《生物制药》酶类药物.解读
生物制药工艺学名词解释
生物制药工艺学名词解释：第一章：1. 药品：一定剂型和规格的药物并赋予一定的形式（如包装），而且经过有关部门的批准，有明确的作用用途。
药物：能影响机体生理、生化和病理过程，用以预防、诊断、治疗疾病和计划生育的化学物质。
2. 生物药物Biopharmaceuticals：以生物体、生物组织或其成份为原料综合应用生物学、物理化学与现代药学的原理与方法加工制成的药物。
3. 生物活性Biological activity,Bioactivity：对活组织如疫苗有影响的特性。
4. 酶工程enzyme engineering：酶学与工程学互相渗透结合，发展形成的生物技术，它是从应用目的出发，研究酶和应用酶的特异催化功能，并通过工程化过程将相应原料转化成所需产物的技术。
5. 固定化酶immobilized enzyme：是指借助于物理和化学的方法把酶束缚在一定空间内并具有催化活性的酶制剂。
6. 组合生物合成combinatorial biosynthesis（组合生物学combinatorial biology）：应用基因重组技术重新组合微生物药物的基因簇，产生一些非天然的化合物。
7. 药物基因组学：一门研究个人的基因遗传如何影响身体对药物反应的科学。
8. 凝聚作用coagulation：指在电解质作用下，胶粒粒子的扩散双电子层排斥电位降低，破坏了胶体系统的分散状态，使胶体粒子发生聚集的过程。
9. 萃取extraction：将物质从基质中分离出来的过程。
一般指有机溶剂将物质从水相转移到有机相的过程。
10. 反萃取stripping/back extraction：将萃取液与反萃取剂相接触，使某种被萃入有机相的溶质转入水相的过程。
11. 萃取因素/萃取比：萃取溶质进入萃取相的总量与该溶质在萃余相中总量之比。
12. 分离因素separation factor：在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。
13. 双相萃取技术two-aqueous phase extraction：利用不同的高分子溶液相互混合可产两相或多相系统，静置平衡后，分成互不相溶的两个水相，利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法。
酶类药物的介绍_实用模板
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酶类药物的作用机制
酶类药物的作用机制
酶类药物的作用机制主要通过调节机体内的生物化 学反应来实现
下面以两种常见的酶类药物为例，介绍其作用机制
具体来说，酶类药物可以与特定的酶结合，从而改 变其活性或表达水平，进而影响机体的生理功能
酶类药物的作用机制
➢ 抗癌药物长春新碱：长春新 碱是一种典型的酶抑制剂， 能够抑制蛋白质合成过程中 的关键酶——微管蛋白合成 酶。通过抑制微管蛋白合成 酶的活性，长春新碱可以破 坏肿瘤细胞的细胞骨架结构 ，进而抑制肿瘤细胞的生长 和增殖。此外，长春新碱还 可以诱导肿瘤细胞凋亡和免 疫反应，从而增强其抗癌效 果
67 LOREM
酶类药物具有高效、低毒、特异性 强的特点，因此在临床治疗中具有 广泛的应用前景
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酶类药物的分类
酶类药物的分类
按照作用机制 分类
酶类药物的分类
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1.1 酶抑制剂
1.1 酶抑制剂
酶抑制剂是能够与 酶结合并降低其活 性的药物。通过抑 制酶的活性，酶抑 制剂可以调节机体 的生理功能，从而 达到治疗疾病的目 的。例如，抗癌药 物长春新碱就是一 种典型的酶抑制剂， 能够抑制蛋白质合 成过程中的关键酶， 从而抑制肿瘤细胞
酶类药物的临床应用
