................................................... 23 2 湖北汇特生物医药技术有限公司 1 概述 1.1 定义 抗菌肽是广泛存在于自然界生物中的一种具有抗菌、抗病毒和抗肿瘤活 1性的小分子多肽。在各种生物中，包括细菌、真菌、昆虫、背囊动物、两 2栖动物、甲壳类动物、鸟、鱼、哺乳动物和人类，目前全世界已经发现了 31200种左右的抗菌肽。 1.2 特点 4抗菌肽多由13-45个氨基酸组成，强碱性，常带正电荷，具两亲结构(即一端具有亲水结构一端具有疏水结构)。抗菌肽具有抗细菌、霉菌、病毒、原虫、癌细胞、螺旋体等多种活性，且不易产生耐药性。 研究表明，抗菌肽的抗菌谱广、杀灭微生物的作用强，在抑制细菌移位、防治感染方面效果特异。过去数十年，随着抗生素的普遍应用，细菌的耐药性逐渐增强，人们对此也越来越关注，在某些情况下这甚至可能导致诸如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、万古霉素耐药菌(VRE)等“世界末日”微生物的出现。然而这些耐抗生素的细菌基本上都对抗菌肽敏感，由于抗菌肽非特异性的天然生物活性，它可以作为两性分子插入细菌的细胞膜造成膜孔导致渗透裂解。因此，作为天然的杀菌剂，抗菌肽是新的或替代性的抗菌疗法的有力候选者。 除了抗菌活性外，很多抗菌肽还有抗肿瘤、促进创伤愈合和保护精子等其它生物活性。 很多内源性抗菌肽具有以下共同特点:带正电荷;水/油两亲性;N端由 5碱性氨基酸组成;C端均酰胺化;绝大多数肽在第2位均为色氨酸。 1.3 分类 抗菌肽根据其作用对象不同可分为:抗细菌肽、抗真菌肽、抗病毒肽、抗肿瘤肽、既抗细菌也抗真菌的抗菌肽、既抗肿瘤又抗细菌的抗菌肽等类型6。根据抗菌肽来源不同，也可分为微生物抗菌肽、植物抗菌肽及动物抗菌肽。细菌中发现的抗菌肽就有杆菌肽(bacitracin)、短杆菌肽S(gramicidin S)、多粘菌素E(polymyxin E)和乳链菌肽(nisin)4种类型。植物抗菌肽又分为硫堇(thionins)、植物防卫素(plant defensins)、脂转移蛋白(LTPs)等类型。动物抗菌肽又分为昆虫抗菌肽、哺乳动抗菌肽和两栖类抗菌肽。其中昆虫类抗菌肽分为天蚕素抗菌肽、昆虫防御素(insect defensins)、富含甘氨酸的抗菌 3 湖北汇特生物医药技术有限公司 7肽(glycine-rich peptides)等类型(见表格1)。 表格 1 抗菌肽的分类 1.4 作用机理 目前关于抗菌肽的作用机理有多种学说，但基本上都认同与抗菌肽对病原菌细胞膜的破坏有关。抗菌肽接触到病原菌后，首先带正电荷的抗菌肽与病原菌细胞膜上带有负电荷的磷脂结合，然后取代磷脂分子的位置，使细胞膜发生相变，形成离子通道。离子通道形成后可能导致病原菌细胞死亡的方式有多种，包括:1、物理损伤导致细胞膜破裂，内容物外泄，细胞因此裂 +解;2、离子通道导致大量K外流，膜电势失去平衡，ATP合成受阻，细胞“窒息”而死;3、抗菌肽插入细胞膜后引起膜蛋白凝聚，膜的通透性被改变，膜功能紊乱，终至细胞死亡;4、抗菌肽进入靶细胞内部，造成DNA等重要物质的破坏而杀死病原菌。 抗菌肽作用的选择性取决于微生物的细胞膜和动植物的细胞膜在结构上的差异:细胞膜由脂质双分子层构成，微生物细胞膜的脂质双分子层外层含有带负电荷的磷脂头，而动植物的脂质双分子层的外层则没有净电荷分布4。 在杀菌机制上抗菌肽不同于抗生素。抗生素一般是通过抑制细菌细胞壁、蛋白质或DNA等的合成来达到杀菌的目的，所以抗生素的抗菌一般适用特殊的受体，细菌容易通过变异产生耐药性。而抗菌肽抗菌时一般没有特殊的受体，抗菌肽一般是通过物理作用造成细胞膜的穿孔而达到广谱抗菌的 4 湖北汇特生物医药技术有限公司 8效果，所以抗菌肽的使用不容易产生抗性菌和交叉抗性。 返回目录 1.5 人β-防御素-3和人CAP-18 人体内发现的抗菌肽包括:包括防御素、cathelicidin及histatin。其中人β-防御素-3和CAP-18是我公司先期重点开发的两种抗菌肽，它们都有较强的广谱抗菌活性和其它生物学活性，是目前研究最热门的两种人源抗菌肽之一。 1.5.1 人β-防御素-3 人β-防御素-3(human Beta-Defensin-3, hBD-3) 是一种存在于人皮肤和黏膜组织的小分子阳离子抗菌肽，具有广谱的抗微生物活性，在各种疾病 9中起抗感染作用。 分类 人防御素可分为三类:α，β和θ 防御素。其中人α防御素已发现6种:HNP-1 ~ HNP-4、HD-5、HD-6，人β防御素已发现 4种:hBD-1 ~ hBD-4。hBD-3最早是在银屑 10病患者皮损组织提取物中发现的。 结构 hBD-3是由45个氨基酸残基组 成的小分子多肽，相对分子质量为5.15kD， 由1个α螺旋和3个反向平行的β折叠片层 组成，同时在氨基末端区域有一个短螺旋环。 它含有6个保守的半胱氨酸，形成3个分子 内二硫键(如图1)，这种结构增强了其抵抗 11蛋白酶水解的能力。