第一节 酶在医药领域的应用
酶在医药领域的应用
酶在医药领域的应用非常广泛，它不仅在生物制药、诊断试剂、组织工程等方面发挥着重要作用，还为临床治疗提供了许多新的解决方案。
以下是对酶在医药领域的应用的详细回答：一、生物制药1. 替代疗法：某些疾病，如罕见的遗传病或罕见的癌症，可能没有有效的治疗方法。
然而，通过使用酶工程，我们可以开发出针对这些疾病的替代疗法，例如用酶替代缺失的酶，以恢复正常的生理功能。
2. 疫苗生产：利用酶工程技术，可以高效地生产疫苗，如COVID-19疫苗。
通过表达和纯化特定的病毒蛋白，可以使用酶将它们转化为用于免疫反应的疫苗。
3. 生物类似药物：生物类似药物是针对已经存在的药物的模仿。
它们通常使用酶工程技术来生产这些药物，以提供更高质量和更低成本的替代品。
二、诊断试剂1. 抗原制备：利用酶可以高效率地分解蛋白质和核酸等生物大分子，同时保留所需的功能特性，例如催化活性、抗原性等。
通过特定的基因工程方法表达特定的抗原，可用于制备诊断试剂。
2. 抗体制备：酶同样可以用于制备用于诊断的抗体。
这些抗体通常具有高度特异性和亲和力，用于检测特定生物标志物或疾病状态的抗原。
三、组织工程1. 细胞替代疗法：通过使用酶对组织进行适当的预处理，可以促进细胞的增殖和分化。
这为组织工程和细胞替代疗法提供了新的可能性，如治疗心肌梗塞或软骨损伤。
2. 生物材料辅助再生：利用酶辅助组织再生技术，可以在生物材料表面实现细胞的黏附和增殖。
这为组织再生提供了新的工具和策略。
四、临床治疗1. 酶替代疗法：某些疾病，如血友病和庞贝病等遗传性疾病，可以通过注射特定的酶替代剂进行治疗。
这种方法需要精确的基因工程技术和适当的酶制剂。
2. 酶诱导疗法：对于某些疾病，如自身免疫性疾病或炎症性疾病，可以利用酶作为催化剂来调节免疫反应或细胞功能。
这种治疗方法通常需要特异性酶抑制剂的配合。
3. 合成生物学与细胞疗法：通过使用合成生物学工具，我们可以创建出能够在体内定向诱导、繁殖、编程并持久存在的人源性分泌型表达分泌酶的细胞株或复合体，它们能够在多种类型和病因的基础上催化效应增强炎症细胞的调节效能而治疗许多现有的无法有效解决的顽症难病。
(完整)酶在医药方面的应用
酶在医药方面的应用酶（enzyme)，早期是指in yeast 在酵母中的意思，指由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂。
大多数由蛋白质组成（少数为RNA）。
能在机体中十分温和的条件下，高效率地催化各种生物化学反应，促进生物体的新陈代谢。
生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。
酶是细胞赖以生存的基础。
细胞新陈代谢包括的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。
催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。
能通过降低反应的活化能加快反应速度，但不改变反应的平衡点。
具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。
生物体由细胞构成,每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动，体内的新陈代谢才能进行。
酶是人体内新陈代谢的催化剂，只有酶存在，人体内才能进行各项生化反应。
人体内酶越多，越完整,其生命就越健康。
当人体内没有了活性酶，生命也就结束。
人类的疾病，大多数均与酶缺乏或合成障碍有关。
酶有很多特性：如高效性，酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快;专一性，一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽;多样性,酶的种类很多，大约有4000多种；温和性，是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。
活性可调节性,包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等.有些酶的催化性与辅因子有关。
易变性，由于大多数酶是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱，重金属盐等破坏。
酶的这些性质使细胞内错综复杂的物质代谢过程能有条不紊地进行，使物质代谢与正常的生理机能互相适应．若因遗传缺陷造成某个酶缺损，或其它原因造成酶的活性减弱,均可导致该酶催化的反应异常，使物质代谢紊乱，甚至发生疾病．因此酶与医学的关系十分密切。
每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动，体内的新陈代谢才能进行。
