第十三章酶类药物
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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
10 LOREM
2
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
01
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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
13(2)核酸、酶类药物
加5％S DS 溶液至1/1 0体积
粗品DNA加水溶解 搅拌1h，离心1h
Na Cl 至1M 冷乙醇
DNA沉淀
上清液
二．核苷酸的制备
• 酶解法：从DAN,RNA经酶或化学降解的方 法制备
• 发酵法：选育某种特定遗传性状的菌种经 发酵法生产
• 半合成法：核苷经化学方法磷酸化生产核苷酸
（一 ）酶解法及碱水解法制备核苷酸
• GMP不被分解（分解能力微弱） • GMP合成酶活力要强（抗生素激动剂抗狭霉素或德夸菌
素强化其活性） • 增加细胞通透性（在Mn2＋过量的培养基中需添加表面活
性剂改变通透性） • 供给NH4+维持培养基PH7.5－8.0
（三）半合成法制备核苷酸
发酵法生产核苷成本低，产率高，工业生 产的呈味核苷酸一半左右是由发酵法生产核苷后 经提取精制后，直接在5’－羟基上磷酸化
1.酶解法制备脱氧核苷酸
酶解法: DNA或RNA为原料制备5′－核苷酸
常用的酶：橘青霉产生的5′－磷酸二酯酶
橘青霉 压滤 培养液 除菌体
酶液
DNA溶液【酶解】酶解液
加热、调pH9.0 过滤
DNA降解液
【离子交换】 分部洗脱 脱氧核苷酸
吸附于氯型阴离子树脂
(dCMP、dAMP、dTMP、dGMP)
RNA 降解 进一步分离 戊糖核苷酸
取RNA配成3％～3.5％的水溶液，加氢氧化 钠达0.3mol/L浓度，升温38℃，保温16-20 小时，用6mol/L盐酸中和至pH7.0，从RNA 水解成2’，3’－核苷酸，降解率达95％以上
发酵法生产核苷酸
产氨短杆菌发酵生产肌苷酸（IMP） 腺嘌呤营养缺陷型嘌呤核苷酸生物合成途径和代谢调控
107703-生物制药工艺学-第十三章(4) 酶类药物
微生物发酵液的分离、过滤，常采用的设备是转鼓式真空吸滤机、 离心沉降分离机和自动板框压滤机。
（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
（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
2020年执业药师考试重点内容—第十三章抗肿瘤药
第十三章 抗肿瘤药
概述 （一） )直接影响 DNA 结构和功能的药 -环磷酰胺 （二） )干扰核酸生物合成的药物 -氟尿嘧啶 ,甲氨蝶呤 （三）干扰转录过程和阻止 RNA 合成的柔红霉素 （四）抑制蛋白质合成与功能的药物 -长春新碱 （五）调节体内激素平衡的药物 -性激素 （六）分子和单克隆抗体靶向抗肿瘤药吉非替尼 （七）放疗与化疗止吐药昂丹司琼
第二亚类 破坏 DNA 的铂类化合物 药物 :卡铂、顺铂和奧沙利铂 一、药理作用与临床评价 (一 )作用特点 1.机制 :与 DNA 结合 ,破坏其结构与功能抑制 DNA 和 RNA的合成。 使肿瘤细胞 DNA 复制停止 , 阻碍细胞分裂 ,为细胞增殖周期非特异性抑制剂。 2 特点 : 广谱抗肿瘤药 ,顺铂是非小细胞肺癌、头颈部及食管癌、胃癌的首选药之一。奥沙利 铂与顺铂、卡铂无交叉耐药。
2 博来霉素
(1) 与顺铂合用应谨慎。 顺铂是有肾毒性药 ,可降低肾小球滤过率 ,影响博来霉素的凊除。 博来 霉素的清除率下降会增强博来霉素肾毒性 ,后果严重。
(2)对于非何杰金淋巴瘤用博来霉素与其他细胞毒药联合使用
(甲氨蝶呤、多柔比星、环磷酰
胺、长春新碱和地塞米松） 18%发生急性可逆性肺部反应 ,故应谨慎和严密监测。
,可增强抗肿瘤作用。
二、用药监护
(一 )监护由伊立替康所致的迟发性腹泻
(1)应告知患者发生迟发性腹泻的危脸。
(2)一旦出现第一次稀便 ,开始饮用大量含电解质的饮料 (3)治疗措施 :高剂量的洛哌丁胺
(4)当腹泻合并严重的中性粒细胞减少症时 预防性治疗。
,广谱抗生素
(5)曾出现腹泻患者 ,下周期用药量应酌减
(四 )药物相互作用 1.卡铂 (1)避免与氨基糖苷类同用。 (2)与其他抗肿瘤药联合应用时 ,降低剂量。 (3)在 5%糖水中较为稳定 (增加 )
