生物制药 第七章 氨基酸类药物
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氨基酸类药物

PI 为5.05,在250C水中的溶解度为0.011,在750C 水中溶解度为0.052.溶于无机酸及无机盐,在热碱 液中可被分解
27
(一) 水解法
胱氨酸结构
28
L-胱氨酸-工艺路线
水解、中和、粗制、精制
29
L-胱氨酸-工艺讨论
(1)影响毛发蛋白水解的因素
酸的用量、水解时间、水解温度。
* R CH COOH NH2
3
α-氨基酸的构型
除Gly外,分子中α-碳均为手性碳原子,有旋光异构体。 构型习惯上采用D/L法标记。不论含几个手性碳原子,以 α-碳的构型为准。
COOH H NH2 R
D-α-氨基酸
COOH H2N H R
L-α-氨基酸
COOH H 2N H CH 3
L-α-丙氨酸
17
(三) 氨基酸及其衍生物在医药中应用
5.用于肿瘤治疗的氨基酸及其衍生物
偶氮丝氨酸,氯苯丙氨酸,磷天冬氨酸及重氮
氧代正亮氨酸等。
偶氮丝氨酸用于治疗急性白血病及霍奇金病.氯
苯丙氨酸用于治疗肿瘤综合症,减轻症状.磷天冬氨 酸用于治疗B16黑色素瘤及Lewis肺癌.重氮氧代正 亮氨酸用于治疗急性白血病.
O2N F Sanger试 剂 ( DNFB)
NO2
NO2 ( DNP )
H2O2 或 KMnO4 , 酶
RCCO2H NH 亚 基 氨 酸
H2O
NH3 + RCCO2H ( 催 下 蛋 质 解 酶 化 的 白 分 代 的 要 程 谢 重 过 ) O
11
3.氨基酸羧基的反应
OH
-
RCH CO2 NH2
27
(一) 水解法
胱氨酸结构
28
L-胱氨酸-工艺路线
水解、中和、粗制、精制
29
L-胱氨酸-工艺讨论
(1)影响毛发蛋白水解的因素
酸的用量、水解时间、水解温度。
* R CH COOH NH2
3
α-氨基酸的构型
除Gly外,分子中α-碳均为手性碳原子,有旋光异构体。 构型习惯上采用D/L法标记。不论含几个手性碳原子,以 α-碳的构型为准。
COOH H NH2 R
D-α-氨基酸
COOH H2N H R
L-α-氨基酸
COOH H 2N H CH 3
L-α-丙氨酸
17
(三) 氨基酸及其衍生物在医药中应用
5.用于肿瘤治疗的氨基酸及其衍生物
偶氮丝氨酸,氯苯丙氨酸,磷天冬氨酸及重氮
氧代正亮氨酸等。
偶氮丝氨酸用于治疗急性白血病及霍奇金病.氯
苯丙氨酸用于治疗肿瘤综合症,减轻症状.磷天冬氨 酸用于治疗B16黑色素瘤及Lewis肺癌.重氮氧代正 亮氨酸用于治疗急性白血病.
O2N F Sanger试 剂 ( DNFB)
NO2
NO2 ( DNP )
H2O2 或 KMnO4 , 酶
RCCO2H NH 亚 基 氨 酸
H2O
NH3 + RCCO2H ( 催 下 蛋 质 解 酶 化 的 白 分 代 的 要 程 谢 重 过 ) O
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3.氨基酸羧基的反应
OH
-
RCH CO2 NH2
【优选版】氨基酸类药物的分析最终PPT资料

• 构成蛋白质的20种氨基酸在可见光区 都没有光吸收,在红外区和远紫外区 (λ<200nm)都有光吸收.
