酶工程与生物制药22
酶工程技术在生物制药中的应用研究
酶工程技术在生物制药中的应用研究酶是一种生物催化剂，具有高效、高选择性、温和等特点，在生物制药领域具有广阔的应用前景。
酶工程技术是指通过改变酶的结构、性质和功能，来提高其催化活性和稳定性的技术。
随着科学技术的不断发展，酶工程技术在生物制药中的应用研究也日益深入。
本文将从酶工程技术的基本原理、生物制药中酶工程技术的应用以及未来的发展前景三个方面进行探讨。
一、酶工程技术的基本原理酶工程技术是一种将化学反应转化为生物合成过程的技术。
其核心原理是通过改变酶的结构、性质和功能，来提高其催化效率和稳定性。
酶可以作为一种工具来加速合成所需的产物，从而缩短生产周期，降低成本。
酶的活性和稳定性是影响其应用的关键因素，因此酶工程技术的主要目标就是提高酶的活性和稳定性。
酶的分子结构是酶活性和稳定性的关键因素，不同的酶分子结构决定了不同的催化机制和催化特性。
通过分析酶分子结构及其催化机理，可以设计新的酶分子结构，从而提高酶的催化效率和稳定性。
酶工程技术具有以下特点：（1）酶活性的提高：通过改变酶分子结构，设计新的酶分子结构，以扩大受体特异性，从而提高酶的催化效率。
（2）酶稳定性的提高：酶在极端条件下容易发生变性，因此通过改变酶分子结构，增加酶的稳定性，以提高酶的应用范围。
（3）酶活性和稳定性的均衡：在酶的活性提高的同时，要保证酶的稳定性，以保证酶在长期应用中的效果。
二、生物制药中酶工程技术的应用（1）酶的生产：利用酶工程技术来改良酶的生产工艺，从而提高酶的生产效率和生产质量。
例如，利用基因工程技术可将目标蛋白的编码基因导入到表达细胞中，使得表达细胞能够高效地表达目标蛋白。
（2）制药工艺中的应用：酶工程技术在制药工艺中的应用也越来越广泛。
例如，酶可以用于生产抗生素、维生素、肽类和基因重组蛋白等生物药物的前体和中间体，从而缩短生产周期和降低成本。
（3）生物药物质量控制：酶可以用于生物药物的质量控制和监测。
例如，通过酶工程技术设计新的酶分子结构，使之具有更好的特异性和灵敏度，从而提高对生物药物的分析能力。
吉林大学22春“药学”《生物制药学》期末考试高频考点版(带答案)试卷号：1
吉林大学22春“药学”《生物制药学》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.超滤的目的是()。
A.去除沉淀物及病毒B.去除残余的杂蛋白C.与多聚体分离D.进一步去除病毒参考答案：A2.简述酶化学修饰的目的。
参考答案：酶化学修饰目的在于人为地改变天然酶的一些性质，创造天然酶所不具备的某些优良特性甚至创造出新的活性，来扩大酶的应用领域，促进生物技术的发展。
3.某一重组质粒(7.5kb)的载体部分有2个SmaI酶切位点。
用SmaI酶切后凝胶电泳上出现4条长度不同的条带，其长度总和与已知数据吻合，该重组质粒中插入的外源DNA片段上的SmaI酶切位点共有()。
A.5个B.4个C.3个D.2个参考答案：D4.下列哪种物质可以用作固定化酶交联的试剂?()A.乙醇B.乙酸C.戊二醛D.乙酸乙酯参考答案：C下列哪种物质对头孢菌素C的生物合成具有诱导作用?()A.缬氨酸B.苯乙酸C.苯乙酰胺D.L-甲硫氨酸参考答案：D6.简述色谱技术的种类。
参考答案：色谱法有许多种类，从不同的角度，有不同的分类方法。
(1)按两相所处的状态分为气液色谱、气固色谱、液固色谱、液液色谱。
(2)按色谱分离过程的机理分为吸附色谱、气液分配色谱、离子交换色谱。
(3)按固定相形式的不同分为柱色谱、纸色谱、薄层色谱。
(4)按操作形式不同分为冲洗法、顶替法、前沿法。
7.基因工程药物质量控制包括哪几个方面?参考答案：(1)蛋白质含量的测定(2)蛋白质纯度检测(3)蛋白质Mr测定(4)蛋白质等电点测定(5)蛋白质序列分析(6)内毒素分析，宿主蛋白液和酸残留分析8.发酵过程的溶氧浓度的控制。
参考答案：供氧方面：在实际生产中通常从提高氧的容积氧传递系数KLα着手，提高设备的供氧能力。
除增加通气量外，一般是改善搅拌条件。
通过提高搅拌转速或通气流速、降低发酵液的黏度等来提高KLα值，从而提高供氧能力。
改变搅拌器直径或转速可增加功率输出，从而提高α值。
酶工程技术在医药制药领域的应用论文(共2篇)
酶工程技术在医药制药领域的应用论文（共2篇）本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！第1篇：酶工程技术在医药制药领域的应用一、酶工程技术研究进展1固定化酶酶工程的最初10年，主要兴趣在发展固定化方法和载体，探索其应用的可能性。