概述 （一） )直接影响 DNA 结构和功能的药 -环磷酰胺 （二） )干扰核酸生物合成的药物 -氟尿嘧啶 ,甲氨蝶呤 （三）干扰转录过程和阻止 RNA 合成的柔红霉素 （四）抑制蛋白质合成与功能的药物 -长春新碱 （五）调节体内激素平衡的药物 -性激素 （六）分子和单克隆抗体靶向抗肿瘤药吉非替尼 （七）放疗与化疗止吐药昂丹司琼
第二亚类 破坏 DNA 的铂类化合物 药物 :卡铂、顺铂和奧沙利铂 一、药理作用与临床评价 (一 )作用特点 1.机制 :与 DNA 结合 ,破坏其结构与功能抑制 DNA 和 RNA的合成。 使肿瘤细胞 DNA 复制停止 , 阻碍细胞分裂 ,为细胞增殖周期非特异性抑制剂。 2 特点 : 广谱抗肿瘤药 ,顺铂是非小细胞肺癌、头颈部及食管癌、胃癌的首选药之一。奥沙利 铂与顺铂、卡铂无交叉耐药。
2 博来霉素
(1) 与顺铂合用应谨慎。 顺铂是有肾毒性药 ,可降低肾小球滤过率 ,影响博来霉素的凊除。 博来 霉素的清除率下降会增强博来霉素肾毒性 ,后果严重。
(2)对于非何杰金淋巴瘤用博来霉素与其他细胞毒药联合使用
(甲氨蝶呤、多柔比星、环磷酰
胺、长春新碱和地塞米松） 18%发生急性可逆性肺部反应 ,故应谨慎和严密监测。
,可增强抗肿瘤作用。
二、用药监护
(一 )监护由伊立替康所致的迟发性腹泻
(1)应告知患者发生迟发性腹泻的危脸。
(2)一旦出现第一次稀便 ,开始饮用大量含电解质的饮料 (3)治疗措施 :高剂量的洛哌丁胺
(4)当腹泻合并严重的中性粒细胞减少症时 预防性治疗。
,广谱抗生素
(5)曾出现腹泻患者 ,下周期用药量应酌减
(四 )药物相互作用 1.卡铂 (1)避免与氨基糖苷类同用。 (2)与其他抗肿瘤药联合应用时 ,降低剂量。 (3)在 5%糖水中较为稳定 (增加 )
第13章-超敏反应
第十一页，编辑于星期四：六点 二十二分。
Many organ are be affected by “allergy”
The eye Conjunctivitis
（结膜炎）
第十二页，编辑于星期四：六点 二十二分。
Many organ are be affected by “allergy”
The lungs
第十五页，编辑于星期四：六点 二十二分。
Sequence events of
Immediate Hypersensitivity Reaction
第十六页，编辑于星期四：六点 二十二分。
一、参与I型超敏反应的主要成分和细胞
（一）变应原（allergens)及其特征
变应原是指能够选择性地激活CD4+Th2细胞
第四十三页，编辑于星期四：六点 二十二分。
Treatment of asthma
色苷酸钠 肾上腺素
茶碱
第四十四页，编辑于星期四：六点 二十二分。
Allergy symptoms and cAMP
cAMP
-agonist epinephrine ( 肾上腺素 ） isoproterenol（异丙(去甲)肾上腺 素)
胞溶解型； Ⅲ型-----免疫复合物型；Ⅳ 型-----迟发型。
第二页，编辑于星期四：六点 二十二分。
超敏反应分类
I型超敏反应
II型超敏反应 III型超敏反应 Ⅳ型超敏反应
速发型超敏反应 细胞毒型超敏反应
免疫复合物型超敏反应
迟发型超敏反应
第三页，编辑于星期四：六点 二十二分。
第一节 Ⅰ型超敏反应
细胞等主要参与晚期反应。③伴有炎性改变；
例：哮喘的肺脏内炎细胞浸润。
Many organ are be affected by “allergy”
The eye Conjunctivitis
（结膜炎）
第十二页，编辑于星期四：六点 二十二分。
Many organ are be affected by “allergy”
The lungs
第十五页，编辑于星期四：六点 二十二分。
Sequence events of
Immediate Hypersensitivity Reaction
第十六页，编辑于星期四：六点 二十二分。
一、参与I型超敏反应的主要成分和细胞
（一）变应原（allergens)及其特征
变应原是指能够选择性地激活CD4+Th2细胞
第四十三页，编辑于星期四：六点 二十二分。
Treatment of asthma
色苷酸钠 肾上腺素
茶碱
第四十四页，编辑于星期四：六点 二十二分。
Allergy symptoms and cAMP
cAMP
-agonist epinephrine ( 肾上腺素 ） isoproterenol（异丙(去甲)肾上腺 素)
胞溶解型； Ⅲ型-----免疫复合物型；Ⅳ 型-----迟发型。
第二页，编辑于星期四：六点 二十二分。
超敏反应分类
I型超敏反应
II型超敏反应 III型超敏反应 Ⅳ型超敏反应
速发型超敏反应 细胞毒型超敏反应
免疫复合物型超敏反应
迟发型超敏反应
第三页，编辑于星期四：六点 二十二分。
第一节 Ⅰ型超敏反应
细胞等主要参与晚期反应。③伴有炎性改变；
例：哮喘的肺脏内炎细胞浸润。
