第六章-酶工程制药课件.ppt

复习;第六章酶工程制药;主要内容;概述;第一节概述;酶工程的名称出现在20世纪20年代，主要指自然酶制剂在工业上的规模应用。

1953年，德国人提出了酶固定化技术。

1969年，日本人用固定化技术拆分了DL-氨基酸。

1971年，第一届国际酶工程会议提出酶工程的主要内容：酶的生产、分离纯化、酶的固定化、酶及固定化的反应器、酶和固定化酶的应用。;二、酶的基础知识;*;*;三、现代酶工程的主要内容：;5.有机相中酶反应的研究；

6.酶的抑制剂、激活剂的开发与应用研究；

7.抗体酶、核酸酶的研究；

8.模拟酶、合成酶及酶分子的人工设计、合成研究。;*;*;*;*;*;*;五、酶在医药领域的应用;①根据体内酶活力的变化诊断疾病:

一般健康人体内所含有的某些酶的量是恒定在某一范围的。

当人们患上某些疾病时，则由于组织、细胞受到损伤或者代谢异常而引起体内的某种或某些酶的活力发生相应的变化。

故此，可以根据体内某些酶的活力变化情况，而诊断出某些疾病。;②用酶测定体液中某些物质的变化诊断疾病：

人体在出现某些疾病时，由于代谢异常或者某些组织器官受到损伤，就会引起体内某些物质的量或者存在部位发生变化。

通过测定体液中某些物质的变化，可以快速、准确地对疾病进行诊断。

酶具有专一性强、催化效率高等特点，可以利用酶来测定体液中某些物质的含量变化，从而诊断某些疾病。;2.在疾病治疗方面的应用-酶类制剂

①酶可以作为药物治疗多种疾病，用于治疗疾病的酶称为药用酶。;1）消化类：

研究最早，是品种最多的一类酶.

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、菠萝酶等。;2）抗炎净创类：

目前在治疗上发展最快，用途最广的一种。

多数是蛋白质水解酶，分解发炎部位纤维蛋白的凝结物，消除伤口周围的坏疽、腐肉和碎屑。

其中有些酶能够分解脓液中的核蛋白使成简单的嘌呤和嘧啶，降低脓液的粘性、达到净洁创口、消除痴皮、排除脓液抗炎消肿的目的。

主要有胰蛋白酶、糜蛋白酶、双链酶，α-淀粉酶、胰脱氧核糖核酸酶等。;3）血凝和解凝类：

都是从血液中提取出来的。

凝血酶??作用：促使血中纤维蛋白原变成不溶性纤维蛋白,从而促使血液凝固，防止微血管出血。例如：蛇毒抗凝酶、促凝血酶原激酶。

纤维蛋白溶解酶的作用：是溶解血块，为目前临床上最新的一种酶制品,治疗血栓静脉炎、冠状动脉栓塞等。例如:东菱克栓酶

抑肽酶作为肽酶抑制剂：广泛应用于体外循环手术，大剂量抑肽酶可明显减少心脏外科手术后的渗血，消除因心脏外科手术后渗血而导致的死亡。;4）解毒类：

主要作用是解除体内或因注射某种药物产生的一种有害物质。

主要品种有青霉素酶、过氧化氢酶和组织胺酶等。

青霉素酶能够分解青霉素分子（青霉噻唑）中的β一内酰胺环，使变成青霉素铜酸，消除因注射青霉素引起的过敏反应。

;*;3.在药物生产方面的应用

利用酶的催化作用将前体物质转变为药物。这方面的应用日益增多。

现已有不少药物包括一些贵重药物都是由酶法生产的。

4.在分析检测方面的应用

酶法检测或酶法分析

如：ELISA,免疫组织化学，Westernblot中的HRP;1、细胞破碎

2、酶的提取

3、酶的分离方法

4、酶的组合分离纯化策略

5、酶的浓缩、干燥与结晶

;一、酶的分离纯化技术路线;二、酶的提取;1.采用缓冲体系：防PH大幅度变化而失活

2.添加保护剂：防活性基团活性中心受影响

3.抑制水解酶的作用：加酶抑制剂

4.其他保护措施：温度，PH，搅拌，光照，氧化等影响;（二）酶的抽提;(三）沉淀分离;（四）、酶的纯化;;2、固定化酶的特点;酶和细胞的固定化方法;38;（1）载体结合法：将酶结合于不溶性载体上的固定化方法。

A.物理吸附法：用物理方法将酶吸附于不溶性载体上的固定化方法。活性碳,多孔玻璃,树脂等

优点：操作简单，可选用不同电荷和不同形状的载体，有可能固定化和纯化过程同时实现，酶失活后载体仍可再用。

缺点：最适吸附酶量无规律可循，吸附量与酶活力不一定呈平行关系，酶与载体结合力不强，酶易于脱落，导致酶活下降并污染产物。;B、离子结合法：酶通过离子键结合于具有离子交换基的水不溶性载体上。DEAE-纤维素等

优点：操作简单，处理条件温和，酶的高级结构和活性中心的氨基酸残基不易被破坏。

缺点：载体和酶的结合力弱，易受缓冲液种类或pH的影响，离子强度高时，酶易脱落。;C、共价结合法：酶以共价键结合于载体上。即将酶分子上非活性部位功能团与载体表面反应基团进行共价结合的方法。

优点：酶与载体结合牢固，稳定性好，不易脱落。

缺点：反应条件苛刻，操作复杂，反应条件剧烈，酶易失活??产生空间位阻效应。;（2）交联法：用双功能或多功能试剂使酶与酶或细胞与细胞之间交联的方法。

交联法

交联酶法

酶与辅助蛋白交联法