3.化学性质
-羟基 参加的反应
-氨基 参加的反应
化学性质
-氨基 & -羧基
(1) -氨基参加的反应
• 与亚硝酸反应 Van Slyke(范斯来克 )法测定氨基酸的
基础。N H 2
O H
RC HC O O H+H N O 2
氨基酸类药物的分析最终
• 氨基酸是构成蛋白质的基本 单位,具有高度营养价值的 蛋白质补充剂,有着广泛的 生化作用和临床疗效,可治 疗蛋白质代谢紊乱、蛋白质 缺损所引起的一系列疾病的 重要生化药物。
一:氨基酸 的结构与物化性质
• 1.结构
氨基酸(amino acid):是含有一个碱性氨基和一个酸性羧基的 有机化合物,氨基一般连在α-碳上。是生物功能大分子蛋白质的 基本组成单位。
RCC O O H + H 2 O+ N 2
H
与酰化试剂反应 酰化试剂在多肽和蛋白质的人工合成中被用作
氨基的保护试剂。
烃基化反应 氨基酸氨基中的第一个H原子可被-OH取代,如与2,
4-二硝基氟苯的反应。
形成席夫碱反应 氨基酸的-氨基能与醛类化合物反应生成弱碱,
即席夫碱。
脱氨基反应 经氨基酸氧化酶催化即脱去-氨基而转化为酮酸。
(2)-羧基 参加的反应
• 成盐和成酯反应 在特定的化学反应中保护羧基,活化氨基。
氨基酸酯是制备氨基酸的酰胺或酰肼的中间物
N H 2
N H 2
干 燥 , H C l
RCC O O H +C 2 H 5 O H H
回 流
RCC O O C 2 H 5 + H 2 O H
3.化学性质
-羟基 参加的反应
-氨基 参加的反应
化学性质
-氨基 & -羧基
(1) -氨基参加的反应
• 与亚硝酸反应 Van Slyke(范斯来克 )法测定氨基酸的
基础。N H 2
O H
RC HC O O H+H N O 2
氨基酸类药物的分析最终
• 氨基酸是构成蛋白质的基本 单位,具有高度营养价值的 蛋白质补充剂,有着广泛的 生化作用和临床疗效,可治 疗蛋白质代谢紊乱、蛋白质 缺损所引起的一系列疾病的 重要生化药物。
一:氨基酸 的结构与物化性质
• 1.结构
氨基酸(amino acid):是含有一个碱性氨基和一个酸性羧基的 有机化合物,氨基一般连在α-碳上。是生物功能大分子蛋白质的 基本组成单位。
RCC O O H + H 2 O+ N 2
H
与酰化试剂反应 酰化试剂在多肽和蛋白质的人工合成中被用作
氨基的保护试剂。
烃基化反应 氨基酸氨基中的第一个H原子可被-OH取代,如与2,
4-二硝基氟苯的反应。
形成席夫碱反应 氨基酸的-氨基能与醛类化合物反应生成弱碱,
即席夫碱。
脱氨基反应 经氨基酸氧化酶催化即脱去-氨基而转化为酮酸。
(2)-羧基 参加的反应
• 成盐和成酯反应 在特定的化学反应中保护羧基,活化氨基。
氨基酸酯是制备氨基酸的酰胺或酰肼的中间物
N H 2
N H 2
干 燥 , H C l
RCC O O H +C 2 H 5 O H H
回 流
RCC O O C 2 H 5 + H 2 O H
氨基酸类药物—生化制药学

NHPG R CHCOCl
用途:这是使氨基酸羧基活化的一个重要反应。
( 4 ) 叠 氮 化 反 应
2) -羧基参与的反应
NHPG R CHCOOCH3
NHPG R CHCOONHNH2
NH2NH2
CH3OH
HNO3 H2O,N2
NHPG R CHCON3
用途:常作为多肽合成活性中间体。
( 5 ) 脱 羧 反 应
氨基酸类药物
序
言
• 氨基酸是构成蛋白质的基本骨架,生物体 中众多蛋白质的生物功能都与构成蛋白质 的氨基酸种类、数量、排列序列有密切关 系,对于人体和动物维持机体的蛋白质动 态平衡有着重要的作用,故氨基酸的生产 和应用早就受到了人们的重视。1820,用 水解蛋白质获得了氨基酸
• 1850年在实验室内用化学合成法合成了氨 基酸。 • 1956年用微生物直接发酵糖类生产谷氨酸 获得成功,并运用到工业化大规模生产, 并认为是现代发酵工业的重大突破。
5)氨基酸的两性 + HCl
+ NaOH
+ H2O
-H pK1 '
+
-H pK2 '
+ 7 +H 0 兼性离子 等电点PI
+
PH 1 净电荷 +1 正离子
+H
+
10 -1 负离子
6)氨基酸的等电点