酶是人体内新陈代谢的催化剂，只有酶存在,人体内才能进行各项生化反应。
在生物体内，酶发挥着非常广泛的功能.信号转导和细胞活动的调控都离不开酶，特别是激酶和磷酸酶的参与。
酶在医学领域的应用_课件
工地内堆放材料的地面及行车路段全 部硬底 化，工 地大门 口设立 洗车槽 。保证 车辆出 入方便 安全， 也有利 于文地出 入口冲 洗土方 运输车 辆的轮 胎，避 免运输 车辆轮 胎的淤 泥污染 校院路 面。
（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病
2.乳酸脱氢酶
乳酸脱氢酶广泛存在于各种组织及红细胞中，通常情况下，血 清中该酶含量很低。但在肝癌、急性肝炎、心肌梗死等疾病的患者 血清中，活性显著升高。
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（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病
乳酸脱氢酶广泛存在于各种组织及红细胞中，通常情况下，血清中该 酶含量很低。但在肝癌、急性肝炎、心肌梗死等疾病的患者血清中， 活性显著升高。
2.乳酸脱氢酶同工酶
乳酸脱氢酶有5种同工酶，可采用醋酸纤维薄膜电泳或者琼脂膜电 泳方法进行分离。采用pH为8.4~8.6的巴比妥缓冲液作为点击缓冲液， 电泳后经染色，显出3~5条紫色区带，按照从阳极到阴极端的排列顺序 ，依次为LDH1，LDH2，LDH3,LDH4，LDH5
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用酶做的血糖仪
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酶在医药领域的应用
（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病
血清中酸性磷酸酶的活性测定可以采用定磷法、 测酚法、磷酸麝香草酚呋法、硝基酚磷酸法等。 为做出进一步诊断鉴别血清中增加的酸性磷酸 酶来自的组织器官，可采用某些抑制剂进行选择性 抑制作用。
乙醇和酒石酸对前列腺酸性磷酸酶有显著抑制作用。
Cu2+和甲醛对红细胞酸性磷酸酶的抑制作用显著。
（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病
软骨发育不全等疾病，会引起血清中碱性磷酸 酶活性下降。 血清中酸性磷酸酶的活性测定可以采用与酸性 磷酸酶相同的方法，即定磷法、测酚法、磷酸麝香 草酚呋法、硝基酚磷酸法等，只是将反应的pH调解 到碱性磷酸酶作用的适宜范围。 为做出进一步诊断鉴别血清中增加的酸性磷酸 酶来自的组织器官，可结合其他物理、化学、酶学 等诊断方法。其中，由营养不良引起的佝偻病，此 法诊断比X射线灵敏度还要高。
（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病 3.转氨酶
转氨酶又称氨基转移酶（aminotransferase，EC2.6.1） 是一类催化氨基从一个分子转移到另一个分子的转 移酶类。在疾病诊断方面应用的主要有谷丙转氨酶 和谷草转氨酶，最适作用pH为7.4，最适作用温度 37˚С。
谷丙转氨酶（GPT）又称为丙氨酸转氨酶，它催化丙氨 酸与α-酮戊二酸之间进行氨基转移反应，生成谷氨酸和丙 酮酸。 谷草转氨酶（GOT）又称天冬氨酸转氨酶，它催化天冬 酰胺与α-酮戊二酸之间进行氨基转移反应，生成谷氨酸和 草酰乙酸。
（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病 2.碱性磷酸酶
碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，EC3.1.3.1）是一 种在碱性条件下催化磷酸单酯水解生成无机磷酸的 水解酶。人血清碱性磷酸酶的最适PH为9.5~10，最 适作用温度37˚С。 碱性磷酸酶在体内分布广泛，特别是骨骼组织、 牙齿、肾脏、和小肠中含量较高等组织。 主要由造骨细胞产生，对于佝偻病、骨骼软化症、 骨瘤、骨骼广泛性转移癌等骨骼疾病患者，以及甲 状旁腺功能亢进、黄疸型肝炎疾病患者，血清中碱 性磷酸酶的活性都会升高。
酶在生物医学中的应用
酶在生物医学中的应用酶是一种能够催化化学反应，加速生物体代谢的生物催化剂，它在生物医学领域中具有重要的应用价值。
本文将探讨酶在生物医学中的应用，包括其在医疗、生命科学和环境保护领域的应用。
一、酶在医疗领域的应用酶在医疗领域中的应用非常广泛。
在临床检测中，酶可以用于检测各种疾病的标志物，例如血糖酸激酶可以用于检测糖尿病，肝脏酶可以用于检测肝脏疾病。
此外，酶还可以用于制药工艺中的药物合成和纯化。
