酶法拆分以及酶稳定性的研究进展

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酶法拆分技术研究

酶法拆分技术研究作者：刘正威来源：《管理观察》2009年第13期摘要：生物酶法具有转化率及光学纯度高、成本低、反应条件温和、环境污染小等绿色工艺优点，随着生物技术的不断发展，酶法拆分越来越广泛应用于手性药物的制备中。

关键词：酶手性药物拆分法在有机药物合成及天然药物中，有许多具有手性碳或手性中心，因而具有光学异构体。

结构特异性药物是作用于受体、酶、蛋白质、离予通道等作用机制，在结构及电性效应上与这些物质互补，而产生激动或拮抗作用，表现出不同的生理效应。

因此，光学异构体往往在生物活性上具有较大的差异。

但目前临床应用的合成药物约有500多种为外消旋体，而单一对映体的疗效高、副作用低，服用的剂量小，更符合临床应用要求。

近几年手性药的年增长率已经超过20%，2005年全世界上市的新药中约有60%为具有手性的单一对映体药物。

因此，手性药物的开发已非常重要。

手性药物的制备可采用不对称合成方法、生物酶法或经化学合一成方法先制备药物的消旋体，然后再进行拆分而制得。

消旋体药物的拆分有多种方法，传统拆分方法是采用手性拆分剂与不同对映体一形成盐或复合物，根据其在溶剂中的不同溶解性进行分离，或采用物理方法进行诱导析晶分离得到有效的单旋体。

该方法具有拆分效，效率低，光学纯度差，另一单旋体需要消旋化后进行再拆分，操作繁琐，配套设备多、拆分剂及溶剂的消耗量较大，拆分成本较高。

近年来上市的手性药物不断增长，手性药物的制备和拆分技术也有较，大的发展，如液相酶法、固相酶法、不对称转换法、包结法等拆分技术，均较传统的拆分方法拆分效率高，且光学纯度好，拆分成本低，对环境友好。

酶是一种高活性、高特异性和高立体选择性的催化剂，可催化多种化学反应。

由于生物酶有很高的对映体选择性，利用生物酶作催化剂拆分手性药物，具有选择性定向、拆分效率高、光学纯度好的优点，可得到光学纯度很高的单对映体药物，这一方法优越。

酶法拆分有液相酶法和固相酶法两种，液相酶法是经微物发酵产生生物酶，直接利用其酶液进行拆分。

化学酶法动态动力学拆分胺类化合物研究进展

关键词：化学酶；手性胺；动态动力学拆分；研究进展
中图分类号：４．２Ｏ６３３文献标志码：Ａ文章编号：０８１１（０１０ —０８ —０１０ — ０１２１）３０３５
Ｒｅｅｒｈｐｒｇｅｓｏｅｏｕｉｎｏｍｉｅｙｃｅｏｎｙａｉｓａｃｏｒｓｆｒｓｌｔｏｆａｎｓｂｈｍｅｚｍｔｃ
摘
要：述了动态动力学拆分的原理，绍了化学酶法拆分消旋体胺类化合物的反应和近年来的研究进展；论介指
出手性胺是构成许多中间体的基础化合物，学酶法动态动力学拆分是制备单一手性胺类化合物的重要方法．化
第２２卷第３期
２１０１年５月
化
学研
究
中国科技核心期刊
ｈｙ＠ｈｎ．ｄ．ｎｘｊｅｕｅｕｅ
ＣＨＥＭＩＣＡＩ
ＲＥＳＥＡＲＣＨ
化学酶法动态动力学拆分胺类化合物研究进展
郭超
（岛科技大学化工学院，青山东青岛２６４）６０２
ＡｂｔａｔＡｒｖｅｓｒｃ：ｅｉｗｉｐｏｄｄｓｒｖｉｅｏｆｈｐｉｉｅｎｒｃｎｔｅｅｒｈｒｒｓａｕｔｈｅｔｅｒｎｃｐｌａｄｅｅｒｓａｃｐｏｇｅｓｂｏｃ — ｍｏｎｚｍａｉｙｎｍｉｉｔｃｅｏｕｔｏｎｏｍｉｓ．Ｉｓｐｎｅｔｔｔｈｉａｍｉｓ，ａｅｙｔｃｄａｃｋｎｅｉｒｓｌｉｆａｎｅｔｉｏｉｔｄｏｕｈａｃｒｌａｎｅｓａｃａｓｏｆｉｌｓｍｐｏｔｎｏｒａｃｏｍｐｎｄｒａｔｇｎｉｃｏｕｓ，ｃｎａｂｅｗｉｌｕｅａｂｕｉｎｂｏｋｓｏｙｈｅｉｅｄｅｙｓｄｓｌｇｌｃｔｓｎｔｓｚｄｉｍａｙｋｉｄｓｏｆｉｔｒｄａｅｎｎｎｅｍｅｉｔｓ，ｗｈｌｈｍｏｅｙａｉｎｍｉｎｅｉｅｏｕｔｏｎｉｎｉｉｅｃｅｎｚｍｔｃｄｙａｃｋｉｔｃｒｓｌｉｓａｍｐｏｔｎｒａｔｍｅｈｏｏｒｐｒｐｒｎｇｃｒｌａｎｅｔｄｆｅａｉｈｉａｍｉｓ．Ｋｅｗｏｄｃｍｏｎｙｙｒｓ：ｈｅｅｚｍｅ；ｃｒｌａｎｅ；ｄｙａｉｉｔｃｒｓｕｉｎ；ｒｓａｃｒｒｓｈｉａｍｉｎｍｃｋｎｅｉｅｏｌｔｏｅｅｒｈｐｏｇｅｓ