酶类药物的生产 酶类药物的生产需要严格遵守药品生产质量管理规范(GMP)，确保生产过程的安全性和 质量稳定性。在生产过程中，需要对原材料进行严格的质量控制，确保原料的质量符合 标准。同时，生产工艺也需要不断优化，以提高生产效率和产品质量 此外，为了满足不同患者的需求，酶类药物还需要进行剂型和包装的改进。例如，对于 一些需要长时间保存的药物，需要采用稳定性更好的包装材料和储存条件 六、酶类药物的未来发展 随着生物技术的不断发展和创新，酶类药物的研发和应用前景非常广阔。未来，酶类药 物将更加注重个性化治疗和精准医疗的发展。通过基因测序等技术手段，可以更加准确 地了解患者的基因变异情况，为患者提供更加个性化的药物治疗方案 同时，随着蛋白质组学、代谢组学等技术的不断发展，可以更加深入地了解酶的种类和 功能，为酶类药物的研发提供更多的线索和方向。此外，随着合成生物学、生物信息学 等交叉学科的发展，可以为酶类药物的设计和优化提供更加有效的方法和技术支持
107703-生物制药工艺学-第十三章(4) 酶类药物
（二）酶液的脱色
工业上常用活性炭脱色。
（三）盐析法
（四）有机溶剂法
有机溶剂沉淀蛋白的能力：丙酮＞异丙醇＞乙醇＞甲醇，工业上常 用的是乙醇。
（五）喷雾干燥直接制备粉末酶制剂
但常用是冷冻干燥法
四、酶的纯化
不同的酶，其纯化工艺可以差得很大。那么，评价一个纯化工艺的 好坏，主要看两个指标：酶的比活、总活力回收。要两者兼得是很难 的；目前有关酶的纯化工艺是经验多于理论。一些纯化方法的搭配和 连贯运用，是靠不断摸索的经验积累。下面讨论一些纯化过程中经常 遇到的技术难点。
气泡上升法和平板法（p372-373，自己看看）
（四）细胞色素C （五）糜蛋白酶 （六）溶菌酶 （七）超氧化物歧化酶 （以上四种酶的生产工艺和工艺过程自己看看）
本章思考练习 1、酶类药物的原料来源主要有哪些？ 2、发酵法微生物酶制剂生产过程中影响酶产生的因素有 哪些？ 3、酶制剂的工业提取方法有哪些？ 4、酶类药物有哪几类？ 5、胃蛋白酶的生产工艺如何？ 6、胰蛋白酶生产的工艺过程如何？ 7、从人尿液中如何分离提取尿激酶？
2、浓缩
酶的浓缩方法很多，常用的有冷冻干燥法、离子交换法、超滤法、凝 胶吸水法和聚乙二醇吸水法等。
（三）酶的结晶
1、酶的结晶方法
（1）盐析法
在适当的pH、温度等条件下，保持酶的稳定，慢慢改变盐浓度进行结 晶；结晶时常用的盐有硫铵、柠檬酸钠、乙酸铵、硫酸镁和甲酸钠等。
（2）有机溶剂法 结晶常用的有机溶剂有乙醇、丙醇、丁醇、乙腈、异丙醇、二噁烷，
（一）杂质的出去
除杂质常用的一些方法：
1、pH和加热沉淀法
2、蛋白质表面变性法
《生物制药》酶类药物.解读
[种子培养] 玉米浆
37℃,4~8h
种子菌种
玉米浆
37℃,6~8h
[压滤,风干]
丙酮
发酵液
干菌体
[提取] 硼酸缓冲液
pH8.3,4~8h
提取液
HAc 干粗酶 甘氨酸 酶溶液 PEG 无热原酶液
pH4.2~4.4
60℃,30min
不同pH处理
无菌分装 L-天冬酰胺酶冻干制剂
工艺过程:
①菌种培养 大肠杆菌37℃培养24h普通牛肉 培养基;
• ②中和、吸附、洗脱
提取液加氨水中和至pH7.5,在冰箱中静 止沉淀杂蛋白,吸取上层清液,每升提取液加入 10g人造沸石,搅拌吸附40min,静置倾去上层 清液。收集吸附细胞色素 C的人造沸石,用蒸 馏水和氯化钠溶液反复洗涤,然后装柱,用 25 ％硫酸氨溶液洗脱,得洗脱液。
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③盐析、浓缩、透析 洗脱液加入固体硫酸镀
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1.组成性质
（1）尿激酶有多种分子量形式,主要有31300、 54700两种。尿中的尿胃蛋白酶原在酸性条件下可 以激活生成尿胃蛋白酶,后者可以把分子量54700 的天然尿激酶降解为分子量为31300尿激酶。
（2）尿激酶是专一性很强的蛋白水解酶,血纤维蛋白 溶 酶原是它唯一的天然蛋白质底物,它作用于精 氨酸－缬氨酸键使得纤溶酶原转为纤溶酶。
牛肝【 生洗 理涤 盐】 水p【H匀 7.8浆P】 【 BS离心上】清液 【65热℃变5性 m【i】 n离心上 】清液 45％、6（5％ N4H）2SO4饱和度沉淀【溶解】 溶液【透析】透析液 【分 级盐析】【离心】 【柱层析】流出液【超滤【】冻干】冻干粉
DE-52