hBD-3是两亲结构， 包括疏水端和亲水端，疏水端聚集在肽表面的底部，正电荷在它的表面两端 12是不对称分布的。它可在较低的浓度下通过β片层形成对称的二聚体。 功能 在人防御素家族中，hBD-3抗菌图 1 hBD-3的分子结构，黄谱的范围更广泛，有显著的抗细菌、抗真菌色部分为二硫键。 1314及抗病毒(包括艾滋病毒HIV)的活性(表格2列出了部分hBD-3可以 15抑制的临床相关微生物)。hBD-3的抗菌谱也包括口腔龋齿和牙周病的革 16兰阳性和革兰阴性菌，如变形链球菌对hBD-3非常敏感。对多重耐药菌 17株hBD-3也显示出强有力的抗性。因此，研究者认为hBD-3能为解决日益严重的细菌耐药问题提供有力的帮助。在获得性免疫应答中，hBD-3可趋化、激活未成熟的树突状细胞和记忆T细胞，促进抗原的摄取、加工和表达， 18从而产生抗原特异性免疫应答。hBD-3还有抗肿瘤作用，虽然它对正常繁殖和恶性增殖的都有非特异性杀伤作用，但其杀灭肿瘤细胞的活性较杀灭非 19肿瘤细胞的活性要强5-20倍。hBD-3对盐浓度相对不敏感，对宿主细胞 15毒性低，这些特点使其成为新药开发追逐的热点。 5 湖北汇特生物医药技术有限公司 表格 2 hBD-3可以抑制的临床相关微生物及最低抑菌浓度 +金黄色葡萄球菌(G) 1.56-8 +表皮葡萄球菌(G) 1.56 +肺炎链球菌(G) 6.25 +化脓性链球菌(G) 6.25-12 +变异链球菌(G) 2 +血链球菌(G) 16 +乳酸菌(G) 8 +内氏放线菌(G) 4-7(MIC) +衣氏放线茵(G) 10(MIC) -大肠杆菌(G) 0.4 -绿脓杆菌(G) 1.56-8 -鲍氏不动杆菌(G) 0.78-4 -恶臭假单胞菌(G) 6.25 -肺炎杆菌(G) 0.1 -粘质沙雷氏杆菌(G) 50 -弗罗网德枸橼酸杆菌(G) 0.39 艾滋病毒 作用机理 hBD-3的抗菌作用机制目前还不是十分清楚，目前一般认为，防御素分子由于自身带正电荷，可与带负电荷的细菌细胞膜发生静电作 2+2+用，置换出其脂多糖分子中的Ca、Mg等二价阳离子，形成穿孔破坏了细胞膜的屏障作用。膜外的多种物质和水分进入细胞，细胞内的盐类、大分 20子则渗漏到胞外，从而导致菌体破坏、致死。 应用前景 hBD-3的光谱抗菌活性使其有望作为一种新型的“抗菌素”用于治疗微生物感染。同时由于其对耐药菌有很好的抗性，给我们带来了解决细菌耐药性问题的新希望。hBD-3在扁桃体组织中广泛分布，对维护咽腔健康起到重要作用，这为慢性扁桃体炎治疗提供了一条新的思路。hBD-3对HIV的抗病毒作用使其有可能成为新的抗艾滋病药物的成分。另外，在抗肿瘤应用上hBD-3也很有希望，将其与单克隆抗体结合，可建立由防御素介导的特异性杀伤肿瘤技术。如果将hBD-3基因导入植物体中，可增强植物抗菌能力，部分或全部替代化学抗菌剂，应用在农业和林业上会有广阔的前景。hBD-3还可部分或全部替代化学防腐剂用于食品和饲料工业。 1.5.2 人CAP-18 CAP-18是活性抗菌肽LL-37的前体，也是LL-37在体内的贮存形式。LL-37是人体内发现的唯一的双亲性螺旋结构的抗菌肽，CAP-18是人体内 6 湖北汇特生物医药技术有限公司 21发现的cathelicidin家族的唯一成员。Cathelicidin是一个古老而又庞大的抗菌肽家族，是哺乳动物防御系统的主要成员。 CAP-18和LL-37都是由一个分子量为19.3kD的前原肽加工而来，前原肽含有一段31个氨基酸残基构成的信号肽、一段102个氨基酸残基构成的 22cathelin结构域和一段37个氨基酸残基构成的活性肽。切除前导肽后的剩下的部分表观分子量为18kD，即我们所称的CAP-18。CAP-18是没有抗菌活性和细胞毒性的分子，在体内就是以这种没有活性的前体贮存抗菌肽的，主要贮存在中性粒细胞的胞浆颗粒内。当身体受到感染或受伤的刺激后在一系列蛋白酶的作用下释放出有活性的抗菌肽，即我们所称的LL-37(如图2)。 图 2 CAP-18和LL-37结构示意图 LL-37由37个氨基酸残基构 成，其序列为LLGDFFRKSKEK IGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPR TES，分子量为4.5kD，有6个 净正电荷，N-末端疏水性很高， 图 3 LL-37的分子结构 分子的中央部分(残基13-44) 形成一典型的双亲性螺旋结构(如图3)。 抗菌活性 LL-37的抗菌谱较广，对多种革兰氏阳性/阴性菌有较好的抗性(表格3列出了部分LL-37可以抑制的临床相关微生物)，抗菌活性高于传统的抗生素，与新近开发的氧氟沙星、 环丙沙星等药物相近。对一些耐 23抗生素的耐药菌有明显抑菌效果。在破坏细菌细胞膜的同时也能破坏真核细胞的细胞膜，表现出溶血毒性，但溶血所需浓度较高，是抗菌作用所需浓 ———24242度的3-5倍。SO、HCO、CFCO等阴离子、血浆蛋白和较低的4332 25pH值对LL-37的抗菌活性有较大的影响。 