酶工程技术的研究及其在医药领域的应用

酶工程技术的研究及其在医药领域的应用一、本文概述随着生物技术的飞速发展，酶工程技术作为其中的重要组成部分，已经在医药领域展现出广阔的应用前景。

酶，作为生物体内的一类特殊蛋白质，具有高效、专一和温和的催化特性，因此被广泛用于医药、化工、食品等多个领域。

本文旨在探讨酶工程技术的最新研究进展，并重点分析其在医药领域的应用现状和发展趋势。

本文将对酶工程技术的基本原理和方法进行简要介绍，包括酶的来源、分离纯化、固定化以及酶反应器的设计等。

在此基础上，文章将重点论述酶工程技术在医药领域的多个应用方面，如药物合成、药物转化、药物分析和疾病诊断等。

通过具体案例和数据分析，展示酶工程技术在提高药物生产效率、降低药物成本、改善药物质量和提高疾病诊疗准确性等方面的积极作用。

本文还将对酶工程技术在医药领域面临的挑战和未来发展方向进行深入探讨。

随着生物技术的不断进步，酶工程技术的研究和应用将更加深入和广泛。

例如，新型酶的发现与改造、酶固定化技术的创新、酶反应器的优化以及酶工程技术在基因治疗和细胞治疗等新兴领域的应用等，都将成为未来研究的热点和方向。

酶工程技术在医药领域的应用已经取得了显著成果，并展现出广阔的发展前景。

本文将从多个角度全面分析酶工程技术在医药领域的应用现状和发展趋势，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。

二、酶工程技术的基础理论酶工程技术，作为一门应用生物技术的分支，其基础理论主要涵盖酶学基本原理、酶反应动力学、酶分子设计和改造以及酶固定化技术等方面。

酶学基本原理是酶工程技术的基石。

酶是生物体内具有催化功能的蛋白质，具有高度专一性和高效性。

酶通过降低反应的活化能来加速生物化学反应，使得原本难以进行的反应在温和条件下也能迅速进行。

了解酶的结构、催化机制以及影响因素，对于酶工程技术的应用至关重要。

酶反应动力学是研究酶催化反应速率与反应物浓度关系的科学。

通过对酶反应动力学的研究，可以了解酶催化反应的速度控制步骤、反应速率常数以及反应机制等，为酶工程技术的优化提供理论依据。

脂肪酶手性拆分的研究进展

脂肪酶手性拆分的研究进展黄冠廷;杜育芝;彭昆;张文承;叶鹏【摘要】Chiral resolution is widely applied in the preparation of chiral drug , which has important scientific significance and practical value .Due to the unique interface catalytic propertirs , lipase can catalysize in organic phase and has become a hot research in chiral resolution .The application of lipase in resolution of some important intermediates for medical and fine chemicals was summarized , such as chiral alcohols , chiral esters and chiral emines .Furthermore , the mechanism of lipase chiral resolution was introduced .%手性拆分广泛应用于手性药物的制备，具有重要的科学意义与实用价值。

脂肪酶由于其独特的界面催化特性，可在有机相中进行酶促合成，已成为手性拆分研究中的热点之一。

本文重点综述了脂肪酶对手性醇、手性酯和手性胺类等有机合成中间体催化拆分作用的最新研究进展，并从脂肪酶来源、底物分子结构和固定化方法等角度对脂肪酶催化手性拆分机理进行了介绍。

【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2016(044)009【总页数】5页(P5-9)【关键词】脂肪酶;手性拆分;对映体选择性;酶固定化【作者】黄冠廷;杜育芝;彭昆;张文承;叶鹏【作者单位】浙江理工大学化学系，浙江杭州 310018;浙江理工大学化学系，浙江杭州 310018;浙江理工大学化学系，浙江杭州 310018;浙江理工大学化学系，浙江杭州 310018;浙江理工大学化学系，浙江杭州 310018【正文语种】中文【中图分类】TQ932手性拆分有结晶法、化学法、酶法和色谱法等方法[1]。

生物酶法拆分手性药物的研究进展

２．ＺｏｕｇａｎｇＰｅｏｐｌｅ ’ ＳＨｏｓｐｉｔａｌ，Ｘｉａｏｇａｎ４３２１００，Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｈｅｍｉｃａｌｃａｔａｌｙｓｉｓ，ｇａｓｏｒｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｕｒｉｉｃｆａｔｉｏｎａｒｅｔｈｅｍａｉｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎｃｈｉｒａｌｄｒｕｇｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｒｅｓｕｌｔｉｎｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｃｏｓｔ，ａｎｄｍｕｌｔｉ — ｂｙｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄ８０ｏｎ．Ｅｎｚｙｍａｔｉｃｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎｃｈｉｒａｌｄｒｕｇｓｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｗａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｍａｎｙｋｉｎｄｓｏｆｅｎｚｙｍｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｏｎｔｈｅｉｒｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｔｏｗａｒｄｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ，
摘要：在现有手性药物的制备过程中，通常使用化学催化、气相或液相色谱分离纯化的方法，而耗能大、