二、胃蛋白酶（Pepsin ）
《酶类药物》课件
酶类药物在食品工业的应用
酶类药物在食品工业中也有广泛应用，主要用于改善食品的口感、风味和营养价值。例如，酶类药物 可以用于制作果汁、奶酪、面包等食品，提高食品的品质和口感。此外，酶类药物还可以用于制作保 健食品、功能食品等。
酶类药物在食品工业中的应用效果良好，能够提高食品的品质和营养价值，满足消费者的需求。例如 ，某些酶类药物可以用于制作低糖、低脂、高纤维的保健食品，满足消费者对健康食品的需求。此外 ，酶类药物还可以用于延长食品的保质期和保鲜期。
其他酶类药物
总结词
具有其他治疗作用或特殊用途的酶类药物。
详细描述
除了上述几种常见的酶类药物外，还有一些具有特殊用途或治疗作用的酶类药物，如用于治疗癌症的 酶类药物、用于诊断疾病的酶类药物等。这些药物通常具有特定的作用机制或用途，是酶类药物的重 要组成部分。
03
酶类药物的应用与效果
酶类药物在医疗领域的应用
02
酶类药物的种类与作用
消化酶类药物
总结词
主要用于治疗消化系统疾病，帮助消化食物。
详细描述
消化酶类药物是一类能够促进人体消化系统对食物进行消化的药物。它们主要 通过补充人体内消化酶的不足或提高消化酶的活性，来促进食物的消化和吸收 。常见的消化酶类药物包括胃蛋白酶、胰酶等。
代谢酶类药物
总结词
用于调节人体的代谢过程，治疗代谢性疾病。
在进行酶类药物的安全性评估时，应充分考虑 药物的靶点、作用机制、药效学特征等因素， 以及可能存在的副作用和不良反应。
安全性评估还应包括对酶类药物与其他药物的 相互作用、特殊人群（如孕妇、儿童、老年人 等）用药安全性的评估。
酶类药物的生产与质量控制
酶类药物的生产应遵循GMP（ 药品生产质量管理规范）要求， 确保生产过程的无菌、清洁和高
酶的生物学特性及其在生物制药中的应用
酶的生物学特性及其在生物制药中的应用酶是一种生物大分子，由于其高效、特异性和可控性等特点，被广泛应用于生物制药中。
本篇文章将探讨酶的生物学特性以及它在生物制药中的应用。
一、酶的生物学特性1.酶的定义和分类酶是一种能够催化生物反应的蛋白质。
按其催化反应类型，酶可分为氧化还原酶、水解酶、转移酶、缩合酶等多种类型。
酶还可以根据其化学反应过程，被分为静态酶和动态酶。
2.酶的结构和功能酶的催化反应是靠其特殊的三维结构来实现的。
酶的功能受到其结构的影响，因此酶的结构和功能是相互紧密关联的。
酶可以通过调节其活性位点的构象来控制反应的速度和特异性，从而保证其高效催化反应。
3.酶的反应条件酶的催化反应需要在适宜的温度、pH值和离子强度条件下进行。
这些条件会影响酶的构象和相互作用，进而影响酶的活性和特异性。
有些酶对温度和pH值的变化比较敏感，因此需要在特定的条件下才能发挥出其催化作用。
二、酶在生物制药中的应用1.酶在药物生产中的应用酶在药物生产中有着广泛的应用，例如替代传统化学合成方法，生产出更为纯净和安全的产品。
同时，酶也被应用于药物代谢研究、毒理学评价和药效学评估等方面。
2.酶在基因工程中的应用酶在基因工程中也有着重要的应用，例如基因克隆、表达和纯化等方面。
酶的表达可以通过外源重组系统来实现，例如大肠杆菌系统、哺乳动物细胞系统等。
同时，酶还被应用于基因治疗和细胞治疗中，例如使用酶来处理细胞外基质和细胞壁，用来增强细胞的整合和增殖等。
3.酶在诊断和治疗中的应用酶在诊断和治疗中也有着广泛的应用，例如利用酶的特异性来进行疾病的诊断和监测。
同时，酶还可以用来制备能够应用于药物储存和植入的材料和装置。
三、结论酶是一种重要的生物大分子，在生物制药中具有广泛的应用前景。
酶的生物学特性和在生物制药中的应用，不仅有助于理解酶在生物反应中的作用，也为开发更多和更优秀的生物制药产品提供了新的可能性。
《生物制药工艺技术》 酶工程制药技术
酶工程研究
有机相中酶反应的研究
5
酶工程研究
在工业、农业、医药和 食品等方面发挥着极其
重要的作用。
酶的抑制剂、激活剂的开发及 应用研究
6
抗体酶、核酸 酶的研究
7
模拟酶、合成酶及酶分子的人工设计、 合成的研究
8
一、酶工程制备氨基酸类 药物