第一代固定化生物催化剂的特征是单酶的固定化，发展了吸附、共价、交联和包埋等数十种固定化方法。
现已有20多种利用单酶活力的固定化生物催化剂在世界上获得工业应用。
2多酶系统的固定化固定化单酶不可能引起发酵工业的根本变革。
大多数生物化学产品的合成和转化必须依赖一连串酶反应，而且需要辅助因子和ATP的参与。
早在70年代初已尝试将催化顺序反应的几种酶共固定，发现物质转化的速度比溶液中酶混合物高。
70年代后期，辅酶的保持和再生又特别受到重视。
ATP和NAD在大分子化后可保持在半透膜内，往返于催化合成的酶与再生它们的酶之间。
已知的酶有50%以上需要辅因的存在参与酶促反应。
ATP、FAD、NAD、PLP与PQQ的再生都可能通过固定化技术获得不同程度的解决，其中包括这些辅因的固定化与其他酶促反应相偶联或对辅因进行化学修饰及利用这些辅因的类似物与衍生物等。
实验发现应用固定化辅因及其衍生物对酶的活力具有良好作用，如thioNAD与A-PAD对马肝醇脱氢酶的活力比NAD更有效。
亚细胞成份都是天然地巧妙定位的多酶集合体，从理论上推测，固定化各种细胞器就可能有效地利用各种多酶系统。
我们曾固定化了羊精囊微粒体、鼠肝微粒体、线粒体和细胞质，为了克服固定化细胞器不够稳定的缺点，KangFuGu等人《构建了一种含有固定化多酶系统和NAD的人工细胞，用于将氨或尿素转变成必需的氨基酸，取得了良好结果。
3固定化细胞从单酶-多酶-细胞器固定化的进一步延伸就是进行完整细胞的固定化，其中包括微生物细胞，动物细胞与植物细胞的固定化。
生物与制药考研真题答案
生物与制药考研真题答案一、选择题1. D2. A3. B4. C5. B6. D7. C8. A9. B 10. C11. A 12. C 13. B 14. D 15. C 16. B 17. D 18. A 19. C 20. B二、填空题21. 甘油 22. B维生素 23. 导入子 24. flutter 25. 植物基因工程26.13 27. 第三 28. 齿状螺旋 29.质量 30. 超细菌三、解答题31. 解析：生物制药是指利用生物技术手段和方法，通过对微生物、动、植物的细胞、组织、器官、生理代谢过程及其基因工程手段的研究和应用，开发和生产具有特定功能的药品。
生物制药技术主要包括以下几个方面：(1) 酶工程技术：通过基因重组等手段，将有活性的酶从生物体中提取出来，进行大规模的分离、纯化和制备。
(2) 蛋白质工程技术：通过基因工程手段，改变目标蛋白质的结构和功能，使其具有更好的药物效果。
(3) 基因工程技术：通过外源基因的导入和目标基因的特异表达，使生物体产生目标药物。
(4) 细胞工程技术：通过细胞培养技术、细胞悬浮培养等手段，大规模生产细胞工程药物。
(5) 抗体工程技术：通过基因重组、单克隆抗体技术等手段，开发具有特定疗效的单克隆抗体药物。
32. 解析：双链RNA干扰（RNAi）技术是一种新兴的基因沉默技术，可以抑制目标基因的表达。
RNAi技术的基本原理是：首先，外源双链RNA（dsRNA）通过体外或内源的RNA解聚酶进行降解，形成具有长13-29个核苷酸的双链小干扰RNA（siRNA）；然后，siRNA通过与RNA诱导沉默复合物（RISC）结合，进一步分解为20-25个核苷酸的小干扰RNA（miRNA）；最后，miRNA与RISC复合物结合到mRNA的靶标位点，导致mRNA降解或翻译抑制，从而达到沉默目标基因的效果。
33. 解析：生物型药是指由活细胞、组织、器官、生理代谢产生的具有药效成分的生物制品，如合成荷尔蒙、基因工程产品等。
酶工程技术在生物制药中的应用
酶工程技术在生物制药中的应用酶工程技术在生物制药领域中起着非常重要的作用。
通过利用生物学和化学的知识，对酶进行研究和改造，可以提高酶的稳定性、活性和选择性，从而实现对生物药物的高效生产。
本文将探讨酶工程技术在生物制药中的应用，包括酶的筛选、优化、产物合成以及生产过程监控等方面。
首先，酶工程技术在生物制药中的第一个应用是酶的筛选。
酶的筛选是指从大量的天然资源中寻找具有所需活性和特性的酶。
传统的方法涉及到对大量的样本进行筛选和检测，但这种方法非常耗时、费力且效果不稳定。
而酶工程技术则通过构建酶库，将大量的酶候选体转化到不同的表达宿主中进行高通量的筛选。
通过高通量的筛选技术，可以筛选出拥有所需活性和稳定性的酶。
其次，酶工程技术在生物制药中的另一个应用是酶的优化。
酶的优化是指对酶进行改造，以提高其特定功能。
通过酶的定点突变、DNA重组技术和蛋白质工程等手段，可以改变酶的结构和性质。
例如，可以通过改变酶的底物结合位点、催化活性位点等来优化酶的催化效率和选择性。