表格 3 LL-37可以抑制的临床相关微生物及最低抑菌浓度 7 湖北汇特生物医药技术有限公司 大肠杆菌(多种菌株) 12.5-30 溶血性曼氏杆菌血清型1 2.1-10.0 海藻巴斯德菌血清型4 15.0 美国沙门氏菌亚利桑那亚种 >20.0 巴氏杆菌 6.7 肺炎克雷伯菌 13.3 假性结核病菌 >20.0 金黄色葡萄球菌 31 绿脓杆菌(24种菌株) 4-64 美国食单胞菌(5种菌株) 2-32 木糖氧化菌(5种菌株) >32 粪肠球菌 31 绿脓杆菌PAO1 10.0 链球菌 1-32 LL-37具有抗内毒素作用，而许多传统抗生素在抗菌的同时不能有效对抗内毒素。LL-37既可以与内毒素结合而中和其毒性，还可以抑制内毒素引 26起的细胞因子或炎症介质的释放。血浆蛋白对LL-37抗内毒素活性没有抑制作用。LL-37作为天然免疫的一个重要分子具有一定的趋化活性，可使循 26环血中的中性粒细胞、单核细胞和T淋巴细胞向炎症部位聚集。LL-37能 27激活TNF等细胞因子，还能刺激肥大细胞释放组织胺。LL-37还能促进 28血管的形成和生长，说明其参与了创口愈合和组织修复的过程。此外，LL-37还在男性生殖系统中发挥积极作用，除了保护精子防止生殖系统感染，还在受精过程中发挥重要作用。 返回目录 2 应用 2.1 抗菌肽在医药中的应用 抗菌肽药物主要集中于消炎、抗感染和抗真菌等功效，应用方式既可以是局部的(如口腔、足部等)也可以是系统的，其剂型口服以胶囊和片剂为主，外用则形式多样可以是膏剂、喷雾剂、漱剂或洗液等。许多研究者认为抗菌肽有希望成为新一代抗菌药物，从而部分或全部替代传统抗生素。 创可贴作为外用非处方药(OTC)，对功效的需求与抗菌肽的功效非常相似，如果开发出含有抗菌肽的创可贴，不仅可以抗菌消炎防感染，还能促进伤口愈合，再加上抗菌肽无副作用、无耐药性问题等优点，有可能受消费者欢迎。 8 湖北汇特生物医药技术有限公司 新药开发是抗菌肽应用中最受关注的方向，如果抗菌肽替代了传统抗生素则其市场前景不可估量，但同时也是研发和审批时间最长，耗资最大，风险最高的一个方向。 2.2 抗菌肽在畜牧业中的应用 饲料添加剂 抗菌肽杀菌机制独特，具有广谱抗菌作用，病原菌不易对抗菌肽产生耐药性，对畜禽具有促生长、保健和治疗疾病的功能，属无毒不良反应、无残留且无致细菌耐药性的一类环保型制剂。抗菌肽能耐受饲料制粒时的高温，规模化发酵生产抗菌肽时经高温浓缩工序，可充分杀灭表达菌菌体而不导致抗菌肽失活，产品在推广应用后不会出现工程菌的扩散而导致环境生态问题。 在饲喂肉鸡的试验中，抗菌肽能使肉鸡饲料转化率提高3.6,，成活率提高10,。在蛋鸡基础日粮中添加肽制品后，其产蛋率和饲料转化率显著提高，蛋壳强度也有提高的趋势。同样在生长猪日粮中添加少量的抗菌肽，也能明显提高肉猪的生长速度及饲料利用率。 兽药和宠物保健品 基于抗菌肽有良好的抗菌性能，所以可将其作为动物疾病的有效预防和治疗药物。抗菌肽的过量表达或外源注射都对动物有很好的抗感染保护作用，而体内缺乏抗菌肽会导致动物传染病易感性的增加。因此抗菌肽在兽用口服/注射免疫增强药和宠物保健品有商业应用的潜力。 国家对兽药的审批要比对饲料添加剂的审批严格得多。 2.3 抗菌肽在日化用品中的应用 由于抗菌肽在杀菌消炎和促进伤口愈合方面有优于传统抗菌素的出色表现，而且它耐高温能在复杂的环境下完成杀菌消炎作用，因此它除了内服还可以外用，这为抗菌肽在日化用品中的应用提供了条件。 化妆品被认为是利润率极高的商品，在化妆品中添加抗菌肽可以起到温和杀菌、消炎祛红肿和帮助消除疤痕的作用。 卫生用品对抗菌的要求呼声最高，这些产品包括洗手液、沐浴露、湿纸巾、洁阴洗液、卫生巾等。抗菌肽属无毒不良反应、无残留且无致细菌耐药性的一类环保型制剂，与酒精或抗生素等传统抗菌成分相比有巨大优势。 剃须膏和须后水等男士用品也有可能成为抗菌肽应用很有前景的一个领域，因为男士剃须时常会发生划伤皮肤的情况，而抗菌肽的应用将有可能为男士们提供一款既可以防感染，又能促进创口愈合的须后水。 口腔保健品，包括漱口水、口腔喷剂、牙膏、含片和口香糖等，都可以适当添加抗菌肽已达到杀菌消炎的功效。 还有许多其它方面有应用抗菌肽的潜力，可以说日化用品市场给了我们极大的想象空间。与药品相比，日化产品的市场准入门槛较低，研发和审批的周期也要短得多，且市场需求量巨大。 9 湖北汇特生物医药技术有限公司 2.4 抗菌肽的其它应用 在食品防腐、果疏保鲜以及植物保护等其它方向也有抗菌肽成功应用的例子，这些领域极有可能成为抗菌肽应用的新战场。 返回目录 3 国内关于抗菌肽的专利 目前中国已审定通过抗菌肽相关的发明专利共158项(中华人民共和国国家知识产权局2010年1月13日检索结果)。我公司于2009年申报了实用新型专利《利用浮萍lemna minor生产用于治疗感染的抗菌肽》，保护了我公司的一种高效、大量、无污染的生产抗菌肽的方法。本专利保护的范围包括我公司一整套完整的生产方法以及其中的许多细节。 