利用化学合成、生物合成或天 然存在的氨基酸前体为原料，同 时培养具有相 应酶的微生物、 植物或动物细胞，然后将酶或细 胞进行固定化处理，再将固定化 酶或细胞装填于适当反应器中制 成所谓 “生物反应堆”，加入 相应底物合成特定氨 基酸，反 应液经分离纯化即得相应氨基酸 成品。
③清洗和更换部分固定化酶比较麻烦。床内有 自压缩倾向，易堵塞，且床内的压力降相当大 ，底物必须在加压下才能加入。
①需保持一定的流速，运转成本高，难于放大。
②由于流化床的空隙体积大，酶的浓度不高。
③能处理粉末状底物。 ④即使应用细粒子的催化剂，压力降也不会很高。
③由于底物高速流动使酶冲出，降低了转化率。
固定化细胞的制备
无需进行酶的分离纯化
01
细胞保持酶的原始状态，
02
固定化过程中酶的回收
率高
抗污染能力强
06
固定化细胞 的特点
细胞内酶比固定化酶稳
03
定性更高
细胞本身含多酶体系， 05
可催化一系列反应
04
细胞内酶的辅因子可以
自动再生
固定化细胞的 制备技术
固定化细胞的制备
载体结合法
载体结合法是将细胞悬浮液直接与水不溶性的载体相结合 的 固定化方法。
ｐＨ的影响
溶液的ｐＨ对酶活性影响很大。 在一定的ｐＨ范围内酶表现催化 活性。在某一ｐＨ时酶的催化活 性最大，此ｐＨ称为酶作用的最 适ｐＨ。偏离酶的最适ｐＨ愈远， 酶的活性愈小，过酸或过碱则可 使酶完全失去活性。
《酶类药物》课件
THANKS
汇报人：PPT
酶类药物的市场需求持续增长
酶类药物的未来发展方向
开发新型酶类药物：针对特定疾病，开发具有更高活性和选择性的酶类药物
提高酶类药物的稳定性：通过化学修饰、蛋白质工程等方法，提高酶类药物的稳定性和半衰期
研究酶类药物的靶向性：通过基因工程、纳米技术等方法，提高酶类药物的靶向性和特异性
研究酶类药物的副作用：通过药理学、毒理学等方法，研究酶类药物的副作用和毒性，降低其 对人体的损害
酶类药物的作用机制
酶类药物通过与体内特定酶结合，改变酶的活性，从而影响生物化学反应 的进程。
酶类药物可以促进或抑制特定酶的活性，从而调节生物体内的代谢过程。
酶类药物可以改变生物体内的信号传导过程，从而影响细胞的生长、分化 和凋亡。
酶类药物可以影响生物体内的免疫反应，从而调节免疫系统的功能。
Part Three
心律失常。
钙离子通道阻 滞剂：如硝苯 地平、维拉帕 米等，用于治 疗高血压和心
绞痛。
抗肿瘤酶类药物
作用机制：通过抑制肿瘤细胞生长、促进肿瘤细胞凋亡等方式发挥抗肿瘤作用 常见药物：如阿霉素、紫杉醇、顺铂等 应用范围：广泛应用于各种肿瘤的治疗，如乳腺癌、肺癌、结直肠癌等 副作用：可能引起骨髓抑制、胃肠道反应、肝肾功能损害等副作用
酶类药物的发展历 程
酶类药物的发现
19世纪末，科学家发现 酶具有催化作用
20世纪初，酶类药物开 始应用于临床
1926年，胰岛素首次用 于治疗糖尿病
1940年代，胰蛋白酶、 胃蛋白酶等酶类药物相 继问世
1960年代，酶类药物在 生物制药领域得到广泛 应用
1980年代，酶类药物在 基因工程、蛋白质工程 等领域取得突破性进展
5酶类药物的分析检验
3.时间对照 若酶制剂不纯(含有产物)和底 物自发分解的情况并存，则必须做一个酶和底物 都加入但反应时间为零的对照，也即先用蛋白沉 淀剂或其它试剂停止反应，再加入底物。 在双底物反应时，对照管可以加入酶制剂和 两种底物中的一种，因缺乏另一种底物，不可能 生成产物，至于应加入两种底物中的哪一种可以 根据预实验决定。 测定管中的产物量必须减去对照管中的产物 才是真正由酶促反应所生成的产物量。
（二）酶活力测定的方法：
酶活力测定要符合两个原则： ①在零级反应期测定，即-〔s〕或〔p〕与 反应时间t成正比， ②反应速度与酶量成线性关系，即 〔E〕= k(-〔s〕/ t) = k〔p〕/ t k(k〔 常用的方法有： 1.定时法 2.连续检测法 3.平衡法
如何测定酶活力？ 如何测定酶活力？
以产物浓度对反应时间作图， 以产物浓度对反应时间作图，可得到酶促反 应速度曲线
产 物 浓 度
注意：初速度的 注意： 测定是关键， 测定是关键，为 什么？ 什么？
0
时间
可见，反应速度只在最初一段时间内保持恒定， 可见，反应速度只在最初一段时间内保持恒定， 随着时间的延长，反应速度逐渐下降 随着时间的延长，