此外，酶的改造还可以增加酶的稳定性，使其能够在高温、高压、酸碱等恶劣条件下工作。
通过酶的优化，可以提高生物制药中的产率和纯度。
另外，酶工程技术还在生物制药中发挥着关键的作用，例如酶的产物合成。
酶可以被利用来合成各种高价值的生物活性分子，如药物、抗生素、酶制剂等。
酶可以选择性地催化特定化学反应，从而在合成过程中减少无用副产物的生成，提高产物纯度和产率。
此外，酶还可以在困难的反应条件下催化反应，如不对称合成、催化剂的选择性还原等。
因此，酶工程技术在药物合成中具有广阔的应用前景。
最后，酶工程技术还可用于生产过程监控。
生物制药过程的监控是确保产品质量和一致性的重要手段。
酶工程技术可以通过构建报告基因来实现对酶的表达量、活性和稳定性进行监测。
通过监测这些参数，可以实时了解酶的工作状态和产物的合成过程，从而及时调整工艺参数，确保产品质量的稳定和一致性。
此外，酶工程技术还可以应用于注射剂的制备过程监控，如温度、pH值、搅拌速度等参数的监测和调节。
《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。
酶工程技术在生物制药中的新进展
酶工程技术在生物制药中的新进展近年来，生物制药领域一直是医药行业的热点之一，随着科学技术的不断发展和进步，酶工程技术在生物制药中的应用也取得了令人瞩目的新进展。
酶工程作为一种革命性的技术手段，已经成为了生物制药行业中不可或缺的一部分。
本文将对酶工程技术在生物制药中的新进展进行探讨。
酶工程技术是指通过对酶进行研究和改造，使其具备更优异的性能和更广泛的适应性。
在生物制药领域中，酶工程技术被广泛应用于药物的生产、纯化和改良，为制药行业的发展带来了许多创新。
首先，酶工程技术在药物生产中的应用已经取得了重要的突破。
传统的药物生产方法通常需要大量的化学合成步骤，然而这些步骤往往复杂且成本高昂。
而酶工程技术的应用可以使药物的生产过程变得更加简单、高效。
例如，通过对酶的改造和优化，可以使其具备更高的催化活性和稳定性，从而降低药物生产的成本和时间，提高药物的质量和产量。
其次，酶工程技术在药物纯化中也发挥着重要的作用。
传统的药物纯化方法通常需要进行多次的分离和提纯步骤，而且往往存在过程复杂、损失大等问题。
而利用酶工程技术，可以设计和构建更具选择性和专一性的酶，从而实现对目标物的高效纯化。
例如，利用酶的亲和性和特异性结合能力，可以通过酶亲和层析技术实现药物的高效分离纯化，避免了传统分离方法中的多次处理和质量损失。
此外，酶工程技术在药物改良中也具有广阔的应用前景。
通过对酶的结构和功能进行深入研究，可以利用酶工程技术对药物进行分子修饰和改良，从而提高药物的药效、降低药物的副作用。
例如，通过对特定酶的改造和重组，可以使其具备新的催化能力，从而实现对特定药物的新合成途径和代谢途径的开发和利用。
这种方法可以加速药物研发过程，并为新药的开发提供了重要的手段。
最后，酶工程技术在生物制药中的新进展还包括对酶的分子调控和表达的研究。
通过对酶的基因组学和转录组学研究，可以深入理解酶的表达调控机制，从而实现对目标酶的高效表达和生产。
这种方法可以有效解决生产中的瓶颈问题，提高生物制药的产量和质量。
酶工程技术在生物制药领域的应用研究
酶工程技术在生物制药领域的应用研究酶工程技术是利用生物学、化学、工程学等交叉学科的知识和技术，改良和优化酶催化体系的结构和性质，扩大其应用范围，提高反应速率和效率，以实现对化学、生物、医学等领域的有机物合成、解析、转化和制造等方面的需求的技术。
在制药领域，酶工程技术广泛应用于生物制药领域中。
本文将主要介绍酶工程技术在生物制药领域的应用研究。
1. 酶工程技术在生物合成药物中的应用酶工程技术在生物合成药物中的应用已经得到了广泛的研究与应用。
其中，蛋白质药物是目前极为重要的一类生物合成药物，酶工程技术的应用对其制备具有重要的意义。
例如，在红细胞生成素的生产中，利用酶工程技术优化酶的构型，使得其具有更高的还原活性，提高了生产效率。
2. 酶工程技术在疫苗制备中的应用酶工程技术在疫苗制备领域中应用广泛。
例如，近年来重要的水痘疫苗就是基于双价水痘病毒酶与一种较高的表达水平进行制备的。
这项技术可以促进疫苗制品在生产中的成本降低，同时提高了疫苗的质量和稳定性。
3. 酶工程技术在基因工程药物的生产中的应用酶工程技术在基因工程药物的生产中也大有发挥。
例如，抗体药物是当前速度最快的基因工程药物，它已经被广泛应用于免疫调节、治疗癌症等方面。
酶工程技术在抗体药物生产中的应用具有重要意义。