例如，青霉素合成的过程中需要用到酶催化反应，酶稳定性和高催化效率使得它在药物合成中得到广泛应用。
二、酶在生命科学领域的应用在生命科学领域中，酶的应用主要体现在分子生物学、基因工程和蛋白质工程等方面。
在分子生物学中，酶可以用于DNA重组和测序等技术中。
例如，限制性内切酶可以用于切割DNA分子，DNA聚合酶可以用于扩增DNA分子，并且聚合酶链反应（PCR）还可以用于DNA的快速扩增。
在基因工程领域中，酶可以用于构建基因表达系统以及基因克隆。
例如，质粒DNA构建中常用的限制性内切酶可以用于切割DNA分子，以便于进行基因表达和转染，通过酶切解决DNA片段的缺口或者黏合，最终实现基因水平的操作。
在蛋白质工程领域中，酶可以被用来改变蛋白质的结构和功能。
例如，蛋白质合成的过程中，特定的酶可以被用来抽取蛋白质的特定区域或是降解特定部分，从而得到定制化的蛋白质。
三、酶在环境保护领域的应用在环境保护领域中，酶的应用主要是利用酶的稳定性和催化效率，将废水处理成为可回收利用的水资源。
酶可以被使用在制浆造纸、纺织、印染、食品加工和医药制品等行业的废水处理中。
酶对环境的破坏性比化学物质要少，同时处理效率高、成本低，因此它是一种比较理想的环保技术手段。
但是，由于酶在生态系统中的作用机制还存在待扩充和深入研究，因此需要在应用中谨慎考虑。
综上所述，酶在生物医学领域中的应用可谓丰富多样，从医疗、生命科学到环保技术，都能够看到它的身影。
然而，酶应用的研究和实践仍然需要在科技创新和加强交流等方面取得更多的突破和进步，以满足人们对医疗、生命科学和环保技术的不断需求。
酶在医药方面的应用
酶在医药方面的应用酶在医药方面的应用酶（enzyme），早期是指in yeast 在酵母中的意思，指由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂。
大多数由蛋白质组成（少数为RNA）。
能在机体中十分温和的条件下，高效率地催化各种生物化学反应，促进生物体的新陈代谢。
生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。
酶是细胞赖以生存的基础。
细胞新陈代谢包括的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。
催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。
能通过降低反应的活化能加快反应速度，但不改变反应的平衡点。
具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。
生物体由细胞构成，每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动，体内的新陈代谢才能进行。
酶是人体内新陈代谢的催化剂，只有酶存在，人体内才能进行各项生化反应。
人体内酶越多，越完整，其生命就越健康。
当人体内没有了活性酶，生命也就结束。
人类的疾病，大多数均与酶缺乏或合成障碍有关。
酶有很多特性：如高效性，酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快；专一性，一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽；多样性，酶的种类很多，大约有4000多种；温和性，是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。
活性可调节性，包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共催化6-磷酸葡萄糖异构化生成6-磷酸果糖的异构酶。
急性肝炎患者，血清中该酶活性极度升高；心肌梗死、急性肾炎、脑溢血患者，该酶活性明显升高；胆碱酯酶是催化胆碱酯水解，生成胆碱和有机酸的水解酶。
正常情况下，在某个个体体内其活性基本维持在一定范围内。
当出现传染性肝炎、肝硬化、风湿、营养不良等病症时，血清中胆碱酯酶的活性下降。
和利用酶来测定体液中某些物质的变化来诊断疾病，如利用葡萄糖氧化酶检测葡萄糖的含量，进行糖尿病诊断；利用尿素酶测定尿素含量，从而诊断肝脏、肾脏病变；利用胆固醇氧化酶测定血液中胆固醇的含量，从而诊断高血脂等疾病；利用谷氨酰胺酶测定脑脊液中谷氨酰胺含量，进行肝硬化、肝昏迷的诊断；利用DNA 聚合酶检测基因是否正常，进行基因诊断、检测癌基因。
酶在医学上的应用
酶在医学上的应用
酶作为生物催化剂，在医学领域有着广泛应用。
它们不仅在生产
医药，制备生化试剂和诊断试剂中发挥着作用，也在治疗疾病和防止
病毒感染中担任重要角色。
首先，酶在医药生产中起着重要的作用。
例如，酶可以用来生产
抗生素药剂，如链霉素和青霉素等。
此外，酶在生产激素和抗癌类药
物中也发挥着重要作用。