《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。
2021/5/4
29
③盐析、浓缩、透析 洗脱液加入固体硫酸镀
2021/5/4
14
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
2.5酶类药物
加强体内组织的通透性 消除蛋白浮肿 消除炎症
目录
（三）治疗心脑血管疾病有关的酶类
作用 ➢ 防止血小板凝聚 ➢ 阻止血纤维蛋白形成 ➢ 促进血纤维蛋白溶解 ➢ 主要有链激酶、尿激酶、纤溶酶、凝血
酶和曲菌蛋白酶。
目录
（四）抗肿瘤的酶
酶能治疗某些肿瘤， ✓ 天冬酰胺酶，它是利用该酶选择性地消耗某些类
第五节
酶类药物
目录
酶的概念
酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物 具有高效催化作用的蛋白质。 目前将生物催化剂分为两类 酶 、 核酶（脱氧核酶）
目录
第一节 药用酶分类及应用
早期酶制剂主要用于治疗消化道疾病， 烧伤及感染引起的炎症疾病，现在国内 外己广泛应用于多种疾病的治疗，其制 剂品种已超过700余种。
目录
从动物或植物中提取酶受到原料的限制，随着 酶应用日益广泛和需求量的增加，工业生产的重点 已逐渐转向微生物。用微生物发酵法生产药用酶， 不受季节、气候和地域的限制，生产周期短，产量 高，成本低，能大规模生产。
目录
微生物酶制剂高产菌株的选育
自然界筛选 人工诱变 基因工程育种
目录
酶类药物的提取和纯化
辐射、消炎方面也有疗效。 治疗青霉素引起过敏反应的青霉素酶； 分解粘多糖的玻璃酸酶； 预防龋齿的葡聚糖酶 治疗与血管收缩有关循环障碍的激肽释
放酶。
目录
二 药用酶的制备方法
直接提取法 微生物发酵法 动植物细胞培养法
目录
天然提取酶原料的选择要点
不同原料酶含量的差异（0.0001%~1%） 不同生长发育情况及生理状态 简单、易得 取材迅速
生化提取工艺
生物原料
预处理
提取
纯化
目录
《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
第13章-超敏反应(7)
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15
Sequence events of Immediate Hypersensitivity Reaction
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16
一、参与I型超敏反应的主要成分和细胞
（一）变应原（allergens)及其特征
变应原是指能够选择性地激活CD4+Th2细胞 及B细胞，诱导产生特异性IgE抗体应答， 引起变态反应的抗原物质
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生物活性介质
1、颗粒内预先形成的介质： 组胺、激肽原酶
2、细胞内新合成的介质： 白三烯、前列腺素D2、血小板活化因子、
细胞因子
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31
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32
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33
早期反应和晚期反应特点
早期反应特点：
①发生迅速；②多为功能紊乱；③经过紧急治疗
可完全恢复；④颗粒内释放的介质主要参与早
期反应。例：青霉素引起的过敏性休克。 晚期反应特点： ①发生较慢；②新合成介质、细胞因子及嗜酸粒
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28
（二）激发阶段
同一变应原再次进入致敏机体，通过 与致敏细胞表面两个或两个以上相邻 的特异性IgE分子交联结合，使膜表面 两个邻近的IgE FcR 发生“桥联”， 触发胞膜发生一系列生化反应使致敏 细胞脱颗粒和新介质的生成。
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29
（三）效应阶段
效应细胞释放的生物活性介质作用于靶细 胞、靶组织、靶器官使毛细血管扩张、通 透性增加，平滑肌痉挛，腺体分泌增加， 引起局部或全身过敏反应。
Chronic sinusitis（慢性鼻窦炎）
32.5
Contact dermatitis & eczema（湿疹） 5.8
Skin rashes（皮疹）
12
Asthma
9-12
第13章 酶类药物
恢复正常消化机能。
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、无花果酶等。
