酶类药物的提取进展

酶类药物的提取进展

尹利顺, 张亚红,王小鹏(药物制剂B0902,图西106) 生物体类的各种化学反应几乎都市在特异的酶的催化下进行的，故而酶类药物起着重要的作用。药用酶最早是从动物脏器中提取而来，到20世纪60年代后期逐渐发展到从未生物发酵液中获取大量酶类。进入70年代后，开始利用人的某些组织的细胞培养技术和基因工程

的书段来获取有关酶的研究资料与信息。

（一）生物提取法

1．提取

一般在提取前，应通过调查研究，文献检索，详细了解欲提取酶的性质，例如等电点、pH、温度、激活剂、抑制剂、稳定性等。提取方法主要有水溶液法，有机溶剂法和表面活性剂法三种。

(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、细胞颗粒以及丙酮粉等，都可用水溶液抽提。为了防止提取过程中酶活力降低，一般在低温下操作，但对温度耐受性较高的酶如超氧化物歧化酶，却应提高温度，使杂蛋白变性，以利于酶的提取和纯化。在胃蛋白酶的提取中，为了水解粘膜蛋白，需37℃，2～3小时

的水解提取。pH的选择对提取也很重要，应考虑：①酶的稳定性；

②酶的溶解度；③酶与其它物质结合的性质。选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pH。例如，透明质酸酶为pH3.6，鸽肝乙酰化酶为8.0，前列腺素酶为pH5～6。这是一般规律，在特殊情况下还得采用特殊方法。如胰脏中的核酸酶、胰蛋白酶、胰乳蛋白酶要在酸性条件下提取，因为这些酶在酸性条件下稳定。一般来说，碱性蛋白酶用酸性溶液提取，酸性蛋白酶用碱性溶液提取。

许多酶在蒸馏水中不溶解，而在低盐浓度下易溶解，所以提取时加入少量盐可提高酶的溶解度。盐浓度一般以等渗为好，相当于

0.15mol／L NaCl的离子强度是最适宜于酶的提取。

(2) 有机溶剂法

某些结合酶如微粒体和线粒体膜的酶，由于和脂质牢固结合，用水溶液很难提取，为此必须除去结合的脂质，且不能使酶变性，最常用的有机溶剂是丁醇。丁醇具有下述性能：①亲脂性强，特别是亲磷脂的能力；②兼具亲水性，0℃在水中的溶解度为10.5％；③在脂与水分子间能起类似去垢剂的桥梁作用。丁醇提取法有二种。一种称均相法，丁醇用量小，搅拌后即成均相，抽提时间较长。然后离心，取下层液相层，但许多酶在与脂质分离后极不稳定，需加注意。另一种称二相法，适用于易在水溶液中变性的材料。其方法是：在每克组织或菌体的干粉中加5ml丁醇，搅拌20分钟，离心，取沉淀(注意：均相法是取液相，二相法是取沉淀)。接着用丙酮洗去沉淀上的丁醇，再在真空中除去溶剂，所得干粉可进一步用水提取。

(3) 表面活性剂法

表面活性剂分子具有亲水性的或憎水性的原子基团。有阳离子型、阴离子型和非离子型的，有天然的，也有人造的。如胆酸、磷脂、十二烷基硫酸钠等均属之。表面活性剂能与蛋白质结合而分散在溶液中，故可用于提取结合酶，但此法用得较少。

(二) 微生物发酵法与动物细胞培养法

1．提取法

把酶从菌体中或培养液中提取出来，并使之达到与使用目的相适应的纯度，这是酶提取和精制的任务。用途不同，对酶的质量要求也不同，其生产方法亦有明显不同。工业生产的酶有二种剂型，即液体制剂和粉剂。

(1) 盐析法

盐析法是酶制剂工业中常用方法之一，MgS04、(NH4)2S04、Na2SO4

是常用的盐析剂，其中用得最多的是(NH4)2S04，因为它的溶解度在较低温度下仍相当高，这点很重要，因为不少酶在低温下才稳定。盐析法的优点是在常温下不会造成酶的失活，若分级沉淀应用得当，杂蛋白杂质也较少，适用于多种酶沉淀。

(2) 有机溶剂法

用有机溶剂沉淀蛋白质及用分级沉淀法纯化蛋白质已有悠久的

历史。其沉淀蛋白质的能力为丙酮>异丙醇>乙醇>甲醇。当然上述顺序不是一成不变的，因为还要受温度、pH、离子强度等因素影响。丙酮沉淀能力最好，但挥发损失多，价格较贵，所以工业上通常采用乙醇作为沉淀剂。

(3) 喷雾干燥直接制备粉末酶制剂

喷雾干燥是一种干燥手段，但它有很大局限性，尤其药用酶制剂都很难过温度这一关。喷雾干燥用于干燥菌体，药用酶常用冷冻干燥。

（三）酶的化学合成法

化学合成法是20世纪60年代末出现的一种生产酶的新技术。1969年，美国科学家首次采用化学合成的方法获得了含有124个氨基酸的核糖核酸酶。但是，化学合成法的成本比较高，并且只能合成那些已知化学结构的酶。所以，化学合成法目前仍然停留在实验室内合成的阶段。

除上述方法外，工业上提取酶制剂的方法还有丹宁沉淀法、白土活性氧化铝吸附法、pH或加热沉淀法，蛋白质表面变性法等。