酶催化技术与手性药物的研发
生物酶催化机制及其在医药领域中的应用前景
生物酶催化机制及其在医药领域中的应用前景生物酶是一类特殊的蛋白质，能够催化生物体内各种化学反应，对于维持生命活动具有重要作用。
生物酶催化机制是指酶通过特定的三维构象和催化位点与底物结合，并在酶的作用下发生反应。
这种机制在医药领域中有着广泛的应用前景。
首先，生物酶催化机制在药物研发中起着关键作用。
生物酶能够选择性地催化特定的反应，使新型药物的合成过程更高效、更精确。
例如，通过利用生物酶催化机制，科学家们能够合成具有特定药效的手性药物。
手性药物的一种构型常能获得需要的治疗效果，而另一种构型可能无效甚至有毒。
生物酶的高选择性催化作用能够有效地合成所需手性药物，提高药物疗效并减少副作用。
其次，生物酶催化机制在药物代谢和解毒中具有重要意义。
对于一些毒性物质，通过改变其化学结构，可以将其转化为无毒或低毒的物质，减轻对人体的损害。
生物酶通过催化反应，将有毒物质转化为可溶性的代谢产物，以便被人体排出。
例如，肝脏中的细胞色素P450酶能够催化多种有毒物质的代谢，包括某些药物、环境污染物和烟草中的化学物质。
这种酶催化的代谢过程在减轻对人体毒害，尤其是药物代谢和解毒过程中起着至关重要的作用。
此外，生物酶催化机制还被应用于检测技术的开发。
生物酶能够特异地与底物结合并触发化学反应，这种特性使得生物酶催化反应成为一种理想的检测手段。
例如，在临床实验室中，常用的酶标记技术就是基于酶催化机制的。
通过将酶标记于具体抗体上，在特定条件下触发酶催化反应，可以通过测量酶催化反应的产物来确定待测物质的存在和浓度。
这种检测技术被广泛应用于病毒、细菌、癌症标志物等的检测，具有高灵敏度和高特异性的特点。
生物酶催化机制在医药领域中具有广阔的应用前景。
通过深入研究生物酶的催化机制，可以发现新的药物合成途径和解毒途径，并应用于新药研发和毒性物质的处理。
与传统的化学合成方法相比，利用生物酶催化反应合成药物具有更高的效率、更低的反应条件和更丰富的底物适应性，有望大大缩短药物的开发周期和降低药物的成本。
手性药物的酶促合成
Enantioselectivity
其它酶催化的立 体选择性反应
一些手性药物 中间体的合成
脂肪酶催化的酯化 反应制备手性合成子
氰醇的手性合成及 氰醇裂解酶的应用
立体选择性 生物催化
光学纯2-芳基 丙酸的制备
全细胞生物催化剂 的立体选择性反应
信息素、萜类 甾体等的合成
酵母介导的立体 选择性生物催化
手性识别的原因：接受体或酶的活性位点对不同对映体， 匹配度不一样。
• BMS-210 620(3)的合成中间体 〔R)-醇(2)可由Spiwmonas paucirrtobilis SC16113菌株 催化还原1制得。反应釜中加人 树脂使产物的回收过程简单有效。
• 3- 吡啶乙醇胺 (6) 也是一 种肾上腺能受体激动剂， 一条实用的合成路线就 是 利 用 酵 母 菌 Candida sorbophila 催 化 不 对 称 还原 4 得到关键的手性 3吡啶乙醇胺中间体 5 ，达 到 75% 的 产 率 和 99.5% 以 上 的 ee 值 。当 用 啤 酒 醉 母 还 原 时 只 得 到 了 70%80%的ee值。
•
托莫西汀 (Tomoxetine,17)是首 例去甲肾上腺素再摄取抑制剂， 是一种抗抑郁药，其(R)-(+)-异 构体药效比其对映体高9倍。 氟西汀 (Fluoxetine,18) 也是一 种强效的抗抑郁药，而且其对许 多病症，如焦虑、酒精中毒、慢 性痛、肥胖、善饥以及厌食等均 有很好疗效。 利用啤酒酵母催化不对称还原苯 甲酸乙酸乙酯(13)或3-氯苯丙酮 (15)得到相应的手性醇再经化学 转化径基的构型翻转分别制得两 种对映体产物。利用固定化的白 地 霉 菌 株 Ceotrichum sp.G.38 催 化 还 原 13 得 到 (S)-14 合 成 了 (R)-氟西汀(18)。
酶催化在手性药物合成中的应用
酶催化在手性药物合成中的应用摘要：近几年我国在生物技术发展迅速，其中酶在有机合成中的应用越加广泛，利用酶催化的不对称性可以合成许多手性分子，即利用酶促反应的高度立体、活性和区域选择性将前体化合物不对称合成各种复杂的手性化合物。
而当前我国市售的数千种合成药物中有30%以上为手性药物，由此可见酶催化作用在我国医药行业中发挥着十分重要的现实意义。
基于此，本文就酶催化在手性药物合成中的应用进行了分析。
关键词：酶催化；手性药物；合成引言酶催化反应是在常温、常压、近中性的条件下进行的一种生化反应，反应选择性强并且极为迅速，几乎没有副反应发生，催化效率极高，与工业催化相比，酶催化反应效率高出一千万甚至十万亿倍，因此其在手性药物的合成中也具有较高的优势。
一、有机介质中酶催化的基本原理生物酶的催化活性可以在水溶液、有机溶剂中发挥作用，据研究，当酶在有机溶剂中发生反应可以确保其蛋白质的天然折叠结构，同时，其在有机溶剂与在水溶液中的催化反应机理基本相同，即“酰基一酶”的催化机理。
但是就催化活性来说，包括其稳定性、专一性等方面则会根据溶剂的不同有着较大的差别。
据分析，酶的活性主要是受到酶分子上的水分的影响，因此溶剂中的水含量并不会影响其活动，由于酶的带电基团会和部分极性基团之间发生相互作用，所以在无水的情况下酶分子会形成一种非活性的刚性结构，其中微量的水分作为润滑剂，与这些功能团之间形成氢键，降低蛋白质多肽链折叠结构里带电基团之间的静电作用以及极性基团之间的偶极一偶极相互作用，最终可以有效的提高蛋白质结构的柔韧性和极化性。
二、酶催化在手性合物成中的应用（一）酶催化的不对称还原反应酶催化的不对称还原反应主要是还原分子中的酮基或碳碳双键，并以此形成特定结构型化合物，在其反应期间还需要有辅酶参与，比如NDA(H)及其相应的酸NADP(H)。
例如C=C双键的还原，以延胡索酸加成合成L一田东氨酸为例（图1）：图1（二）酶催化的不对称水解反应酶催化的不对称水解反应是手性药物合成中较为常见的一种防范，其可以通过控制立体选择性创造光学活性体，比如酯类化合物、环氧化合物的合成等方面。
酶催化合成手性药物