胰蛋白酶(trypsin)
由牛的胰腺中分离而得。 具有分解肽链的作用，能消化溶解变性蛋白质， 对未变性的蛋白质无作用。
胰蛋白酶:俗称结晶胰蛋白酶 ,胰蛋白酶 类 别：酶类及生化药物
【适应症】
第三节 酶类药物的提取和纯化
一、生物材料的预处理
（一）动物材料的预处理
1、机械处理
用绞肉机绞，一般细胞并不破碎 。有的酶必须细胞 破碎后才能有效地提取，在实验室常用的是玻璃匀浆 器和组织捣碎器。 2、反复冻融
冷到-10℃左右，再缓慢溶解至室温，如此反复多次。 由于细胞中冰晶的形成，及剩下液体中盐浓度的增高， 能使细胞中颗粒及整个细胞破碎，从而使某些酶释放 出来。
在疾病诊断方面的应用主要有
谷丙转氨酶和谷草转氨酶。血
清中谷丙转氨酶(GPT)和谷草转 氨酶（GOT）的活力测定，已经
在肝脏疾病和心肌梗塞等疾病
的诊断中得到广泛应用。
*
其他类
还有多种药用酶，如超氧化物歧化酶（SOD） ；预防 龋齿的葡聚糖酶；以及具有通过剪切等作用抑制人体 细胞某些不良基因和某些病毒基因的复制和表达等功
二、微生物酶制剂高产菌株的选育 菌种是工业发酵生产酶制剂的重要条件。与增加品 种、缩短生产周期、改进发酵和提炼工艺条件等密切 相关。 优良菌种的获得有三条途径： ①从自然界分离筛选： ②用物理、化学方法处理、诱变； ③用基因重组与细胞融合技术。因此微生物的分离筛 选是一切工作的基础。
三、微生物酶制剂生产的发酵技术
酶类药物分类
助消化酶类 治疗损伤组织 血凝和解凝类 解毒类
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、无花果酶等。
胰蛋白酶(trypsin)
由牛的胰腺中分离而得。 具有分解肽链的作用，能消化溶解变性蛋白质， 对未变性的蛋白质无作用。
胰蛋白酶:俗称结晶胰蛋白酶 ,胰蛋白酶 类 别：酶类及生化药物
【适应症】
第三节 酶类药物的提取和纯化
一、生物材料的预处理
（一）动物材料的预处理
1、机械处理
用绞肉机绞，一般细胞并不破碎 。有的酶必须细胞 破碎后才能有效地提取，在实验室常用的是玻璃匀浆 器和组织捣碎器。 2、反复冻融
冷到-10℃左右，再缓慢溶解至室温，如此反复多次。 由于细胞中冰晶的形成，及剩下液体中盐浓度的增高， 能使细胞中颗粒及整个细胞破碎，从而使某些酶释放 出来。
在疾病诊断方面的应用主要有
谷丙转氨酶和谷草转氨酶。血
清中谷丙转氨酶(GPT)和谷草转 氨酶（GOT）的活力测定，已经
在肝脏疾病和心肌梗塞等疾病
的诊断中得到广泛应用。
*
其他类
还有多种药用酶，如超氧化物歧化酶（SOD） ；预防 龋齿的葡聚糖酶；以及具有通过剪切等作用抑制人体 细胞某些不良基因和某些病毒基因的复制和表达等功
二、微生物酶制剂高产菌株的选育 菌种是工业发酵生产酶制剂的重要条件。与增加品 种、缩短生产周期、改进发酵和提炼工艺条件等密切 相关。 优良菌种的获得有三条途径： ①从自然界分离筛选： ②用物理、化学方法处理、诱变； ③用基因重组与细胞融合技术。因此微生物的分离筛 选是一切工作的基础。
三、微生物酶制剂生产的发酵技术
酶类药物分类
助消化酶类 治疗损伤组织 血凝和解凝类 解毒类
《生物制药》酶类药物.解读共36页
拉
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
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
酶类药物
正常细胞由于能够合成天冬酰胺，故受影响较小。 临床上主要用于治疗白血病。
五、其他酶类
来源：
超氧化物歧化酶
1938年,美国Mann等人首次从小牛血液 中分离出一种含铜的蓝绿色蛋白质。1953年， 又有科学家从马肝中分离出相似的蛋白质。至 1968年，美国人Mccord从牛红细胞中提取 出一种蛋白定名为超氧化物歧化酶(SOD)。超 氧化物歧化酶是需氧生物体内普遍存在的一种 酶。
3．固定化酶在医药上的应用
• 固定化酶是借助于物理和化学方法把酶 束缚在一定空间内并仍具有催化活性的 酶制剂。
• 固定化酶是近代酶工程技术的主要研究 领域，在工业、医学、分析工作及基础 研究等方面有广泛用途。
第二节 酶类药物各论
一、助消化酶类 二、消炎酶类 三、心血管疾病治疗酶类 四、抗肿瘤酶类 五、其他酶类
一、助消化酶类
胃蛋白酶
• 【别名】胃酶、胃液素、蛋白酵素、百布 圣。
• 【来源】1834年，德国动物学家施旺把氯 化汞加入胃液，沉淀出一种白色粉末，即 胃蛋白酶。把汞化物从粉末中除去，剩下 的粉末溶解，得到一种消化液。
一般自猪、羊或牛等家畜胃黏膜提取制得， 是第一个从动物获得的酶。
胃蛋白酶
【性状】 是多种蛋白水解酶的混合物，为粗制
超氧化物歧化酶
成分与性状： 超氧化物岐化酶属金属酶，按其金属辅助因