• • 在等电点时,氨基酸既不向正极也不向负 极移动,即氨基酸处于两性离子状态。 侧链不含离解基团的中性氨基酸,其等电 点是它的pK’1 和 pK’2的算术平均值: pI = (pK’1 + pK’2 )/2 同样,对于侧链含有可解离基团的氨基酸, 其pI值也决定于两性离子两边的pK’值的算术平 均值。 酸性氨基酸:pI = (pK’1 + pK’R-COO- )/2 硷性氨基酸:pI = (pK’2 + pK’R-NH2 )/2
氨基酸类药物

非蛋白质氨基酸:指不参与蛋白质组成的 氨基酸。
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氨基酸类药物
氨基酸是羧酸分子中α-碳原子上的一个 氢原子被氨基替代而成的化合物。
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α-氨基酸
氨基酸类药物
构成生物体蛋白质的氨基酸都是α-氨 基酸;
甘氨酸(氨基己酸):结构最为简单, 人体非必需。
除甘氨酸外,α-碳原子均为不对称碳 原子,具有立体异构现象,均属于L型氨基酸。
谷氨酰胺用于治疗胃及十二指肠溃疡、 胃炎及胃酸过多; 乙酰谷酰胺铝为抗酸及抗溃疡药 ,用于 治疗胃、十二指肠溃疡 。
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氨基酸类药物
3.治疗肝病
• 精氨酸:能降低血氨水平,用于肝昏迷, 也适用于其它原因引起血氨过高所致的精 神病状。
• 谷氨酸:能预防和治疗肝昏迷,保护肝脏, 是肝脏疾病患者的辅助药物 。
氨基酸类药物
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2020/11/22
氨基酸类药物
第一节 氨基酸类概述
• 氨基酸是生物体构成蛋白质的基本单位, 是生命活动的物质基础。
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氨基酸类药物
天然的氨基酸约300多种,其中,人体所需 的氨基酸(基本氨基酸)有22种。
1986年,发现第21种——硒代胱氨酸。
2002年,发现第22种——吡咯赖氨酸。
• 芳香族氨基酸: L-酪氨酸及L-苯丙氨 酸;
• 杂环氨基酸: L-组氨酸、L-色氨酸、 L-脯氨酸及L-羟脯氨酸;
• 脂肪族氨基酸:其余皆属此类。
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氨基酸类药物
(三)根据氨基酸类药物的用途分类
• 氨基酸主要用于治疗肝病、消化道疾 病、脑病、心血管病、呼吸道疾病及 为特殊病人配制特殊膳食等。
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氨基酸类药物
氨基酸是羧酸分子中α-碳原子上的一个 氢原子被氨基替代而成的化合物。
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α-氨基酸
氨基酸类药物
构成生物体蛋白质的氨基酸都是α-氨 基酸;
甘氨酸(氨基己酸):结构最为简单, 人体非必需。
除甘氨酸外,α-碳原子均为不对称碳 原子,具有立体异构现象,均属于L型氨基酸。
谷氨酰胺用于治疗胃及十二指肠溃疡、 胃炎及胃酸过多; 乙酰谷酰胺铝为抗酸及抗溃疡药 ,用于 治疗胃、十二指肠溃疡 。
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氨基酸类药物
3.治疗肝病
• 精氨酸:能降低血氨水平,用于肝昏迷, 也适用于其它原因引起血氨过高所致的精 神病状。
• 谷氨酸:能预防和治疗肝昏迷,保护肝脏, 是肝脏疾病患者的辅助药物 。
氨基酸类药物
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氨基酸类药物
第一节 氨基酸类概述
• 氨基酸是生物体构成蛋白质的基本单位, 是生命活动的物质基础。
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氨基酸类药物