酶催化合成手性药物手性药物是一类非常特殊的生物活性物质，它们具有独特的化学结构和非常复杂的生物活性，常常是一种手性异构体，其中一种具有治疗作用，而相反手性异构体则可能具有毒性。
因此手性药物的制备和纯化显得尤为重要和困难，而酶催化合成手性药物则成为了一种重要的手段。
酶是一种天然的催化剂，它具有高效、专一性、选择性、可控性等特点，因而被广泛地应用于生物化学、工业化学、药物化学领域，尤其是在手性药物合成中，酶催化技术具有独特的优势。
酶催化合成手性药物的基础是手性催化反应，即利用手性催化剂（如酶）来催化手性化合物之间的化学反应。
在手性催化反应中，不同手性异构体间的反应速率和结构是有区别的，可以实现对手性化合物的不对称合成。
酶催化合成手性药物的中心在于利用手性酶对手性底物进行催化反应，使其产生高对映选择性的产物。
酶催化合成手性药物的过程一般包括两个主要步骤：手性底物酶催化反应和后处理。
手性底物酶催化反应是酶催化合成手性药物的核心环节。
在这个过程中，酶催化剂发挥其专一性和高效性的作用，选择性地催化目标底物产生高对映选择性的产物。
目前常用的酶催化剂主要有酯酶、脱氢酶、转移酶、氨化酶、羟化酶等。
同时，为了进一步提高手性药物合成的效率和选择性，有时还需要对酶进行改造和工程。
后处理是将反应产物中残留的杂质从目标产物中分离出来的过程。
这个过程主要涉及产物分离、纯化和析出等步骤。
通常使用液-液分离、毒性除去、分子筛分离等方法来分离产物中的杂质，然后通过萃取、结晶、蒸馏等方法来纯化产物，最终通过浓缩和干燥等方法在产物中析出目标化合物。
酶催化合成手性药物的应用非常广泛。
例如，世界上最大的口服降糖药物甲磺酸二甲双胍就是通过酶催化合成而成，而亚洲唯一的口服抗癌药物伊立替康也是通过酶催化合成而成。
酶催化技术还可以用于制备氨基酸、植物生长调节剂、医疗诊断试剂等领域。
不过，酶催化合成手性药物还面临着一些挑战和难点。
例如，大多数酶的稳定性较差，容易受到反应条件的影响而失去活性；酶催化反应有时处于平衡状态，需要借助其他手段来促进反应的进行和产物的析出；还有一些合成路线非常复杂，需要进行多步反应，在每一步反应中对催化剂和反应条件进行反复优化。
生物催化原理与应用在手性药物合成领域的进展
生物催化原理与应用在手性药物合成领域的进展1.生物催化的特点生物催化是指利用酶或生物有机体（整个细胞、细胞器、组织等）作为催化剂的化学转化过程，也称为生物转化。
生物催化反应具有很高的化学选择性、区域选择性和立体选择性。
通过生物催化不对称合成技术生产手性药物得到的产物具有较高的光学活性、纯度和较高的收率，其中一些可以达到100%[1]。
微生物是生物催化中常见的有机催化剂。
其实质是利用微生物细胞中的酶催化非天然有机化合物的生物转化过程，通过分离纯化转化液可获得所需的产物[2]。
自然界中微生物种类繁多，酶含量丰富，因此微生物可以用于多种生物转化反应。
微生物生物转化反应具有高选择性，特别是高立体选择性的特点，能成功地完成常规化学方法难以实现的反应；反应条件温和，特别适合于制备不稳定化合物。
微生物生物转化可以使用游离细胞或固定化细胞作为催化剂。
到目前为止，微生物生物转化已经实现了一些有机酸、抗生素、维生素、氨基酸、核苷酸和类固醇的工业化生产[3]。
生物催化技术可以大大增加衍生物的多样性，有效地修饰复杂产物的结构，从简单分子中构建新的化合物库。
在这个过程中，经常可以发现新的生理活性物质。
使用生物催化发现先导化合物的优点是：① 广泛的可能反应；② 能够进行方向区域选择和立体选择；③无需基团保护和脱保护，一步反应即可完成；④ 在温和均匀的条件下，一步反应的自动化和再现性很容易实现；⑤ 温和的反应条件保证了复杂多变的分子结构的稳定性；⑥ 高催化活性可以减少催化剂的用量；⑦ 酶的固定化可以使催化剂重复循环使用；⑧ 生物催化剂可以在环境中完全降解。
生物催化过程通常无污染或污染较小，能耗相对较低。
这是一种环境友好的合成方法[4]。
2.手性化合物的理解和发展手性是自然界物质的基本属性，构成生命有机体的分子都是不对称分子，生命中普遍存在的糖为d型、氨基酸为l型、dna的螺旋构象和蛋白质都是右旋，并且生命体内许多内源性化合物，包括与药物发生药动学和药效学相互作用的天然大分子都具有手性。
酶催化的立体选择性反应在手性药物合成中的应用
综述与专论酶催化的立体选择性反应在手性药物合成中的应用王峥，周伟澄(上海医药工业研究院，上海200437)摘要：酶催化的立体选择性反应是当今手性药物合成研究的热点之一，本文按化学反应类型综述了酶催化的水解、酰化、还原、氧化和还原氨化这5种反应在手性药物合成中的应用，重点强调立体选择性。
关键词：酶催化；手性药物；合成；应用；综述中图分类号：R499文献标识码：A文章编号：1001-8255(2006)07-0498-07酶催化的立体选择性反应是当今手性药物合成研究的热点之一，与经典的有机合成相比，酶催化的反应条件温和，立体选择性好，可避免因反应条件苛刻而导致的消旋化、异构化及重排等副反应[1 ]。
三废污染较少，被称为绿色化学。
此外，作为反应催化剂的酶可循环使用。
目前，工业用酶大部分来自微生物，少数来自植物和动物，也可通过基因工程和蛋白质工程等现代生物技术大规模生产，具有广阔的应用前景和商业价值。
本文通过酶催化的化学反应类型综述其在手性药物合成中的应用，重点强调其立体选择性。
1 水解反应水解反应在酶催化手性合成中应用最为广泛，酯、环氧化物等可通过酶的立体选择性水解、分离得到光学纯的单一异构体。
此类反应一般在水中进行，有时也加入有机溶剂以增加底物的溶解度，溶媒的水分子参与反应。
1.1 阿巴卡韦的合成阿巴卡韦(abacavir，1)是由GlaxoSmithKline 公司研发的核苷类抗病毒药物，临床上用于治疗HIV 感染。
1 含有两个手性碳原子，有4 个立体异构体，其中(1S,4R)- 型为药用，有多种合成途径[2]。
用环戊二烯和乙醛酸经Diels-Alder 加成和酰化反应主要得一对对映体(1R,4S,5R)和(1S,4R,5S)-4-endo-4- 丁酰氧基-2- 氧杂双环[3.3.0]辛-7- 烯-3- 酮(4a 和4b)，脂肪酶Amano PS 能选择性水解4a 得(1R, 4S,5R)- (－)-4-endo-4- 羟基-2- 氧杂双环[3.3.0]辛-7- 烯-3- 酮( 3 a ) [ 3 ] ，而4b 不被水解。
