谷胱甘肽化学与酶法合成
谷胱甘肽原料药与制剂关键技术及产业化-概述说明以及解释
谷胱甘肽原料药与制剂关键技术及产业化-概述说明以及解释1.引言1.1 概述谷胱甘肽是一种重要的生物活性分子，具有抗氧化、解毒和免疫调节等多种生物学功能。
近年来，随着人们对保健品和药物研发的需求不断增加，谷胱甘肽的应用价值逐渐被关注和认识。
然而，由于谷胱甘肽的化学结构特殊性和制备工艺复杂性，该原料药和制剂的关键技术一直是制约谷胱甘肽产业化的瓶颈。
谷胱甘肽原料药的关键技术主要包括合成方法、纯化工艺和质量控制等方面。
谷胱甘肽的合成方法有化学合成和生物合成两种途径，化学合成方法包括化学反应和酶法合成等，而生物合成则利用微生物或转基因植物等生物系统通过代谢途径合成谷胱甘肽。
纯化工艺是为了提高谷胱甘肽纯度和去除杂质，主要包括溶液浓缩、沉淀析出和柱层析等技术。
质量控制则是对谷胱甘肽原料药进行物理、化学和生物学性质的检测和评估，以确保其安全性和有效性。
谷胱甘肽制剂的关键技术主要包括制剂设计、制备工艺和稳定性等方面。
制剂设计是根据谷胱甘肽的性质和药用要求，选择适合的药物给药途径、剂型和制备方法等进行设计。
制备工艺则是根据制剂设计方案，进行制剂原料的配制和制剂流程的优化，以获得高纯度和稳定性的谷胱甘肽制剂。
稳定性的研究则是对谷胱甘肽制剂进行贮存、运输和使用过程中物理、化学和生物学性质的监测和评估，以确保谷胱甘肽制剂的有效性和安全性。
在谷胱甘肽原料药与制剂的产业化过程中，关键技术的研究和进展将推动其应用领域的拓展和市场的发展。
同时，相关的政策支持和法规规范也对谷胱甘肽产业的健康发展起着积极的促进作用。
随着技术的不断创新和完善，相信谷胱甘肽原料药和制剂的产业化将迎来更广阔的发展前景。
文章结构为：引言、正文和结论三个主要部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的。
在概述中，可以简要介绍谷胱甘肽原料药与制剂的重要性和应用领域。
文章结构部分应该明确列出本文的各个章节，并简要说明每个章节的内容和意义。
目的部分可以说明本文的研究目的和意义，即为了解谷胱甘肽原料药与制剂的关键技术及其产业化进程，提供相关技术和产业发展的参考。
s-乙酰-l-谷胱甘肽酶法合成
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谷胱甘肽
GSH在美容上的应用
• 白荻多肽，采用了肌肤色素研究中最新的科学技术,研发出独家 “谷胱甘肽与高浓度苦参精华”以及其它一些独特成份的多重效 果配方,可由内而外双重锁定麦拉宁母细胞,让女人恢复珍珠般的 亮白肤质,并且能够淡化顽固的色斑。 • 白荻多肽就像是一把精密的高端“美白锁”，能够紧密地锁住洛 氨酸酶，阻止洛氨酸酶的渗透，以此来达到抑制黑色素形成的目 的。 • 谷胱甘肽，风行欧美50年，堪称世纪美白祛斑经典。全面补充白 荻多肽和苦参精华，对祛除皱纹、增加肌肤弹性，收缩毛孔、淡 化色素,全身美白有极好的功效. • 美白针由传明酸、VitC、左旋谷胱甘肽、VitB等组成。其中左旋 谷胱甘肽也叫还原型谷胱甘肽，有的配方中不是还原型的就没有 效果。
前体物质的添加：在前体氨基酸中, 半胱氨酸为GSH合成的关键氨基酸, 它的
存在能明显提高细胞内GSH 含量及GSH 的比生产速率, 但阻碍细胞量的增加。 在发酵过程中半胱氨酸的补加策略应以尽量减少对生长的抑制为原则。
谢谢大家
· 发酵法
谷胱甘肽在1888年，由deRey-Pailhade从酥母中分离出谷胱甘肽以后，谷 胱甘肽从酵母中提取的工艺也越来越成熟，并且已经成为目前生产谷胱甘肽 普遍采用的方法。
酵母发酵法生产谷胱甘肽