手性化合物酶法拆分

1、氨基酸
非天然氨基酸化学合成法外消旋体酶法拆分
对映体
多数氨基酸不易用化学法拆分，而酶法拆分比较有效。
例如： D-苯基甘氨酸是制备抗菌素类药物的重要中间体，它由化学合成法制备得到外消旋体，利用氨肽酶成功地进行了拆分［1］。
CH3 H 2N H OH
D, L-苯基甘氨酸 (PG) O (CH3C)2—O
参考文献
实例
Dunsmore等人［9］为此创立了一种实用的去消旋过程制备手性胺，使用一种具有光学选择性的胺环氧化酶和一个无选择性的化学还原试剂(如氨水—硼烷)。酶只氧化(S)—对映体为亚胺，后者可以被还原为外消旋胺．这样重复操作，最终可以获得(R) —对映体，产率和对映体过剩值都很高。
自然界里有很多手性化合物，因其所具有的特殊性质和非凡功能，不仅在药物中，而且在农药，香料，食品添加剂和昆虫信息素等领域均获得了广泛的应用。对于手性药物，其构型不同它们的生理活性和毒性也不同。
实例
手性问题的重要性！
图 1 对映体的不同生理活性
沙利度胺（Thalidomide） --------天使还是魔鬼？
2、对映异构体
彼此成镜像关系，又不能重合的一对立体异构体互为对映体。手性分子一定存在对映异构体。
3、外消旋体
一对对映体的等量混合物。它由旋光方向相反、旋光能力相同的分子等量混合而成，其旋光性因这些分子间的作用而相互抵消，因而是不旋光的。外消旋体通常用(±) 或 dl 表示。当一个手性化合物进入生命体时，它的两个对映异构体通常会表现出不同的生物活性。（图1）
L-氨肽酶
D, L-PG H2SO4 / 加热 (外消旋化) L-PG

酶法拆分

• 3.3 5-羟色胺拮抗物和摄取抑制剂类手性
药物拆分
• 5-羟色胺(5-HT)是一种涉及到各种精神病、神经系统紊乱，如焦虑、精神分裂症和抑郁症的一种重要的神经递质。现有一些药物的毒性就在于它不能选择性地与5-HT受体反应(现至少已发现7种5-HT受体)，事实上，那些具立体化学结构的药物在很大程度上能影响其与受体结合的亲和力和选择性。而其中一种新的5-HT拮抗物MDL就极好地显示了这一特性。(R)-MDL在体内的活力是(S)-MDL的 100倍以上，是以前知名的5-HT拮抗物酮色林的活力的 150倍，更为重要的是(R)-MDL显示了极高的选择性而与
• Sugai等［23］对合成昆虫信息素、α-维生素E、 D3及前列腺素类似物的重要中间体叔-α-苯氧酸酯用Lipase OF对其酶促酯化反应，得到了二种不同的异构体，其中一个反应如下：
• 而日本的Akita等［24］，则在合成肽类抗生素尼克霉素B(nikkomycin B)的过程中，对一个具有两个手性中心的初级醇，利用脂肪酶在有机溶剂中进行了拆分，最后得到了不同构型的(2S，3S)-醇和(2R，3R)-醇，而(2S，3S)-醇的 ee值为99%，为合成光学纯的nikkomycin B创造了有利的条件。
表1 世界各公司对单一对映体药物研究情况的展望
药物
•
(S)-ketoprofen
(S)-(+)-ibuprofen
开发商
Chiroscience Merk，Bayer
开发阶段
已批准已递交新
国家西班牙美国
预计上市年份 1995 1995
药申请
(R)-loxiglumide (S)-fluoxetine (R)-pyridinium ondansetron (R)-salmeterol

酶法拆分

手性药物的酶法拆分研究近况
小组成员: 高巍巍何冠男霍云龙林峰吴殷琳
摘要
• 目的：由于手性药物消旋体中两种光学异构体具有不同的药理特性，对化学合成的消旋手性药物进行拆分，进而得到光学纯的单一对映体。 • 方法：利用脂肪酶在有机相或水相的酶促反应对消旋体进行拆分。 • 结果：脂肪酶酶促拆分在β-阻断剂、非甾体抗炎药和其它多种药物中都有广泛的应用。 • 结论：手性药物的酶促拆分是一个有发展前途的领域。
• 3.1.1 普萘洛尔的酶法拆分已有充分证据表明：普萘洛尔的(S)-异构体是一类重要的β-阻断剂。在现有的合成(S)-普萘洛尔的各种方案中，以对现有的外消旋普萘洛尔生产工艺的中间体1-氯-3(1-萘氧)-2-丙醇(以下简称萘氧氯丙醇)进行拆分较为合理。Bevinakatti等［10］在有机溶剂中，利用脂肪酶PS对外消旋的萘氧氯丙醇酯进行水解，得到了(R)-酯的ee值(对映体过量值)大于95%；而利用脂肪酶PS对消旋的萘氧氯丙醇进行选择性酰化，也得到了ee大于95%的光学活性的(R)-醇。而Wang等［11］在水溶液中利用脂肪酶PPL对消旋的萘氧氯丙醇酯进行水解，得到了ee=72% 的(R)-酯。
表1 世界各公司对单一对映体药物研究情况的展望
药物开发商 Chiroscience Merk，Bayer 开发阶段已批准已递交新国家西班牙美国预计上市年份 1995 1995
•
(S)-ketoprofen (S)-(+)-ibuprofen
药申请
(R)-loxiglumide (S)-fluoxetine (R)-pyridinium ondansetron (R)-salmeterol
Rotta Sepracor Eisai Sepracor Sepracor