酶催化技术与手性药物的研发
生物工程导论论文题目酶催化技术与手性药物的研发Enzyme catalytic technology for the development of chiral pharmaceutical chemicals任课教师吴坚平上课时间周一第11—13节姓名XXX学号XXXXXXXXXX班级作业完成时间2013年11月酶催化技术与手性药物研发XXXXXXXXXX XXX摘要：酶催化手性药物的制备是利用酶对手性分子构型的识别能力进行选择性催化的新兴制备型药物的方式，有反应效率高，选择性高，反应温和，符合“绿色化学”要求等优势。
近年来，酶催化技术迅速崛起；同时，市场对手性药物需求极大。
本文就将简单论述手性药物的研发现状，并对运用于手性药物研发的酶催化技术做一些简单介绍及评述。
关键词：酶催化；手性药物；绿色制药；Enzyme catalytic technology for the development of chiralpharmaceutical chemicalsGao Shen 3120100301Abstract：Enzyme catalytic chiral drugs produced by the use of enzymes opponents of heterogeneous elements of the identified capacity for selective catalytic emerging prepared drug the way in which response efficiency, high selectivity, mild response. This is in line with the "Green Chemistry" requirements. In recent years, enzyme catalytic technologies rapidly rising; at the same time, market your opponent of drug needs are enormous. This document will outline the nature of drug research and development, and the application of the drug research and development of enzyme catalytic technologies and do some simple introduction and commentary. Keywords：Enzyme catalytic converters；chiral drugs；green pharmaceutical process;1 手性药品研发的意义手性（Chirality）是自然界的本质属性之一，用于表达化合物分子由于原子三维排列引起的一种结构不对称现象。
手性化学的新型应用——手性药物研发
手性化学的新型应用——手性药物研发手性化学是有机化学中的一个重要分支，涉及到分子的手性（左右旋性质），可以应用在生物学、医学、材料科学等多个领域。
其中，手性药物研发是手性化学一个非常重要的应用方向。
本文将详细介绍手性药物研发的基本知识、挑战以及最新研究成果。
一、什么是手性药物？手性药物是指分子有左右手之分，被称为手性分子（或“不对称”分子）。
与不对称分子相对的是对称分子，它们的化学结构展现出轴对称或面对称的各种形式。
手性药物可以具有不同的生物学活性，因此它们可能会在人体中产生不同的效应。
根据手性药物分子的左右旋和活性关系，可以分为三种类型：1. 明显的两性型分子，即左右旋分子都有一定的药效（如舒芬太尼）。
2. 明显的单性型分子，即左右旋分子只有其中之一具有药效（如沙丁胺醇）。
3. 难以确定单性型与两性型的分子（如甲基多巴）。
二、手性药物的挑战虽然手性药物具有广泛的应用前景，但它们的研究和开发也面临着很多挑战。
其中最困难的挑战之一是如何获得高纯度的手性化合物。
因为手性化合物在自然界中往往存在多种可能的配对方式，而且它们通常具有非常相似的性质，因此很难通过传统的物理和化学方法进行分离纯化。
另外，手性药物不同的手性体往往具有不同的药物效应和副作用，因此如何确定最有效和最安全的手性体也是非常困难的问题。
三、手性药物研发的新型应用虽然手性药物研发面临着很多挑战，但在近年来的研究中，一些新型应用得到了广泛的关注。
1. 右旋甲状腺素国外学者最近发现，右旋甲状腺素（L-甲状腺素）在治疗儿童先天性心脏病等方面具有很好的效果。
此前，通常被视为是无效成分的左旋甲状腺素（D-甲状腺素）则被认为是不必要的药剂量，并存在副作用。
2. 手性纤维素酯类最近，手性纤维素酯类也被广泛研究，这些化合物通过手性化学合成，能够为干燥的皮肤提供保护，有助于潮湿细胞平衡保持。
同时，它们还能在受损皮肤创口预防感染。
3. 化学酶催化而近年来最引人注目的是，越来越多的研究者利用胆碱酯酶类似物的特性，开发了全新的化学酶催化技术，成败由手性，实现了对手性药物分离和催化对映选择性的大规模制备。
手性药物合成方法研究
手性药物合成方法研究随着医学和生物技术的发展，手性药物在临床和研究领域中扮演着重要的角色。
相比于非手性药物，手性药物由于其分子结构的不对称性，具有更高的药效、生物有效性和选择性。
因此，开发有效的手性药物合成方法成为了药物化学研究的热点领域。
本文将介绍一些常用的手性药物合成方法，并探讨其在药物研发中的重要性。
1. 手性药物的背景和重要性手性药物是指分子具有手性（手性就是分子的镜像不可重叠）的药物。
由于手性药物与生物分子进行相互作用时需要满足特定的对应关系，因此合成手性药物的手性纯度对药物的活性和副作用至关重要。
以拟南芥为例，其药用价值被证实与其手性化合物相关。
其中，对于其药用成分欧洲拟南芥素的手性，不同手性异构体的药物效应存在差异。