通过酶催化反应，生产出来的药物更加纯净，活性更高，从而提高了药效。
同时，酶也广泛用于制备生化试剂和诊断试剂。
例如，血糖仪、
血脂仪等测量血液参数的设备都需要含有葡萄糖酸化酶和胆固醇酯化
酶等酶类。
这些酶实现了快速、准确地测量血液成分的能力，有助于
医生准确诊断疾病。
此外，酶在疾病治疗中也有着独特的应用。
例如，胰岛素酶可以
分解胰岛素，用于支持糖尿病患者的治疗；抗凝剂利用酶抑制凝血酶
的生成来预防血栓形成。
同样，酶也被广泛应用于心脏病、癌症和多
种代谢性疾病的治疗中。
除此之外，酶在防止病毒感染中也有重要作用。
例如，病毒可以
通过破坏宿主细胞膜进入细胞。
而酶在制备膜蛋白、抗体等疫苗时，
具有促进细胞成分保持完整的作用，提高病毒感染的抵抗力。
总之，酶以其高效稳定的特点在医学领域得到广泛应用。
未来，
酶的研究将为人类的疾病治疗、健康管理带来更多的新思路和新方法。
酶在医药领域的应用
酶在医药领域的应用
酶在医药领域有许多应用。
以下是其中一些主要应用：
1. 酶替代疗法：某些遗传性酶缺乏病例中，可以通过给患者注射缺乏的酶来补充缺失的功能酶。
例如，使用胰岛素酶代替糖尿病患者缺乏的胰岛素。
2. 酶诊断：酶可以用于诊断疾病。
例如，某些疾病会导致特定酶的活性发生变化，在实验室检
测中可以借助这些变化来诊断疾病。
3. 酶治疗：酶可以用于治疗某些疾病。
例如，产生基因突变导致无法代谢特定物质的遗传代谢病，可以通过酶治疗提供缺失的酶来帮助病人实现代谢物的正常处理。
4. 体外诊断试剂：酶可以用于体外诊断试剂的制备。
例如，酶-linked 免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay，简称ELISA）是一种常见的体外诊断试剂，用于检测血液中特定
抗体或抗原的存在与否。
5. 生物传感器：酶可以用于构建生物传感器，用于检测生物体内的特定化学物质。
例如，葡萄
糖酶可以用于测量血液中的葡萄糖浓度，并用于糖尿病患者的血糖监测。
总而言之，酶在医药领域扮演着重要角色，用于诊断、治疗和监测各种疾病。
随着科学和技术
的发展，酶在医药领域的应用前景将进一步拓展。
酶在医药领域的应用
——第一节 王健强等
目录
• 1 用酶进行疾病的诊断 • 2 用酶进行疾病预防和治疗 • 3 用酶制造药物
• • • •
医药领域酶的特点： 种类多 用量少 Nhomakorabea效率高用酶进行疾病的诊断
• 酶学诊断：指通过酶的催化作用测定体内某些物 质含量的变化，或者通过体内原有酶活力的变化 情况进行疾病诊断的方法。 • 两种方法： 根据体内原有酶活力的变化来诊断 某些疾病，如酸性磷酸酶，碱性磷酸酶，转氨酶， 乳酸脱氨酶，胆碱酯酶，端粒酶等。 利用酶来测定体内某些物质含量的变化，从而诊 断某些疾病，如进行糖尿病，高脂血症，肝硬化， 肝昏迷等疾病的诊断
预防
治疗
• 央视蛇年春晚，邓鸣贺和邓鸣璐兄妹俩在创意 节目《剪花花》中扮演的年画娃娃，着实惹人爱。 不过日前却传出消息，称哥哥邓鸣贺罹患白血病， 目前在北京儿童医院血液科住院。
邓鸣贺和邓鸣璐
用酶制造药物
• • • • • • 用青霉素酰化酶制造半合成抗生素 用β- 络氨酸酶制造多巴 用核苷磷酸化酶制造阿糖腺苷 用无色杆菌蛋白酶制造人胰岛素 用多核苷酸磷酸化酶生产聚肌胞 用β-D葡萄糖苷酶制造抗肿瘤人身皂苷
制药
帕金森症：是一种大脑中枢神经 系统发生病变的老年性疾病 主要症状：为手指颤抖，肌肉僵 硬，行动不便 病因：由于遗传原因或人体代谢 失调，不能由酪氨酸生成多巴或 多巴胺（一种神经传递介质）所 致。 方法：用β- 络氨酸酶制造多巴， 来控制该病。
The end,thank you!
酶在医药方面的应用
❖ 在人体的正常细胞内（除了生殖细胞和干细胞等以外）。 端粒酶的生物合成和酶活性都受到抑制。而在癌细胞中却 可明显的检测到端粒酶的活性。
❖ 由于酶具有专一性强、高效性、作用条件温和等显著的催化特点，酶学诊断 已经发展为可靠、简便又快捷的诊断方法。
（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病
酸性磷酸酶
❖ 酸性磷酸酶是一种在酸性条件下催化磷酸单酯水解生成无机磷酸 的水解酶。人血清中酸性磷酸酶的最适PH为5~6，最适作用温度为 370C。
❖ 正常人血清中的酸性磷酸酶来源于骨、肝、肾、脾、胰等组织， 故不论男、女、老、幼，其含量大致相同。
无色杆菌蛋白酶制造人胰岛素
❖ 无色杆菌蛋白酶可以特异性地催化胰岛素B链羧基末端上的氨基酸置换反应， 由猪胰岛素（Ala-30）转变为人胰岛素（Thr-30),以增加疗效。
❖ 人胰岛素与猪胰岛素只有在B链第30位的氨基酸不同。在无色杆菌蛋白酶的作 用下，首先将猪胰岛素第30位的丙氨酸（Ala-30）水解除去，生成去丙氨酸B30的猪胰岛素，再在同一酶的作用下使之与苏氨酸丁酯偶联，然后用三氟乙 酸和甲苯醚除去丁醇，即得到人胰岛素