天然的氨基酸约300多种,其中,人体所需 的氨基酸(基本氨基酸)有22种。
1986年,发现第21种——硒代胱氨酸。
2002年,发现第22种——吡咯赖氨酸。
• 芳香族氨基酸: L-酪氨酸及L-苯丙氨 酸;
• 杂环氨基酸: L-组氨酸、L-色氨酸、 L-脯氨酸及L-羟脯氨酸;
• 脂肪族氨基酸:其余皆属此类。
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氨基酸类药物
(三)根据氨基酸类药物的用途分类
• 氨基酸主要用于治疗肝病、消化道疾 病、脑病、心血管病、呼吸道疾病及 为特殊病人配制特殊膳食等。
《氨基酸类药物》PPT课件_OK

17
氨基酸的生产方法
添加前体发酵法(微生物转化法):
18
氨基酸的生产方法
• 酶法:利用微生物细胞或微生物产生的酶来制造氨基酸。
19
氨基酸的生产方法
提取法:蛋白质水解,从水解液中提取。胱氨酸、半胱氨酸和酪氨酸 合成法:DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。
20
氨基酸的生产方法
• 化学合成法:DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。
• 营养强化剂; • 谷氨酸单钠盐——味精; • 天冬氨酸钠:可用于清凉饮料,能增加清凉感并使香味浓厚爽口; • 天冬氨酰苯丙氨酸甲酯:甜味素(APM)
9
C、农业
• 杀虫剂:刀豆氨酸、5-羟色氨酸可使南方毛虫拒食而死;半胱氨酸可杀死黄瓜蝇;甘氨 酸乙酯衍生的二硫代磷酸盐具有较强的杀蚜虫和杀螨效果;
类似物突变株的营养缺陷型菌株发酵和营养缺陷型回复突变株发酵。 典型的例子就是谷氨酸发酵。
改变培养条件的发酵转换法中,有变化铵离子浓度、磷酸浓度,使谷 氨酸转向谷氨酰胺和缬氨酸发酵。 (2)营养缺陷型突变发酵、这一方法是诱变出菌体内氨基酸生物合成 某步反应阻遏的营养缺陷型变异体,使生物合成在中途停止,不让 最终产物起控制作用。 这种方法中有用高丝氨酸缺陷株的赖氨酸发酵,有用精氨酸缺陷株 的鸟氨酸发酵,还有用异亮氨酸缺陷株的脯氨酸发酵。 (3)类似物抗性变异株的方法: 用一种与自己想获得的氨基酸结构相类似的化合物加入培养基内, 使其发生控制作用,从而抑制微生物的生长。这样,就可以得到在 这种培养基中能够生长的变异株,而这种变异株正是解除了调控机 制的,能够生成过量的氨基酸。 利用此方法发酵的有:苏氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、组氨酸和精氨 酸。
• 杀菌剂:N-月桂酰缬氨酸可作为治疗稻瘟病;-1,4环己二烯丙氨酸能抑制黑穗病毒、 稻瘟病等;
氨基酸的生产方法
添加前体发酵法(微生物转化法):
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氨基酸的生产方法
• 酶法:利用微生物细胞或微生物产生的酶来制造氨基酸。
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氨基酸的生产方法
提取法:蛋白质水解,从水解液中提取。胱氨酸、半胱氨酸和酪氨酸 合成法:DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。
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氨基酸的生产方法
• 化学合成法:DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。
• 营养强化剂; • 谷氨酸单钠盐——味精; • 天冬氨酸钠:可用于清凉饮料,能增加清凉感并使香味浓厚爽口; • 天冬氨酰苯丙氨酸甲酯:甜味素(APM)
9
C、农业
• 杀虫剂:刀豆氨酸、5-羟色氨酸可使南方毛虫拒食而死;半胱氨酸可杀死黄瓜蝇;甘氨 酸乙酯衍生的二硫代磷酸盐具有较强的杀蚜虫和杀螨效果;
类似物突变株的营养缺陷型菌株发酵和营养缺陷型回复突变株发酵。 典型的例子就是谷氨酸发酵。