也许您还经常听到“N-糖基化的抗体表达系统”。
这个系统通过酶工程技术控制了抗体的N-糖基化水平以及种类，提高了抗体的活性和特异性。
4. 酶工程技术在其他生物制药领域的应用酶工程技术在其他生物制药领域中也得到了广泛的应用。
例如，在微生物发酵生产中，酶工程技术可以通过改善微生物的环境和高效酶的表达，以及优化反应条件，推动经济评估和工艺研发。
在生物催化反应中，酶工程技术可以通过改善催化剂的特异性、选择性和稳定性，提高生产效率和化学反应的选择性，达到理想的催化效果。
综上所述，酶工程技术在生物制药领域的应用是非常广泛而重要的。
它具有优异的前景和巨大的潜力。
生物制药学 第七章 治疗用酶和酶工程
臭味或鼠尿味。
苯丙氨酸羟化酶类缺陷有关。 酶缺陷主要原因是基因的错义突变、缺失以及剪接突变 造成的。
q p
Chromoseme12
12q22 - q24.2
PKU型（99%） 苯丙酮尿症 BH4型（1%）
苯丙氨酸羟化酶缺陷 鸟苷三磷酸环化水合酶（GTP－CH）等
四、玻璃酸酶
能水解透明质酸 广泛地存在于蛇毒、蜂毒、蝎毒、蜘蛛
毒中，也存在于真菌、细菌中 可以应用于眼科、皮下给药的吸收 在使用中，个别情况下可致过敏反应， 如瘙痒、荨麻疹等
五、超氧化物歧化酶
SOD是金属蛋白有Cu－Zn－SOD，Mn-SOD， Fe－SOD SOD具有热稳定性和pH稳定性 SOD可清除体内的氧自由基，氧自由基可以破 坏细胞，活化致癌物质、致炎和引起自身免疫 疾病 SOD在临床上用于治疗缺血再灌流综合征、治 疗氧中毒、抗辐射损伤、防治糖尿病、皮肤老 化和皮肤肿瘤等 副反应是少数可见局部疼痛、荨麻疹和尿蛋白 等
)的活性比L-(+)强800倍
（－）依托唑啉有利停
R-（+）：镇静
S-（-）： 致畸
沙利度胺
第三节 酶与疾病
1. 酪氨酸酶缺陷——白化病
皮肤乳白色，毛发 淡黄或银白色，瞳 孔淡红，虹膜淡灰 或淡红，半透明视
网膜缺乏色素。
2. 胱硫醚合成酶缺陷——同型胱氨酸尿症
多发性血栓形成，晶 体脱位，身体瘦长，
蜘蛛样指（趾），轻
中度智力低下。
3. 苯丙氨酸羟化酶缺陷——苯丙酮酸尿症
智力低下，60%患
转移反应，生成谷氨酸和丙酮酸。
谷草转氨酶，：催化天冬酰胺与α-酮戊二酸之间进行
酶工程技术在生物过程中的应用
酶工程技术在生物过程中的应用随着科学技术的发展，酶工程技术在生物过程中的应用日益广泛。
酶是一种能够加速化学反应速率的特殊蛋白质，具有广泛的分布，无毒性和高效性，在化学工业，医学，食品科学以及生物制药等领域中有着重要的应用。
本文将论述酶工程技术在生物过程中的具体应用及其优势。
一、酶工程技术在生物制药中的应用酶工程技术在生物制药中，可以用于制造生物药物，生产浓缩纯化特异性蛋白等。
相较于传统化学药物，生物药物的安全性更高，避免了许多副作用。
由于生物药物需要从细胞中提取，因此浓缩纯化工艺非常复杂，但是酶工程技术可以有效地解决这个问题。
利用酶制造生物药物，可以大幅减少废料，从而降低制造成本，并且还可以使药品更易被人体吸收，提高疗效。
二、酶工程技术在饮品工业中的应用在饮品工业中，酶工程技术同样有非常重要的应用。
例如，在啤酒生产中，酶可以协助制造者将麦芽中的淀粉分解成糖分，从而制造出更加美味的啤酒。
同时，酶也可以用于制造葡萄酒，通过特定的酶反应，可以将葡萄皮中的花青素转化成花色素，并且可以改善葡萄酒口感，颜色，香味等方面的质量。
三、酶工程技术在食品加工中的应用在食品加工中，酶工程技术也有非常重要的应用，例如：发酵食品中发酵剂就是一种特殊的酶。
酶可以有效地帮助细菌发酵，制作出美味的食品，并且还可以延长食品的保质期。
另外，在奶制品行业中，改变酶的种类和工作条件，可以制造出不同口感的乳制品，从而满足不同人群需求。
四、酶工程技术在环境保护中的应用在环境保护中，酶工程技术也有非常重要的应用。
例如：通过利用酶反应处理污水、废气等，可以有效的降解有害物质，降低污染物的排放量，达到净化环境的目的。
五、酶工程技术的优势相比传统的工艺条件，酶工程技术具有许多极为明显的优势。
首先，酶工程技术可以降低反应活化能。
这意味着酶反应速率比传统的反应速率要高得多，从而降低反应时间，提高效率，降低生产成本。
其次，酶具有比较高的特异性，因此可以对特定的化学反应进行催化，并且减少副反应的发生。
酶工程技术在生物制药中的应用
酶工程技术在生物制药中的应用生物制药是以生物技术为基础，利用生物系统合成药品的过程。
与传统化学合成的药品相比，生物制药更具有针对性，效果更加显著。
虽然生物制药市场前景广阔，但是生产过程复杂，生产成本高昂，制约了生物制药产业的发展。