• 工艺流程图 诱变剂→酵母→高产酵母→热水抽提→离心 →调PH值→树脂吸附→酸洗脱→新鲜的CuO 沉淀→离心沉淀物→H2S置换→离心过滤→ 浓缩→脱色→喷雾干燥→成品
• 谷胱甘肽分子量为307．33，熔点189～193℃(分解)， 晶体是无色透明细长柱状(板状)，等电点(PI)为5．93， 成品见光易分解，易氧化。 在氧化型谷胱甘肽和还原型谷胱甘肽中，只有还原型谷 胱甘肽才具有生理活性，而生物体内的氧化型谷胱甘肽 需要还原后才能发挥其重要的生理功能。因此，我们在 提取谷胱甘肽时，可以在溶液中加入具有强还原性的物 质如维生素C等，当存在这些强还原性的物质时可以保 护谷胱甘肽不容易被氧化。
谷胱甘肽 (2)
1、简介谷胱甘肽是一种三肽(L - γ- 谷氨酰- L - 半胱氨酰-甘氨酸) 化合物,它广泛分布于动物、植物、谷物和油料种子中,它在细胞中的功能之一就是抵御各种毒素和致癌剂。
有研究表明:谷胱甘肽在小肠中能被完全吸收,并且某些上皮细胞能利用外源谷胱甘肽来去毒,这说明膳食中的谷胱甘肽决定着人体中细胞受损伤的程度。
除作为抗毒剂外,谷胱甘肽还对一些巯基酶有激活作用,可作为保护酶和其他蛋白巯基的抗氧化剂,在生物氧化、氨基酸转运、保护血红蛋白等过程中起一定作用。
另外,谷胱甘肽还具有抑制衰老,预防糖尿病、消除疲劳等作用。
最近研究还发现谷胱甘肽具有抑制艾滋病毒的作用。
因此,研究谷胱甘肽对人类的健康和生活具有重要的意义。
2、谷胱甘肽在自然界的分布谷胱甘肽在自然界中分布很广,主要存在于动物组织和血中,许多植物如蔬菜、豆类、谷物、薯类、菇类等也含有,另外酵母中谷胱甘肽的含量也较高。
2 谷胱甘肽的特性及生理功能211 谷胱甘肽的特性谷胱甘肽分子量为307. 33 ,熔点189～193 ℃(分解) ,晶体是无色透明细长柱状(板状) ,等电点(PI) 为5. 93 ,成品见光易分解,易氧化,谷胱甘肽分子中有一特殊的δ- 肽键,即由谷氨酸的δ- COOH 与半胱氨酸的α- NH2 缩合而成,这样的肽键与蛋白质分子中的一个氨基酸中α- COOH 和另一个氨基酸中α- NH2 失水缩合而成的肽键显然不同。
由于谷胱甘肽中含有一个活泼的巯基极易被氧化,2 分子还原型谷胱甘肽(简称GSH) ,脱氢以二硫键( S S ) 相连便成为氧化型的谷胱甘肽(简称GSSG) ,所以谷胱甘肽可分为氧化型和还原型两大类,在生物体中起重要功能作用的是还原型谷胱甘肽。
2.2 谷胱甘肽的生理功能谷胱甘肽的生理功能主要表现在6 个方面:(1) 维持红细胞膜的完整性。
(2) 对于需要巯基的酶有保护与恢复活性的功能。
(3) 谷胱甘肽是多种酶的辅基与辅酶。
(4) 参与氨基酸的吸收及转运。
(整理)谷胱甘肽中文概述
谷胱甘肽1谷胱甘肽（GSH）结构与功能1.1 GSH 的结构特征1.2 GSH的生理功能和应用1.3 总谷胱甘肽测定方法2几种谷胱甘肽的检测方法2.1 比色法2.2 荧光法2.3 高效液相色谱法（HPLC ）2.4DTNB法2.5 碘量法3几种谷胱甘肽的制备方法3 . 1溶剂提取法3 . 1 . 1谷胱甘肽的提取3 . 1 . 2谷胱甘肽的分离纯化3 . 2化学合成法3 . 3酶合成法3 . 4发酵法谷胱甘肽（Glutathione）1谷胱甘肽（GSH）结构与功能1.1GSH 的结构特征GSH 由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键形成，分子中有一特殊的γ-肽键，即由谷氨酸的γ-COOH 与半胱氨酸的α-NH2缩合成的肽键，它不同于蛋白质分子中的普通肽键。
GSH 为白色晶体，易溶于水、低浓度乙醇水溶液、液氨和二甲基甲酰胺。
2分子GSH脱氢后以二硫键相连形成氧化型谷胱甘肽（GSSG），又称谷胱甘肽二硫化物，多以水合物形式存在，是溶于水的白色晶体。