改变培养条件的发酵转换法中,有变化铵离子浓度、磷酸浓度,使谷 氨酸转向谷氨酰胺和缬氨酸发酵。 (2)营养缺陷型突变发酵、这一方法是诱变出菌体内氨基酸生物合成 某步反应阻遏的营养缺陷型变异体,使生物合成在中途停止,不让 最终产物起控制作用。 这种方法中有用高丝氨酸缺陷株的赖氨酸发酵,有用精氨酸缺陷株 的鸟氨酸发酵,还有用异亮氨酸缺陷株的脯氨酸发酵。 (3)类似物抗性变异株的方法: 用一种与自己想获得的氨基酸结构相类似的化合物加入培养基内, 使其发生控制作用,从而抑制微生物的生长。这样,就可以得到在 这种培养基中能够生长的变异株,而这种变异株正是解除了调控机 制的,能够生成过量的氨基酸。 利用此方法发酵的有:苏氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、组氨酸和精氨 酸。
• 杀菌剂:N-月桂酰缬氨酸可作为治疗稻瘟病;-1,4环己二烯丙氨酸能抑制黑穗病毒、 稻瘟病等;
氨基酸类药物

2
微生物的代谢物
3
微生物菌体
精选ppt
13
海洋生物
1
海藻类:已知的海藻有1万多种
海洋动物类:腔肠动物类、节肢
2
动物类、 软体动物类、鱼类、
爬行动 物类、海洋哺乳动物类
3
海洋微生物:
精选ppt
14
齐考诺肽(ziconotide)
齐考诺肽(ziconotide) 最初由僧袍芋螺中提取, 现已人工合成,是一种 神经细胞钙通道阻断剂。 作为一种非阿片类镇痛 药物,用于治疗严重的 慢性神经性疼痛,其鞘 内注射剂经FDA批准于 2005年上市。
碱水解法:产物为D型氨基酸(消旋体,无活性)
(6mol/LNaOH或4mol/LBa(OH)2) 酶水解法:生产水解蛋白和蛋白胨,最温和
(蛋白水解酶)
精选ppt
23
(2)氨基酸的分离方法 溶解度法、特殊试剂法、吸附法、离子交换法 溶解度法:溶解度的差异 特殊试剂法:
邻二甲 4苯 磺酸 亮氨 酸 盐 氨 水 游离的亮氨酸 HgC2l组氨 酸 汞盐 处 理 游离的组氨酸 苯甲精 醛氨 酸 苯亚甲基 精 H 氨 C l 游 酸离的精氨酸
1、原理 特定酶作用下转化为相应的氨基酸。
精选ppt
29
2、酶转化法生产氨基酸的过程
前体制备(化学合成,生物合成,天然存在)
微生物、植 物细胞、动 物细胞或酶 进行固定化
生物反应器
﹢ 底物
合成
含氨基酸的反应液
氨基酸
精选ppt
30
3、L-天冬氨酸和L-丙氨酸的生产
(1) L-天冬氨酸和L-丙氨酸的性质
30℃)、发酵pH值(6.5~7.0)
C、发酵液的处理:先除去菌体和杂质离子,再对 发酵液进行提取
氨基酸药物PPT课件

此法优点为反应条件温和,无需特殊设备, 氨基酸不破坏,无消旋作用。缺点是水解不彻 底,产物中除氨基酸外,尚含较多肽类。工业 上很少用该法生产氨基酸而主要用于生产水解 蛋白及蛋白胨。
.
20 目 录
目前,在药用氨基酸的生产中,组氨酸、 精氨酸、亮氨酸、丝氨酸、胱氨酸及酪 氨酸仍需以水解法生产。
.
21 目 录
.
26 目 录
固定化酶
凡限制在一定的空间范围内并能连续反 复的使用的酶都称为固定化酶。
.
27 目 录
四、发酵法(直接发酵法与微生物转化法)
发酵:生物化学中称酵母无氧呼吸过程 为发酵,工业上,发酵就是微生物纯种 培养过程,实质上是利用微生物细胞中 酶的作用,将培养基中有机物转化为细 胞或其他有机物的过程。
.
48 目 录
药用赖氨酸及其复合药
L-赖氨酸盐酸盐颗粒剂
.
17 目 录
(1)酸水解法
蛋白质原料用6~10mol/L盐酸或8mol/ L硫酸于110~120℃(回流煮沸)水解 12~24h,除酸后即得多种氨基酸混合物。
此法优点是水解迅速而彻底,产物全部为L型氨基酸,无消旋作用。
缺点是色氨酸全部被破坏,丝氨酸及酪氨酸 部分被破坏,且产生大量废酸污染环境。
.
丙氨酸在稀乙醇或甲醇中溶解度较小,
且pI为6.0,故丙氨酸可在pH6.0时,用 50%冷乙醇结晶或重结晶加以精制
.
38 目 录
三、生产实例-水解法生产亮氨酸
.
39 目 录
直接发酵法生产氨基酸
按生产菌株的特性,直接发酵法可分为五类
1、野生菌株发酵法