酶工程技术在生物制药中的应用，可以解决这一难题，有效提高了生物制药的生产效率，降低了生产成本，促进了生物制药的发展壮大。
1. 酶工程技术的基本原理酶是一种生物催化剂，具有高效、高选择性和环境友好等特点。
酶工程技术是指通过改造酶基因序列，结构和功能的方式，使得酶的催化效率、反应条件适应性、稳定性、选择性等性能指标大幅度提高。
具体的酶工程技术包括基因工程、蛋白质工程、化学修饰等。
酶工程技术是基于对酶本质的研究，通过改造酶的结构和功能，提高其催化效率和生产效率，进而实现低成本、高效高产的生产过程，从而推动生物制药产业的发展。
2. （1）表达系统的优化针对不同的生物材料，如大肠杆菌、酿酒酵母、哺乳动物细胞等，建立不同的表达系统可以有效提高目标蛋白的表达效率。
例如，在大肠杆菌表达系统中表达重组蛋白，采用适当的宏观生理策略、优化培养条件以及合适的发酵设备，可以实现高密度、连续生产，从而大幅度降低生产成本。
（2）酶的改造与增效酶的改造与增效是酶工程技术的核心内容。
通过基因工程、蛋白质工程等手段改造酶的结构和性质，使其更好地适应生产环境，从而实现催化效率的提高，进而实现生产成本的降低。
例如，利用基因工程在酿酒酵母中表达次黄嘌呤酶，可以使得次黄嘌呤的产生率增加十倍，从而产量大幅度提高，效率大大增加。
（3）酶的固定化技术酶的固定化技术是将酶固定在载体上，形成稳定的酶液，进而实现酶的长时间耐高温、耐酸碱等特性。
这种技术可以大大提高酶的使用寿命，从而提高生产效率，并且可以节约原材料和降低生产成本。
例如，在生产青霉素时，将青霉素酰化酶固定在斜坡填充床上，可以增加设备的流量和生产效率，实现了生产青霉素的连续化和大规模化。
酶工程在制药领域的应用
酶工程在制药领域的应用
酶工程是一种利用生物酶的特异性和高效性进行化学反应的技术。
在制药领域，酶工程已经成为一种重要的技术手段。
以下是酶工程在制药领域的应用的几个方面：
一、酶制剂
酶制剂是指将酶固定在载体上，形成一种稳定的酶催化系统。
酶制剂可以在制药过程中用于催化反应，提高反应速率和选择性。
例如，葡萄糖氧化酶制剂可以用于制备葡萄糖酸钙，而α-淀粉酶制剂可以用于制备麦芽糖。
二、酶催化合成
酶催化合成是指利用酶催化反应，合成药物分子。
酶催化合成可以提高反应速率和选择性，减少副反应和废弃物的产生。
例如，通过酶催化合成可以合成头孢菌素类抗生素和阿司匹林等药物。
三、酶催化反应的控制
酶催化反应的控制是指通过调节反应条件，控制酶催化反应的速率和选择性。
例如，通过调节温度、pH值、底物浓度等反应条件，可以控制酶催化反应的速率
和选择性，从而得到高纯度的药物。
四、酶在药物代谢中的作用
酶在药物代谢中起着重要的作用。
药物在体内被代谢成代谢产物，其中大部分是通过酶催化反应完成的。
例如，肝脏中的细胞色素P450酶可以代谢许多药物，包括抗癌药物、抗生素和镇痛药等。
总之，酶工程在制药领域的应用非常广泛，可以提高药物的生产效率和质量，减少废弃物的产生，同时也可以为新药的研发提供技术支持。
(生物技术制药)酶工程制药-概述
乳酸脱氢酶 肝癌、急性肝炎、心肌梗塞，活力显著升高；肝硬化，活力 正常
端粒酶
癌细胞中含有端粒酶，正常体细胞内没有端粒酶活性
乳酸脱氢酶同工 心肌梗塞、恶性贫血，LDH1增高；白血病、肌肉萎缩，LDH2
酶 LDH
增高；白血病、淋巴肉瘤、肺癌，LDH3增高；转移性肝癌、
结肠癌，LDH4增高；肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、心肌梗塞、
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
16
凝血酶
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栓溶酶类与心血管疾病
五、酶类药物的发展
1987年，第一种重组酶类药物Activase （Genentech公司，栓类药tPA）诞生，治疗由冠状 动脉阻塞引起的心脏病。
AdAgen(腺苷脱氨酶,阿达根)：腺苷脱氨酶缺乏症 患者,T淋巴细胞因代谢产物的累积而死亡,从而引 起免疫功能缺陷。PEG-ADA酵素，可以减少多余腺 苷, 1990年被批准用于治疗缺乏腺苷脱氨酶而造成 的重症联合免疫缺陷病(SCID)。
Activase和AdAgen的批准，标志着酶类药物新时 代的到来，可以补充其他药物的不足。
生物化学反应依赖于催化，酶类药物在血液病、
遗传病、灼伤清除,传染性疾病、癌症等治疗方面
有广泛的前景。
29
1 酶类药物治疗遗传性疾病
AdAgen用于治疗SCID，成为第一种成功治疗遗传性 疾病的酶类药物。