❖ nNDP====RNAn+nPi
❖ RNAn+核苷二磷酸== RNAn+1+磷酸
❖ 该酶可以催化肌苷酸聚合生成聚肌苷酸（poly I）,也可以催化胞苷酸聚合生成聚胞苷 酸（poly C），还可以催化肌苷酸和胞苷酸混合聚合生成混聚肌胞（poly IC）等。
酶在医学方面的应用
治疗心肌梗塞，结膜下出血，黄斑部出血 治疗血栓性静脉炎，咳痰，血肿，下出血，骨折
• 治疗青霉素引起旳变态反应
L-天冬酰胺酶酵母等
治疗白血病 预防辐射损伤，治疗红斑狼疮，皮肌炎，结肠炎
• 治疗多种出血病
胶原酶 右旋糖酐酶 胆碱酯酶 溶纤酶
四、酶固定化用于新型药物设 计和要素筛选
（一）药用酶固定化
制备药用固定化酶旳措施诸多, 但目前采用较多 旳是微囊化包埋法, 即将酶溶液包裹在半透膜内, 制 成微球或微囊旳剂型。这种剂型既可预防酶脱落或直 接与微囊外环境接触, 又能使小分子底物迅速透过膜 与酶接触, 其反应产物也能扩散到膜外。
药用酶固定化应用
• （1）固定于体内法 将某一种固定化酶植入或包埋于人 体某一组织中, 让其长久发挥作用。例如：门冬酸胺酶对 白血病有一定疗效, 若将其与人造血管材料制成固定化酶, 再植入人休某一段动脉中, 可大大改善白血病人旳症状。
• （2）自因为体内法 ,经过口服入胃肠道。如吞服固定化 脉酶与尿酸酶微囊可治疗尿毒症。当人旳肾脏功能衰竭时, 就不能及时排出体内新陈代谢旳最终产物, 如尿素和尿酸 等, 造成多种中毒症状。脉酶能够把尿素转化成NH4+和 HCO3—, 并将有毒旳NH4+结合到含氮化合物中, 消除毒性； 尿酸酶把尿酸成尿液排出。服酶和尿酸酶微囊能长久、有 效地发挥解毒作用。
其作用机制为：竞争 性克制位于小肠旳多种α葡萄糖苷酶，使淀粉类分 解为葡萄糖旳速度减慢， 从而减缓肠道内葡萄糖旳 吸收，降低餐后高血糖。
α-葡萄糖苷酶克制剂作为调整血糖旳 药物，与其他药物配合治疗糖尿病。
有了α-葡萄糖苷酶克制剂，糖尿病患 者能够开口大吃了~！
连任了， 我再吃~~
FUC K!
酶在医药方面的应用
酶在医药方面的应用酶（enzyme,早期是指in yeast在酵母中的意思，指由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂。
大多数由蛋白质组成（少数为RNA ）。
能在机体中十分温和的条件下, 高效率地催化各种生物化学反应, 促进生物体的新陈代谢。
生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。
酶是细胞赖以生存的基础。
细胞新陈代谢包括的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。
催化特定化学反应的蛋白质、RNA 或其复合体。
能通过降低反应的活化能加快反应速度, 但不改变反应的平衡点。
具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。
生物体由细胞构成, 每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动,体内的新陈代谢才能进行。
酶是人体内新陈代谢的催化剂,只有酶存在,人体内才能进行各项生化反应。
人体内酶越多,越完整,其生命就越健康。
当人体内没有了活性酶, 生命也就结束。
人类的疾病, 大多数均与酶缺乏或合成障碍有关。
酶有很多特性：如高效性,酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快；专一性, 一种酶只能催化一种或一类底物,如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽；多样性, 酶的种类很多, 大约有4000 多种；温和性, 是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。
活性可调节性,包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等。
有些酶的催化性与辅因子有关。
易变性，由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱，重金属盐等破坏。
酶的这些性质使细胞内错综复杂的物质代谢过程能有条不紊地进行，使物质代谢与正常的生理机能互相适应．若因遗传缺陷造成某个酶缺损，或其它原因造成酶的活性减弱，均可导致该酶催化的反应异常，使物质代谢紊乱，甚至发生疾病．因此酶与医学的关系十分密切。
每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动，体内的新陈代谢才能进行。
酶是人体内新陈代谢的催化剂，只有酶存在，人体内才能进行各项生化反应。