生物法拆分制备L-薄荷醇的开题报告

生物法拆分制备L-薄荷醇的开题报告一、研究背景薄荷醇（L-Menthol）是一种重要的天然有机化合物，广泛存在于薄荷植物中，具有自然香气和清凉感，具有广泛的应用前景，被广泛应用于化妆品、医药、食品等行业。

传统的薄荷醇制备方法仍主要依赖于化学合成，但该方法存在投入成本高、废气排放大、环境污染等问题。

因此，生物法制备L-薄荷醇成为了一种新的研究方向。

目前，生物法制备L-薄荷醇的方法主要包括发酵法和酶法。

利用生物质发酵产生L-薄荷醇的方法已经逐渐成熟，但发酵法制备L-薄荷醇的生产周期长、设备成本高，且发酵过程中还可能出现其他的副产物，影响产品的纯度。

而酶法制备L-薄荷醇出现时间较短，但该方法还存在酶的稳定性、操作难度等问题。

因此，需要进一步深入探究生物法制备L-薄荷醇的方法。

二、研究目的和意义本研究旨在通过生物法拆分制备L-薄荷醇，探究其制备方法、反应机理和反应条件，并评价其制备L-薄荷醇的效率、纯度和选择性等因素。

通过研究，在制备L-薄荷醇的生产中，为减少废气排放和环境污染，提高产品的质量和产量提供新的方法和思路。

同时，该研究对于深入了解酶催化反应的特点和反应机理，推进酶催化反应的工业应用具有重要的理论和实用价值。

三、研究方法和内容本研究采用拆分法制备L-薄荷醇，该方法是利用酶促反应催化将薄荷醇二元酯双分子水解为L-薄荷醇和乙酸，并通过逆流蒸馏法提取得到L-薄荷醇产品。

本研究的具体内容包括以下几个方面：1. 薄荷醇二元酯的合成方法薄荷醇二元酯是生物法制备L-薄荷醇的原料之一，本研究将探究其合成方法。

主要考虑到原料的成本、合成效率和磷酸催化剂的选用等因素，以合成出品位高、产率高和可持续生产的薄荷醇二元酯。

2. 拆分反应条件的研究在本研究中，拆分法制备L-薄荷醇的核心是拆分反应酶催化作用的研究。

该部分将探究酶的种类、酶催化剂用量、反应时间、反应温度、反应pH等参数对L-薄荷醇的制备效率、纯度和选择性的影响。

酶法拆分手性化合物PPT课件

实例三：酶法拆分醇类手性化合物
醇类化合物是生物体内常见的代谢产物和溶剂，也具有手性中心。酶法拆分醇类手性化合物，主要是利用酶对醇类化合物的氧化还原和转化能力，将醇类外消旋混合物拆分成单一的对映体。
例如，脂肪醇氧化酶能够将脂肪醇的外消旋混合物拆分成单一的R-醇和S-醇。通过控制酶作用的条件，还可以实现不同比例的拆分，得到不同比例的单一对映体。同时，一些醇类化合物还可以通过酶的转化，生成其他类型的手性化合物。
实例二：酶法拆分糖类手性化合物
糖类化合物是生物体内重要的能量来源和信息分子，也具有手性中心。酶法拆分糖类手性化合物，主要是利用酶对糖类化合物的识别和转化能力，将糖类外消旋混合物拆分成单一的对映体。
VS
例如，β-半乳糖苷酶能够将β-半乳糖苷的外消旋混合物拆分成L-半乳糖和 D-半乳糖。通过控制酶作用的条件，还可以实现不同比例的拆分，得到不同比例的单一对映体。
利用高通量技术，快速筛选出具有拆分手性化合物活性的酶。
基因组学和蛋白质组学技术
通过基因组学和蛋白质组学技术，发现新的酶源，提高酶的多样性。
虚拟筛选技术
利用计算机模拟技术，预测酶的活性，提高筛选效率。
酶的固定化技术
包埋法
将酶分子包埋在固定化载体中，保持酶的活性并可重复使用。
吸附法
利用物理或化学方法将酶分子吸附在固定化载体上，提高酶的稳定性。
实例一：酶法拆分氨基酸类手性化合物
氨基酸是构成蛋白质的基本单位，具有手性中心。酶法拆分氨基酸类手性化合物，主要是利用酶的专一性和高效性，将氨基酸的外消旋混合物拆分成单一的对映体。
例如，L-氨基酸氧化酶能够专一性地氧化L-氨基酸，生成相应的α-酮酸，而D-氨基酸则不受影响。通过这种酶的作用，可以将外消旋的氨基酸混合物拆分成单一的L-氨基酸或D-氨基酸。