2. 手性药物合成的方法2.1 光学分离法光学分离法是一种通过物理手段分离手性化合物的方法，包括晶体分离法、不对称合成物分离法等。
光学分离法的优点在于可直接提供高纯度的手性药物，但缺点是操作复杂、收率低、纯度难以保证。
2.2 不对称合成法不对称合成法是通过在合成反应中引入手性诱导剂，使得合成产物取得手性纯度的方法。
手性诱导剂可以是手性配体、酶或手性催化剂等。
此法的优点在于合成操作简单、产率高，但手性诱导剂的选择和合成条件的控制是关键。
2.3 动态动力学分辨和动态还原法动态动力学分辨和动态还原法是通过在反应过程中实现手性转换，从而实现手性纯度提高的方法。
这些方法在催化反应和酶催化反应中得到广泛应用，可以得到高手性纯度的产物。
3. 手性药物合成方法的重要性手性药物合成方法的研究对于药物研发具有重要意义。
首先，有效的手性药物合成方法可以大幅度提高手性药物的产率和纯度，降低生产成本。
其次，手性药物合成方法的研究也有助于揭示手性药物的合成机理和构效关系，为新药的设计和合成提供指导。
最后，手性药物合成方法的创新性研究有望带来新的疾病治疗策略，并推动医学进步。
4. 手性药物合成方法研究的挑战和展望尽管已经取得了许多手性药物合成方法的进展，但仍然存在一些挑战。
酶催化反应研究及在药物制备中的应用
酶催化反应研究及在药物制备中的应用酶催化反应是指酶作为催化剂，在化学反应中起到了关键的作用。
酶催化反应具有选择性高、反应速率快、反应条件温和等优点，因此在生物化学、制药、食品加工等领域得到了广泛的应用。
本文将重点介绍酶催化反应的研究进展以及在药物制备中的应用。
一、酶催化反应的研究进展1. 酶结构的研究酶分子的结构决定了其功能，因此酶结构的研究一直是生物化学领域的热点之一。
近年来，应用X射线晶体学、核磁共振等技术，对不同酶分子的结构进行了深入研究，揭示了酶分子中活性位点及其参与催化的机制。
此外，通过对酶在水溶液中的动态行为的研究，还可以帮助解释酶催化反应的速率与底物浓度之间的关系，从而为提高酶催化反应的效率提供理论依据。
2. 酶的改性酶的改性是指通过物理、化学或生物方法改变酶分子的结构或性质，改变其催化活性和选择性。
常见的酶改性方法包括：物理改性（如超声波、高压处理等）、化学改性（如交联、酯化等）以及基因工程技术等。
这些方法可以使得酶具有更广泛的反应底物范围，提高其稳定性和活性，并为生产中的酶催化反应提供了更多选择。
3. 酶的生物合成酶的生物合成指利用生物学方法或生物技术手段，通过对微生物、动植物等生物体的培养、分离及其组织细胞工程等手段，生产出具有高催化活性和特异性的酶。
这种方法可以制备纯度高、质量稳定的酶，为酶催化反应的研究提供了重要渠道。
同时，也为酶在药物、食品加工等领域的应用提供了更多的选择。
二、酶催化反应在药物制备中的应用酶催化反应在药物制备中的应用已经得到了广泛的研究和应用，主要体现在以下方面：1. 代谢酶模型体内评价药物研究目前，新的药物多从天然来源中发现，因此了解药物在体内代谢的途径及其代谢产物是十分重要的。
酶催化反应被作为一种性能稳定、代谢方式相对真实的药代动力学模型体系得以广泛应用。
采用体外酶催化反应模拟体内药物代谢，可得到药物代谢产物的结构和性质，进而为药物的研发提供参考依据。
手性药物合成技术的绿色化研究
手性药物合成技术的绿色化研究一、手性药物概述手性药物是指由手性分子构成的药物，包括左旋与右旋异构体。
这些药物在生物体内的效果和代谢机制有很大差异，因此对其手性纯度要求相当高。
手性药物在药学、化学、医学等多个领域具有广泛应用，且在医疗中的应用越来越重要。
例如，糖尿病药物、抗癌药物等。
然而，传统的合成手法存在很大的环境影响和安全风险，因此迫切需要寻求一种绿色合成手法来提高生产效率并减少对环境的影响。
二、手性药物合成技术的绿色化(一)酶催化手性合成技术酶催化方法是利用天然和重组酶催化手性合成的技术。
这种方法有许多优点，如反应速度快、对环境的巨大影响较小、产物纯度高等，被视为一种绿色的手性化学合成技术。
许多酶催化反应已被成功应用于手性药物的合成。
如在去甲肾上腺素和多巴胺的合成中，使用了酪氨酸羟化酶和类肌酸酐酸化酶等酶催化反应。
(二)金属有机骨架材料手性分离技术金属有机骨架材料(MOFs)是具有大孔径和高表面积的新型多孔晶体材料。
该技术的优点在于可以在可控条件下，优势互补，以获得高效的手性分离。
特别是在制备放射性核素药物的过程中，手性分离技术是必不可少的一环。
在铂类抗癌药物合成中，也使用了该技术对其进行手性分离（三）基于可持续发展的手性化学合成在手性化学合成中，绿色化技术的开发取得了重大进展。
例如，绿色催化剂和可再生的和有效的溶剂的应用，以及废弃物和二氧化碳的回收和利用，这些技术极大地提高了合成效率和产品纯度。
通过开发和应用这些可持续发展的绿色技术，可以在环保和经济收益方面取得双赢。
三、绿色化技术在手性药物合成中的优势(一)减少有害废弃物的产生绿色化技术在手性化学合成中使用，可以减少有害废弃物的产生。
例如，通过开发高效的催化剂和溶剂系统，可以将反应废物降至最低。
通过这种方式，可以显著减少有害气体的排放和废水的排放，减少对环境的污染。
(二)提高反应效率和产物纯度绿色化技术还可以提高反应效率和产物纯度。
例如，在酶催化反应中，催化剂的使用可以使反应速度大大加快，提高产物纯度。
酶催化技术在化学制药领域的应用qian
酶催化技术在化学制药领域的应用近年来，随着手性技术和绿色化学的兴起，酶催化作为手性技术和绿色化学的一个重要组成部分，成为现在化学和生物学交叉领域里最活跃的研究领域之一。
许多酶催化工艺已经用于手性药物、农药等精细化学品的生产，到2000年为止，估计有100多种酶催化工艺已用于商业化生产。
并且有许多新的酶催化工艺正在开发中。
并且有许多新的酶催化工艺正在开发中。
1.酶催化特点及发展酶催化剂催化的特点是反应条件温和，具有很高的区域选择性和立体选择性，并且反应大部分可在水中进行。