子种类不同，SOD分成三种类型： （1）含铜和锌的SOD，即Cu·Zn-SO （2）含锰的SOD，即Mn-SOD； （3）含铁的SOD，即Fe-SOD。
超氧化物歧化酶
Cu·Zn-SOD含有Cu原子和Zn原子，呈蓝绿 色, 存在于真核细胞的胞液以及哺乳动物的肝脏 和红细胞中。
三、酶类药物的分类（一）
五、其他酶类
来源：
超氧化物歧化酶
1938年,美国Mann等人首次从小牛血液 中分离出一种含铜的蓝绿色蛋白质。1953年， 又有科学家从马肝中分离出相似的蛋白质。至 1968年，美国人Mccord从牛红细胞中提取 出一种蛋白定名为超氧化物歧化酶(SOD)。超 氧化物歧化酶是需氧生物体内普遍存在的一种 酶。
3．固定化酶在医药上的应用
• 固定化酶是借助于物理和化学方法把酶 束缚在一定空间内并仍具有催化活性的 酶制剂。
• 固定化酶是近代酶工程技术的主要研究 领域，在工业、医学、分析工作及基础 研究等方面有广泛用途。
第二节 酶类药物各论
一、助消化酶类 二、消炎酶类 三、心血管疾病治疗酶类 四、抗肿瘤酶类 五、其他酶类
一、助消化酶类
胃蛋白酶
• 【别名】胃酶、胃液素、蛋白酵素、百布 圣。
• 【来源】1834年，德国动物学家施旺把氯 化汞加入胃液，沉淀出一种白色粉末，即 胃蛋白酶。把汞化物从粉末中除去，剩下 的粉末溶解，得到一种消化液。
一般自猪、羊或牛等家畜胃黏膜提取制得， 是第一个从动物获得的酶。
胃蛋白酶
【性状】 是多种蛋白水解酶的混合物，为粗制
超氧化物歧化酶
成分与性状： 超氧化物岐化酶属金属酶，按其金属辅助因
子种类不同，SOD分成三种类型： （1）含铜和锌的SOD，即Cu·Zn-SO （2）含锰的SOD，即Mn-SOD； （3）含铁的SOD，即Fe-SOD。
超氧化物歧化酶
Cu·Zn-SOD含有Cu原子和Zn原子，呈蓝绿 色, 存在于真核细胞的胞液以及哺乳动物的肝脏 和红细胞中。
三、酶类药物的分类（一）
《生物制药》酶类药物1
• (3) 选择性变性法
利用蛋白质稳定性的不同，除去杂蛋白。
• (4) 核酸沉淀剂法
在微生物制备酶时，常含有较多核酸，可 用核酸酶降解，离心分离，用核酸沉淀剂如三 甲基十六烷基溴化铵，硫酸链霉素等。 • (5) 将酶与底物结合，用加热法除去杂蛋白。 近来发现，酶和底物结合或竞争性抑制剂 结合后，稳定性大大提高，这样可以用加热法 除去杂蛋白。
带负电荷多
的先被置换
的后被置换
+ + +
- - -
+
+
-
-
连续梯度洗脱:
NaCl Tris
梯度混合仪
3. 亲和层析法
原理 亲和吸附剂一般是由固相载体和能与目的酶专一可 逆结合的配体共价结合而成的．将亲和吸附剂填充层 析柱，让酶溶液流过层析柱，则目的酶能迅速而又选 择件地吸附在亲和吸附剂上，用适当的溶液进行洗脱， 除去—些非专—性的杂质后．再用浓度高的或亲和力 强的配体溶液边行亲和洗脱，酶便脱离层析柱上的配 体而流出柱外。 洗脱方法 改变温度的洗脱 改变pH、离子强度及溶剂系统组成进行洗脱。
亲和作用的差异: 如亲和层析法等.
所带正负电荷: 如离子交换分离法、电泳分离法、
纯化：
采用离子交换 层析，凝胶过滤， 液相色谱，亲和色 谱和超滤等方法。
1. 凝胶过滤法(分子筛)
• 原理
将样品混合物通过一定孔径的 凝胶介质,由于流经路径的差异, 使不同分子质量的组分分离；大 分子物质直接从凝胶颗粒外通过， 走得快；小分子物质进入凝胶颗 粒的内部再出来，走得慢。
二、微生物酶制剂高产菌株的选育
• 菌种是工业发酵生产酶制剂的重要条件。优良 菌种不仅可以提高酶制剂产量和发酵原料的利 用率，而且还与增加品种，缩短生产周期，改 进发酵和提炼工艺条件等密切相关。
第十三章生物制品PPT课件
O
CH2
HCOH
CH2
O CH2 O
OH
HO
OO
O
HO
O
OH
O
CH2
CH2
HCOH
O H2C OH
O
O HO OH
O H2C O
O H 2C
HO
O HO
O CH2
HCOH
CH2
O
HO
O
CH3 O
OH O
CH2 O OH
OH O
O CH2
HO
OO
CH2 OH
CH2
HCOH
HCOH
CH2
CH2
HO
O
O
OH
*
二、安全性检查
（一）无菌检查 （二）热原检查 家兔法检查热原 （三）细菌内毒素检查：家兔法、鲎试验 （四）异常毒性检查与特异性毒性检查：
观察一定剂量药物的急性毒性反应。 （五）过敏试验：检查异源蛋白 （六）致突变试验 （七）生殖毒性试验
人血白蛋白、乙型肝炎人免疫球蛋白
*
4、重组DNA制品（recombinant DNA products） 利用重组DNA技术，将遗传修饰的编码DNA通
过质粒或病毒载体导入受体细胞、微生物，DNA在 细胞中不断复制、表达，产生蛋白质(药物)。
*