30
目前至少治疗3种黏多糖储积病(MPS)的酶替代治 疗正在研究中及上市。黏多糖储积病是黏多糖代 谢的先天性缺陷，均由于缺乏特异性降解性溶菌 体酶所致，患者多以黏多糖尿、身材矮小及脂肪 软骨营养不良为特征。
酶工程技术在生物制药中的应用前景
酶工程技术在生物制药中的应用前景酶是一类高效、特异性的生物催化剂，广泛应用于生物制药领域。
酶工程技术的发展为生物制药提供了新的机遇和方法。
自20世纪70年代以来，酶工程技术在生物制药中的应用已经取得了显著的进展。
本文将探讨酶工程技术在生物制药中的应用前景，并介绍其在药物生产、疫苗制备和基因治疗中的重要作用。
一、药物生产领域1. 酶催化合成药物酶工程技术可以通过改造酶的结构和功能，使其具有更高的催化活性和稳定性。
这为酶催化的药物合成提供了可能。
通过酶工程技术，可以构建高效催化的酶反应途径，实现对复杂化合物的合成，提高生产效率和产品质量，降低成本。
2. 酶催化代谢途径优化酶工程技术可以通过改变细胞代谢途径来增加药物产量。
例如，通过改变酶的催化活性或选择性，可以调控代谢途径中的关键酶活性，从而增加目标产物的合成速率。
这种方法可以应用于产生抗生素、激素和维生素等药物的生产中，提高产量和纯度。
3. 酶工程在药物合成中的应用酶工程技术在药物合成中的应用已经取得了重要的突破。
通过对酶的特异性和催化机制的研究，可以设计和构建高效的酶催化合成途径，从而实现对药物的合成。
这种方法可以降低药物合成的成本，并提高药物的质量和稳定性。
酶工程技术还可以用于合成新药物，开发新的药物原料和中间体，从而推动新药物的研制和开发。
二、疫苗制备领域1. 酶催化疫苗制备酶工程技术可以应用于疫苗制备中。
通过改变酶的催化活性和特异性，可以提高疫苗的产量和纯度，增强其免疫效果。
酶催化的疫苗制备具有简单、高效、低成本等优点，可以应用于大规模生产和流行病防控。
通过酶工程技术的应用，可以开发出更加安全、有效的疫苗，提高免疫保护水平，预防疾病的发生和传播。
2. 酶工程在疫苗研发中的应用酶工程技术在疫苗研发中的应用也取得了重要的进展。
通过对病毒、细菌和寄生虫等病原体的酶特征和免疫机制的研究，可以设计和构建高效的疫苗研发策略。
通过改变酶的催化活性和特异性，可以增强疫苗的免疫原性和抗原特异性，提高其免疫效果。
酶工程技术在生物制药中的应用研究
酶工程技术在生物制药中的应用研究生物制药是指利用细胞、细菌等生物体来生产药品的一种新兴的制药领域，与传统的化学合成药物不同，生物制药具有高效、高选择性、低副作用等优点。
而酶工程技术作为生物制药领域中的一项重要技术，已经广泛应用于药品的研制、生产和质量控制中，成为推动生物制药发展的重要力量。
一、酶工程技术在生物制药中的应用酶工程技术是通过对酶的生理学、生化学性质的研究，利用基因工程和生物工程技术改造和优化酶的结构和功能，以达到设计和生产具有高效、高选择性和高稳定性的工业酶的目的。
在生物制药的研发过程中，酶工程技术具有重要的作用：1.提高药品的纯度和活性在生物制药中，药物的纯度和活性是关系到药品有效性和安全性的两个最基本的因素。
酶工程技术可以通过改变酶的结构和功能，使其更符合实际需求，从而提高药品的纯度和活性。
例如，目前生产小肠肽酶的工业用途是海藻酸盐作为活性载体，但是海藻酸盐不但昂贵，而且对环境有一定危害。
借助酶工程技术，研究人员可以改变小肠肽酶的载体属性，将其变为廉价、易生产、可再生的载体，从而提高药品的纯度和活性。
2.优化生产工艺在生产药品时，酶反应的条件是非常关键的，合理的反应条件可以提高产量和成本效益，同时减少环境污染。
然而，天然的酶反应条件常常不够理想，需要使用配套的反应条件来协助生产。
酶工程技术可以通过改变酶的结构和功能，使之更适合目标反应条件，从而优化生产工艺。
例如，目前生产青霉素的工艺需要使用真菌菌丝体来产酶，这个过程需要长时间的培养和处理，非常耗时耗力。
通过酶工程技术改变酶的受体结构，可以成功地将酶固定在沙漠土壤中，进而优化生产工艺。
3.提高药品的稳定性和耐受性在药品的使用过程中，稳定性和耐受性是另外两个非常关键的因素。
药物在使用中容易受到高温、高压、辐射等外部因素的破坏，从而影响其作用效果和使用寿命。
酶工程技术可以通过改变酶的结构和功能，改善其稳定性和耐受性，从而延长药品的使用寿命和效果。
酶工程制药
3
3．作用条件温和（酶易失活）
酶是蛋白质，对环境条件极为敏感，凡能使蛋白 质变性的物理或化学的因素都能使酶丧失活性； 酶也常因温度、PH等的轻微改变或抑制剂的存在 使其活性发生变化。酶作用一般要求比较温和的 条件，如常温、常压、接近中性的PH值等。