已审定通过的抗菌肽专利涵盖了抗菌肽开发的各个方面:包括一些新发现的抗菌肽，如《一种具有抗菌及促伤口愈合功能的融合多肽》、《一种抗菌肽的多肽片断及其核苷酸序列和应用》等;抗菌肽的制备和加工方法，如《果蝇抗菌肽的制备方法》、《基因重组人抗菌肽mhCAP-18的活性GSLL-39片段及其制备方法和用途》、《一种附着法保藏抗菌肽的方法》等;抗菌肽在饲料上的应用，如《桑蚕营养饲料》、《一种具有抗菌功能的饲料添加剂及应用》等;抗菌肽在医药和保健品上的应用，如用于药品有《一种治疗结核杆菌感染的抗菌肽药物制备和应用》、《一种抗乳房炎的奶牛育种方法》等，用于保健品和保健食品有《抗菌肽虫草精》、《抗菌肽野菜酒》等;在日化方面的应用，如化妆品《线状透明颤菌脂质多糖级分作为刺激皮肤抗菌肽合成试剂的应用》、漱口水类《一种含天然草本和生物抗菌肽的口腔清新剂》;还涉及抗菌肽在其它方面的一些应用，如用于水果保鲜《海洋生物抗菌肽联合1-MCP保鲜油桃的新方法》、用于抗菌膜材料《一种抗菌肽改性丝蛋白膜材料的制备方法》等。 其中，几项与我公司的开发方向相似的专利尤其值得关注: 10 湖北汇特生物医药技术有限公司 3.1 关于生产方法的专利 《转基因小球藻的高效生物反应器》、《利用转基因盐藻生产口服疫苗和抗菌肽等活性物质》，这两个专利由中国科学院遗传研究所分别于1997年和2001年申请，分别于1998年和2002年公开。专利涉及采用转基因方法将外源目的基因转入一种微藻——盐藻或小球藻，然后利用这一微藻平台表达来自动物、植物和微生物的基因，大量快速生产抗菌肽和口服疫苗等活性物质。该技术与我公司的“微藻抗菌肽技术”非常相似，但该专利只保护了两种微藻(小球藻和盐藻)的转基因表达技术，虽然我公司已有的小球藻表达体系有触犯其专利的可能，但我们还可以采用自有专利的浮萍或其它微藻表达体系绕过其保护范围。因此该专利不能对我公司的产品构成严重威胁。 3.2 关于抗菌肽医用的专利 《CATHELICIDIN LL-37及其衍生物在伤口愈合中的用途》，该专利由瑞典斯德哥尔摩的利波佩普泰德公司于2004年申请，2006年3月公开。他们将抗菌肽CAP-18用于慢性溃疡等伤口的愈合治疗，并降低了该分子的细胞毒性。《衍生自LL-37的毒素的肽抑制剂》，该专利由荷兰的莱顿教学医院于2004年申请，2006年7月公开。涉及将CAP-18及其衍生物用于治疗上呼吸道感染、呼吸道感染、鼻窦炎、中耳炎等疾病的药物。《衍生自CAP-18的抗菌肽》，该专利由奥托巴斯科学有限公司和莱顿教学医院共同申请，2007年8月公布。涉及将CAP-18用于治疗由细菌或真菌引起的急性或慢性系统感染或局部感染。我们如果也将主要成分为CAP-18抗菌肽的产品定位为用于伤口愈合、细胞增殖、上皮再生，或者用于药物治疗鼻窦炎、耳炎及渗出性中耳炎、上呼吸道或呼吸道感染等细菌或真菌感染引发的疾病，则有触犯他人专利的可能，应该引起产品规划部门注意。 《载缓释抗菌肽组织工程骨及其制作方法》，该专利由第三军医大学第三附属医院于2008年申请，2009年4月公布。公布了一种因表面附着有β-防御素而具有抗感染能力的植骨材料。我们在考虑β-防御素-3产品的应用时应注意避免人造骨骼等医用材料的范围。 3.3 其它方面的专利 《一种含天然草本和生物抗菌肽的口腔清新剂》，该专利由上海立泰哲田生命科技有限公司于2004年11月申请，2006年公开。该口腔清新剂是由金银花、蒲公英、蜂胶、薄荷脑等天然草本和生物抗菌肽制成的漱口水和口腔喷雾剂。该专利与我公司漱口水产品的配方不同，但对我们有一定启发。漱口水的防腐是产品研发中的一项难题，抗菌肽也属于纯天然的生物制品，添加抗菌肽不仅能防腐还能帮助杀灭口腔病原微生物。加入抗菌肽后还能提升产品的科技含量，提高档次。 11 湖北汇特生物医药技术有限公司 3.4 美国专利 抗菌肽相关专利在美国的申请年份较之中国要早4-6年，主要集中在抗 菌肽的发现、制备方法和应用。如，关于新发现抗菌肽的专利有: 抗菌肽及其使用Antimicrobial Peptides And Use Thereof (US 7,615,534 B2)， 抗菌肽及其使用方法 Antimicrobial Peptide And Methods Of Use Thereof (US 7,494,980 B2)， 抗菌肽及其鉴别和使用的方法 Antimicrobial Peptides And Methods For Identifying And Using Such Peptides (US 7,550,558 B2)， 分离自红海鞘的抗菌肽 Antimicrobial Peptide Isolated From Halocyn-thia Aurantium (US 7,504,380 B2)，等等。 关于抗菌肽制备方法的专利有: 合成抗菌肽的基团 Group Of Synthetic Antimicrobial Peptides (US 7,629,438 B2)， 利用周质定位信号作为可沉淀的疏水标签表达和纯化抗菌肽的工艺 Process For Recombinant Expression And Purification Of Antimicrobial Peptides Using Periplasmic Targeting Signals As Precipitable Hydrophobic Tags (US 7,579,005 B2)，等等。 