重组DNA制品种类： 1、细胞因子：重组人干扰素、白介素 2、生长因子：重组人表皮生长因子 3、激素：重组人胰岛素 4、酶：重组链激酶 5、疫苗：重组乙型肝炎疫苗（酵母） 6、单克隆抗体：抗人T细胞CD3鼠单抗
*
生物芯片技术是一种将生命科学研究中的许 多分析检测步骤和装置通过并行化和微型化处理 后集成在一个只有几平方厘米大小的载体上的分 析检测系统。
第十三章酶类药物
第十三章酶类药物第一节药用酶概述•大多数酶制剂为口服剂型，现能由于注射的酶制剂只有细胞色素C、纤溶酶等少数几种。
•目前对药用酶的研究热点是，在维持活性状态下的酶蛋白能否被吸收，如何将少药用酶的抗原性问题及新型药用酶的研究等。
一、药用酶的分类及应用（一）促进消化酶类（二）消炎酶类（三）与治疗心脑血管疾病有关的酶类（四）抗肿瘤的酶类（五）与生物氧化还原电子传递有关的酶（六）其他药用酶二、药用酶的来源和生产（一）药用酶的来源酶作为生物催化剂普遍存在于动植物和微生物中，可直接从生物体中分离获得。
酶可以通过化学合成法合成，但由于各种因素的限制，目前药用酶的生产主要是直接从动植物种提取、纯化和莉用微生物変酵生产o近10多年来，动植物细胞培养技术取得了很大的进步，但因为周期长，成本高等问题，实际应用还有一定困难。
目前工业大规模生产一般都是以微生物为主要来源。
（二）生化制备法生化制备法的主要生产过程为：选取符音耍求的动植物材料一生物材料的预处理・•提取一纯化1、原料选择应注意的问题(1)了解目的酶在生物材料中的分布特点，选择适宜的生物材料。
(2)考虑生物在不同发育阶段及营养状况时，酶含量的差别及杂质干扰的情况。
(3)用动植物组织作原料，应在动物组织宰杀后立即取材。
(4)考虑生化制备的综合成本。
2、生物材料的预处理(1)机械处理(2)反复冻融处理(3)制备丙酮粉(4)微生物细胞的预处理3、酶的提取（1）水溶液法常用稀盐溶液或缓冲液提取，经过预处理的原料，包括组织糜，匀浆，细胞颗粒，丙酮粉都可用水溶液抽提。
水溶液的pH选择对抽提具有影响，应考虑的因素有：①酶的稳定性②酶的溶解性③酶与其他物质结合的性质④选择pH的总原则是，在酶稳定的pH范围内，选择偏离等电点的适当⑤（2）有机溶剂法某些结合酶，由于和脂质结合牢固，需用有机溶剂除去脂质，且不能使酶变性。
常用有机溶剂是r醇。
⑥丁醇性质：亲脂性强、兼具亲水性、在脂与水分子间能起表血活性剂的桥梁作用。
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通气量等方法实现。 （3）通气和搅拌 ① 用于酶生产的微生物，基本都是好氧菌；不同菌种在培养时，
对通气量的要求也不同。 ② 搅拌能使气泡打碎，增加气液体接触面积，加快氧的溶解速度；
搅拌使液体形成湍流，延长气泡在培养液中的停留时间，提高 空气的利用率；搅拌可增加液体的湍流作用，有利于热交换和 营养物质与菌体细胞的均匀接触，同事稀释细胞周围代谢产物， 有利于促进细胞的新陈代谢。
第十三章酶类药物
（三）质量控制 1、质量标准 2、活力测定
第十三章酶类药物
二、尿激酶 是一种碱性蛋白，由肾脏产生，主要存在于人及哺乳动物的尿 中。人尿中平均含量5-6IU/mL。临床上尿激酶已经广泛用于 治疗各种新血栓形成或血栓梗塞疾病。
70度以上或pH=6.2以上开始失活，pH=8以上呈不可逆失活； 酸性溶液中较稳定，但在2 mol/L盐酸中会慢慢失活。最适 pH=1.5-2.0。 ④ 结晶胃蛋白酶呈针状或板状，电泳可分出4个组分，其组成元 素有N、C、H、O、S、P、Cl。 ⑤ 胃蛋白酶能水解大多数天然蛋白质底物，尤其对两个相邻芳香 族氨基酸构成的肽键最为敏感。它对蛋白质水解不彻底，产物 为胨、肽和氨基酸的混合物。
第十三章酶类药物
二、药用酶的来源和生产 （一）药用酶的来源 酶作为生物催化剂普遍存在于动植物和微生物中，可直接从生物体
中分离获得。 酶可以通过化学合成法合成，但由于各种因素的限制，目前药用酶
的生产主要是直接从动植物种提取、纯化和利用微生物发酵生 产。 近10多年来，动植物细胞培养技术取得了很大的进步，但因为周期 长，成本高等问题，实际应用还有一定困难。 目前工业大规模生产一般都是以微生物为主要来源。 （二）生化制备法 生化制备法的主要生产过程为：
第十三章 酶类药物
第十三章酶类药物
第一节 药用酶概述
• 大多数酶制剂为口服剂型，现能由于注射的酶制剂只有细胞色 素C、纤溶酶等少数几种。
• 目前对药用酶的研究热点是，在维持活性状态下的酶蛋白能否 被吸收，如何将少药用酶的抗原性问题及新型药用酶的研究等。
一、药用酶的分类及应用 （一）促进消化酶类 （二）消炎酶类 （三）与治疗心脑血管疾病有关的酶类 （四）抗肿瘤的酶类 （五）与生物氧化还原电子传递有关的酶 （六）其他药用酶
第十三章酶类药物
（4）泡沫和消泡剂 ① 气泡对发酵过程的影响 • 发酵过程中，泡沫的存在会阻碍二氧化碳排除，影