胱甘肽的相对分子质量为307 . 33;熔点为189～193 ℃(分解) ;溶于水、稀醇、液氨和二甲基甲酰胺,不溶于醇、醚和丙酮;谷胱甘肽固体较为稳定,水溶液在空气中则易被氧化[ 5 ]。
两分子GSH的活泼巯基氧化脱氢转变为一分子GSSG,但只有GSH才具有生理活性。
1.2 GSH的生理功能和应用GSH分子含有γ-谷氨酰基和活性巯基，是GSH许多重要生理功能的结构基础。
GSH在红细胞中作为巯基缓冲剂存在，维持血红蛋白和其它红细胞蛋白质的半胱氨酸残基处于还原状态。
GSH 还广泛存在于其它正常细胞中，有很强的亲和力，能与多种化学物质及其代谢物结合，清除体内氧自由基及其它自由基，具有保护肝细胞膜、促进肝酶活性、抗氧化、解毒等作用，是人体细胞内的主要代谢调节物质。
GSH 还在蛋白质和DNA 合成、物质运输、酶活性、新陈代谢及细胞保护等生物学功能中起着直接或间接的作用。
谷胱甘肽的应用和酶法生产谷胱甘肽的研究进展
收稿日期:2005-03-04;修订日期:2005-05-17作者简介:段学辉(1958-),男,江西南昌人,1998年华东理工大学生物化工专业博士毕业。
第23卷 第6期2005年12月江 西 科 学J I A NGX I SC I ENCEVol .23No .6Dec .2005 文章编号:1001-3679(2005)06-0750-04谷胱甘肽的应用和酶法生产谷胱甘肽的研究进展段学辉,谢雷波,王 锦(南昌大学生命科学学院教育部食品科学重点实验室,江西南昌 330047)摘要:谷胱甘肽是一种重要的生物活性物质,在医药、食品和化妆品等领域有重要的应用。
简单介绍了酶法生产谷胱甘肽的研究进展和发展前景。
关键词:谷胱甘肽;应用;研究进展中图分类号:Q516;Q81 文献标识码:AAppli ca ti on of Glut a th i one and the Study Progressof Glut a th i one by Enzy ma ti c M ethodDUAN Xue -hui ,X I E Lei -bo,WANG J in(Educati on M instry Key Laborat ory of Food Sicience,School of L ife Science,Nanchang University,J iangxi Nanchang 330047PRC )Abstract:Glutathi one is an i m portant bi ol ogical active substances ,which is significantly app lied in phar macy 、f ood and cos metic etc .The study p r ogress of Glutathi one by enzy matic method and devel 2opment p r os pect of Glutathi one were intr oduced.Key words:Glutathi on,App licati on,Study p r ogress 动植物细胞中都含有一种三肽,称还原型谷胱甘肽(reduced glutathi one ),即γ-谷酰半胱氨酰苷氨酸,因为它含有游离的-SH 基,所以常用GSH 来表示。
谷胱甘肽化学与酶法合成
谷胱甘肽化学法和酶法合成1 化学性质谷胱甘肽（glutathione，GSH）是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合而成的三肽，半胱氨酸上的巯基为其活性基团（故谷胱甘肽常简写为G-SH）分子式为C10H17N3O6S，分子量为307.32348，熔点为189~193℃，晶体呈无色透明细长拉状，等电点为5.93。