关于抗菌肽新药的专利有: Papillosin抗菌肽，一种编码赛义德多肽的基因、一种载体、一种转化 的生物体和一种含有赛义德多肽的复合物 Papillosin Antimicrobial Peptide, A Gene Coding Said Peptide, A Vector, A Transformed Organism And A Compound Containing Said Organism (US 7,531,509 B2)， 抗病原菌药物和筛选方法 Antimicrobials Against Pathogenic Bacteria And Method For Screening Them (US 7,544,773 B2)，等。 返回目录 4 市场 4.1 市场需求 目前中国抗生素的产量合计14.7万吨，其中2.47万吨用于出口。中国 29已成为全球抗生素产量最大的国家。同时，中国也是抗生素用量大国。有 业内人士声称，中国的抗生素40%以上用于养殖业，滥用抗生素已经给食 品安全造成巨大威胁。全世界因感染死亡的病例中，80%是因耐药菌所致。 我国因抗生素滥用导致的耐药性每年致8万人死亡。因此世界对非传统抗生 素的抗菌剂需求越来越大。世界卫生组织预计未来的几年内，天然抗菌剂的 产值将达到25亿美元。据统计，全国年平均抗生素抗病支出127亿元，若 12 湖北汇特生物医药技术有限公司 生物抗菌肽替代10%，则潜在市场达12亿元之巨。 4.2 抗菌肽饲料添加剂和兽药市场 抗菌肽饲料添加剂和兽药市场巨大、竞争激烈。 美国饲料添加剂年消费量650万吨，欧共体560万吨。2008年中国添加剂预混料约500万吨，产值约300-400亿元。中国仅广东一省年需饲料700万吨，其中猪、鸡、鱼饲料占70%，按照每吨饲料添加25g抗菌肽酵母制剂，约200元，全年需生产抗菌肽制剂12.5万吨，年产值2500万元。 抗菌肽在饲料和兽药上的应用相对比较成熟，以防御素等抗菌肽为主要成分，或者含有抗菌肽成分的饲料和兽药种类很多，产品很正规，有相关批文，在一定范围内有相当影响。所使用的抗菌肽既有天然提取的也有重组表达的，以重组表达居多。生产厂商中还不乏外资和合资大公司的身影。相关的研究也比较深入，如瑞鑫百奥公司发表的论文《绿色饲料添加剂抗菌肽的使用报告》详细比较了该饲料添加剂和普通饲料的功效之间的区别。 国内生产抗菌肽饲料添加剂的厂商有:杭州安迪蜜生物工程有限公司(英资企业)的“安帝哌AB抗菌肽(Antipeptide? AB)”和“安帝哌HB抗菌肽(Antipeptide? HB)”，深圳市圣西马生物技术有限公司的“安普特系列产品”和“肽轻松系列产品”，北京富万德生物工程有限公司的兽药“宫乳肽康”、“肽妙”等，深圳瑞鑫百奥生物科技有限公司(中澳合资)的“瑞鑫肽康”、“瑞鑫乳康”和“瑞百康”等免疫饲料，青岛崔氏农牧业科技有限公司的“催肥霸王”、“健仔宝”和“高档浓缩料”，杭州华扬奥博生物技术有限公司的“华扬抗菌肽”，大连司高露生物工程有限公司的“犬狐貂抗菌肽”等产品。还有宜昌东恒嘉生物技术有限公司也于2003年开展过“抗菌肽生产合作”项目，但后文不详。(见表格4) 表格 4 抗菌肽饲料产品对比 主要成分:微生物抗菌肽、木安帝哌饲粉英资 聚糖酶、β-甘露聚糖酶、蛋白AB抗料末 企业/ 酶等。主要用于禽畜、水产肠菌肽/ 添杭州 道疾病的防治、促生长、提高安帝哌加 饲料转化率。 剂 HB 13 湖北汇特生物医药技术有限公司 重组表达安普特抗菌肽， 颗民营安普特饲 安普特区别于常规营养性多粒 企业/ 料/ 肽，具有高效广谱抗病原微生肽轻松 添深圳 物、提高机体免疫力、不产生加 耐药性、安全无残留等卓越性剂 能。安普特抗菌肽分子量小， 易吸收，扩散快，作用迅速。 牛/禽α-防御肽， 宫乳肽兽液民营广谱抗菌，可用于奶牛泌乳期康/ 药 体 企业/ 乳房炎以及干奶期乳房，各类肽灵/ 北京 乳房炎、子宫内膜炎、产后感肽妙/ 染、各种临床型乳房炎、奶牛肽诺/ 腐蹄病、蹄叶炎、口蹄溃烂等。 „ 重组酵母表达防御素， 肽康/兽液中澳抗病毒、抗细菌、抗真菌，增乳康/药体合资/ 强动物抵抗力，对包括蓝耳瑞百康 深圳 // 病、圆环病、猪瘟、口蹄疫等饲颗 在内的动物疾病有很好的预料 粒 防和控制作用。 由鱼粉、膨化大豆、昆虫蛋白、催肥霸颗民营 昆虫抗菌肽、中草药提取物、王/ 粒 企业/ 寡糖组成， 健仔宝 青岛 提供最直接的蛋白源，饲料转 化率提高20%-25%，育肥猪 体形丰满、健美、肉色好、生 长迅速，生猪出栏可提前 20-25天。 皮下或肌肉注射:2mg/kg 犬狐貂兽液民营抗菌消炎，用于犬、狐、貂、抗菌肽 药 体 企业/ 猫及野生动物的扁桃腺炎、胃大连 炎、肠炎、胰腺炎、支气管炎、 肺炎、膀胱炎，各种感染创的 治疗。也可用于犬细小病毒性 肠炎等病毒疾病的辅助治疗。 14 湖北汇特生物医药技术有限公司 华扬抗饲不详 民营- 菌肽 料企业/ 添杭州 加 剂 4.3 抗菌肽药物和保健品市场 国内尚无“准字号”的抗菌肽药品上市，只有“食字号”的保健食品。