响微生物生长和产物的形成； • 泡沫层过高，往往造成发酵液随泡沫溢出罐外，浪
费原料，还容易染菌； • 泡沫层过高还会降低发酵罐的利用率。 ② 常用消泡剂：天然油类，醇类，脂肪酸，胺类，酰
胺类，磷酸酯类，聚硅氧烷等。其中以聚二甲基硅 氧烷为最理想的消泡剂。 （5）添加诱导剂和抑制剂
第十三章酶类药物
1、原料选择应注意的问题 （1）了解目的酶在生物材料中的分布特点，选择适宜的生物材料。 （2）考虑生物在不同发育阶段及营养状况时，酶含量的差别及杂
质干扰的情况。 （3）用动植物组织作原料，应在动物组织宰杀后立即取材。 （4）考虑生化制备的综合成本。 2、生物材料的预处理 （1）机械处理 （2）反复冻融处理 （3）制备丙酮粉 （4）微生物细胞的预处理
的pH。 （2）有机溶剂法 某些结合酶，由于和脂质结合牢固，需用有机溶剂除
去脂质，且不能使酶变性。常用有机溶剂是丁醇。 ① 丁醇性质：亲脂性强、兼具亲水性、在脂与水分子间能起表面活性剂
的桥梁作用。 ② 丁醇提取方法：均相法和两相法 （3）表面活性剂法
第十三章酶类药物
4、酶的纯化 不同的酶，因性质不同，其纯化工艺可能有很大不同。 评价一个纯化工艺好坏，主要看两个指标：酶比活和总活力回收率。 纯化过程中的技术难点： （1）杂质的除去 ① 调pH和加热沉淀法 ② 蛋白质表面变性法 ③ 选择性变性法 ④ 降解或沉淀核苷酸法 ⑤ 利用结合底物保护法除去杂蛋白 （2）脱盐 ① 透析 ② 凝胶过滤
第十三章酶类药物
（3）浓缩 ① 冷冻干燥法 ② 离子交换法 ③ 超滤法 ④ 凝胶吸水法 （4）酶的结晶 ① 酶的结晶方法
盐析法、有机溶剂法、复合结晶法、透析平衡法、等电点法 ② 结晶条件的选择 • 酶液的纯度 • 酶的浓度 • 温度、时间、pH、晶种、结晶器皿处理
第十三章酶类药物
（5）酶分离和纯化中应注意的问题 ① 防止酶蛋白变性 ② 防止辅助因子流失 ③ 防止酶被蛋白水解酶降解 （三）微生物发酵法 1、高产菌株的选育
第十三章酶类药物
（二）生产工艺 1、工艺流程
2、工艺过程及控制要点 ① 酸解，过滤 ② 脱脂，去杂质 ③ 浓缩，干燥 3、胃膜素和胃蛋白酶联产工艺 ① 胃膜素也是从猪胃粘膜中提取的一种黏蛋白。胃膜素水溶液能被
60%以上的乙醇或丙酮沉淀，所以可利用提取胃膜素的母液制备胃 蛋白酶。 ② 联产工艺：向分离胃膜素的母液中，边搅拌边加冷丙酮，至相对密度 0.91，既有淡黄色胃蛋白酶沉出，静置过夜，去上清液，沉淀真空 干燥，即得胃蛋白酶。 4、结晶胃蛋白酶的制备
获取优良菌株有三种途径： 从自然界分离筛选 用物理或化学方法处理、诱变 用基因重组与细胞融合技术，构建性能优良的工程菌。 2、发酵工艺的优化 3、培养方法 （1）固体培养法 （2）液体培养法
第十三章酶类药物
4、影响酶产量的因素 （1）温度：一般发酵温度比种子培养时略高，对产酶有利。 （2）发酵的pH：可通过培养基原始pH或添加缓冲剂或通过调节
第十三章酶类药物
第二节 重要酶类药物的性质及生产方法
一、胃蛋白酶 （一）组成与性质 ① 淡黄色粉末，具有肉类特殊的气味及微酸味； ② 吸湿性强、易溶于水，水溶液呈酸性。可溶于70%乙醇和
pH=4的20%乙醇中。难溶于乙醚、氯仿等有机溶剂。 ③ 干燥的胃蛋白酶较稳定100度加热10 min不会被破坏；在水中，
第十三章酶类药物
3、酶的提取 （1）水溶液法 常用稀盐溶液或缓冲液提取，经过预处理的原料，包括
组织糜，匀浆，细胞颗粒，丙酮粉都可用水溶液抽提。 水溶液的pH选择对抽提具有影响，应考虑的因素有： ① 酶的稳定性 ② 酶的溶解性 ③ 酶与其他物质结合的性质 ④ 选择pH的总原则是，在酶稳定的pH范围内，选择偏离等电点的适当
对通气量的要求也不同。 ② 搅拌能使气泡打碎，增加气液体接触面积，加快氧的溶解速度；
搅拌使液体形成湍流，延长气泡在培养液中的停留时间，提高 空气的利用率；搅拌可增加液体的湍流作用，有利于热交换和 营养物质与菌体细胞的均匀接触，同事稀释细胞周围代谢产物， 有利于促进细胞的新陈代谢。
第十三章酶类药物
（三）质量控制 1、质量标准 2、活力测定
第十三章酶类药物
二、尿激酶 是一种碱性蛋白，由肾脏产生，主要存在于人及哺乳动物的尿 中。人尿中平均含量5-6IU/mL。临床上尿激酶已经广泛用于 治疗各种新血栓形成或血栓梗塞疾病。
70度以上或pH=6.2以上开始失活，pH=8以上呈不可逆失活； 酸性溶液中较稳定，但在2 mol/L盐酸中会慢慢失活。最适 pH=1.5-2.0。 ④ 结晶胃蛋白酶呈针状或板状，电泳可分出4个组分，其组成元 素有N、C、H、O、S、P、Cl。 ⑤ 胃蛋白酶能水解大多数天然蛋白质底物，尤其对两个相邻芳香 族氨基酸构成的肽键最为敏感。它对蛋白质水解不彻底，产物 为胨、肽和氨基酸的混合物。
第十三章酶类药物