2、营养缺陷型突变型菌株发酵法 3、氨基酸结构类似物抗性突变株发酵法 4、营养缺陷型突变菌株型兼抗性突变株发酵法 5、基因工程菌
(完整ppt)氨基酸、多肽及蛋白质类药物

氨基酸药物 二、氨基酸药物生产
水解法 发酵法
以糖为碳源,以氨或尿素为氮源,通过微生物的 发酵繁殖,直接生产氨基酸,或利用菌体的酶系, 加入前体物质合成特定氨基酸的方法。
菌种的培养、接种发酵、产品的提取及分离纯化
氨基酸药物 二、氨基酸药物生产
水解法 发酵法 化学合成法
化学合成法是利用有机合成和化学工程相结合的 技术生产氨基酸的方法。
氨基酸药物 三、典型氨基酸药物
单一氨基酸药物
用药于理肝作脏用疾:病体的外氨实基验酸表明:谷氨酰胺对胃、肠 粘膜损伤具有保护和修复作用,其原因为谷氨
用酰于胺消对化胃道、疾肠病粘氨膜基上酸皮成分已糖胺及葡萄糖胺 的生化合成有促进作用。
氨基酸药物 三、典型氨基酸药物
单一氨基酸药物
用于肝脏疾病的氨基酸 用于消化道疾病氨基酸
氨基酸药物 三、典型氨基酸药物
单一氨基酸药物
碳酸钙甘氨酸胶囊 用成于份肝:脏本疾品病为的复氨方基制酸剂,每粒含碳酸钙210毫 用克于,消甘化氨道酸疾9病0毫氨克基。酸
适应症:用于缓解胃酸过多引起的胃痛、胃灼 热感(烧心)、反酸。
用于肝脏疾病的氨基酸
氨基酸药物 三、典型氨基酸药物
蛋单氨一酸氨片基酸药物
用适于应肝症脏:疾用病于的脂氨肪基肝酸,以及酒精和磺胺等药物 引起的肝损害。 用法用量:口服,一次1~3g,一日3次,饭 后服。
氨基酸药物 三、典型氨基酸药物
单一氨基酸药物
药理毒理:氨基酸类药,是体内胆碱生物合成 用的于甲肝基脏供疾体病,的能氨放基出酸活性甲基,促进磷酯酰胆
基本知识 二、氨基酸基本知识
蛋白质基本结构单位 氨 基 酸
基本知识 二、氨基酸基本知识
必需氨基酸
甲硫氨酸、缬氨酸、赖 氨酸、异亮氨酸、苯丙 氨酸、亮氨酸、色氨酸、 苏氨酸
生物制药工艺学-氨基酸类药物

酪氨酸
Br2/H2O
Br HO
Br
NH3+ CH2 CH CO2-
NH3+
CH2 CH CO2-
苯丙氨酸
HNO3 H2SO4
O2N
NH3+ CH2 CH COOH
巯基(-SH)的性质
1
-OOC CHCH2 SH NH3+
O
CH2OCCl
-OOC
CH2Cl
CHCH2 SOCCH2
NH3+
O
O IC H2 C N H2
➢ 在沸水中苯丙氨酸溶解度大于酪氨酸100倍,若将含少量酪 氨 酸 的苯 丙氨 酸 粗品 溶于 15 倍体 积( w/v )的 热水 中 ,调 pH4.0左右,经脱色过滤可除去大部分酪氨酸;滤液浓缩至原 体积的1/3,加2倍体积(v/v)的95%乙醇,4℃放置,滤取结 晶,用95%乙醇洗涤,烘干即得苯丙氨酸精品。
✓酪磷氨脂酸酰胆、碱谷合氨成酸途、径的多甲巴基、供5体-。羟色氨酸等
➢ 肿瘤(抗代谢物)
偶氮丝氨酸、磷乙天冬氨酸、氯苯丙氨酸等
7
一、概述
——物理通性
➢ 性状:天然氨基酸纯品均为白色结晶性粉末;
➢ 熔点及分解点:均在200℃以上;
➢ 溶解度:在有机溶剂中溶解度一般较小;
➢ 旋光性:除甘氨酸外都有旋光性。
H3C
NH3+
I
异亮
CH3 CH2 CH CH CO2-
H3C
NH3+
V
缬
H3C CH CH CO2-
pI
5.97 6.02 5.98 6.02 5.97
名称
英文三字母 英文单字母 中文缩写
结构式(偶极离子)
12第七章 生化制药

第七章 生化制药
3
生化药物的分类
• 主要按照其化学结构性质分类: • 氨基酸类药物:包括天然氨基酸及其混合 物、氨基酸衍生物。 • 多肽类和蛋白质类药物:多肽类药物主要 包括多肽类激素;蛋白质类药物包括单纯 蛋白与结合蛋白类(糖蛋白、脂蛋白、色 素蛋白等)。
第七章 生化制药 4
生化药物的分类
• 酶类药物:在生化药物中占重要位臵。 • 核酸类药物:包括核酸及其降解产物和衍 生物。 • 糖类药物:包括单糖、多糖和糖的衍生物。 • 脂类药物:包括脂肪、脂肪酸、磷脂类、 胆酸类、胆固醇类、卟啉类等。 • 其它:维生素、辅酶、酶抑制剂等。
第七章 生化制药 47
免疫方法