微生物酶法拆分dl-泛解酸内酯

微生物酶法拆分dl-泛解酸内酯
微生物酶法是一种利用微生物产生的酶来进行化学反应的方法。

对于拆分DL-泛解酸内酯（DL-pantolactone），通常可以利用微生
物酶来进行催化反应。

DL-泛解酸内酯是一种内酯化合物，其拆分可
以通过酶的催化作用来实现。

首先，微生物酶法拆分DL-泛解酸内酯的过程可以从微生物和
酶的角度来考虑。

在微生物中，可以筛选出产生适合拆分DL-泛解
酸内酯的酶的菌株，然后进行培养和发酵，以获得足够的酶。

接着，将获得的酶提取出来，并进行纯化和鉴定，确保酶的活性和稳定性。

然后，将酶应用于DL-泛解酸内酯的反应体系中，进行拆分反应。

其次，从化学反应的角度来看，DL-泛解酸内酯的拆分是一个酯
键的裂解过程。

酶通过其特异的催化作用，可以加速酯键的裂解，
使得DL-泛解酸内酯分解成相应的产物。

这一过程可以在适宜的温度、pH和反应条件下进行，以提高反应效率和产物纯度。

此外，还可以从工业应用的角度来考虑。

微生物酶法拆分DL-
泛解酸内酯具有环境友好、高效节能等优点，因此在工业生产中具
有潜在的应用前景。

然而，在实际应用中还需考虑酶的稳定性、反
应条件的控制以及产物的提取和纯化等工艺问题。

综上所述，微生物酶法拆分DL-泛解酸内酯涉及微生物和酶的筛选、酶的提取和纯化、化学反应的催化过程以及工业应用等多个方面。

通过综合考虑这些因素，可以更全面地理解和应用微生物酶法拆分DL-泛解酸内酯的过程。

手性药物拆分技术的研究进展

手性药物拆分技术的研究进展一、本文概述手性药物，即具有手性中心的药物分子，其立体构型的不同可能导致药物在生物体内的活性、药代动力学和毒性等方面产生显著的差异。

因此，手性药物的拆分技术在药物研发和生产过程中具有至关重要的地位。

随着科学技术的发展，手性药物拆分技术也在不断进步，以适应日益增长的手性药物需求。

本文旨在综述手性药物拆分技术的研究进展，包括但不限于拆分方法、拆分效率、拆分机理以及在实际药物研发中的应用案例。

我们将从传统的拆分方法，如结晶法、色谱法，到现代的拆分技术，如膜分离、酶法等，进行全面的梳理和评价。

我们也将探讨手性药物拆分技术的发展趋势和面临的挑战，以期为手性药物研发和生产提供有益的参考和指导。

通过本文的阐述，我们希望能够使读者全面了解手性药物拆分技术的研究现状和发展动态，为手性药物的研发和生产提供理论支持和实践指导，推动手性药物拆分技术的不断发展和完善。

二、手性药物拆分技术的分类手性药物拆分技术主要可以分为物理拆分法和化学拆分法两大类。

物理拆分法主要包括结晶法、色谱法、膜分离法等，这些方法主要基于手性药物分子间物理性质的差异进行拆分。

化学拆分法则包括不对称合成、手性衍生化试剂法等，这些方法则通过化学反应引入手性中心或者改变手性药物的物理性质，从而实现对目标手性药物的拆分。

（1）结晶法：通过调整溶液条件，如温度、pH值、溶剂种类等，使手性药物分子在结晶过程中形成不同的晶体形态，从而实现拆分。

该方法操作简单，成本低，但拆分效果往往受到药物分子间相互作用和结晶条件的影响。

（2）色谱法：包括液相色谱、气相色谱、毛细管电泳色谱等。

这些方法通过选择适当的手性固定相或手性流动相，利用手性药物分子在固定相和流动相之间的相互作用差异，实现对手性药物的拆分。

色谱法拆分效果好，但设备成本较高，操作复杂。

（3）膜分离法：利用手性药物分子在膜上的传质速率差异，通过选择适当的膜材料和操作条件，实现对手性药物的拆分。

手性药物拆分技术研究进展—

药物分析实验论文手性药物拆分技术研究进展专业制药工程班级制药工程101班姓名苏阳学号 3100822018二零一三年七月目录手性药物拆分技术研究进展 (1)摘要 (1)1. 结晶法 (2)2. 组合拆分 (5)3. 复合拆分技术 (5)4. 色谱拆分技术 (6)5. 手性液－液萃取拆分法 (9)6. 膜分离法 (9)7. 酶法拆分技术 (10)8. 总结与期望 (10)手性药物拆分技术研究进展苏阳（西安理工大学应用化学系，西安 710048）【摘要】手性药物在当今世界的药物市场上发展十分迅猛，其根本原因即为当下很多手性药物都具有非常高的药理活性，在对抗一些恶性疾病上发挥着重要的作用。