GSH有还原型（G-SH）和氧化型（G-S-S-G）两种形式，在生理条件下以还原型GSH占绝大多数。
谷胱甘肽还原酶催化两型间的互变。
该酶的辅酶为磷酸糖旁路代谢提供的NADPH。
图1 GSH的结构式2 药理作用GSH可促进糖、脂肪及蛋白质代谢，加速自由基排泄，保护肝脏的合成、解毒、灭活激素等功能。
3 谷胱甘肽的生产方法1888年，GSH首先从酵母中分离出来。
日本1983年进行了含量较多的GSH 酵母的生产，其后又研究了GSH提取、分离技术及分析检测方法。
目前国外实现了GSH规模生产。
世界主要的氨基酸制造商Kyowa，Aji-nomoto和Degussa 等都相继投巨资于氨基酸的研究与开发，仅Kyowa 1998年氨基酸的研究与开发就耗费达1.9亿美元，而GSH是其重点之一，Kyowa目前是GSH主要的供应商。
目前GSH的主要生产方法有：萃取法、发酵法、酶法和化学合成法。
3.1萃取法萃取法主要是通过萃取和沉淀的方法从GSH含量比较高的动植物组织中将GSH分离提取的一种方法，GSH的早期生产都是采用萃取法，是生产GSH的经典方法，也是发酵法生产流程中的下游过程基础。
其工艺路线如下图：图2 GSH发酵法工艺路线图该方法的不足：由于GSH在组织中含量极低，可用原料少，制备的纯度和收率都不高，故在实际生产中应用不广泛。
3.2酶法在酶催化合成GSH中，几种关键的化合物和条件包括：GS HⅠ和GS HⅡ、氨基酸原料(L-谷氨酸、甘氨酸和L-半胱氨酸)、ATP、保持GS HⅠ和GSHⅡ活性所必需的辅因子(Mg2+)和一个适当的pH值环境。
多肽
它还可用作起泡葡萄酒的还原剂。
谷胱甘肽的生产方法
1.化学合成法
化学合成法生产GSH的基本原料是L–谷氨酸、L–半胱
氨酸和甘氨酸，工艺比较成熟，但此方法存在原料价格较高、
工艺复杂和环境污染等问题，因此现今用化学合成法来生产 谷胱甘肽在工业生产中应用得很少。
谷胱甘肽的生产方法
2.酶法
酶法生产GSH是利用生物体内的天然GSH合成酶，以L– 谷氨酸、L–半胱氨酸及甘氨酸为底物，并添加少量ATP，从 而合成GSH。 GSH合成酶大多取自酵母菌和大肠杆菌等，主要是 GSH 合成酶I(L–谷氨酰–L–半胱氨酸合成酶，GSH–I)和GSH合 成酶Ⅱ(L–谷氨酰– L –半胱氨酸–甘氨酸合成酶， GSH – Ⅱ)2种。其操作流程相对简单，但由于原料不易获得，不适 于工业化生产。
谷胱甘肽的检测方法
1.碘量法
利用GSH 的还原性与碘酸钾反应，当GSH全部反应完时， 碘酸钾将碘化钾氧化为碘，碘使淀粉指示剂变为蓝色，即为 滴定终点。 碘酸钾消耗量与GSH的含量成正相关，由此制作标准曲 线。再用碘酸钾滴定以不同方法提取的被测样品，根据所消 耗碘酸钾的量 (mL) ，从曲线上即可找出相应的 GSH质量浓度 (g/L)。该方法操作简单，但准确度不是很高。
4.解毒作用
能够与进入机体的有毒化合物 ( 如 : 丙烯腈、氟化物、
一氧化碳 )、重金属离子等直接结合 , 将其转化为无害的物
质, 排泄出体外, 起到中和解毒的作用。它对神经元兴奋性 中毒也有缓解作用 ;可以用于缓解恶性肿瘤患者化疗所致的 毒副反应。 可以抑制乙醇侵害肝脏产生脂肪肝 , 减轻病毒性肝炎、 肝炎肝硬化以及药物性肝损伤症状 ; 谷胱甘肽还具有抗艾滋 病病毒的功效。
谷胱甘肽的生物合成(1)
中国医药工业杂志 Ch ines e Journ al of Pharmaceut icals 2000, 31( 5)
[ 8 ] 上海有 机化学研 究所甾体 激素组, 上 海第九制 药厂. 化学 学 报, 1975, ( 2) ∶139.