随着制药工业对手性化合物的需求日益增长，和人类环保意识的增加，酶催化工艺作为一种绿色的手性技术，已成为目前化学制药领域中研究和应用的热点之一近年来随着生物技术的发展以及基因工程的应用［)］，酶催化剂的性能得到很大提高，酶的生产成本也有了显著地降低，人们对酶催化剂也有了进一步的认识，对一些传统概念的认识有了很大改变，具体如下。
（1）过去人们认为酶催化只能在水溶液，室温下进行，但自从Klibanov在20世纪80年代早期发现酶可以在有机溶剂中催化有机反应以来，形成了一门新的研究领域———非水介质中的酶催化反应，并在医药和精细化学品的生产中得到广泛应用.(2)人们传统上认为酶的稳定性差。
这一说法目前看来并不全面，如键合到载体上的青霉素酰化酶（PGA）在水解青霉素G转变6-氨基青霉素烷酸（6-APA）时，至少可用1000次以上.2.目前酶催化已用于商业化生产的工艺2.1 荷兰DSM公司酶法合成氨苄头孢工艺其工艺特点是采用D-苯甘氨酸酰胺或甲酯与7-氨基3-脱乙酰氧基头孢霉烷酸（7-ADCA）在固定化的青霉素酰化酶催化下，水相中，接近室温条件下合成氨苄头孢。
去掉了化学合成工艺中需保护氨基成邓盐或酰氯的步骤，以及低温有机相反应条件。
终产品中无有机残留，是一条无污染、低能耗、有竞争力的绿色酶催化新工艺。
已运行的装置规模为100T／A .2.2荷兰DSM与日本TOSOH公司酶法生产阿斯巴甜（Aspartame）工艺荷兰DSM与日本TOSOH公司共同投资在荷兰建成2500t／a阿斯巴甜的酶法合成工艺装置，其工艺特点是采用混旋苯丙氨酸甲酯，用嗜热蛋白酶催化，在水溶液中进行选择性合成，未反应的苯丙氨酸甲酯分离后，经消旋后再用于合成，产品易分离，纯度好，反应条件温和污染小。
手性生物分子合成和酶催化转换研究
手性生物分子合成和酶催化转换研究手性生物分子合成和酶催化转化研究手性现象是自然界中非常重要也非常神秘的现象之一。
我们生活中的很多物质都是手性分子，它们的左右结构是相同的，但是由于对称的破缺却有着截然不同的性质和活性，比如我们常见的左旋和右旋的氨基酸、糖类、药物、香料以及在制备LSD时的二甲苯都是手性分子。
人类研究手性现象已经有很长时间，但是直到现在我们对于手性的起源以及它的占据了大多数生物分子的原因还存在很多疑问。
然而，在切身问题上，我们已经延伸出来一系列关于手性化学合成和手性酶催化反应的研究。
为什么生物分子中占据主导地位的是手性分子呢？这个问题至今仍是为研究者所困扰的问题之一。
在化学领域中，我们知道精确地控制分子态的结构信息对于合成手性分子至关重要。
此时，一个非手性基因可以合成出手性分子的互补的手性基因适配的复杂遗传系统就必须得建立在正确定义的选通性主体或者化学物质的基础之上。
启动剂催化合成手性材料的研究在材料科学中，我们不断地尝试着用可能产生对均一手性方法来简化所谓经典手性方法的实现。
事实是，我们还没有一个可以与天然酶催化相媲美的化学方法来催化碳碳手性转移。
然而，现在的科学家却已经成功地利用类似生物途径中较小的，非酶催化的生物酶、无定形的非生物催化剂的机制来发展出人造的催化剂，从而获得更多的手性分子。
启动剂，通常包括金属离子、有机小分子、螯合剂以及不对称磷酸等，作为非天然启动剂的一种，也被用来作为合成手性分子的催化剂。
通过启动剂进行手性催化合成的方法，需要克服许多高屏障和磷酸双驱动的惰性同位素以及可能带来的不确定性。
许多研究小组已经成功地开发出手性选择性催化杂化反应的方法。
从小分子大手性选择性到高复杂的天然小分子，这一方法在手性化学、天然产物合成、制药和生物化学方面都显示出极大的潜力。
我们可以像天然生物一样，为了快速的获得更好的产物、增强储备能力和活性，来学习如何使用低能和选择性的协同方法和准确控制的化学功能群。
酶促合成手性化合物技术及应用展望
酶促合成手性化合物技术及应用展望手性化合物是现代有机化学研究中的重要分支, 它们具有不对称结构特征, 可以同时存在两种或多种同分异构体。
在医药、农药、食品、香料、材料科学等领域具有广泛的应用前景。
然而，手性化合物的制备一直是有机合成化学中的一个难题。
传统的化学合成方法通常需要大量的试验以及复杂的化学步骤，且易引发环境问题。
近年来，酶催化合成手性化合物的技术取得了长足的进展，成为一种可行的制备手性化合物的方法。
酶是一种生物催化剂，具有选择性高、底物特异性强以及反应条件温和等特点，可以实现手性产物的高选择性。
酶催化合成手性化合物的技术是利用酶作为催化剂，通过底物与酶之间的特异性作用，使底物在酶的催化下发生手性选择性的转化反应，最终得到手性化合物。
常用的手性反应包括不对称还原、不对称氧化、不对称酯化、不对称酰胺等反应。
酶催化合成手性化合物的主要优势包括高度的立体选择性、环境友好、容易分离底物和产物、反应条件温和等。
与传统的化学方法相比，酶催化合成手性化合物的步骤较少，减少了试剂和废物的使用，提高了反应的选择性和效率。
随着酶催化手性化合物合成技术的不断发展，其应用领域也在不断扩展。
在制药领域，酶催化手性合成已经成功用于合成多种药物分子。
例如，利用酶催化反应可以合成高性能药物如那必利、舍曲林、多西他赛等，这些药物在临床治疗方面具有重要的意义。
在农药领域，酶催化手性合成可以用于合成高效、低毒的农药分子，从而提高农作物的产量和抗性。
在食品工业中，酶催化合成可以合成天然食品添加剂，如氨基酸和甜味剂，从而提高食品的品质和营养价值。
在香料和化妆品工业中，酶催化合成可以合成高纯度、高稳定性的香料和化妆品成分。
此外，酶催化手性合成还可以用于合成具有特殊功能和特殊结构的手性化合物，如手性催化剂和手性液晶等。
然而，酶催化手性合成技术仍然面临一些挑战和限制。
首先，生物催化反应的速度通常比较慢，需要较长的反应时间。
其次，酶催化反应受到生物催化剂的稳定性和底物特异性的限制。
手性药物药学研究技术指导原则
手性药物药学研究技术指导原则手性药物指的是具有手性的化学结构的药物，即分子中存在手性中心。
手性药物由于其分子结构的对称性差异，其对生物体的效果可能会有差异。
因此，在药学研究中对手性药物的研究技术需要遵循一些指导原则。
下面将介绍手性药物药学研究技术的指导原则。
首先，对手性药物进行制备时，应该尽量合成纯异构体或者特定的单一异构体。
由于手性药物的两个异构体可能具有不同的药效和药代动力学性质，同时可能产生不同的副作用和毒性。