而由于手性物质的不同对映体对生物体的生理活性有差异，这种差异不但遏制了手性药物的发展，更让人们付出了极大的代价。

基于此，手性药物的合成、分离又变得火热起来。

本文目的即在于综述前人对手性药物的分离方法，如色谱法、结晶法等，总结各种方法的优缺点，并关注当今世界前沿的拆分新技术，以求让手性药物能更好地为人类服务。

关键词：手性药物；拆分分离；外消旋体；Advances in the chiral drug resolutionsSU Yang(Faculty of Applied Chemistry, Xi’an University of Technology, Xi’an 710048China)Abstract There is a fast development of chiral drugs in the modern medicine market throughout the world, for the essencial reason that so many chiral drugs have a high performance in treating diseases, which other ingredients can’t replace. Whereas the chiral substances, which is called raceme, contain two different enantiomorphs that have distinctive effect on our body. Based on the condition, the essay is to trace the approaches that have discovered for separation as well as the lastest technology of chiral drugs’split. All in all, my aim is to make a clear summary of every way for its disadvantages or drawback and make the full use of the chiral medicine.Key Words: chiral drug; separation ; raceme;所谓手性，是指其分子的立体结构与它的镜像彼此不能互相重合的性质；而对映体则是指互为镜像关系且不能重合的一对分子。

萘普生酶法拆分的研究进展

［摘要］萘普生酶法拆分具有反应速度快、专一性强、反应条件温和、无污染等优点。我们从酶的选择、酶的固定化及反应体系的构建方面对近期进展进行概述。［关键词］萘普生；酶；拆分［中图分类号］Ｑ５０２［文献标识码］Ａ［文章编号］１００９ — ０００２（２０１５）０６ — ０８８１ — ０５
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ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００９ — ０００２．２０１５．０６．０３４
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｎａｐｒｏｘｅｎ；ｅｎｚｙｍｅ；ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ
萘普生［ｎａｐｒｏｘｅｎ，化学名为２一（６一甲氧基一２一萘析与小规模制备，很难实现工业化；酶促拆分技术基）丙酸］，是一种２一芳基丙酸类非甾体抗炎药物。
ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅＥｎｚｙｍａｔｉｃＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆＮａｐｒｏｘｅｎ
ＬＩＨａｉ — Ｙａｈ，ＸＩＮＪｉａ — Ｙｉｎｇ，ＷＡＮＧＹａｈ，ＷＡＮＧＸｉ — Ｊｕｎ，ＭＡＪｉｅ，ＸＩＮＧＺＨＩ－Ｈｕａ

