【管理资料】生物技术制药——第六章-酶工程制药汇编

➢ 主要品种有青霉素酶、过氧化氢酶和组织胺酶 等。
酶的基础知识
（一）酶是生物催化剂
✓酶是生物细胞产生的、具有催化能力的
生物催化剂。
✓催化高效性 ✓专一性：结构专一性；立体异构专一性 ✓酶具有不稳 酶
结合酶
（全酶）= 酶蛋白 + 辅因子
辅酶 与酶蛋白结合得比较松的小分子有机物。
辅因子
辅基 与膜蛋白结合得紧密的小分子有机物。 金属激活剂 金属离子作为辅助因子。
反应检测； c、酶生产中基因工程技术的应用及遗传修饰酶的研究； d、酶的分子改造和化学修饰，结构与功能的研究； e、有机相中酶反应的研究； f、酶的抑制剂、激活剂的开发与应用研究； g、抗体酶、核酸酶的研究； h、模拟酶、合成酶及酶分子的人工设计、合成研究。
酶的来源
从生物体中提取分离 化学合成：固相合成多肽技术
生物技术制药——第六章-酶工 程制药
酶工程简介
酶工程的名称出现在20世纪20年代，主要指 自然酶制剂在工业上的规模应用。
1953年，德国人提出了酶固定化技术 。 1969年，日本人用固定化技术拆分了DL-氨
基酸。 1971年，第一届国际酶工程会议提出酶工程
的主要内容： 酶的生产、分离纯化、酶的 固定化、酶及固定化的反应器、酶和固定 化酶的应用。
通过各种遗传变异的手段，培育出新的高产 菌株。 所以，目前工业上应用的酶大多采用微生物 发酵法来生产。
酶的生产菌
作为一个优良的产酶菌种应具备以下几点要求： 繁殖快、产酶量高，酶的性质应符合使用要求，而
且最好是产生胞外酶的菌。 不是致病菌，在系统发育上与病原体无关，也不产
生有毒物质。这一点对医药和食品用酶尤为重要。 产酶性能稳定，不易变异退化，不易感染噬菌体。 能利用廉价的原料，发酵周期短，易于培养。
➢ 其他产酶菌：青霉菌、木霉菌、根霉菌、链霉 菌等
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酶在医药领域的应用
➢ 1.在疾病诊断方面的应用 ✓ 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，具有广阔的应用前 景。 ✓ 酶学诊断方法包括两个方面，一是根据体内原有 酶活力的变化来诊断某些疾病，二是利用酶来测 定体内某些物质的含量，从而诊断某些疾病。
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➢ 消化类：研究最早，是品种最 多的一类酶.
➢ 在这一类酶中主要有胃蛋白酶、 胰酶、淀粉酶、纤维素酶、木 瓜酶、凝乳酶、无花果酶、菠 萝酶等。
健美生消化酶—帮助肠胃蠕动
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➢ 抗炎净创类：目前在治疗上发展最快，用途最广 的一种。
➢ 多数是蛋白质水解酶，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。
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➢ (1)根据体内酶活力的变化诊断疾病: ➢ 一般健康人体内所含有的某些酶的量是恒定在
某一范围的。当人们患上某些疾病时，则由于 组织、细胞受到损伤或者代谢异常而引起体内 的某种或某些酶的活力发生相应的变化。故此， 可以根据体内某些酶的活力变化情况，而诊断 出某些疾病。
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➢ (2)用酶测定体液中某些物质的变化诊断疾病： ➢ 人体在出现某些疾病时，由于代谢异常或者某些
组织器官受到损伤，就会引起体内某些物质的量 或者存在部位发生变化。通过测定体液中某些物 质的变化，可以快速、准确地对疾病进行诊断。 酶具有专一性强、催化效率高等特点，可以利用 酶来测定体液中某些物质的含量变化，从而诊断 某些疾病。
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➢ 2.在疾病治疗方面的应用-酶类制剂
✓ 酶可以作为药物治疗多种疾病，用于治疗疾病 的酶称为药用酶。药用酶具有疗效显著，副作 用小的特点，在疾病的治疗方面的应用越来越 广泛
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必需基团：这些基团若经化学修饰使其改变，则酶的活 性丧失。
活性部位：酶分子中直接与底物结合，并和酶催化作用 直接有关的部位。
活性部位
结合基团
专一性
必需基团
催化基团 催化性质
维持酶的空间结构
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现代酶工程的主要内容
a、酶的分离纯化、大批量生产及新酶和酶的应用开发； b、酶和细胞的固定化及酶反应器的研究，包括酶传感器、
➢ 其中有些酶能够分解脓液中的核蛋白使成简单的 嘌呤和嘧啶，降低脓液的粘性、达到净洁创口、 消除痴皮、排除脓液抗炎消肿的目的。
➢ 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。
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➢ 血凝和解凝类：这类酶都是从血液中提取出来的。 ➢ 凝血酶的作用是促使血中纤维蛋白元变成不溶性
细胞破碎分离得到。在工业上用于生产谷氨酸脱羧 酶、天门冬氨酸酶、青霉素酰化酶、β-半乳糖苷 酶 ➢ 枯草杆菌：主要用于生产α-淀粉酶、β-葡萄糖氧 化酶、碱性磷酸脂酶。
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➢ 啤酒酵母：用于酿造啤酒、酒精、饮料、面包 等
➢ 曲酶（黑曲酶和黄曲酶）：主要生产糖化酶、 蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、氨 基酰化酶和脂肪酶。
生产菌的来源
从菌种保藏机构和有关研究部门获得。 大量的需要要从自然界中分离筛选。
自然界是产酶菌种的主 要来源，土 壤、深海、温泉、火山、森林等都 是菌种采集地。 筛选产酶菌的方法：采集、菌种的分 离初筛、纯化、复筛和生产性能检 定等。
目前常用的产酶微生物
➢ E.coli ：是应用最广泛的产酶菌。分泌胞内酶，经
早期酶的生产多以动植物为主要原料
植物提供的酶主要有：
蛋白酶、淀粉酶、氧化酶等。
动物组织提供的酶主要有：
胰蛋白酶、脂肪酶和用于奶酪生产的 凝乳酶等。
不适合大规模生产：动植物来源有限、生产 周期长，以及地理、气候和季节影响。
目前工业生产一般都以微生物为主要来源
利用微生物生产酶制剂，具有如下优点： 微生物种类繁多，酶的品种齐全。 微生物生长繁殖快、生产周期短、产量高。 培养方法简单，原料来源丰富，价格低廉。 微生物具有较强的适应性和应变能力，可以
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，为目前临床
上最新的一种酶制品,治疗血栓静脉炎、冠状动脉 栓塞等。 ➢ 抑肽酶作为肽酶抑制剂，广泛应用于体外循环手 术，大剂量抑肽酶可明显减少心脏外科手术后的 渗血，消除因心脏外科手术后渗血而导致的死亡
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➢ 解毒类：主要作用是解除体内或因注射某种药 物产生的一种有害物质。