第七章酶工程制药重点

第七章酶工程制药酶工程制药主要包括药用酶的生产好酶法制药两方面技术药用酶：具有治疗和预防疾病功效的酶。酶法制药：在一定条件下利用酶的催化作用，将底物转化为药物的技术过程。目前常用的产酶微生物：大肠杆菌：谷氨酸脱羧酶，用于测定谷氨酸含量或γ-氨基丁酸；天冬氨酸酶，催化延胡索酸加氨生成L-天冬氨酸；苄青霉素酰化酶，生成新的半合成青霉素或头孢霉素；β-半乳糖苷酶，用于分解乳糖。黑曲霉：有胞外酶和胞内酶，糖化酶、α-淀粉酶、酸性蛋白酶、葡萄糖氧化酶、脂肪酶、纤维素酶。米曲霉：糖化酶和蛋白酶，在传统的酒曲和酱油曲中得到广泛应用。

木霉：纤维素酶，含有较强的17α-羟化酶，常用于甾体转化根霉：糖化酶、α-淀粉酶、转化酶、酸性蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶，含有较强的11α-羟化酶，常用于甾体转化。链霉菌：葡萄糖异构酶、青霉素酰化酶、纤维素酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶，含有丰富的11α-羟化酶，可用于甾体转化。啤酒酵母：酿造啤酒、酒精、饮料酒和面包制造。可生产转化酶、丙酮酸脱羧酶等的生产。植物细胞：大蒜-超氧化物歧化酶、木瓜-木瓜蛋白酶、菠萝-菠萝蛋白酶。二、提高药用酶产量的措施1、添加诱导物：对于诱导酶的发酵生产，在发酵培养基中添加适当的诱导物，可使产酶量显著提高。乳糖诱导β-半乳糖苷酶，纤维二糖诱导纤维素酶。诱导物可分为三种：酶的作用底物、酶的反应产物、酶的底物类似物。2、控制阻遏物浓度：有些酶的合成受到阻遏物的阻遏作用，应设法解除阻遏作用来提高酶的产量。3、添加表面活性剂：可分为离子型和非离子型，离子型对细胞有毒害作用，只能使用非离子型，可聚集在细胞膜上，增加细胞通透性，有利于酶的分泌，可增加酶的产量。4、添加刺激剂：在植物细胞培养生产次级代谢产物的过程中，添加某些刺激剂可显著提高次级代谢的物的产量。真菌的细胞壁碎片或其有效成分、微生物胞外酶以及一些小分子物质。5、添加产酶促进剂：植酸钙镁可是霉菌蛋白酶和橘青霉磷酸二酯酶的产量提高1-20倍。第三节药物的酶法生产酶的选择1、根据欲生产的药物的结构特点选择所需要的酶。如生产L-丙氨酸，可以利用丙氨酸转氨酶，

L-天冬氨酸脱羧酶等多种酶2、根据底物的特点选择所需要的酶。如酶法生产L-丙氨酸宜选择只需一种底物的L-天冬氨酸脱羧酶。3、根据副产物的特点选择所需要的酶。4、根据生产要求确定酶的使用形式。酶催化反应体系和反应条件的确定1、根据底物、产物的性质和生产的要求选择催化反应体系。2、根据酶反应动力学性质确定催化反应的条件固定化酶：限制或固定于特定空间位置的酶，即经物理化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂。3、酶和细胞的固定化方法

载体结合法：物理吸附法、离子结合法、共价结合法；

交联法

包埋法：网格型、微囊型

热处理（细胞）一、反应器的类型和特点⒈间歇式搅拌罐反应器用于游离酶反应后随即放料。⒉连续流动搅拌罐反应器连续进料、连续出料⒊添充床反应器固定化酶添充于床层内。反应器内的流体的流动形态为平推流形。底物以恒定流速通过反应床。⒋流化床反应器底物以足够大的流速向上通过固定化酶床层，使固体颗粒处于流化状态，达到混合的目的。⒌循环反应器部分反应液流出和新加入底物流入液混合，在进入反应床进行循环。⒍连续流动搅拌罐-超滤膜反应器⒎其它反应器⒍连续流动搅拌罐-超滤膜反应器由连续流动搅拌罐反应器和超滤装置组合而成的反应器。它在连续流动搅拌罐的出口处装有半透膜。二、反应器的选择依据⒈根据固定化酶的形状来选择⒉根据底物的物理性质来选择⒊根据反应的动力学特性来选择⒋根据外界环境对酶的稳定性的影响来选择⒌根据操作要求及反应器费用来选择第五节酶工程制药应用一酶的应用1、蛋白酶消化剂：用于治疗消化不良和食欲不振，使用时常常与淀粉酶、脂肪酶等一起制成复合酶制剂，以增加疗效，片剂，可口服。消炎剂：对各种炎症有很好的疗效，它能分解一些蛋白质和多肽，使炎症部位的坏死组织溶解，增加组织的通透性，抑制浮肿，促进病灶附近组织积液的排出并抑制肉芽的形成，可口服、外敷和肌肉注射。蛋白酶经组织注射可治疗高血压，由于蛋白酶催化运动迟缓素原及胰血管舒张素原的部分肽段水解生成运动迟缓素和胰血管舒张素，从而使血压下降。

2、α-淀粉酶：消化药。3、脂肪酶：消化剂。假单胞菌脂肪酶能分解血液中的低密度脂蛋白和乳糜微粒，可用