酶促反应中酶的稳定性和活性的研究

酶促反应中酶的稳定性和活性的研究酶是生物催化剂，它们在生命活动中起着非常关键的作用。

酶具有高度的专一性和反应速度，它们能够在低温和中性条件下加速化学反应。

酶在生物制药、食品加工、生物技术等领域得到了广泛的应用。

因此，研究酶的稳定性和活性对于发展现代生物技术产业具有非常重要的意义。

酶的稳定性是指酶在特定条件下能够保持其活性的能力。

生物体内的酶处于复杂的环境中，其稳定性受到一些外在因素的影响，如温度、pH值、离子强度、水分含量等。

研究酶在不同条件下的稳定性可以为酶的工业化利用提供可靠的理论和实验依据。

温度是影响酶稳定性的重要因素之一。

高温会引起酶分子内部结构的变性，从而丧失其催化功能。

但适度的升温却能够激活大部分酶，使其催化活性增加。

一些近年来的研究表明，在高温下保持适度的水分含量，能够提高酶的稳定性和活性。

在pH值方面，酶的最适pH值与酶的种类有关，不同种类酶的最适pH值存在显著的差异。

生物体内的酶通常处于一定的离子强度条件下，离子强度的改变可能会引起酶的结构变化，从而影响酶的活性。

除外界因素外，酶分子本身的结构也是酶稳定性的关键因素。

在同一家族的酶中，同源性较高的酶分子结构相似，表现出很好的稳定性和催化活性。

此外，酶活性还受到其催化部位的影响。

研究发现，酶催化部位的空间结构对酶的活性具有重要影响，酶活性受到其催化部位结构的合适性和周围环境影响的调节。

在酶促反应中，酶的活性是指酶催化产生产物的速度，也是评价酶质量的重要指标。

研究如何提高酶的活性一直是酶学领域的重要研究方向。

酶活性受到酶底物的浓度和质量、环境因素、酶结构等多方面因素的影响。

因此，针对不同酶种，需要开展一系列实验来优化酶活性。

酶底物的浓度是影响酶活性的重要因素之一。

酶反应速率与底物浓度成正比关系，但当底物浓度过高时，可能会出现抑制现象。

此外，酶反应所处的环境条件也会影响酶的活性。

pH值、温度、离子强度等因素的变化都可能改变酶的形态和催化能力。

酶的不稳定性的实验原理

酶的不稳定性的实验原理
酶的不稳定性是指酶在特定条件下容易失去活性或降低活性的性质。

为了研究酶的不稳定性，可以进行以下实验：
1. 温度实验：酶的活性一般会随着温度的升高而增加，但超过一定温度后，酶活性会迅速降低或丧失。

可以选择一定浓度的酶，将其在不同温度下反应一定的时间，然后测定反应产物的浓度或底物消耗的速率，得到酶的活性。

温度与酶活性的关系可以通过绘制活性与温度的曲线（活性-温度曲线）来分析酶的稳定性。

2. pH 实验：酶对于酸碱度也具有一定的稳定性要求。

可以选择一定浓度的酶，将其在不同pH 值下反应一定的时间，然后测定反应产物的浓度或底物消耗的速率，得到酶的活性。

pH 值与酶活性的关系可以通过绘制活性与pH 值的曲线（活性-pH 曲线）来分析酶的稳定性。

3. 存储实验：可以将酶以固定浓度保存在一定的条件下（如温度、环境气氛、储存时间等），然后周期性地检测酶的活性变化。

通过测定不同时间点的酶活性，可以分析酶的保存稳定性。

4. 抑制因子实验：可以添加特定的抑制剂或离子到酶的反应体系中，观察酶活性的变化。

抑制剂或离子的存在可能导致酶失活或活性降低，从而提供关于酶稳定性的信息。

通过以上实验，可以研究和了解酶的不稳定性，帮助提高酶的保存、稳定和应用。

酶分子的改造方法及研究进展

酶分子的改造方法及研究进展裴蓓10生物技术及应用班摘要：酶工程的研究已经发展到分子水平，在体外通过基因工程、化学、物理等手段改造酶分子结构与功能，大幅提高了酶分子的进化效率和催化效率，生产有价值的非天然酶。

本文对常见的酶分子的改造方法做了一个简单的介绍化学修饰法、生物酶工程法、定点突变法，最后结合当今的形式对酶改造的发展前景做了描述。

关键词：酶分子改造方法前景正文：1 酶分子改造的目标1.1 提高酶的稳定性1.2 提高酶的活性1.3 增强酶的选择性1.4 改变酶的表面特性2 改造酶分子的方法近年来，特别是随着蛋白质工程的(protein engineering)应用，即把分子生物学、结构生物学、计算生物化学结合起来，根据蛋白质结构与功能关系的知识，经过计算机辅助的分子设计，按照人类的需要，产生性能优良的酶分子。

就目前情况来看，现在常用的酶分子修饰方法有：2.1化学修饰法在应用过程中，有时会因酶的稳定性差、活力不够理想及具有抗原性等缺点而使其应用受到一定的限制，为此常需对酶进行适当再修饰加工，以改善酶的性能。

酶的修饰可分为化学修饰和选择性遗传修饰两类。

酶分子的化学修饰是指通过主链的剪接切割和侧链的化学修饰对酶分子进行改造,造的目的在于改变酶的一些性质，创造出天然酶不具备的某些优良性状扩大酶的应用以达到较高的经济效益。

酶分子的化学修饰常见的方法有：部分水解酶蛋白的非活性主链，利用小分于或大分子物质对活性部位或活性部位以外的侧链基团进行共价修饰，酶辅因子的置换等。

2.2生物酶工程法酶的化学修饰法并非改造酶的惟一手段。

随着人们对酶的深入研究以及氨基酸一级结构的测定、基因重组技术的应用等，可以彻底地改造、合成并且模拟酶。

这也就是生物酶工程的主要内容。

生物酶工程主要包括基因工程技术生产酶和蛋白质工程技术改造酶两方面内容。

对自然酶的化学结构进行修饰以改善酶的性能的方法很多。

例如，a一淀粉酶一般有 Ca2+，Mg等金属离子，属于杂离子型，若通过离子置换法将其他离子都换成Ca2=，则酶的活性提高3倍，稳定性也大大增加；胰凝乳蛋白酶与水溶性大分子化合物右旋糖酐结合，酶的空间结构发生某些细微改变，使其催化活力提高4倍；还有对抗白血病药物——天冬酰胺酶的游离氨基进行修饰后，该酶在血浆中的稳定性也得到很大的提高。

酶的稳定性

n=4
固定化
A：用双功能试剂交联 B：共价或非共价连于载体上
C：包埋到载体的紧密孔中
（1）肌酸激酶是重要的临床诊断用酶，但天然酶在溶液中很不稳定。用CNBr将酶单点固定在琼脂糖上，则酶失活曲线类似于可溶性酶，但多点固定在琼脂糖上时，其活力可保存18 h以上，35 h后仍保持原活力的50%。
St: Salmonella typhimurium; Ec: Escherichia coli; Tt: Thermus thermophilus
二硫键
30-100 kcal mol-1
金属离子、底物、辅因子和其它低分子量配体的结合作用
three histidines of carboxypeptidase A coordinating to the zinc
极端 pH 值，加热，蛋白水解酶加热，高 pH 氧气（特别在加热时）氧气代谢产物，辐射加热，高 pH，巯基化合物，二硫化物加热，极端 pH 加热，高 pH
极端pH
-H2O +
R1:Asp R1:Asp; R2:Pro
天冬酰胺和谷氨酰胺的脱胺作用
碱催化的β-消除反应可破坏二硫键，同时形成脱氢丙氨酸和硫代半胱氨酸残基。脱氢丙氨酸与赖氨酸的ε-氨基发生加成反应，形成一个新的分子内交联键（赖氨
氢键
3-异丙基苹果酸脱氢酶 (3-Isopropylmalate Dehydrogenase)
St: Salmonella typhimurium; Ec: Escherichia coli; Tt: Thermus thermophilus
盐桥
3-异丙基苹果酸脱氢酶 (3-Isopropylmalate Dehydrogenase)