[ 9 ] 陈海林, 陈建兴, 陈良康, 等. 生殖与避孕, 1995, ( 3) ∶197. [ 10] 陈海林, 陈良康, 林 峰, 等. 生殖与避孕, 1996, ( 2) ∶137. [ 11] 桑 国 卫, 翁 黎 驹, 邵 庆 翔, 等. 中 华 妇 产 科 杂 志, 1994, 29
谷胱甘肽( glut at hione) 广泛存在于动物组织、 植物和微生物中, 是最主要的非蛋白巯基化合物, 分 为还原 型( GSH ) 和氧化型( GSSG) 两种, 在生物体 内 大量 存在 并起 主要 作 用的 是还 原 型谷 胱 甘肽 ( GSH, 1) 。1 的结构特征是具有 -谷氨酰基和活性 巯基, 在临床上用于肝脏疾病、肿瘤、氧中毒、衰老和 内分泌疾病的治疗, 效果明显且无副作用。此外, 谷 胱甘肽作为生物活性添加剂及抗氧化剂, 在食品加 工领域中的应用也越来越广。遗憾的是, 目前谷胱甘 肽价格居高不下, 使其推广应用受到很大限制。
GSH-Ⅰ的活性提高后, GSH -Ⅱ就成了 1 生物 合 成的 限速酶。Gushima[ 20] 构建 了含有 g sh Ⅰ 和 ( 或) g shⅡ的重组质粒, 并转化入大肠杆菌细胞。结 果表明, 同时被带有 g shⅠ和 g shⅡ基因的质粒转化 后的细胞表现出最高的 1 生产活性( 5g / L ) 。W at anabe等[ 21] 构 建 了一 个重 组 质粒 pGS501-13, 其 中 g shⅠ和 g shⅡ的基因拷贝数为 1∶3。生物合成试验 表 明, 要 增 加 1 的 生 产 效 率, GSH-Ⅰ 的 活 性 比 G S H-Ⅱ 更重 要。
谷胱甘肽
二、对人体的功能
在机体内的转运与代谢
谷胱甘肽在小肠内可以被 完全吸收，它能维持红细 胞膜的完整性，对需要巯 基的酶有保护和恢复活性 的功能，它是多种酶的辅 酶或辅基，可以参与氨基 酸的吸收及转运，参与高 铁血红蛋白的还原作用及 促进铁的吸收！
G6PDH：葡萄糖-6-磷酸脱氢酶，GPx：谷胱甘肽过氧化物酶，GR： 谷胱甘肽还原酶，GRX：谷氧还蛋白，GSHI：γ -谷氨酰半胱氨酸合成 酶，GSHII：谷氨酰胺合成酶，GTP：谷氨酰转肽酶。
与Vc联用
维生素C也是体内一种重要的抗氧化剂。由于维生素C能可逆地加氢或 脱氢，故维生素C在体内许多氧化还原反应中有重要作用。例如，许多 酶的活性基团是巯基（-SH），维生素C能够维持-SH处于还原状态而 保持酶的活性；维生素C可以使氧化型谷胱甘肽转变为还原型谷胱甘肽 （GSH），使机体代谢产生的过氧化氢（H2O2）还原；维生素C还可 保护维生素A、E及某些B族维生素免受氧化。因此，运用谷胱甘肽时， 与维生素C并用，能够提高其功效。
药品
1、药理作用：该品可促进糖、脂肪及 蛋白质代谢，加速自由基排泄，保护 肝脏的合成、解毒、灭活激素等功能。 2、保肝作用：由于谷胱甘肽本身的解 毒和抗氧化能力，使得谷胱甘肽具有 重要的保肝护肝作用。临床上应用还 原型谷胱甘肽作为保肝的重要药物成 分。 3、临床应用：适用于脂肪肝、中毒和 病毒性肝炎等辅助治疗。
4 存在形式 ：谷胱甘肽有还原型（G-SH）和氧化型（G-S-SG）两种形式，在生理条件下以还原型谷胱甘肽占 绝大多数。谷胱甘肽还原酶催化两型间的互变。该 酶的辅酶 为磷酸戊糖旁路代谢提供的NADPH。
用途与作用
1 食品：谷胱甘肽可作为功能性食品的基料，广泛应用在延 。 缓衰老、增强免疫力、抗肿瘤等功能性食品。具有 。 独特的生理功能，被称为长寿因子和抗衰老因子。 4 其他：能帮助保持正常的免疫系统的功能，能参与生物转 化作用，从而把机体内有害物质转化为无害物质， 排泄出体外。具有抗氧化作用。巯基是半胱氨酸上 的活性集团，易与某些药物（如扑热息痛）、毒素 （如自由基等）等结合，从而具有整合解毒作用。
谷胱甘肽的生理功能与主要用途与应用领域!