• 抗原和抗体相互结合,一定结构的多糖 (寡糖)能抑制抗原-抗体的结合,不同 的糖(半抗原)有不同的抑制常数。 • 当某种未知结构的糖链对抗体-抗原的结 合产生了抑制,通过测定其抑制常数,再 与已知结构的糖链比较,有相近抑制常数 的多糖,其结构相似。
第七章 生化制药 48
第七章 生化制药 9
氨基酸的应用现状
• 氨基酸广泛应用于医药、食品、保健、饲 料、化妆品、农药、科学研究等领域。 • 其品种已由构成蛋白质的20种,发展到100 多种氨基酸及其衍生物。 • 逐步形成庞大的氨基酸工业。 • 目前,全世界氨基酸年产量已超过200万吨。
第七章 生化制药
10
氨基酸的分类
第七章 生化制药 51
多糖的提取纯化
一般都要经过提取、脱脂、除 蛋白、沉淀、透析、柱分离等 步骤。
第七章 生化制药
52
提取
• 根据多糖存在的形式及提取部位 不同决定是否做前处理。 • 动物多糖一般采用丙酮、乙醚、 乙醇进行脱脂。 • 脱脂后的残渣用水提取、浓缩, 加入一定量的醇沉析,得粗多糖。
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1.氨基酸口服液
[处方 处方] 处方 新鲜茧蛹 10 kg 石灰乳 适量 [制法 制法] 制法 称取新鲜的茧蛹,用组织粉碎机绞碎, 称取新鲜的茧蛹,用组织粉碎机绞碎,以滤布或 适宜滤器过滤,除去残渣。 适宜滤器过滤,除去残渣。 4 mol/L硫酸 10 kg / 硫酸
滤液放入搪瓷罐内或适宜的容器内, 滤液放入搪瓷罐内或适宜的容器内,按1∶1的比 ∶ 的比 加入4mol/L硫酸液,搅拌均匀,盖严。将 硫酸液, 例,加入 / 硫酸液 搅拌均匀,盖严。 容器放入高压锅内,通入蒸汽,以110℃高温高压 容器放入高压锅内,通入蒸汽, ℃ 水解8~10h。 水解 。 取已水解的上清液少许,用双缩脲法检查, 取已水解的上清液少许,用双缩脲法检查,是否 有肽键反应,如无兰红色的出现, 有肽键反应,如无兰红色的出现,说明水解反应 已完成。 已完成。
2. 谷氨酸发酵生产
谷氨酸发酵生产菌种主要有棒状杆菌属、 谷氨酸发酵生产菌种主要有棒状杆菌属、短杆菌 小杆菌属及节杆菌属的细菌。除节杆菌外, 属、小杆菌属及节杆菌属的细菌。除节杆菌外, 其他三属中有许多菌种适用于糖质原料的谷氨酸 发酵。这些细菌都是需氧微生物, 发酵。这些细菌都是需氧微生物,都需要以生物 素为生长因子。 素为生长因子。 我国谷氨酸发酵生产所用菌种有北京棒状杆菌 AS1299、钝齿棒状杆菌AS1542 HU7251及7338、 AS1542、 AS1299、钝齿棒状杆菌AS1542、HU7251及7338、 B9等 B9等。
随后转入谷氨酸合成阶段, 随后转入谷氨酸合成阶段,此时菌体浓度基本不 谷氨酸合成阶段 糖与尿素分解后产生的a 变,糖与尿素分解后产生的a-酮戊二酸和氨主要 用来合成谷氨酸。 用来合成谷氨酸。 这一阶段应及时流加尿素以提供氨及维持谷氨酸 合成最适pH7.2 7.4,需大量通气, pH7.2~ 合成最适pH7.2~7.4,需大量通气,并将温度提 高到谷氨酸合成最适温度34~37℃。 高到谷氨酸合成最适温度34~37℃。 34
谷氨酸发酵生产
发酵初期,菌体生长迟滞, 发酵初期,菌体生长迟滞,约2~4h后即进入对 数生长期,代谢旺盛,糖耗快,这时必须流加尿 数生长期,代谢旺盛,糖耗快,这时必须流加尿 素以供给氮源并调节培养液的pH值至7.5~8.0, 素以供给氮源并调节培养液的pH值至7.5~8.0, 并调节培养液的pH值至7.5 同时保持温度为30 32℃。 30~ 同时保持温度为30~32℃。 本阶段主要是菌体生长,几乎不产酸, 本阶段主要是菌体生长,几乎不产酸,菌体内生 菌体生长 物素含量由丰富转为贫乏,时间约12 12h 物素含量由丰富转为贫乏,时间约12h。
发酵后期,菌体衰老,糖耗慢,残糖低, 发酵后期,菌体衰老,糖耗慢,残糖低,需减 少流加尿素量。当营养物质耗尽、 少流加尿素量。当营养物质耗尽、谷氨酸浓度 不再增加时,及时放罐,发酵周期约为30h。 不再增加时,及时放罐,发酵周期约为30h。 30
谷氨酸提取