国际单位的应用有利于比较同一样品中不同酶的活力。 但也有不少缺点，如 ：①从惯用单位换算成国际单位比较麻 烦；②某些酶作用于Mr不明的大分子底物(如淀粉酶、胃蛋白 酶等)，采用底物减少法来定量时，无法计算其底物减少的微 摩尔数；③ 同一种酶用不同的方法测定，换算成国际单位时， 其结果仍不相同。欧美各国由于地理条件及实验室内温度的 不同，常采用不同的测定温度，如25℃、30℃、37℃等，这 也导致即使用国际单位表示酶活力，其正常参考范围也是不 同的。
【重点掌握】 重点掌握】
《酶类药物》ppt课件
〔四〕尿激酶〔Urokinase，EC3.4.99.26〕
尿激酶，是一种碱性蛋白酶。由肾脏产生，主要 存在于人及哺乳动物的尿中。人尿平均含量5～6国 际单位／m1。
1、组成〔构造〕性质
〔1〕尿激酶有多种分子量方式。尿中的尿胃蛋白酶 原，在酸性条件下可以激活生成尿胃蛋白酶，把天 然尿激酶降解成为尿激酶。
优良菌种的获得有三条途径：
①是从自然界分别挑选：
②是用物理域化学方法处置、诱变；
③是用基因重组与细胞交融技术。因此微生物的分别 挑选是一切任务的根底。
三、微生物酶制剂消费的发酵技术
首先要合理选择培育方法、培育基、培育温度、 pH和通气量等。还要研讨酶的分别提纯技术和制备 工艺。
〔—〕原料
利用微生物消费酶制剂的主要原料为碳源和氮 源，此外还有无机盐、生长要素和产酶促进剂等。
〔1〕pH和加热沉淀法
〔2〕蛋白质外表变性法 利用蛋白质外表变性性质的 差别，也可除去杂蛋白，参与氯仿和乙醇进展震荡， 可以除去杂蛋白。
〔3〕选择性变性法 利用蛋白质稳定性的不同，除去杂蛋白。
甚至可用2.5%三氯乙酸处置。 〔4〕核酸沉淀剂法
用核酸酶，将核酸降解成核苷酸，使粘度下降便 于离心分别。
用核酸沉淀剂如三甲基十六烷基溴化铵、硫酸链 霉素、聚乙烯亚胺、鱼精蛋白和二氯化锰等。
〔5〕将酶与底物结合 酶和底物结合或竞争性抑制剂结合后，热稳定性
大大提高，这样就可用加热法除去杂蛋白。
〔二〕脱盐和浓缩
1、脱盐
脱盐方法是透析和凝胶过滤。
2、浓缩
酶的浓缩方法很多，有冷冻枯燥、离子交换、超滤、 凝胶吸水、聚乙二醇吸水等。
〔二〕胰蛋白酶
胰蛋白酶是从牛、羊胰脏提取、结晶的冻干制剂。 易溶于水，不溶于氯仿、乙醇、乙醚等有机溶剂。在 pH1.8时，短时煮沸几乎不失活；在碱溶液中加热那 么变性沉淀，Ca2+有维护和激活作用，胰蛋白酶的 pI为10.1。
《生物制药》酶类药物.解读共36页
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
《生物制药》酶类药物.解读
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反韧勤 勉。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
生物酶制药研究与临床应用
生物酶制药研究与临床应用随着生物技术的发展，生物酶制药已经成为了一类新型药物。
与化学大分子药物相比，生物酶制药具有分子结构精确、特效性强、延长血药半衰期等特点，是一种重要的治疗药物。
因此，生物酶制药研究一直是生物技术领域的热点之一。
一、生物酶制药的特点生物酶制药是利用生物酶进行生物合成的药物，与化学药物不同，生物酶制药具有以下特点：1.分子结构精确生物酶制药的分子结构非常精确，包括氨基酸组成、空间构象以及糖基化的情况等，这是因为酶在催化反应时对底物选择性高，在催化过程中只对特定的底物进行反应，产生的产物分子结构精确。
2.特效性强生物酶制药的作用对靶点选择性高，定位准确，因此治疗效果明显，更加安全有效，相比较于一些治疗效果相对不明显的化学药物来说，生物酶制药更加具有优势。
3.延长血药半衰期生物酶制药分子结构巨大，无法从肾脏滤过，也不能自由扩散到细胞之外，因此，生物酶制药的溶解度较低、稳定性较强，有助于缓慢释放，延长血药半衰期，从而减少药物的频繁注射。
二、生物酶制药研究的困难尽管生物酶制药具有诸多有利于临床应用的特点，但是也存在生产难度高，成本高等问题。
比如：1.酶的稳定性较差大多数酶在高温、酸碱度、氧化剂、螯合剂等环境下稳定性较差，因此生产中的酶活性很容易受到影响。