在生物体内，酶发挥着非常广泛的功能。
酶在医学领域的应用
（二） 酶在疾病治疗方面的应用
酶 名 来 源 用 途
淀粉酶
蛋白酶 脂肪酶 纤维素酶 溶菌酶 尿激酶 链激酶 青霉素酶
胰脏、麦芽、微生物
胰脏、胃、植物、微 生物 胰脏、微生物 霉菌 蛋清、细菌 人尿 链球菌 蜡状芽孢杆菌
治疗消化不良，食欲不振
治疗消化不良，食欲不振，消炎，消肿， 除去坏死组织，促进创伤愈合，降低血压 治疗消化不良，食欲不振 治疗消化不良，食欲不振 治疗各种细菌性和病毒性疾病 治疗心肌梗塞，结膜下出血，黄斑部出血 治疗血栓性静脉炎，咳痰，血肿，下出血， 骨折 治疗青霉素引起的变态反应
酶大部分是蛋白质,为什么有口服的酶呢？
• 预防和治疗辐射的酶类：超氧化物歧化酶（SOD） 具有抗氧化、 抗衰老、抗辐射的作用，用于辐射损伤的预防和治疗，对风湿性 关节炎、肺气肿、红斑狼疮等疾病疗效显著。
2016/6/11
•
抗凝和促凝的酶类：这一类酶都是从血液中提取出来的治疗血栓性 或出血性疾病，凝血酶的作用是促使血中纤维蛋白元变成不溶性纤 维蛋白,从而促使血液凝固，防止微血管出血。纤维蛋白溶解酶的作 用是溶解血块，治疗血栓静脉炎、冠状动脉栓塞等。
（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病
3.葡萄糖磷酸异构酶
葡萄糖异构酶是催化6-磷酸葡萄糖异构化生成6-磷酸果糖的异 构酶。急性肝炎患者，血清中该酶活性极度升高；心肌梗死、急性 肾炎、脑溢血患者，该酶活性明显升高。
（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病
4.端粒酶
端粒酶是催化端粒合成和延长的酶。端粒酶是一种核糖核蛋白 ，含有蛋白质和RNA两种基本成分。 通常，细胞内端粒酶合成和酶活性受到抑制（除生殖细胞和干 细胞）。而癌细胞中能明显检测出端粒酶的活性。 通常采用端粒重复序列扩增法（TRAP）检测
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（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病
乳酸脱氢酶同工酶活性的疾病诊断
乳酸脱氢酶同工酶
LDH1 LDH2 LDH3 LDH4 LDH5
疾病与酶活性变化
心肌梗死、恶性贫血，活性增高 白血病、肌肉萎缩患者，活性增高 白血病、淋巴肉瘤、肺癌患者，活性增高 转移性肝癌、结肠癌患者，活性增高 肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、心肌梗死、外伤、 骨折患者，活性增高 PPT课件
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可消炎的酶类：这种酶大多数都是蛋白质水解酶，能够分解发炎部位纤维蛋 白的凝结物，消除伤口周围的坏疽、腐肉和碎屑，主要有胰蛋白酶、糜蛋白 酶、双链酶，α-淀粉酶、胰脱氧核糖核酸酶等。
溶菌酶也是一种消炎的酶，还有抗菌、消炎、镇痛等作用
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（三）用于制造药物的酶
• 利用酶的催化作用将前体物质转变为药物的技术过程称为药物的 酶法生产。酶在药物制造方面的应用日益增多。现已有不少药物 包括一些贵重药物都是由酶法生产的。
谷丙转氨酶/谷草 转氨酶 醛縮酶 胃蛋白酶 磷酸葡糖变位酶 乳酸脱氢酶
肝病、肝硬化、有机磷中毒、风湿等，活力下降 前列腺癌、肝炎、红血球病变时，活力升高 佝偻病、软骨化病、骨瘤、甲状旁腺机能亢进时，活力升高； 软骨发育不全等，活力下降 肝病、心肌梗塞等，活力升高
急性传染性肝炎、心肌梗塞，血清中酶活力显著升高 胃癌，活力升高；十二指肠溃疡，活力下降 肝炎、癌症，活力升高 肝癌、急性肝炎、心肌梗塞，活力显著升高；肝硬化，活力 PPT课件 正常
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（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病
3.葡萄糖磷酸异构酶
葡萄糖异构酶是催化6-磷酸葡萄糖异构化生成6-磷酸果糖的异 构酶。急性肝炎患者，血清中该酶活性极度升高；心肌梗死、急性 肾炎、脑溢血患者，该酶活性明显升高。
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• 传统方法：从动物血液、大蒜、青梅等植
物中提取
• 改良方法：通过微生物发酵得到
三、用酶制造药物
• 酶在药物制造方面的应用是利用酶的催化
作用将前体物质转变为药物。这方面的应 用日益增多。现已有不少药物包括一些贵 重药物都是由酶法生产的。