而保健食品中大部分是技术含量较低的昆虫蛋白，很多厂商销售的是原料级昆虫蛋白粉，借着“昆虫蛋白中含有抗菌肽”的说法而称自己的产品为抗菌肽产品，其实际抗菌消炎功效如何值得怀疑。部分商家的产品是胶囊形式的保健品却也还在招商阶段。经调查发现，国内还没有一款真正以抗菌肽为主要成分的较有影响的抗菌肽保健品。 国际上很多知名药厂的抗菌肽药物也仍在FDA审批程序中，尚未获得正式批准(见表格6)。如美国Genaera公司研制的用于糖尿病足溃疡感染的药物Pexiganan，早在1999年就向FDA递交了新药申请，至今仍处在三期临床阶段。日前，Genaera公司已经和葛兰素史克达成协议，后者用3250万美元买断了该产品在北美地区的销售权。 国内抗菌肽药物和保健品产品主要有:上海肽仕生物科技有限公司的13种抗菌肽药物原料，香港泰美国际药业集团有限公司的抗菌肽保健品胶囊，青岛中秘实业有限公司的“抗菌肽昆虫活性蛋白”，云南昆虫生物科技有限公司的“昆虫活性蛋白”等产品，山东赢升养殖专业合作社加工的含抗菌肽的昆虫蛋白粉等。(见表格5) 表格 5 抗菌肽药物和保健品产品对比 人工合成短肽 原民营Histatin 5, - 料企业Indolicidin, 药 Magainin, / 上海 CAP37 (20-44), … 15 湖北汇特生物医药技术有限公司 以昆虫蛋白加工制成，用本昆虫抗菌肽 保胶港资 品合成的抗菌素，只要万分健囊 企业 之一的浓度就可以杀灭入侵品 / 的病菌。 河南 主要功能:抗疲劳、抗辐射、新乡 延缓衰老、护肝、增强免疫 力。抑制皮肤病的多种病菌， 促进表皮的生成和伤口的愈 合。有效及时地杀灭入侵的 病菌 成分:昆虫蛋白。 抗菌肽昆虫保粉民营 抗病毒、提高免疫、增强抗活性蛋白 健末/ 企业 病能力。对脂肪肝、乙肝、(仍在招商) 品 胶/ 肿瘤等多种疑难病症都有独囊 青岛 特的效果。 昆虫活性蛋白营养全面、均昆虫活性蛋原粉民营 衡，低胆固醇、低脂肪酸，白 料 末 企业 还含有几丁质、抗菌肽、防(仍在申报) / 御素、外源性凝集素等成份。昆明 对人体具有预防、保健、修 复、营养四效于一体。 五谷虫为原料制成的含有抗昆虫谷 原粉农民 菌肽的昆虫蛋白粉，能提高料 末 合作 人体免疫功能，调节机体内社/ 环境平衡、促进生长，是较山东 好的营养品。 泗水 表格 6 国际上正在开发的抗菌肽药物举例 美糖尿病局软临床 Genaera Magainin Pexiganan 1999 国 足溃疡部 膏 (MSI-78) 感染 美Histatin类似物 牙龈炎 口II期 Demegen ? 1999 国 腔 16 湖北汇特生物医药技术有限公司 美Protegrin类似物 粘膜炎 口气III期完IntraBiotics ? 国 腔 雾成 (IB-367) 剂 加导管相局凝III期 Micrologix Omiganan Pentahy-2004 拿关的血部 胶 drochloride 大 液感染 (MBI-226) 法抗真菌系临床前 Entomed Heliomycin 国 药 统 荷人乳铁蛋白 抗菌药 系临床前 AM 兰 统 Pharma 4.4 抗菌肽日化产品市场 国内市场上含有抗菌肽的日用化工产品主要集中在化妆品，以创伤疤痕修复为主，兼具温和杀菌、抗感染和消除红肿等功效。所涉及的抗菌肽包括天蚕素Cecropin、rh-aFGF和微生物抗菌肽等。此外天狮集团出品了一款含有抗菌肽的口腔清新剂。 国内的抗菌肽日化产品主要有:天津天狮集团有限公司的“天狮口健爽”，广州华桑生物工程有限公司的化妆品“抗菌肽修复精化”和“抗菌肽活性收缩水”，广州绿谷生物有限公司的“微生肽塑型赋活素”等美容产品，广州尚朵化妆品有限公司的“足跟保湿修复霜”，山东精彩无限生物科技有限公司的“尹姿美创伤修复型(冻干粉)”，北京秘妆堂化妆品有限公司的“深层脱敏祛痘膏”，北京海博利兹科技有限公司的可能用于洁阴洗液的“抗菌多肽”。 表格 7 抗菌肽日化产品对比 以金银花提取物、蒲公英提取天狮口口民营企业/ 物、抗菌肽、薄荷脑等为原料，健爽 腔1995/ 采用生物高科技及无酒精专利保天津 技术精制而成，具有清新口气及健 抑制口腔细菌等作用。 17 湖北汇特生物医药技术有限公司 温和杀菌、消炎，调节皮脂分泌，抗菌肽化民营企业/ 促进表皮细胞生长，令受损肌肤修复精妆1999/ 愈合不留色素、疤痕。 化/活性品 广州 调整皮肤酸碱度，平衡油脂、杀收缩水 菌消炎、收缩毛孔，防止皮肤皱 纹和暗疮的产生。 添加抗菌肽Cecropin， 微生肽化民营企业/ 快速修复表皮过薄、受损、暗黄塑型赋妆2004/ 的肌肤。能有效抑菌、褪红肿、活素/激品 广州 排除皮肤毒素、畅通毛细血管，活再生同时可以软化表皮角质，平衡油 液/无痕脂分泌，收缩毛孔，有利于黑头 修护素及粉刺的清除。增强肌肤抵抗 /… 力，防止疤痕增生。 含有水嫩蛋白、矿物质、微量元足跟保化民营企业/ 素、老树叶、抗菌肽等，具有强湿修复妆2007/ 效的滋润保湿作用，帮助干燥皱霜 品 广州 裂部位愈合。促进皮肤再生，柔 软皮肤，防止硬死皮肤的产生， 适用于足部干燥、粗糙、开裂和 变厚的皮肤。 