2.复杂的纯化方式生物酶制药通常是在发酵液或培养基中大量生产，需要经过紧密的细胞壁来提取，所以如果要进行纯化，需要针对不同酶的特性采用不同分离纯化技术，如离心、膜分离、层析、凝胶电泳等，操作复杂，成本高。
3.投资额较大因为生物酶制药的生产过程较为复杂，需要高端仪器设备，控制技术、设施和工段多，所以从投入及从而生产成本来看，与制造化学药剂相比，生物酶制药通常需要更高的初始资本。
三、生物酶制药的临床应用虽然生物酶制药面临着上述阻碍，但是它在临床应用上已有突破性进展。
生物酶制药可以用于很多疾病的临床治疗，例如免疫抑制和肝炎病毒等。
1.免疫疾病的治疗生物酶制药在免疫抑制和自身免疫性疾病治疗领域使用较多。
生物酶在生物制药中的应用
生物酶在生物制药中的应用生物酶作为一种生物催化剂，在生物制药中起到了至关重要的作用。
它们可以通过加速化学反应速率、提高产品纯度和降低生产成本等方面发挥作用。
本文将探讨生物酶在生物制药中的应用，包括酶的分类、应用领域以及未来的发展前景。
一、酶的分类酶是一类可以催化生物化学反应的特殊蛋白质分子。
根据其作用机制和反应类型的不同，酶可以分为多种类别。
常见的酶分类包括氧化还原酶、水解酶、转移酶、异构酶等。
每种酶都有其特定的催化剂作用，能够促进特定的反应发生。
二、酶在生物制药中的应用领域1. 蛋白质药物生产蛋白质药物是一类广泛应用于药物治疗的生物制剂。
生物酶在蛋白质药物的生产过程中起到了至关重要的作用。
比如，蛋白质的表达和纯化过程中，酶可以帮助加速反应速率、提高纯度以及降低杂质含量，从而提高产品质量。
2. 抗生素生产抗生素是广泛应用于临床治疗的药物。
生物酶在抗生素生产中发挥了重要作用。
比如，β-内酰胺类酶可以催化青霉素类抗生素的合成过程，提高产量和纯度，降低生产成本。
3. 生化检测生化检测是一种对生物样本中特定化学物质进行分析和检测的方法。
生物酶可以作为生化检测的催化剂，用于检测特定物质的存在和含量。
例如，葡萄糖酸脱氢酶在血糖检测中起关键作用，帮助人们监测和控制糖尿病。
4. 制药过程中的废水处理在生物制药过程中，会产生一定量的废水。
这些废水中含有高浓度的有机物质，难以通过传统的物理化学方法进行处理。
生物酶可以催化废水中有机物的分解，使其降解成无害物质，从而实现废水的治理和环境保护。
三、生物酶在生物制药中的发展前景随着科学技术的不断进步，生物酶在生物制药中的应用前景十分广阔。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 基因工程技术的发展将推动生物酶的改良与优化。
通过基因重组技术，可以改变酶的结构和功能，使其更适合于特定的生产过程，提高反应效率和产量。
2. 生物酶的高效表达和大规模生产技术将得到进一步优化。
高效表达系统和工艺的发展，将使得生物酶的生产成本进一步降低，从而推动其在生物制药中的应用。
《生物制药》酶类药物1解析
• 3.影响酶产生的一些因素
除培养基，发酵工艺参数对产酶的 影响也十分明显。 (1) 温度
(2) pH
(3) 通气
(4) 搅拌
• (5)泡沫 发酵过程中，由于发酵液受到强烈 的通气搅拌，培养基中某些成分的变化及 代谢中产生气体，会形成较多的泡沫，而 且气泡不易消失，是由于培养基中蛋白质 分子排在气泡表面形成一层吸附膜，聚集 成泡沫层之故。 消泡剂：天然油类，醇类，脂肪酸类， 胺类，酰胺类，磷酸酯类，金属皂类，聚 硅氧烷等。
酶类药物在疾病治疗方面的应用
酶
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 L-天冬酰胺酶 超氧化物歧化酶 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
名
来
源
用
治疗消化不良，食欲不振
途
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 大肠杆菌 微生物，植物，动物 动物，蛇，细菌，酵母等 细菌 微生物 细菌 蚯蚓 胰脏 胰脏 牛肾Fra bibliotek消化酶类
第二节 酶类药物的制造过程
• 一、原料的选择
• 1. 不同酶的用料选择
乙酰化酶（鸽肝）、凝血酶(牛 血）、透明质酸酶（羊睾丸）、溶菌酶 （鸡蛋清），超氧化物歧化酶（血、肝）
• 2. 注意不同生长发育情况及营养状况