因此，在药学研究中应该尽量制备纯异构体或者特定的单一异构体，以确保药物的安全性和有效性。
其次，在手性药物的分析过程中，应该对其进行手性分析。
手性分析是用来确定手性药物中两个异构体的相对含量和化学结构差异的方法。
常用的手性分析方法包括手性色谱、手性质谱、核磁共振等。
通过手性分析可以了解手性药物的药理学和药代动力学性质，为药物的优化设计提供依据。
此外，在手性药物的体内代谢研究中，应该考虑手性药物的代谢途径和代谢产物的手性。
手性药物在体内往往经历酶催化的代谢反应，例如氧化、还原、水解等。
代谢产物的手性可能不同于母药，因此需要对药物代谢产物进行手性分析，了解其影响药物活性的机制。
另外，手性药物的药效和毒性研究也需要考虑其对手性异构体的选择性。
手性药物的二异构体可能具有不同的药效和毒性。
在药效研究中，需要通过体内和体外实验确定不同手性异构体的活性差异。
在毒性研究中，需要考虑不同手性异构体的毒性差异，以及可能的药物-手性异构体间的相互作用。
最后，对于手性药物的制剂研究，需要考虑拆分和搭桥剂型的选择。
一些手性药物具有类似的药代动力学性质，但在药效上可能存在差异。
在制剂研究中，可以通过拆分和搭桥剂型来调节手性药物的药效。
拆分剂型是将手性药物分开使用，搭桥剂型是将两个手性异构体组合在一起使用。
通过选择合适的剂型，可以调节手性药物的药效，提高治疗效果。
总结起来，手性药物药学研究技术的指导原则包括尽量制备纯异构体或特定单一异构体、进行手性分析、考虑手性药物的代谢和代谢产物的手性、考虑手性异构体对药效和毒性的影响，并在制剂研究中选择合适的剂型。
奇妙的酶催化反应及其在药物研发中的应用
奇妙的酶催化反应及其在药物研发中的应用酶催化反应在生物学和化学领域中具有重要地位。
酶是一种催化剂，能促进生物体内化学反应的进行，从而完成多种生化作用。
受此启发，人们开始致力于将酶催化反应在药物研发中应用。
在本文中，我们将探讨酶催化反应的神奇之处，并探究酶催化反应在药物研发中的应用。
一、酶催化反应的机制酶催化反应的大致过程是，酶和底物结合形成酶—底物复合物后，在活性部位发生反应，生成产物和酶—产物复合物，酶—产物复合物继续反应，最终释放产物并恢复酶的初始状态。
酶在催化反应中的作用机理是通过降低底物的活化能，从而提高反应速率。
这主要是通过调整底物的立体结构导致的，使得化学键的形成和断裂更加容易。
酶也可以通过将底物与活性部位放在一起以促进反应，并且还可以在反应过程中通过吸收或释放电子来调整反应的能量。
二、酶催化反应的优势相比于传统化学反应，酶催化反应有许多独特的优势。
首先，酶催化反应具有高度的特异性。
酶通过结构和电荷配置有选择性地与分子相互作用，从而仅催化特定的底物，而不影响其他分子。
这意味着酶催化反应可以更加准确地控制和调节反应过程。
其次，酶催化反应可以在温和的条件下进行。
许多化学反应需要高温、高压和有害物质的存在，但酶催化反应可以在常温下进行，大大减少了对环境的影响，同时也避免了不必要的安全隐患。
最后，酶催化反应非常高效。
酶可以在极短的时间内催化出数百万个底物分子，因此可以大大提高反应速度，缩短反应时间，从而降低成本以及提高效率。
三、酶催化反应在药物研发中的应用酶催化反应在药物研发中具有广泛的应用前景。
酶催化反应可以用于合成药物，减少副作用并提高药物吸收率。
此外，酶催化反应也可以用于诊断和治疗疾病。
以下将列举一些实例。
1. 酶催化反应在药物合成中的应用在现代医学中，药物分子的选择性合成解决了传统药物合成中的问题。
酶具有高度选择性和高效率，因此酶催化反应可以用于合成药物。
例如，利用蛋白酶的水解作用，可以合成降低血糖的二肽类药物。
综述酶催化技术在化学制药领域的应用
综述酶催化技术在化学制药领域的应用作为工业生物技术的核心，酶催化技术被誉为工业可持续发展最有希望的技术。
中国工程院院士欧阳平凯表示：生物催化和生物转化技术，将是我国生物化工行业实现生产方式变更，产品结构调整与清洁高效制造的有力保证。
而近年来，随着手性技术和绿色化学的兴起，酶催化作为手性技术和绿色化学的一个重要组成部分，成为现代生物学和化学交叉领域里最活跃的研究领域之一，许多酶催化工艺已经用于手性药物，农药等精细化学品的生产中并且有稳步上升，快速发展的趋势。
酶催化具有自己独特的特点，酶催化剂反应条件温和，具有很高的区域选择性和立体选择性，并且反应大多数可在水中进行。
随着制药工业对手性化合物的需求日益增长，和人类环保意识的增加酶催化工艺作为一种绿色的手性技术已成为目前化学制药领域中研究和应用的热点之一，近年来随着生物技术的发展及基因工程的应用，酶催化剂的性能得到了很大的提高，酶的生产成本也有了显著的降低，人们对酶催化剂也有了进一步的认识，对一些传统概念的认识也有了很大的改变，比如，过去人们认为酶催化只能在水溶液，室温下进行，但自从Klibanow在20世纪80年代早期发现酶可以再有机溶剂中催化有机反应以来，形成了一门新的研究领域——非水介质中的酶的催化反应，并在医药和精细化学品的生产中得到广泛的应用。
又例如人们传统上认为酶的稳定性差，但这一说法目前看来并不全面，如键合到载体上的青霉素酰化酶在水解青霉素G转变6-氨基青霉素烷酸时，至少可用1000次以上。
Klibanov 还发现有些酶甚至可以在100℃仍能进行催化反应，在某些溶媒如离子液体中，脂肪酶在50℃的活性半衰期为400小时，100℃时至少为60小时，最近有研究报道，脂肪酶在有机溶剂中温度喂120℃时仍能进行有效催化反应，在离子液体中和超临界二氧化碳中甚至可以达到150℃。
说明在某些介质中有些酶有足够的稳定性。
经研究发现，许多活性小肽在机体内是以大分子形式合成，然后经降解和分泌行驶其功能的。
酶催化合成技术的研究现状及其应用
酶催化合成技术的研究现状及其应用酶催化合成技术是一种利用酶催化反应实现有机合成的新技术，目前在生命科学、医药、化学、农业等领域均有广泛应用。
本文将探讨酶催化合成技术的研究现状及其应用，并针对其在药物合成、食品工业等领域的应用进行讨论。
一、酶催化反应的特点酶是一种天然存在的催化剂，与传统的化学催化剂相比具有以下优点：温和的反应条件、高效的立体选择性、优异的催化效率以及减少副反应等。