尹姿美 含抗菌肽rh-aFGF， 化民营企业/ 创伤修修复受损细胞、毛囊、血管，促妆2004/ 复型 进伤口愈合。 品 济南 (冻干 粉) 含抗菌肽羊胎素， 深层脱化北京 富含海鲛油、甘草、金缕梅、芦敏祛痘妆 荟等多种中药植物精华，以及生膏 品 物医学最新的科研成果——抗 菌肽，能够快速深层渗透直达根 部，消炎杀菌，清除青春痘、粉 刺和脓包。 18 湖北汇特生物医药技术有限公司 生物抗卫未具体说明用途 民营企业/ 菌多肽 生2003/ 用北京 品 返回目录 5 国家政策和法规 非处方药 非处方药(OTC)指不需要医生开处方，可以直接购买使用的药物。国家OTC领导小组对遴选绿色OTC的原则主要包括:根据现有资料和临床经验证实安全性大的药品;在正常用法与正常剂量时，不产生不良反应，或虽有一般副作用，用药人可以自行觉察，而且停药后可以迅速自行消退的药品;用药前后不需做特殊试验的药品;不易引起依赖性的药品。在我国，审批一个OTC，要三到五年，甚至更长时间，既要进行动物试验，还要进行人体试验，并经过长期的临床验证，确认安全可靠之后，国家食品药品监督管理局才发OTC批文。 保健品 相比之下，保健食品的审批一般比较简单，只要经过小白鼠试验，审批时间一般不超过一年，生产也没有GMP那么严格的规范。 正是因为OTC检测更严格、更规范，一些具有保健作用的产品，也要去认证审批为OTC，以求得到消费者更高的信赖。比如我们很熟悉的六味地黄丸、阿胶补血口服液、乌鸡白凤丸等，都属于OTC产品。 保健食品 2009年新《食品安全法》及其实施条例进一步规范和细化了食品审批程序。新规范中对部分项目增加做人体试验的要求，包括“辅助降血脂功能、抗氧化功能、缓解视疲劳功能、通便功能、对胃黏膜损伤有辅助保护功能”。 饲料和饲料添加剂 依据《兽药和饲料添加剂管理条例》和《新饲料和新饲料添加剂 管理办法 关于高温津贴发放的管理办法稽核管理办法下载并购贷款管理办法下载商业信用卡管理办法下载处方管理办法word下载 》，提交农业部全国饲料办公室审批，专家评审时间不超过六个月，质量复核检验时间不超过三个月。审批内容:1、产品是否属于新饲料或新饲料添加剂，2、产品是否安全、有效、质量可控和不污染环境，3、试验数据是否真实可信，4、质量标准是否科学，5、质量复核检验结果是否符合标准。 兽药 《兽药管理条例》第八条规定:研制新兽药，应当在临床试验前向省、自治区、直辖市人民政府兽医行政管理部门提出申请，并附具该新兽药实验室阶段安全性评价报告及其他临床前研究资料;省、自治区、直辖市人民政府兽医行政管理部门应当自收到申请之日起60个工作日内将审查结果书面通知申请人。第九条规定: 临床试验完成后，新兽药研制者向国务院兽医行政管理部门提出新兽药注册申请并提供有关资料。国务院兽医行政管理部门应当自收到申请之日起10个工作日内，将决定受理的新兽药资 19 湖北汇特生物医药技术有限公司 料送其设立的兽药评审机构进行评审，将新兽药样品送其指定的检验机构复核检验，并自收到评审和复核检验结论之日起60个工作日内完成审查。审查合格的，发给新兽药注册证书，并发布该兽药的质量标准;不合格的，应当书面通知申请人。 返回目录 6 生产方法 目前生产抗菌肽的主要方法有三种:天然提取、人工合成和基因工程方法。 天然抗菌肽主要来自昆虫，但其提取过程甚为复杂。一般需将虫体研磨、离心，上清液再经盐析、葡聚糖凝胶层析等一系列步骤纯化，才能去除其他杂蛋白，且产物浓度和回收率都不甚理想。人工合成方法成本高昂，不适于产业化。用基因工程方法容易获得较高的产量，且后期分离纯化工艺也更简单。因此基因工程方法是最佳选择。 基因工程方法又分为原核表达系统和真核表达系统两种，其中原核表达系统以大肠杆菌为代表，真核表达系统则包括酵母、黑曲霉和微藻等表达系统。 6.1 大肠杆菌表达系统 大肠杆菌表达系统基于大肠杆菌的原核表达系统是迄今在基因工程领域中应用最多、也最完善的系统，但运用该系统表达抗菌肽则遇到很多困难，主要表现在2个方面。一是抗菌肽的宿主细胞毒性。宿主细胞表达的抗菌肽会反馈性地抑制大肠杆菌等宿主细胞的增殖，从而影响抗菌肽的进一步表达;二是容易被降解。由于抗菌肽本身带有大量正电荷，因而对蛋白酶非常敏感，在表达胞中容易被降解，难以实现大量表达。融合表达是解决上述问题的主要方法。有报道称采用融合表达技术制备家蝇肽Mdmcec，获得了11.2 mg/L的产量。但大肠杆菌表达产物均以包涵体的形式存在，需将细胞超声破碎后透析纯化，给后续处理带来困难。 6.2 酵母表达系统 酵母表达系统除了具有繁殖快、易于培养、遗传操作简单、可工业化生产等特点以外，还具有使蛋白折叠、磷酸化、糖基化、酰胺化等修饰能力，避免了蛋白以包涵体形式表达、活性降低等问题。 但在工业应用中仍会显现出一定的局限性，如培养基成本高、容易发生过度糖基化、质粒丢失、拷贝数下降等。另外，某些蛋白的表达量相对较低甚至不能表达;分泌表达产物不均一，存在聚合体、信号肽加工不完全、表达产物降解等。 