• 3. 原料来源丰富
• 4. 从简化提纯步骤着手 • 5. 如用动物组织作原料，应在此动物宰 杀后立即取材。
能使细胞中颗粒及整个细胞破碎，使酶释放出来。
生物制药技术中的溶菌酶和抗生素应用
生物制药技术中的溶菌酶和抗生素应用在生物制药技术中，溶菌酶和抗生素是两个重要的工具，它们在医药领域发挥着重要的作用。
溶菌酶是一种具有分解细菌细胞壁的酶类物质，而抗生素则是一类可以抑制或杀灭细菌的化合物。
它们的应用范围广泛，包括治疗感染性疾病、生产抗生素药物以及在食品安全领域的应用等。
首先，让我们来了解一下溶菌酶在生物制药技术中的应用。
溶菌酶可以通过降解细菌细胞壁，使其发生溶解。
由于细菌细胞壁是细菌生存的重要结构之一，因此溶菌酶可以作为一种抗菌剂来杀灭细菌。
特别是在抗菌药物耐药性问题日益突出的今天，溶菌酶成为了一种新的治疗选择。
溶菌酶可以通过多种途径应用于临床。
例如，溶菌酶可以直接应用于治疗皮肤和黏膜感染，如细菌性阴道炎、厌氧性感染等。
其疗效显著，且无耐药性，是一种良好的选择。
此外，溶菌酶还被广泛应用于食品安全领域。
细菌污染是造成食品中毒的一个主要原因。
而使用溶菌酶可以迅速降解细菌细胞壁，使细菌失活，减少食品中的有害菌。
这种方法不仅能保持食品的天然品质和口感，还能确保食品质量的安全。
目前，一些国家已经将溶菌酶应用于食品加工行业，获得了很好的效果。
另外一个在生物制药技术中应用广泛的工具是抗生素。
抗生素是一类可以杀菌或抑制细菌生长的化合物。
它们可以从自然界中提取，也可以通过化学合成获得。
抗生素的应用涉及到多个领域。
首先是临床医疗领域。
抗生素被广泛用于治疗细菌感染，如肺炎、尿路感染、皮肤感染等。
通过抑制细菌生长或杀死细菌，抗生素能够迅速缓解患者的症状，加速疾病康复。
另外，抗生素也广泛应用于抗生素药物的生产和研究领域。
抗生素药物是一类通过生物发酵或化学合成制备的药物，用于治疗细菌感染。
通过研究和改造抗生素分子结构，科学家们不断开发出新的抗生素药物，并改进已有的药物性能，以应对细菌耐药的挑战。
同时，抗生素的生产也是一个庞大的产业，能够提供大量就业机会，促进经济发展。
值得注意的是，随着抗生素的广泛使用，细菌耐药性问题日益突出。
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Zn，存在于
真核细胞
中
Mn-SOD: 原核细胞中，Mw40000,2个亚基，每个亚基1个Mn 真核细胞中，Mw80000，4个亚基，每个亚基1个Mn Fe-SOD: Mw38000，2个亚基，每个亚基含1个Fe，存在 于
原核细胞
中
• 金属辅基与酶活性关系 • Cu、Zn-SOD：Zn与分子结构有关，与 催化活性无关;Cu与活性有关，对酶活力 是必需的 • Mn-SOD：Mn对酶活力是必需的 • Fe-SOD：Fe对酶活力是必需的
1.SOD的性质
• 稳定性 • 对热稳定：天然牛血SOD可75℃加热数 分钟，对热稳定性与溶液离子强度有关 • 对pH的稳定性：一般pH5.3~9.5较稳定， 猪血SOD在pH7.6～9较稳定。 • 吸收光谱
结构特点：金属酶
Cu、Zn-SOD: Mw32000，2个亚基，每个亚基含1个Cu，1个
【热变性】【离心】 【洗涤】 【匀浆】 【离心】 上清液 上清液 牛肝 65℃5min 生理盐水 pH7.8PBS （NH4）2SO4饱和度 45％、65％ 【分级盐析】【离心】 【溶解】 【透析】
沉淀
溶液
透析液
【柱层析】 DE-52
流出液
【超滤】 【冻干】
冻干粉
二、胃蛋白酶（Pepsin ）
• 胃蛋白酶：是一种消化性蛋白酶，由胃部中的胃粘膜主细胞 （gastricchiefcell）所分泌，功能是将食物中的蛋白质分 解为小的肽片段。 • 胃蛋白酶也是第一个从动物身上获得的酶。 • 自猪、牛、羊等胃粘膜提取的胃蛋白酶用作助消化药。常与 稀盐酸同时用于幼畜消化不良性腹泻和慢性萎缩性胃炎。 • 临床上主要用于因食蛋白过多，引起的消化不良及病后恢复 期消化机能减退等。
（2）尿激酶是专一性很强的蛋白水解酶，血纤维蛋 白溶 酶原是它唯一的天然蛋白质底物，它作用于 精氨酸－缬氨酸键使得纤溶酶原转为纤溶酶。
（3）尿激酶的pI为pH8-9.