脂肪酶 纤维素酶 溶菌酶 尿激酶 链激酶 链道酶（链球 菌DNA酶） 青霉素酶 L-天冬酰胺酶 超氧化歧化酶
胰、微生物 霉菌 蛋清、细菌 人尿 链球菌 链球菌
蜡状芽孢杆菌 大肠杆菌 微生物、植物、动物血 液、肝等 动物、细菌、酵母等 细菌 微生物 细菌 蚯蚓 胰 胰 牛肾
治疗青霉素引起的变态反应 治疗白血病 预防辐射损伤、治疗红斑狼疮、皮肌炎、结肠炎、氧中毒
2. 酶工程技术在抗生素生产中的应 用
• 现代酶工程具有技术先进、厂房设备投资小、工艺简单、
能耗低、产品收率高、效率高、效益大和污染小等优点， 正日益成为化工医药工业应用方面的主力军。以往采用化 学合成、微生物发酵及生物材料提取等传统技术生产的药 品，皆可通过现代酶工程生产，甚至可获得传统技术不可 能得到的昂贵药品，如人胰岛素、McAb、IFN、 APA、 能得到的昂贵药品，如人胰岛素、McAb、IFN、6-APA、 7-ACA及7-ADCA等。特别是在有机酸如柠檬酸、L-苹果酸、 ACA及 ADCA等。特别是在有机酸如柠檬酸、L L-乳酸；氨基酸如L-天冬氨酸、L-笨丙氨酸、L-色氨酸以 乳酸；氨基酸如L 天冬氨酸、L 笨丙氨酸、L 及药物产品如1,6及药物产品如1,6-磷酸果糖、头孢菌素及工业酒精的产生 方面都可应用酶工程技术进行规模化生产，固定化基因工 程菌、工程细胞以及固定化技术与连续生物反应器的巧妙 结合，将导致整个发酵工业和化学合成工业的根本性变革。
二、用酶进行疾病的治疗
• 酶可以作为药物治疗多种疾病，用于治疗
疾病的酶统称药物酶。药用酶具疗效显著、 副作用小的特点，其应用越来越广泛
• 用酶治疗消化不良 • 用酶治疗各种炎症 • 用酶治疗辐射损伤 • 用酶治疗白血病 • 用酶治疗血栓性疾病 • 治疗出血性疾病 • 治疗病毒性疾病
酶名 淀粉酶 蛋白酶
• 我国用固定化大环内酯4-丙酯化酶将螺旋霉 我国用固定化大环内酯4
素转化为丙酰螺旋霉素，用固定化生产米 卡链霉菌突变菌株也可完成产品的转化。 应用酶工程可以制造6 氨基青霉烷酸(6应用酶工程可以制造6-氨基青霉烷酸(6APA)[青霉素酰化酶] APA)[青霉素酰化酶]，7-氨基头孢烷酸(7氨基头孢烷酸(7ACA)[头孢菌素酰化酶]，头孢菌素IV[头孢 ACA)[头孢菌素酰化酶]，头孢菌素IV[头孢 菌素酰化酶],7氨基脱乙酰氧头孢烷酸(7菌素酰化酶],7氨基脱乙酰氧头孢烷酸(7ADCA)[青霉素V酰化酶] ADCA)[青霉素V酰化酶]，脱乙酰头孢菌素 [头孢菌素乙酸醋酶]，近年来还进行固定化 头孢菌素乙酸醋酶] 产黄青霉[青霉素合成酶系] 产黄青霉[青霉素合成酶系]细胞生产青霉素 的研究，青霉素和头孢菌素前体物的合成 的最新工艺也采用酶工程的方法。
来源 胰、麦芽、微生物 胰、胃、植物、微生物
用途 治疗消化不良、食欲不振 治疗消化不良、食欲不振，消炎消肿，除去坏死组织，促进 创伤愈合，降低血压 治疗消化不良、食欲不振 治疗消化不良、食欲不振 治疗各种细菌性和病毒性疾病 治疗心肌梗死、结膜下出血、黄斑部出血 治疗血栓性静脉炎、咳痰、血肿、皮下出血、骨折、外伤 治疗炎症、血管栓塞、清洁外伤创面
酶
主要来源
用途
青霉素酰化酶 11—羟化酶 L-酪氨酸转氨酶 -酪氨酸酶 -甘露糖苷酶
微生物
制造半合成青霉素和头孢菌素
霉菌
制造氢化可的松
细菌
制造多巴（L-二羟苯丙氨酸）
植物
制造多巴
链霉菌
制造高效链霉素
核苷磷酸化酶
微生物
生产阿拉伯糖酰嘌呤核苷（阿糖酐酰）
酰基氨基酸水解酶 5’-磷酸二酯酶
微生物
生产L-氨基酸
二）动物细胞酶
• 溶菌酶
该酶广泛存在于人体多种组织中，鸟类和家 禽的蛋清、哺乳动物的泪、唾液、血浆、尿、乳 汁等体液以及微生物中也含此酶，其中以蛋清含 量最为丰富。可作为一种具有杀菌作用的天然抗 感染物质。有抗菌、抗病毒、止血、消肿止痛及 加快组织恢复功能等作用。临床用于慢性鼻炎、 急慢性咽喉炎、口腔溃疡、水痘、带状疱疹和扁 平疣等。也可与抗菌药物合用治疗各种细菌和病 毒感染。口服和肌注均有效。
凝血酶 胶原酶 右旋糖酐酶 胆碱酯酶 溶纤酶 弹性蛋白酶 核糖核酸酶 尿酸酶
治疗各种出血病 分解胶原，消炎，化脓，脱痂，治疗溃疡 预防龋齿 预防皮肤病。支气管严、气喘 溶血栓 治疗动脉硬化、降血酯 抗感染，祛痰，治肝癌 治疗痛风
大宝明天见，大宝天天见！
超氧化物岐化酶（SOD） 超氧化物岐化酶（SOD）
• β-内酰胺环是青霉素
的有效成分，若对青 霉素分子进行改造， 可通过三种途径，即 更换侧链、改造羧基 和改造母核，一般第 一种较多。
美国耶鲁大学医学院的研究人员在最新一期 《临床检查杂志》上报告说，这种酶名为 临床检查杂志》 脯氨酰羧肽酶，其作用是调节人体内黑素 细胞刺激素，而这种激素能遏制人的饥饿 感，同时让人保持精力充沛。当脯氨酰羧 肽酶被抑制时，黑素细胞刺激素会保持在 较高水平，从而起到遏制食欲的作用。