20 湖北汇特生物医药技术有限公司 6.3 微藻表达系统 一个以藻类为基础的生产系统将会是继大肠杆菌和酵母之后的用于大量生产抗菌肽的新一代表达平台，因为这一系统成本低廉、没有污染，又是可再生的生物发生器，而且可以达到很大的生物量。藻类每英亩产生的生物量比玉米等其他作物的30倍还多。大部分藻类能在简易的条件下生长，如只需水和碳源在阳光下藻类就可以进行光合作用，为其代谢提供能量。由农杆菌介导的基因在藻类中稳定高效表达的系统较之其它表达系统有如下优点:(i)载体能将外源基因集成到藻类细胞中，如小球藻Chlorella vulgaris;(ii)经过稳定的转化可得到转基因的藻类(如图4);(iii)转基因藻类很容易生长到极大的生物量;(iv)真核藻类能完成糖基化修饰。 图 4 微藻表达系统示意图 7 问题与困难 由于抗菌肽分子小，分离纯化较困难，易被蛋白酶降解，因此虽然抗菌肽种类众多，但应用于生产实践中的抗菌肽不多。 制约抗菌肽商业化应用的困难有: A. 抗菌肽的大规模生产问题。由于抗菌肽的天然资源有限，化学合成较为昂贵，因此基因工程方法成为抗菌肽生产的主要手段，但提高抗菌肽的产量和降低成本是目前研究中的瓶颈。 B. 抗菌肽的安全性。目前没有资料表明抗菌肽有体内/外毒性，但许多天然抗菌肽都有溶血性，并且异源抗菌肽应用于其他动物可能引起过敏反应。此外，在使用过程中应注意的是，革兰氏阴性菌在分解后会释放出内毒素，只有某些抗菌肽如LL-37能中和这种毒素损害。最后，还没有资料证明， 21 湖北汇特生物医药技术有限公司 在抗菌肽长期使用后，病源菌是否可能会产生耐药性。 C. 分子改造。抗菌肽结构和功能的关系还有待进一步深入研究，为抗菌肽分子设计提供理论依据。如Shin等人在cecropin A和maginin 2的基础上合成得到的杂合链，得到的杂合肽既有较强的抗菌能力，又有抗真菌能力，且克服了原有的溶血性。 返回目录 8 优势分析 我公司掌握了的一种高效、大量、无污染的生产抗菌肽的方法——微藻抗菌肽技术，并已申报相关专利。这一专利技术带来两大优势: 成本优势 微藻养殖不需要昂贵的培养基，大部分藻类能在简易的条件下生长，只需水、碳源和阳光藻类就可以大量繁殖，并作为生物反应器持续的生产出抗菌肽。藻类培养不需要大型发酵设备，在室外的湖泊、池塘或人工反应池中都可以大量生长，与大肠杆菌或酵母相比少了发酵设备及其使用和维护的成本。与从昆虫或者蛙等天然原料中提取相比，重组表达所得的产物更容易分离纯化，这又为我们节约了下游加工的成本。因此我们在上游制备和下游加工两个环节上都有成本优势。 易于产业化 藻类繁殖迅速，且能够在较小的空间里密集生长，达到极大的生物量。如藻类每英亩产生的生物量比玉米等其他作物的30倍还多。这为产业化奠定了基础，时机成熟时我们很容易将规模扩大。 研发实力强大 依托与美国和国内众多院校和科研院所的合作和自身研发团队的发展，构成了我公司强大的研发实力。与许多国内企业相比我们具有全球视野，吸收和发明国际先进的生物技术，并有相当了能力在较短的时间内将新技术转化为产品。这是我们与大部分国内企业相比所具有的一项突出的优势。 返回目录 9 总结和建议 新药研制动辄耗资千万、耗时近十年，开发抗菌肽新药不符合我公司现阶段的发展要求。但非处方药在审批和生产上的要求均较低，可以考虑列入中长期开发 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 。 饲料添加剂和兽药市场竞争激烈，已有不少同类产品上市。虽然我们有一定的技术优势，但在产品上市初期我们的新技术带来的成本优势与竞争对手的规模优势相抗衡是否能占到上风还是未知数。 目前市面上的抗菌肽保健品都是以昆虫蛋白粉为主的技术粗糙的产品，批文也大多是“食字号”。高端产品市场还处于近似空白的状态，为我们开辟新市场提供了机会。但有一点需要注意，我公司采用微藻基因技术生产的抗菌肽属于“转基因产品”范畴。 22 湖北汇特生物医药技术有限公司 日化产品对“纯天然”、“无毒无害”、“无污染”等“绿色”概念的追逐 越来越热，而抗菌肽提取自藻类正好迎合了“绿色”要求。而市场上抗菌肽 日化产品的竞争集中在化妆品领域，其它方面还没有很成功的抗菌肽产品案 例。 综上，根据国内市场格局结合我公司的实际情况分析，建议如下产品开 发方向: 日化产品 洗手液、口腔清新剂等产品。 保健品 某些藻类如螺旋藻(Spirulina platensis)本身就是保健品， 含有抗菌肽的藻类既可以将抗菌肽提取纯化出来也可以不提取直接作为保 健品。 非处方药 创可贴、洁阴洗液等OTC药品可作为我公司中长期开发的 备选 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。云南白药创可贴2008年销售额达5个亿，2009年约7个亿。 2009年武汉两位研究生用雪蟹中的“甲壳素”制成创可贴月销售额40万。 这些事例说明非处方药不但市场巨大，而且孕育着很多新的机会。 参考文献 1. 陈德术, 王顺建. 抗菌肽的研究进展. 畜牧市场. 2008(09):18-21. 2. 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