谷胱甘肽的生理功能与主要用途与应用领域！谷胱甘肽的生理功能与主要用途与应用领域！一、背景及概述由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽。
谷胱甘肽可以氧化型(GSSG)和还原型(GSH)存在，两者可互相转变。
其在组织中分布很广，多以还原型存在。
还原型谷胱甘肽对维持巯基酶的活性和红细胞膜的稳定性有重要作用。
它还能参加小肠内氨基酸的吸收和肾小管对氨基酸的重吸收作用。
而半胱氨酸残基的巯基是某些酶的必需基因；胱氨酸残基的二巯键是胰岛素、加压素、催产素和免疫球蛋白等分子中的重要结合键。
当发生某些中毒时，可使这些分子中化学基因发生改变引起它们的活性改变或丧失。
因此谷胱甘肽在生物氧化、氨基酸转运、毒物解毒、保护血红蛋白等过程中起一定作用。
谷胱甘肽广泛存在于所有生物细胞中，其中以酵母、小麦胚芽以及人和动物肝脏、肾、红细胞和眼睛晶状体中含量较为丰富。
正常人体GSH和GSSG的比例为100∶1，全血中GSH的正常质量浓度约为371mg·L-1，人体的肝脏和肾脏是GSH主要的合成、代谢和排泄器官。
自1888年，法国科学家DereyPailhade首先在酵母抽提物中发现谷胱甘肽以来，科学家一直在努力研究它的生理活性并逐渐现它在清除自由基，解毒，保护肝脏以及抗癌等方面的用途。
谷胱甘肽在医药领域和食品工业领域具有广泛应用，目前开发谷胱甘肽已成为研究热点。
二、生理功能谷胱甘肽结构中半胱氨酸侧链基团上连有一个活泼巯基，它是谷胱甘肽许多重要生理功能的结构基础，能保护体内重要酶蛋白巯基不被氧化、灭活，有利于酶活性的发挥。
通过巯基与体内的自由基结合，可直接使自由基还原为容易代谢的酸类物质，加速自由基的排泄，从而减轻自由基对重要脏器的损害。
此外，谷胱甘肽所含的γ谷氨酰胺键能维持分子的稳定性并参与转运氨基酸；谷胱甘肽中的甘氨酸和半胱氨酸残基还可参与胆酸的代谢。
三、用途用于药物中毒、酒精中毒、丙酮血性呕吐症(自体中毒、周期呕吐症)、重金属中毒、慢性肝病、里耳黑变病、肝斑、炎症后色素沉着、妊娠呕吐和晚期妊娠中毒，预防及治疗放射线、抗癌药物及其他原因引起的白细胞减少症，还用于放射病及放射线引起的口腔粘膜炎、过敏性疾病。
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谷胱甘肽化学法和酶法合成1 化学性质谷胱甘肽（glutathione，GSH）是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合而成的三肽，半胱氨酸上的巯基为其活性基团（故谷胱甘肽常简写为G-SH）分子式为C10H17N3O6S，分子量为307.32348，熔点为189~193℃，晶体呈无色透明细长拉状，等电点为5.93。
GSH有还原型（G-SH）和氧化型（G-S-S-G）两种形式，在生理条件下以还原型GSH占绝大多数。
谷胱甘肽还原酶催化两型间的互变。
该酶的辅酶为磷酸糖旁路代谢提供的NADPH。
图1 GSH的结构式2 药理作用GSH可促进糖、脂肪及蛋白质代谢，加速自由基排泄，保护肝脏的合成、解毒、灭活激素等功能。
3 谷胱甘肽的生产方法1888年，GSH首先从酵母中分离出来。
日本1983年进行了含量较多的GSH 酵母的生产，其后又研究了GSH提取、分离技术及分析检测方法。
目前国外实现了GSH规模生产。
世界主要的氨基酸制造商Kyowa，Aji-nomoto和Degussa 等都相继投巨资于氨基酸的研究与开发，仅Kyowa 1998年氨基酸的研究与开发就耗费达1.9亿美元，而GSH是其重点之一，Kyowa目前是GSH主要的供应商。
目前GSH的主要生产方法有：萃取法、发酵法、酶法和化学合成法。
3.1萃取法萃取法主要是通过萃取和沉淀的方法从GSH含量比较高的动植物组织中将GSH分离提取的一种方法，GSH的早期生产都是采用萃取法，是生产GSH的经典方法，也是发酵法生产流程中的下游过程基础。
其工艺路线如下图：图2 GSH发酵法工艺路线图该方法的不足：由于GSH在组织中含量极低，可用原料少，制备的纯度和收率都不高，故在实际生产中应用不广泛。