二、药用酶的来源和生产 （一）药用酶的来源 酶作为生物催化剂普遍存在于动植物和微生物中，可直接从生物体
中分离获得。 酶可以通过化学合成法合成，但由于各种因素的限制，目前药用酶
的生产主要是直接从动植物种提取、纯化和利用微生物发酵生 产。 近10多年来，动植物细胞培养技术取得了很大的进步，但因为周期 长，成本高等问题，实际应用还有一定困难。 目前工业大规模生产一般都是以微生物为主要来源。 （二）生化制备法 生化制备法的主要生产过程为：
第十三章 酶类药物
第十三章酶类药物
第一节 药用酶概述
• 大多数酶制剂为口服剂型，现能由于注射的酶制剂只有细胞色 素C、纤溶酶等少数几种。
• 目前对药用酶的研究热点是，在维持活性状态下的酶蛋白能否 被吸收，如何将少药用酶的抗原性问题及新型药用酶的研究等。
一、药用酶的分类及应用 （一）促进消化酶类 （二）消炎酶类 （三）与治疗心脑血管疾病有关的酶类 （四）抗肿瘤的酶类 （五）与生物氧化还原电子传递有关的酶 （六）其他药用酶
第十三章酶类药物
（4）泡沫和消泡剂 ① 气泡对发酵过程的影响 • 发酵过程中，泡沫的存在会阻碍二氧化碳排除，影
响微生物生长和产物的形成； • 泡沫层过高，往往造成发酵液随泡沫溢出罐外，浪
费原料，还容易染菌； • 泡沫层过高还会降低发酵罐的利用率。 ② 常用消泡剂：天然油类，醇类，脂肪酸，胺类，酰
胺类，磷酸酯类，聚硅氧烷等。其中以聚二甲基硅 氧烷为最理想的消泡剂。 （5）添加诱导剂和抑制剂
第十三章酶类药物
1、原料选择应注意的问题 （1）了解目的酶在生物材料中的分布特点，选择适宜的生物材料。 （2）考虑生物在不同发育阶段及营养状况时，酶含量的差别及杂
质干扰的情况。 （3）用动植物组织作原料，应在动物组织宰杀后立即取材。 （4）考虑生化制备的综合成本。 2、生物材料的预处理 （1）机械处理 （2）反复冻融处理 （3）制备丙酮粉 （4）微生物细胞的预处理
的pH。 （2）有机溶剂法 某些结合酶，由于和脂质结合牢固，需用有机溶剂除
去脂质，且不能使酶变性。常用有机溶剂是丁醇。 ① 丁醇性质：亲脂性强、兼具亲水性、在脂与水分子间能起表面活性剂
的桥梁作用。 ② 丁醇提取方法：均相法和两相法 （3）表面活性剂法
第十三章酶类药物
4、酶的纯化 不同的酶，因性质不同，其纯化工艺可能有很大不同。 评价一个纯化工艺好坏，主要看两个指标：酶比活和总活力回收率。 纯化过程中的技术难点： （1）杂质的除去 ① 调pH和加热沉淀法 ② 蛋白质表面变性法 ③ 选择性变性法 ④ 降解或沉淀核苷酸法 ⑤ 利用结合底物保护法除去杂蛋白 （2）脱盐 ① 透析 ② 凝胶过滤
第十三章酶类药物
（3）浓缩 ① 冷冻干燥法 ② 离子交换法 ③ 超滤法 ④ 凝胶吸水法 （4）酶的结晶 ① 酶的结晶方法
盐析法、有机溶剂法、复合结晶法、透析平衡法、等电点法 ② 结晶条件的选择 • 酶液的纯度 • 酶的浓度 • 温度、时间、pH、晶种、结晶器皿处理
第十三章酶类药物
（5）酶分离和纯化中应注意的问题 ① 防止酶蛋白变性 ② 防止辅助因子流失 ③ 防止酶被蛋白水解酶降解 （三）微生物发酵法 1、高产菌株的选育
第十三章酶类药物
（二）生产工艺 1、工艺流程
2、工艺过程及控制要点 ① 酸解，过滤 ② 脱脂，去杂质 ③ 浓缩，干燥 3、胃膜素和胃蛋白酶联产工艺 ① 胃膜素也是从猪胃粘膜中提取的一种黏蛋白。胃膜素水溶液能被
60%以上的乙醇或丙酮沉淀，所以可利用提取胃膜素的母液制备胃 蛋白酶。 ② 联产工艺：向分离胃膜素的母液中，边搅拌边加冷丙酮，至相对密度 0.91，既有淡黄色胃蛋白酶沉出，静置过夜，去上清液，沉淀真空 干燥，即得胃蛋白酶。 4、结晶胃蛋白酶的制备
获取优良菌株有三种途径： 从自然界分离筛选 用物理或化学方法处理、诱变 用基因重组与细胞融合技术，构建性能优良的工程菌。 2、发酵工艺的优化 3、培养方法 （1）固体培养法 （2）液体培养法
第十三章酶类药物
4、影响酶产量的因素 （1）温度：一般发酵温度比种子培养时略高，对产酶有利。 （2）发酵的pH：可通过培养基原始pH或添加缓冲剂或通过调节
第十三章酶类药物
第二节 重要酶类药物的性质及生产方法
一、胃蛋白酶 （一）组成与性质 ① 淡黄色粉末，具有肉类特殊的气味及微酸味； ② 吸湿性强、易溶于水，水溶液呈酸性。可溶于70%乙醇和
pH=4的20%乙醇中。难溶于乙醚、氯仿等有机溶剂。 ③ 干燥的胃蛋白酶较稳定100度加热10 min不会被破坏；在水中，
第十三章酶类药物
3、酶的提取 （1）水溶液法 常用稀盐溶液或缓冲液提取，经过预处理的原料，包括
组织糜，匀浆，细胞颗粒，丙酮粉都可用水溶液抽提。 水溶液的pH选择对抽提具有影响，应考虑的因素有： ① 酶的稳定性 ② 酶的溶解性 ③ 酶与其他物质结合的性质 ④ 选择pH的总原则是，在酶稳定的pH范围内，选择偏离等电点的适当