由于酶与底物之间通常仅存在非共价键的作用力，因此酶催化反应也被视为一种绿色化学合成方法，逐渐成为了有机合成领域的研究热点。
二、酶催化合成技术的研究现状近年来，由于人们对传统化学合成方法的限制感到越来越严重，对绿色化学技术的需求也越来越强烈。
酶催化合成技术作为一种绿色化合成方法，已受到越来越多的关注。
研究者们利用生物技术手段对酶的结构进行改造，尤其是重构酶的催化位点的形状和化学性质，从而实现了对合成物品种和反应选择性的控制。
另外，随着基因技术、蛋白质工程技术的不断发展，越来越多具有良好性质的“人造酶”被发现，能够作为催化剂应用于化学合成中。
例如，最近研究者们利用蛋白质工程技术，通过对大肠杆菌突变体进行筛选和演化，成功合成了α-羟基酸的新型催化剂，为手性药物的制备提供了新的途径。
三、酶催化合成技术在药物合成中的应用药物合成是酶催化合成技术的重要应用领域之一。
许多药物分子是手性的，因此正确的空间结构为其生物活性和药效产生关键作用。
利用酶催化合成技术合成手性分子，不仅能够获得高纯度产品，而且可以避免传统化学合成过程中多种手性异构体的产生，减少后期的分离和纯化工作。
例如，某些抗癌药物中的核苷类化合物的制备通常需要使用四氢嘧啶（Tetrahydropyrimidine，THP）保护基团。
传统化学合成方法需要繁琐的保护和解保过程，并且反应过程容易形成多种手性异构体，导致产品的结构难以控制。
酶催化合成技术，则可以利用特定的酶催化反应，实现目标产物的高效合成。
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生物工程导论论文题目酶催化技术与手性药物的研发Enzyme catalytic technology for the development of chiral pharmaceutical chemicals任课教师吴坚平上课时间周一第11—13节姓名XXX学号XXXXXXXXXX班级作业完成时间2013年11月酶催化技术与手性药物研发XXXXXXXXXX XXX摘要：酶催化手性药物的制备是利用酶对手性分子构型的识别能力进行选择性催化的新兴制备型药物的方式，有反应效率高，选择性高，反应温和，符合“绿色化学”要求等优势。
近年来，酶催化技术迅速崛起；同时，市场对手性药物需求极大。
本文就将简单论述手性药物的研发现状，并对运用于手性药物研发的酶催化技术做一些简单介绍及评述。
关键词：酶催化；手性药物；绿色制药；Enzyme catalytic technology for the development of chiralpharmaceutical chemicalsGao Shen 3120100301Abstract：Enzyme catalytic chiral drugs produced by the use of enzymes opponents of heterogeneous elements of the identified capacity for selective catalytic emerging prepared drug the way in which response efficiency, high selectivity, mild response. This is in line with the "Green Chemistry" requirements. In recent years, enzyme catalytic technologies rapidly rising; at the same time, market your opponent of drug needs are enormous. This document will outline the nature of drug research and development, and the application of the drug research and development of enzyme catalytic technologies and do some simple introduction and commentary. Keywords：Enzyme catalytic converters；chiral drugs；green pharmaceutical process;1 手性药品研发的意义手性（Chirality）是自然界的本质属性之一，用于表达化合物分子由于原子三维排列引起的一种结构不对称现象。
手性化合物（Chiral compounds）是指分子量、分子结构相同，但左右排列相反，如实物与其镜中的映体。
早在一百多年前，法国科学家巴斯德（Louis Pasteur）就发现了分子的不对称现象[1]，提出了对映体(Enantiomer)存在两个旋光异构体的构想。
这些对映异构体的理化性质基本相似，旋光能力也相同，但方向相反，分别被命名为R-型（右旋）或S-型（左旋）、外消旋。
手性异构体之间理化性质可以有极大的差异，与手性物质相互作用可以产生不同的产物。
如天然的（-）- 尼古丁毒性比（+）- 尼古丁大得多[2]；舞毒蛾的性引诱素disparlure是舞毒蛾的性信息素，其中一种对映体在极低浓度下就能对舞毒蛾起到性吸引的作用，而另一对映体即使在极高浓度下也没有性吸引的活性作用；（S）- 天冬酰胺，味甜而（R）- 天冬酰胺，味苦等。
许多与生物体密切相关的生化反应中，均和物质的手性相关联，作为生命活动重要基础在体内有重要生理功能的生物大分子，如蛋白质（Protein）、多糖（polysaccharide）、核酸（nucleic acid）等几乎全是手性的[3]，正是因为生命活动的生化反应与有机物的手性相关性，目前对物质的手性、物质的手性反应以及物质的手性合成和分离等，对人类来讲具有不可轻视的重大意义。
手性化学品已逐渐在材料、食品、化工、制药等领域大战雄风，且在医药领域的应用尤为重要。