酶工程的应用——抗生素的生产 酶工程的应用——抗生素的生产
酶工程的应用是在特 定的条件下通过酶的催化 作用，获得所需产品或者 除去不良物质的技术过程。 青霉素在临床应用初期， 敏感的金黄色葡萄球菌达 90％以上，疗效显著。但 90％以上，疗效显著。但 长期广泛使用后，就出现 了大量耐青霉素的耐药菌 株。为此，科学家设法通 过酶制剂(青霉素酰化酶) 过酶制剂(青霉素酰化酶) 来改造青霉素的分子结构， 进而研制出新型的青霉素 (氨苄青霉素)。 氨苄青霉素)
主要通过破坏细胞壁中的N 主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和 N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键，使细 乙酰氨基葡糖之间的β 1,4糖苷键，使细 胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导 致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。 溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结 合，与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐， 合，与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐， 使病毒失活。因此，该酶具有抗菌、消炎、 抗病毒等作用。
第一节 酶在医药领域的应用
• 用酶进行疾病的诊断 • 用酶进行疾病的治疗 • 用酶制造各种药物
在医药领域使用的酶具有种类多、用量少、 效率高等特点
一、用决定
了疾病的治疗效果。由于酶具有专一 性强、催化效率高、作用条件温和等 显著的催化特点，酶学诊断已经发展 成为可靠、简便又快捷的诊断方法。
人参皂苷RH2——抗肿瘤研究的新成果 人参皂苷RH2——抗肿瘤研究的新成果
• 对于恶性肿瘤，目前主要依靠手术、放疗和化疗
进行医治。绝大多数化疗药物的细胞毒性缺乏特 异性，在杀伤肿瘤细胞的同时，往往无选择地杀 伤正常细胞，特别是增生活跃的造血干细胞。正 常细胞的损伤常导致严重的并发症，患者的免疫 力急剧下降，造成恶心、呕吐、脱发、食欲不振、 血小板及白细胞下降，身体极度消瘦等症状，给 患者带来极大的痛苦，也影响治疗效果。因此， 近年来从天然药物中寻找高效低毒的抗肿瘤药物 成为研究热点。
现将存在的一些酶活力变化与疾病关系简单 介绍如下： 1、酸性磷酸酶 前列腺癌者常显著升高，故血清ＡＣＰ测 前列腺癌者常显著升高，故血清ＡＣＰ测 定主要用于本病的辅助诊断。甲亢、 定主要用于本病的辅助诊断。甲亢、乳腺 癌、溶血性贫血、骨硬化症亦可升高，但 溶血性贫血、骨硬化症亦可升高，但 程度不及前列腺癌。
橘青霉等微生物
生产各种氨基酸
多核苷酸磷酸化酶
微生物
生产聚肌胞甘酸、聚集甘酸
无色杆菌蛋白酶
细菌
由胰岛素（Ala30）转变为人胰岛素（Thr30） 生产核苷酸
核糖核酸酶
微生物
蛋白酶 -葡萄糖苷酶
动物、植物、微生物
生产L-氨基酸
曲霉菌等微生物
生产人参皂苷-Rh2
一）植物细胞培养产酶
首先选择适宜的植物外植体，经诱导、 选育得到优良的植物细胞，再在人工控制 条件的生物反应器中培养植物细胞，以生 产色素、香精和药物等次级代谢物。植物 细胞培养不受地理环境和气候条件等的影 响，具有生产周期短、产率高等显著特点， 已经发展成为生物工程研究和开发的重要 领域。
1. 基本酶工程技术
1）固定化酶和固定化细胞 将酶或细胞通过物理或化学方法固定在水溶性或非水 溶性的膜状、颗粒状、管状的载体上，称为固定化酶或固 定化细胞。我国研制过的固定化酶(细胞)已有50种左右， 定化细胞。我国研制过的固定化酶(细胞)已有50种左右， 分为三种类型：固定化单酶或含特定酶的细胞、固定化双 酶、固定化各类激酶构成ATP再生系统。一般能明显地提 酶、固定化各类激酶构成ATP再生系统。一般能明显地提 高酶对热与酸碱度的稳定性。固定化的方法主要有吸附、 共价结合、包埋和选择性热变性等。目前又发展了利用光、 辐射等物理技术和定点固定化技术固定酶[]。在制药工业 辐射等物理技术和定点固定化技术固定酶[]。在制药工业 中包埋法应用较多，其次是吸附法。
3) 酶的化学修饰
酶的化学修饰是指利用化学手段将某 些化学物质或基团结合到酶分子上，或将 酶分子的某部分删除或置换，改变酶的理 化性质，最终达到改变酶的催化性质的目 的。
4) 酶标药物
近来，人们可以根据药物在生物体内 可能的作用目标(如酶或受体) 可能的作用目标(如酶或受体)来设计药物， 由此获得的药物被称为酶标药物。目前， 这种设计方法已成为药物设计的主流，在 新药设计中发挥了巨大作用。
谷丙转氨酶 谷草转氨酶 谷氨酰转肽酶