3.2酶法在酶催化合成GSH中，几种关键的化合物和条件包括：GS HⅠ和GS HⅡ、氨基酸原料(L-谷氨酸、甘氨酸和L-半胱氨酸)、ATP、保持GS HⅠ和GSHⅡ活性所必需的辅因子(Mg2+)和一个适当的pH值环境。
合成中，需求大量ATP，给GSH的工业化生产带来麻烦，大大提高了GSH生物合成的成本，所以只能寻求一个ATP生成系统来藕联ATP消耗系统。
两种系统同在一种生物体内的称为自藕联系统，在多种生物体内的称为共藕联系统。
自藕联系统研究的比较少，因为很难找到一种生物体同时含有ATP生成系统和ATP消耗系统。
Murata等人发现酒酵解菌(s.cerevisae)中的葡萄糖是最简单的ATP生产系统之一，可以提供足量的ATP用来GSH的生物合成。
酶催化法合成GSH的浓度可以达到99/l，但是所用的氨基酸原料比较贵，提高了GSH生物合成的成本。
3.3发酵法生物发酵法是利用廉价的糖作为原料，利用微生物体内物质的代谢途径来合成GSH的方法。
由于发酵法所使用的细菌或酵母容易培养，加之生产方法及工艺的不断改进和完善，因此微生物发酵法已成为目前GSH工业化生产的最普遍方法。
在工业上，生物发酵法一般都选用s.eerevisae和Candidautilis为原料进行发酵。
一般情况下，微生物细胞中GSH含量不高，仅为细胞干重的0.1~1.0%。
过高含量的GSH容易破坏体内业已平衡的氧化还原环境，GSH是胞内产物，实际生产过程中需要进行提取，较低的含量无疑会大大提高生产成本。
因此，发酵法生产GSH的关键问题在于如何提高细胞密度以及细胞内的GSH含量。
二者的有机结合将有利于GSH产量的大幅度提高。
发酵法己成为目前生产GSH的最通用的方法。
但也存在着生产菌株中GSH 含量较低，提取困难，成本造价高、产率不稳定等问题。
3.4 化学合成法化学合成法生产GSH始于七十年代，是将L-Glu、L-Cys和Gly经过一系列化学反应缩合成GSH，大体上是经过基团保护，缩合，脱保护，三个阶段。
目前化学合成法生产工艺比较成熟。
但是化学合成方法比较复杂，反应步骤多、反应时间长、成本高、操作复杂、可能会发生消旋而影响活性、环境污染等多种不利因素，所以有关GSH的化学合成研究不如生物合成那么广泛。
而且由于经济利益的因素，很多有关化学合成GSH的专利和期刊都没有公开报道。
3.5 化学-酶法合成化学-酶法合成，即先用化学方法合成S-苄基甘氨酰半胱氨酸，再与谷氨酸在生物催化酶谷氨酰转肽酶的作用下生成GSH。
S-苄基-谷胱甘肽的产率受到酶纯度的严重影响，而该酶的分离纯化工作量非常大，成本高。
应用谷胱甘肽转肽酶催化合成S-苄基-谷胱甘肽，需要通过基因工程手段提高谷氨酰转肽酶的酶活和转肽反应的选择性。
4 GSH的化学-酶法合成可行性分析化学-酶法合成GSH步骤：①用Bzl对半胱氨酸的巯基进行保护；②用Z 保护基对半胱氨酸的氨基进行保护；③活化半胱氨酸的羧基；④采用成酯的方式对甘氨酸的羧基进行保护；⑤保护后的半胱氨酸和甘氨酸反应；⑥反应后产物SBCGM与L-谷胱酰胺在酶的作用下发生反应，生成L-谷胱酰SBCGM；合成路线如下：图3 化学-酶法合成GSH路线图由上述合成路线可知，进行GSH的化学-酶法合成需要克服以下几点：首先，γ-谷胱甘肽转肽酶（γ-GTP）的来源问题：一是考虑市售商品，γ-GTP价格昂贵，8839元/1000u，成本过高，不适于生产需要；二是考虑使用菌株生产实验室生产，考虑诱导合适的高产菌株耗时比较长，难度很大，故需购买产γ-GTP的菌株，见表1，例如枯草芽孢杆菌NX-2，不过该类菌株属专利保护菌种，价格比较昂贵；同时，酶的纯化相对复杂，如何得到高纯度以及高活性的酶是试验的重点和难点。
表1 γ-谷胱甘肽转肽酶生产菌菌种γ-谷胱甘肽转肽酶（生成量，U/mL）地衣芽孢杆菌A35 3.020地衣芽孢杆菌ATOC9945A 1.320枯草芽孢杆菌Sawa 1.531枯草芽孢杆菌IF03022 0.461枯草芽孢杆菌Asahikawa 0.06枯草芽孢杆菌IF03335 0.009枯草芽孢杆菌NX-2 2.00其次，氨基酸来源：一是采用固相合成的方法合成GSH，Fmoc保护氨基酸，树脂等价格相对比较高，例如Fmoc-Cys(Trt)-OH，10元/5g，Rink树脂100元/5g；另外，该方法生产的GSH容易消旋，并且容易生成分子内、分子间的环化，致使GSH的纯度不高，可以尝试该方法进行合成。