由于药物的手性对生物的应答关系，如在体内的吸收、转运、组织分配、与靶点的作用以及代谢和消除等，都可能有重要的影响，因此它们在药物活性、代谢过程和毒性等方面均可有显著的差异。
自巴斯德提出旋光异构体的构想以来，人们对各类光学异构体的理化性质和一般生理化学作用进行了广泛研究，但是长期以来对两种旋光异构体在药理作用上具有巨大差别和异构体杂质的严重危害性认识还是很不够的[4]。
分子药理学研究发现，含有手性因素的药物对映体通常只有一个对映体具有药理作用，而另一个对映体不仅无药理作用，还会产生一定的副作用[5]。
以前缺少对此的认识，人类经历过惨痛的教训。
如在在上个世纪50年代，德国一家制药公司曾经开发出一种治疗孕妇早期不适的药物——反应停，药效很好，但医生很快发现，服用了反应停的孕妇生出来的婴儿很多四肢残缺。
虽然各国立即停止了该药物的销售，但已经造成了数以千计的儿童畸形，后来发现反应停中一种构型有致畸作用。
显然，研究手性药品的研制对人类健康有着重要意义。
2 手性药物工业的发展现状当前手性药物已成为国际新药研发的新方向之一。
全世界已经上市销售的药物总数有1850种，手性药物占1045种，其中天然及非合成药物（523种）99％为手性药物，合成药物（1327种）中手性药物为40％，但合成手性药物中以单一异构体销售的药物很少。
只占其12％[6]。
国际上正在开发的1200中药物中，有820种熟语手性药物，手性药物的比例今后将进一步上升至80%左右，单一异构体的生产在制药工业中占有越来越重要的地位。
人们对于效果好、毒副作用更小的药品和新化学实体（NCEs）的需求，推动着手性技术的发展，手性药物大量增长的时代正在来临[7]。
手性药物工业的飞速增涨主要由以下两个原因造成。
首要原因在于基础化学的研究进展，第二个原因在于各国的相关管理政策的出台。
1992年美国食品及药物管理局（Food and Drug Administration，FDA）首先对具有手性的光学活性药物制定了严格的管理要求和相应政策，规定含手性分子的药物最好以单一异构体形式申报；对于用消旋体申报的药品，需提供对映体及消旋体药物，也鼓励开发单一异构体，可作为Ⅱ类化学品，也可作为新药提出申请，并能得到5年的专业保护。
此法也为加拿大、欧洲、日本等国使用，我国药检部门也制定了相关法规[8]。
3 酶催化技术与手性药物的研发如何制备有着广阔市场和重要意义的手性药物呢？目前一般可通过从天然产物中提取、外消旋体拆分法（包括机械拆分法、化学拆分法、生物拆分法、晶体结晶法）、化学合成（包括手性源法、手性助剂法、手性试剂法和不对称催化合成方法等）和生物合成法获取[9]。
多年来，随着合成法的发展和先进分析技术的出现，越来越多的手性化合物可通过化学合成法得到，不对称合成己成为获取手性物质的重要手段。
与此同时，随着生物技术的不断进步以及生物技术与有机化学的交叉融合也使得生物合成成为手性药物生产取得突破的关键技术。
近20多年来，很多长期从事化学合成研究的工作者对微生物和酶反应发生了兴趣，与此同时，很多长期从事微生物和酶的研究的工作者对如何将此应用于有机合成发生了兴趣，从而使生物催化转化(biocatalytic transformation)成为一种进行不对称合成的重要技术。
生物合成可以直接利用微生物（微生物法）也可以将一种或一系列酶从微生物中分离出来再利用（酶法）。
使用酶法时无需将几种酶分离，而是利用整体细胞，即所谓的微生物法，但真正起作用的仍是酶。
下文就将着重叙述生物合成技术中的酶催化技术与手性药物开发的关系。
3.1酶催化技术在手性制药工业的地位随着酶催化工艺在辉瑞、默克等多个国际制药巨头全球畅销药物工业制造中的应用，生物催化技术在制药工业中的显示效应不断扩大，尤其在过程替代、实现更绿色的制药工艺中发挥了重要作用,多次荣获美国总统绿色化学挑战奖[10]，重要地位获得广泛认可。
与十年前相比，生物催化不再是化学家和过程工程师无计可施时的最后选择而成了主动选择的工具，且其催化应用模式由基于有限品种的生物催化剂设计合成路线转向基于低成本、低能耗和高产出的过程需求来设计理想的生物催化剂[11]。
从各酶制剂及医药制造企业的发展中可明显窥见生物催化融入制药工业且日益受到重视的路径[12]。
成立于2002年的代表性生物催化创新性公司Codexis,其2011年酶制剂及相关产品的销售额达到4900万美元,采购商绝大部分为医药和精细化学品制造企业。
另据Codexis的统计,其合作企业,如Ampac Fine Chemical、和DSM等共生产10tCodexis自主研发的酶用于医药中间体的制造。
另一些知名医药化学品供应商如BASF,Kaneka等纷纷成立了生物催化研发部门。
同时，生物催化技术蕴含的商机催生了相关企业合并和重组和创新企业涌现。
如Cambrex收购IEP，Johnson Matthey收购X-zyme等。
3.2酶催化技术的优势酶催化技术在制药工程中的地位逐渐提高的原因除了生物催化本身迎来革命性技术变革，技术体系日臻完美还与酶催化本身的优势密不可分。
与经典的有机合成相比，酶催化技术具有以下几点优势。
（1）酶催化反应专一性好、副反应少，可避免消旋化、异构化及重排，酶（enzyme）是一种特殊的生物催化剂，具有催化剂的共性[12]。
催化反应有高度的选择性，即专一性，主要分为底物专一性、反应专一性和立体化学专一性。
底物专一性指的一种酶只能催化某一类甚至是某一种底物发生特定的化学反应，且对于同一底物的不同基团或化学键有着不同的敏感性。
反应专一性指对底物化学键和基团有要求。
立体化学专一性指往往只能催化底物的一种立体化学结构体。
（2）反应条件温和，设备简单。
酶催化反应一般都在接近生物体内环境的、较温和的条件下进行，无需高温高压强酸强碱、极端温度及重金属催化等条件，因此设备简单，生产安全。
且原料除底物和普通培养基外没有其他化学品，因此一般无公害。
酶反应通常在20~70摄氏度有效进行，能量输入很少。
（3）酶催化反应速率快，收率高酶是一种高效催化剂，能大幅加快反应速度，最高可达非酶催化反应速度的1012倍，在最适宜条件下，酶能在1S内使10^2-10^6个底物变成产物[13]，且可大大加大增加反应收率。