谷氨酸提取采用的是等电点--离子交换法。 谷氨酸提取采用的是等电点--离子交换法。谷氨 --离子交换法 酸的等电点为出3.22,这时它的溶解度最小 等电点为出3.22 溶解度最小, 酸的等电点为出3.22,这时它的溶解度最小,所 以将发酵液用盐酸调节到pH3.22,谷氨酸就可结 以将发酵液用盐酸调节到pH3.22, pH3.22 晶析出。 晶析出。 晶核形成的温度一般为25~30℃,为促进结晶, 晶核形成的温度一般为25~30℃,为促进结晶, 25 需加入a型晶种育晶2 需加入a型晶种育晶2h。 等电点搅拌之后静置沉降, 等电点搅拌之后静置沉降,再用离心法分离得到 谷氨酸结晶。 谷氨酸结晶。
剩余的谷氨酸可用离子交换法, 剩余的谷氨酸可用离子交换法,进一步进行分离提 纯和浓缩回收。谷氨酸是两性电解质 两性电解质, 纯和浓缩回收。谷氨酸是两性电解质,故与阳性或 阴性树脂均能交换。当溶液pH低于3.2时,谷氨酸 阴性树脂均能交换。当溶液pH低于3.2时 pH低于3.2 带正电,能与阳离子树脂交换。 带正电,能与阳离子树脂交换。 目前国内多用国产732型强酸性阳离子交换树脂来 目前国内多用国产732型强酸性阳离子交换树脂来 732 提取谷氨酸,然后在65℃左右, 65℃ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ右 NaOH溶液洗 提取谷氨酸,然后在65℃左右,用6% NaOH溶液洗 pH3~ 的洗脱液作为高流液, 脱,pH3~7的洗脱液作为高流液,返回等电点法提 取。
第七章 氨基酸类药物
氨基酸类药物包括天然的氨基酸和氨基酸混合物 以及氨基酸的衍生物, 以及氨基酸的衍生物,全世界的氨基酸总产量已 逾百万吨/年,年产值达几十亿美元。 年产值达几十亿美元。 逾百万吨/ 氨基酸类药物有单一氨基酸制剂和复方氨基酸制 剂两类。 剂两类。
复方氨基酸制剂有三类: 水解蛋白注射液, 复方氨基酸制剂有三类 : ① 水解蛋白注射液 , 由 天然蛋白经酸解或酶解制成的复方制剂; 天然蛋白经酸解或酶解制成的复方制剂 ; ② 复方 氨基酸注射液, 氨基酸注射液 , 由多种单一纯品氨基酸根据需要 按比例配制而成, 有时还添加高能物质、 维生素、 按比例配制而成 , 有时还添加高能物质 、 维生素 、 糖类和电解质; 要素膳, 由多种氨基酸、 糖类、 糖类和电解质 ; ③ 要素膳 , 由多种氨基酸 、 糖类 、 脂类、 维生素、 脂类 、 维生素 、 微量元素等各种成分组成的经口 或鼻饲, 为病人提供营养的代餐制剂。 或鼻饲 , 为病人提供营养的代餐制剂 。 有些氨基 酸的衍生物具有特殊医疗价值。 酸的衍生物具有特殊医疗价值。
冷却后,用石灰乳中和硫酸,边加边搅拌, 冷却后,用石灰乳中和硫酸,边加边搅拌,待中 和到pH4.0时,要小心操作,继续用石灰乳中和, 和到 时 要小心操作,继续用石灰乳中和, 调节到pH值5.5时即可。 时即可。 调节到 值 时即可 趁热过滤,除去硫酸钙沉淀,向滤液中加入0.5% 趁热过滤,除去硫酸钙沉淀,向滤液中加入 活性炭,煮沸5~10min,脱色除杂质。 活性炭,煮沸 ,脱色除杂质。 再趁热过滤,得浅黄色溶液, 再趁热过滤,得浅黄色溶液,并保持滤液温度在 60~80 ℃,待含量测定后,调整溶液浓度为 %, 待含量测定后,调整溶液浓度为3%, 搅匀,灌装,密封即得。 搅匀,灌装,密封即得。
菌种扩大培养
采用液体培养基,由葡萄糖、 (1)一级种子培养 采用液体培养基,由葡萄糖、 玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、 玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、硫酸铁及硫 酸锰等组成,pH为6.5~6.8;三角瓶内32℃振荡培 酸锰等组成,pH为6.5~6.8;三角瓶内32℃振荡培 32℃ 12h,贮于4℃冰箱备用。 h,贮于4℃冰箱备用 养12h,贮于4℃冰箱备用。 (2)二级种子培养 培养基除用水解糖代替葡萄 糖外,其他与一级种子培养基相仿。种子罐内32℃ 糖外,其他与一级种子培养基相仿。种子罐内32℃ 通气搅拌培养7 10h,即可移种或冷却至10℃备 通气搅拌培养7~10h,即可移种或冷却至10℃备 h,即可移种或冷却至10℃ 用。