二是通过液相合成的方法合成GSH，可直接购买带保护基的氨基酸，例如半胱氨酸，Z-Cys（Bzl）-OH，价格为800元/5g，远超过GSH的价格（350元/5g），同时该方法在裂解时采用氟化氢，环境污染大，不利于工业生产；或可考虑购买裸露的氨基酸，L-半胱氨酸价格大概为98元/10g，实验室添加保护基，困难点在于得到酶底物需要经过5步反应，每步反应均需要纯化，加大了反应的难度和成本，反应的整体收率也会相应的降低，需要优化反应条件提高收率。
5 实验设计根据上述分析，可知GSH的化学-酶法合成的实验方案如下：5.1仪器与材料高效液相色谱仪；Agilent 1200系列质谱仪；恒温磁力搅拌器；旋转蒸发仪；电热恒温干燥鼓风箱；紫外分光光度计；循环水式多用真空泵；红外光谱仪；圆底烧瓶；铁架台。
γ-GTP；L-半胱氨酸盐酸盐；甘氨酸乙酯盐酸盐；L-谷氨酰胺；无水乙醇；氢氧化钠；溴化氢醋酸溶液；二碳酸二叔丁酯；三氟乙酸；液溴，四氢萘；溴化钠；乙酸乙酯；氯甲酸苄酯；醋酸；浓盐酸；氯化苄；乙醚；乙腈（色谱纯）；纯水为实验室自制。
5.2 实验方法与内容5.2.1 S-苄基半胱氨酸（SBC）的合成操作步骤：称取7.86g（0.05mol）L-半胱氨酸盐酸盐，溶于125mL 1M的NaOH中，转到250mL三口瓶中，冷却至0~4℃，利用滴液漏斗向其中缓慢滴加7.2mL （0.06mol）氯化苄的乙醇溶液，控制滴加速度为0.5mL/min，电动搅拌器充分搅拌。
滴加完毕后，室温反应2h。
用稀盐酸调pH 值为5.5，有大量白色絮状物生成，减压抽滤，用蒸馏水洗涤，红外等下干燥，得白色固体。
5.2.2 S-苄基-N-Cbz-半胱氨酸的合成操作步骤：称取10.50g（0.05mol）S-苄基-半胱氨酸，用200mL 2 mol/L NaOH进行溶解，3min后完全溶解，将溶液置于500mL三口烧瓶中，利用滴液漏斗向其中缓慢滴加8.6mL（0.06mol）氯甲酸苄酯，控制滴加速度为0.5mL/min，电动搅拌器充分搅拌后进行反应，冰盐浴控制反应温度在-3~3℃，滴完后调pH值为9，继续反应5h。
反应结束溶液分上下层，上层为油层，下层为水层。
水层用乙醚洗两次，除去未反应的氯甲酸苄酯，继而用2M的HCI酸化，置于梨形漏斗中乙酸乙酯萃取两次，合并有机层，用饱和NaCl溶液洗涤至中性，无水硫酸钠干燥。
最后加入石油醚固化得到的白色固体组产物。
5.2.3 S-苄基-N-Cbz-L-半胱氨酰甘氨酸乙酯的合成操作步骤：称取6.27 g （0.05mol）甘氨酸乙酯盐酸盐溶解于100mL二氯甲烷中，并向该溶液中加入20mL四氢呋喃和7mL三乙胺，形成溶液A，呈淡黄色溶液。
将l7.3 g （0.05mol）S-苄基-N-Cbz-半胱氨酸溶解于100mL二氯甲烷中形成溶液B，无色透明。
将A，B两份溶液混合均匀后，置于500mL三口烧瓶中，控制反应温度为-4~3℃。
另外，称取适量二环己基碳二亚胺（DCC）缩合剂，将其溶解在50mL 二氯甲烷中，形成溶液C，利用滴液漏斗将溶液C缓慢滴加到A，B的混合溶液中，电动搅拌器充分搅拌后进行反应，反应时间5h。
反应结束后，三口瓶内清楚地分层且有白色固体。
过滤除去固体N,N’-二环己基脲（DCU）。
梨形漏斗分液弃水层得油层，用稀盐酸对油层酸化出现白色固体，减压抽滤至干，放入红外灯下干燥，得白色粉末。
5.2.4 S-苄基-半胱氨酰甘氨酸（SBCGM）的合成操作步骤：称取4.3g（0.01mol）S-苄基-N-Cbz-半胱氨酸甘氨酸乙酯置于100mL圆底烧瓶中（瓶口接有氯化钙干燥管），加入25mL 35.5%的溴化氢的醋酸溶液，于室温下磁力搅拌，反应物逐渐溶解并放出气体CO2。
5h后，减压抽去部分溴化氢和冰醋酸，得到油状物。
加入大量乙醚固化研磨，倾去乙醚后，抽干成粉状物，放置于真空干燥器中进行干燥，得淡黄色粉末。
5.2.5 L-谷胱酰SBCGM的合成在20 mmol/L的L-谷氨酰胺为供体，20mmol/L的SBCGM为受体，0.1mol/L，pH=8.0的Tris-HCL为缓冲液，加入酶蛋白1U/L，38℃下转化30分钟的体系中，γ-GTP可以催化SBCGM形成谷胱甘肽的前体γ-谷氨酰SBCGM。