4．酶活力的可调节性：
酶促反应受多种因素的调控，以适应机体不断变 化的内外环境和生命活动的需要。
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青霉素
1932年由Fleming首次发现 占据全世界19% 的抗生素市场 作用机理是抑制细菌细胞壁的形成 具有广谱抗菌作用 低毒 杀菌作用强 是一种酸性物质，性质不稳定 大量长期普遍使用使致病菌对青霉素具有耐药性
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6-APA
6-APA由青霉素酰化酶水解除去侧链后而成， 是生产半合抗青霉素类抗生素氨苄钠和阿莫 西林的重要中间体。
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4、多酶复合体（multienzyme complex）： 多酶复合体又命多酶体系，是由几种功能相关的
酶嵌合形成的复合体。它有利于一系列反应的连 续进行，以提高酶的催化效率，同时便于机体对 酶的调控。相对分子量都很高，一般都在几百万 以上。
15 15
酶工程的概念
酶工程（Enzyme Engineering） 是酶学和工程学相互渗透发展而成的一门新的技术 科学，它是从应用的目的出发研究酶、应用酶的特 异性催化功能并通过工程化将相应原料转化成有用 物质的技术。
23 23
许多化合物的结构都是对映性的，好像人的左右 手一样，这被称作手性。
药物中也存在这种特性，在有些药物成份里只有 一部分有治疗作用，而另一部分没有药效甚至有 毒副作用。这些药是消旋体，它的左旋与右旋共 生在同一分子结构中。人们认识到将消旋体药物 拆分的重要性。
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酶工程与生物制药
08生科杨菲200840700055 摘要:
生物技术正在越来越多地从根本上改变进行药物发现和开发的方法。
酶工程是生物技术中发展时间较长的一门技术。
本文着重从工程和技术化的角度介绍酶工程在制药工业中的应用.
关键词:
酶工程生物制药医药应用研究进展
酶的概述
酶的特性
酶是由活细胞产生的具有特殊催化功能的一类蛋白。
其特点：催化效率高,专一性强,反应条件温和,催化活性受到调节和控制
1.酶工程简介
1.1 酶工程，又称酶技术，它是从应用的目的出发，将酶学理论和化学工程相结合，生产、制备、研究酶，利用酶的催化特性，将原料转化为目的产物的一门技术。
20世纪20年代初，主要是自然酶制剂在工业上的大规模应用。
在七十年代以后，伴随着第二代酶——固定化酶及其相关技术的产生，酶工程才算真正登上了历史舞台。
固定化酶正日益成为工业生产的主力军，在化工医药、轻工食品、环境保护等领域发挥着巨大的作用。
不仅如此，还产生了威力更大的第三代酶，它是包括辅助因子再生系统在内的固定化多酶系统，它正在成为酶工程应用的主角。
2.酶的来源
酶作为生物催化剂普遍存在于动物，植物和微生物中，可以直接从生物体中分离提纯。
但是，理论上，酶和其他蛋白质一样，也可以通过化学合成法制得。
由于当前的条件，试剂和经济条件等多种因素存在，人工合成法来生产酶，还需要相当长的一段时间，所以目前我们还是直接从生物体中直接提取分离。
早期的生产多以动植物为主，从植物中提取的酶有蛋白酶，淀粉酶，氧化酶等，从动物中提取的酶有疑蛋白酶，脂肪酶和用于奶酪生产的凝乳酶等。
但是随着酶制剂应用范围大大扩大，原先生产的酶远远供不应求。
人们就开始探索利用动植物细胞培养法生产酶的新方法来解决目前存在的问题。
在这种进退两难的情形下，有关科学家发现了利用微生物来生产。
1．种类多，酶品种齐全。
2．生长繁殖快，生产周期短，产量高。
3．培养简单，原料来源丰富，经济效益高。
4．适应性和适应力较强。
所以目前工业上应用的酶大多数采用微生物发酵法来生产。
3.酶的生产菌
3.1 对菌种的选取。
菌种性能的优劣，产量的高低直接影响微生物发酵的成本，所以作为一个优良的产酶菌必须具备以下几点：1。
繁殖快，产酶量高，2。
不是致病菌，3。
产酶性能稳定。
4。
廉价，周期短，易于培养。
3.2 生产菌的来源。
自然界中产酶菌种大多分布在土壤，深海，温泉，火山等处，我们要从自然界中筛选。
此方法和发酵微生物的筛选方法基本一样。
分几步完成。
菌种采集，分离初筛，纯化，复筛，生产性能鉴定等。
这种方法提取的产物还要利用遗传学原理进行不断改良。
3.3目前常用的产酶微生物
应用最广泛的是大肠杆菌和枯草杆菌。