2.生产工艺
(1)工艺路线： 男性尿液 10℃pH8.5 沉淀 洗涤 硅藻土吸附 pH5~5.5 酸化尿 上清尿液 酸化 洗脱
硅藻土吸附物
自溶，过滤 浓缩干燥
猪胃粘膜 H O, HCl 2
氯仿 自溶液 脱脂
上清液
成品
（2）工艺过程：
①自溶、过滤 在夹层锅内预先加水100L及盐酸，加热至50℃时， 加入200kg猪胃粘膜，快速搅拌使酸度均匀，保持 45~48℃,消化3~4小时。用纱布滤去未消化的组织蛋 白，收集滤液。 ②脱脂、去杂质 将滤液降温至30℃以下，静防24~48h，使杂质 沉淀除去，得到脱脂酶液。 ③浓缩干燥 取脱脂酶液，在40℃以下浓缩到原体积的1/4， 真空干燥，球磨，得到产品。
硅藻土柱
洗脱液
去热原，去色素 pH8.0 透析液
流出液 产品
CM－C柱
洗脱液
（2）工艺过程：
①收尿 收集男性尿
②沉淀处理 尿液冷至10℃以下，用NaOH调pH至8.5, 静置1h，虹吸上清液。用盐酸调至pH5.0~5.5。
③硅藻土吸附 处理好的尿液加入1%尿量的硅藻土，于 5C下搅拌吸附1h。 ④洗脱 硅藻土吸附物洗涤装柱，先用0.02%氨水加 0.1mol/L氯化钠洗脱，当洗脱液油清变混时开始收集
• 1、组成（结构）、性质
• 胃中惟一的一种蛋白水解酶。其最适pH值为1～2。
• 胃蛋白酶作用的主要部位是芳香族氨基酸或酸性氨 基酸的氨基所组成的肽键。 • 药用胃蛋白酶是胃液中多种蛋白水解酶的混合物， 含有胃蛋白酶，组织蛋白酶，胶原酶等，为粗制的 酶制剂。 • 性状：外观为淡黄色粉末
2、生产工艺 （1）工艺路线：
第三节、重要的酶类药物
三、超氧化物歧化酶 （Superoxide dismutase, SOD）
• 超氧化物歧化酶是一种重要的氧自由基清除剂， 作为药用酶在美国、德国、澳大利亚等国已有 产品。由于SOD能专一性去除超氧阴离子自 由基，故引起国内外生化界和医药界的极大关 注。
• 目前临床上应用集中在自身免疫性疾病上如类 风湿关节炎，红斑性狼疮，皮肌炎等
2.生产工艺
分离纯化SOD常根据原料，种类和性 质的差异而有所不同。
（1）以牛血红细胞提取Cu、Zn-SOD的工艺
【收集】
新鲜牛血 离心 溶血液
红细胞
【洗涤】 2％NaCl
干净红细胞 沉淀液
【溶血】
H2 O,30min
【去血红蛋白】
乙醇，氯仿，离心
上清
【分级沉淀】 丙酮
【溶解】
H2O，离心
上清液
【柱层析】 【超滤】 SOD粗提液 浓缩液 浓缩 DEAE-SephadexA50 60～70℃，10min，离心 【热变性】 【洗脱】 【超滤】
三、尿激酶（Urokinase ）
• 尿激酶是一种碱性蛋白酶，由肾脏产生， 主要存 在于人和哺乳动物的尿中。人尿 平均含有5~6U/ml。
• 临床上，尿激酶已经广泛应用于治疗各 种新血栓形成或血栓梗塞疾病。
1.组成性质
（1）尿激酶有多种分子量形式，主要有31300、 54700两种。尿中的尿胃蛋白酶原在酸性条件下可 以激活生成尿胃蛋白酶，后者可以把分子量54700 的天然尿激酶降解为分子量为31300尿激酶。
• 4）柱层析、洗脱、超滤浓缩：将上述澄清液超 滤浓缩后小心加到已用2.5mmol/L，pH7.6磷 酸缓冲液平衡好的DEAE－sephadex A50柱上 吸附，并用pH7.6的2.5～50mmol/L的磷酸盐 缓冲液进行梯度洗脱，收集具有SOD活性的洗 脱液。
• 5）冷冻干燥
（2）以牛肝为原料提取Mn-SOD的工艺
吸附柱
pH7.6的2.5～50mmol/L PBS
洗脱浓缩液
【冻干】
冻干粉
（2）工艺过程：
1）收集、浮选
取新鲜牛血，离心除去血浆。
2）溶血、去血红蛋白：干净红细胞加水溶血 30min， 然后加入0.25倍体积的乙醇和0.15倍体积的氯仿， 搅拌15min，离心去血红蛋白，收集上清液。 3）沉淀、热变性：将上述清液加入1.2～1.5倍体 积的丙酮，产生大量絮状的沉淀，离心得沉淀物。 再将沉淀物加适量水，离心去不溶物，上清液于 60～70℃热处理10分钟，离心去沉淀得浅绿色得 澄清液。
⑤除热源、去色素ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
⑥CM－C浓缩 ⑦透析除盐
四、L-天门冬酰胺酶 （L-asparaginase）