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2、添加稳定剂
(2)多羟基化合物多羟基醇和糖类等多羟基化合物能形成氢键，通过氢键与酶蛋白表面分子相连接，使酶蛋白分子稳定化；有助于形成可增加表面张力和溶液黏度的溶剂层，降低蛋白水解而起到稳定酶的作用。还能够通过填补酶空间结构的空隙，降低由于加热引起酶空间结构改变而导致的酶活损失。专利WO 93/16175描述用尿素、甘油或山梨醇等来稳定液态植酸酶。
酶稳定性的研究进展
优点缺点
• 高度选择性 • 反应条件温 • 催化效率高 • 半衰期短 • 易失活 • 不能重复利用
提高稳定性
酶稳定性的研究进展
化学修饰法
添加稳定剂

固定化酶
其他
1、化学修饰法
（1）交联酶结晶法：多肽链内部或分子间交联，阻止分子的展开从而稳定蛋白质。主要有：脂肪酶、青霉素酞基转移酶、枯草菌蛋白酶、嗜热菌蛋白酶。
1、化学修饰法
（2）多聚体的共价结合：把蛋白质分子结合到可溶性多聚本的多个结合位点上，属一种交联方式。 Bieniarz等人已经把这种方法用于三种特定的蛋白质：碱性磷酸酶、葡萄糖氧化酶和藻红蛋白。并进行稳定性测试，结果良好。
1、化学修饰法
(3)表面修饰： Khajeh等用甲基顺丁烯二酸酐修饰两种细菌的α -淀粉酶的侧链赖氨酸。这两种细菌分别是嗜温B淀粉稀释细菌和地衣芽抱杆菌。结果显示有较好构象的稳定性。

4、其他
直接用戊二醛交联产该酶的大肠杆菌,也有用ABSE交联琼脂糖与青霉素酰化酶直接偶联,还有的利用三醋酸纤维素包埋和戊二醛交联相结合固定青霉素酰化酶高产菌,这些试验的结果都显示各种固定化方法均可在很大程度上提高酶的稳定性、增加酶的转化率。某制药公司用聚丙烯酰胺凝胶包埋含有高活力天冬氨酸酶的大肠杆菌,用于工业上利用延胡索酸转化为L天冬氨酸。上海生化所用固定化的3′-核糖核酸酶从RNA中生产 3′-核苷酸,使酶的利用率提高了10倍;袁中一等将 ABSE-纤维素固定的5′-磷酸二酯酶用来生产5′-核苷酸。固定化谷氨酸脱羧酶可以生产γ-氨基丁酸,制成了CO2电极,可用于测定谷氨酸的含量。

2、添加稳定剂
(3)其他稳定剂 Chang Chih Chen等（2001）研究发现，在植酸酶溶液中加入可溶性淀粉和高粱糖浆废弃液可提高植酸酶的热稳定性。一些小分子量的添加剂通过诱导蛋白质优先水合作用而增加其稳定性，即添加剂防止其它物质与蛋白质分子结合，添加剂和肤骨架之间的相互反应对其稳定性不利。
酶法拆分以及酶稳定性的研究进展
2008140618
酶法拆分
立体专一性强
拆分效率高生产条件温和无环境污染
酶法拆分的研究进展
氨基酸：D-苯基甘氨酸是利用氨肽酶成
功地进行了拆分。
非甾体抗炎药：Moreno等利用固定化脂
肪酶(CCL)催化萘普生乙酯的不对称水解,制备了光学纯度为95%的(S)-萘普生。

结语
现在对于催化剂的立体选择性、催化活性等
有较多研究，但是在其稳定性方面的研究甚少。酶作为一种生物催化剂具有优良的催化性能,与化学催化剂相比，具有高度选择性，反应条件温和以及催化效率高等优点。然而在将酶促反应应用于工业化生产以前，通常还要对其稳定性做进一步的改进，使其能够重复利用，达到更大的经济效益。
酶法拆分的研究进展
5-羟色胺拮抗物和摄取抑制剂：
一种新的5-HT拮抗物 MDL100907Margolin等利用脂肪酶(CCL) 催化酯的水解制备了(R)-MDL100907,产品光学纯度达99%。
酶法拆分的研究进展
β
-阻断剂： Bevinakatti等在有机溶剂中利用脂肪酶PS催化酯的不对称水解,对现有外消旋普萘洛尔生产工艺的中间体1-氯-3萘氧-2-丙醇进行了拆分,制备了(S)-普萘洛尔的合成子(S)-1-氯-3-萘氧-2-丙醇。

3、固定化酶
酶的固定化就是通过化学或物理的处理方法,使原来水溶性的酶与固态的水不溶性支持物相结合或被载体包埋。优点: (1) 对热、pH等的稳定性提高,对抑制剂的敏感性降低,有的酶具有了抗蛋白酶分解的特性; (2) 酶就可以回收, 且酶活力降低较少 (3) 适合于连续化、自动化生产,催化过程容易控制, 且产品中不会带进酶蛋白或细胞,改善了后处理过程, 提高了酶的利用效率,降低了生产成本。
2、添加稳定剂
(1)盐盐类主要存在离子键作用，当酶的活性中心含有离子作为配位体时，降低分子内静电排斥作用，增加酶的稳定性。盐可作为水分子的替代物占据水的位置，排除自由水对酶造成的不稳定影响。专利EP 0758018 A1描述在用盐来稳定固态植酸酶时，发现二价阳离子效果最好而且无机盐与酶的质量比控制在5%～90%效果较好。