由于具体的生产菌核目的酶不同，菌种的制备、发酵方法和条件、酶的分离提纯方法也各不相同。
4酶工程在医药工业中的应用
4.1 利用酶工程，可以进行诊断，如利用谷丙转氨酶活力升高来诊断肝炎。
利用葡萄糖氧化酶测定血糖含量，诊断糖尿病。
4.2 利用酶的专一性和高效性，蛋白酶，溶菌酶，超氧化物歧化酶等被用于医疗。
4.3 利用酶在药物制造方面的作用，可以将前体物转变为药物。
如将猪胰岛素转化为人胰岛素。
酶可以用于分析检测。
称为酶检法。
其可分为：单酶反应，多酶偶联反应，酶标免疫反应。
例如
（1）、蛋白酶
临床上使用最早、用途最广的药用酶之一。
消化剂，用于治疗消化不良和食欲不振，使用时常常与淀粉酶、脂肪酶等一起制成复合酶制剂，以增加疗效，片剂，可口服。
消炎剂，对各种炎症有很好的疗效，它能分解一些蛋白质和多肽，使炎症部位的坏死组织溶解，增加组织的通透性，抑制浮肿，促进病灶附近组织积液的排出并抑制肉芽的形成，可口服、外敷和肌肉注射。
蛋白酶经组织注射可治疗高血压，由于蛋白酶催化运动迟缓素原及胰血管舒张素原的部分肽段水解生成运动迟缓素和胰血管舒张素，从而使血压下降。
（2）、α-淀粉酶
消化药。
（3）、脂肪酶
消化剂。
假单胞菌脂肪酶能分解血液中的低密度脂蛋白和乳糜微粒，可用于预防和治疗高血脂病。
（4)、右旋糖苷酶
水解右旋糖苷生产小分子产物，对龋齿有显著的预防作用，可加到牙膏和淑口水中。
(5)、溶菌酶
抗菌、消炎、镇痛作用，作用于细胞壁，使其受到破坏，而使病原菌、腐败性细菌等溶解死亡。
(6)、超氧化物歧化酶
抗氧化、抗辐射、抗衰老、保护机体的DNA、蛋白质和细胞膜免受超氧负离子的破坏。
对红斑狼疮、皮肤炎、结肠炎、白内障、风湿性关节炎、氧中毒等疾病有显著疗效，对辐射有防护作用。
(7)、乳糖酶
治疗乳糖缺乏症，有些人或婴儿肠道中缺乏乳糖酶，饮用含有乳糖的牛奶等食品时，由于不能分解乳糖，在肠道中，乳糖会因为细菌分解而产生有机酸，刺激肠道引起呕吐。
(8)、链激酶
可催化纤维蛋白酶原，激活成纤维蛋白酶，将纤维蛋白水解，使血栓溶解。
5、工艺路线
利用酶工程的工艺路线如下
（1）大肠杆菌的培养
斜面培养基为普通肉汤琼脂培养基，发酵培养基的成分为蛋白胨、氯化钠、苯乙酸、自来水。
用氢氧化钠调酸度为7.0，在55℃。
16kP下灭菌30min后备用。
在250ml摇瓶中加入发酵液培养液30ml，将斜面接种后培养18-30h的大肠杆菌D816（产青霉素酰化酶），用15ml无菌水制成菌细胞悬液，取1ml悬浮液接种至装有30ml发酵液培养基的摇瓶中，在摇床上28℃，170转每分振荡培养15h，如此依次扩大培养，直至1000-2000l规模通气搅拌培养，培养结束后用高速管式离心机收集菌体，备用。
（2）大肠杆菌固定化
取湿菌体100kg，置于40度反应罐中，在搅拌下加入戊二醛5l，在转移至搪瓷盘中，使之成为3-5cm厚的液层，室温放置2h，再转移至4度冷库过夜，待形成固体凝胶后，通过粉碎和过筛，使其成为直径为2m米左右的颗粒状固定化大肠杆菌细胞，用蒸馏水以酸度7.5和0.3mol每l磷酸缓冲液先后充分洗涤，抽干，备用。
（3）固定化大肠杆菌反应堆制备
将上述充分洗涤后的固定化大肠杆菌细胞装填于带保温夹套的填充式反应器中，即成为固定化大肠杆菌反应堆，反应器规格为直径70*160cm。
（4）转化反应
取20kg青霉素克钾盐，加入到配料罐中，用0.03mol每pH7.5的磷酸缓冲液溶解并使青霉素克钾盐浓度为3%，用2mol每l氢氧化钠溶液调pH至7.5-7.8，然后将反应器及pH调节罐中反应，维持反应体系的酸度在7.5-7.8范围内，以70每min70l流速使青霉素克钾盐溶液通过固定化大肠杆菌反应堆进行循环转化，直至转化液酸度不变为止。
循环时间一般为3-4h，反应结束后，放出转化也8，再进入下一批反应。
（5）6-氨基青霉烷酸的提取
上述转化液经过滤澄清后，滤液用薄膜浓缩器减压浓缩至100l左右，冷却至室温后，于250l搅拌罐中加50l醋酸丁脂充分搅拌提取10-15min，取下层水相，加1%g/ml活性炭于70度搅拌脱色30min，滤除活性炭，滤液用6mol每l 盐酸调酸度至4左右，5度放置结晶过夜，次日滤取结晶，用少量冷水洗涤，抽干，115℃烘2-3h得成品6-氨基青霉烷酸，收率为70-80%。
(6)固定化酶法生产 5’—复合单核苷酸
5’—复合单核苷酸可用于治疗白血球下降、血小板减少以及肝功能失调等疾病。
核糖核酸经磷酸二脂酶作用，可分解为腺苷、胞苷、尿苷、鸟苷等一磷酸
化合物，该磷酸二脂酶存在于桔青霉细胞、谷氨酸发酵菌细胞、麦芽根等生物材料中，本法以麦芽根为材料制备磷酸酶。