酶在医药领域的应用

关于酶在医药领域的应用现在酶在医药方面的应用已十分广，主要应用在以下三方面。1用酶进行疾病的诊断2用酶进行疾病的治疗与预防3用酶制造各种药物第2页,共31页，星期六，2024年，5月（一）通过酶活力变化进行疾病诊断酶疾病与酶活力变化淀粉酶胰脏疾病，肾脏疾病时升高；肝病时下降胆碱酯酶肝病、肝硬化、有机磷中毒、风湿等，活力下降酸性磷酸酶前列腺癌、肝炎、红血球病变时，活力升高碱性磷酸酶佝偻病、软骨化病、骨瘤、甲状旁腺机能亢进时，活力升高；软骨发育不全等，活力下降谷丙转氨酶/谷草转氨酶肝病、心肌梗塞等，活力升高醛縮酶急性传染性肝炎、心肌梗塞，血清中酶活力显著升高胃蛋白酶胃癌，活力升高；十二指肠溃疡，活力下降磷酸葡糖变位酶肝炎、癌症，活力升高乳酸脱氢酶肝癌、急性肝炎、心肌梗塞，活力显著升高；肝硬化，活力正常第3页,共31页，星期六，2024年，5月端粒酶癌细胞中含有端粒酶，正常体细胞内没有端粒酶活性山梨醇脱氢酶（SDH）急性肝炎，活力显著提高脂肪酶急性胰腺炎，活力明显增高，胰腺癌、胆管炎患者，活力升高肌酸磷酸激酶（CK）心肌梗塞，活力显著升高；肌炎、肌肉创伤，活力升高α－羟基丁酸脱氢酶心肌梗塞、心肌炎，活力增高磷酸己糖异构酶急性肝炎，活力极度升高；心肌梗塞、急性肾炎，脑溢血，活力明显升高鸟氨酸氨基甲酰转移酶急性肝炎，活力急速增高；肝癌，活力明显升高葡萄糖氧化酶测定血糖含量，诊断糖尿病亮氨酸氨肽酶（LAP）肝癌、阴道癌、阻塞性黄疸，活力明显升高第4页,共31页，星期六，2024年，5月（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病1.酸性磷酸酶酸性磷酸酶（aidphosphatase，EC3.1.3.2）是一种在酸性条件下催化磷酸单酯水解生成无机磷酸的水解酶。人血清酸性磷酸酶的最适PH为5~6，最适作用温度37˚С。正常人血清中的酸性磷酸酶来源于骨、肝、肾、脾、胰等组织。前列腺癌患者以及出现肝炎、甲状旁腺功能亢进、红细胞病变等疾病时，血清中酸性磷酸酶的活性都会升高。第5页,共31页，星期六，2024年，5月（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病血清中酸性磷酸酶的活性测定可以采用定磷法、测酚法、磷酸麝香草酚呋法、硝基酚磷酸法等。为做出进一步诊断鉴别血清中增加的酸性磷酸酶来自的组织器官，可采用某些抑制剂进行选择性抑制作用。乙醇和酒石酸对前列腺酸性磷酸酶有显著抑制作用。Cu2+和甲醛对红细胞酸性磷酸酶的抑制作用显著。第6页,共31页，星期六，2024年，5月（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病2.碱性磷酸酶碱性磷酸酶（alkalinephosphatase，EC3.1.3.1）是一种在碱性条件下催化磷酸单酯水解生成无机磷酸的水解酶。人血清碱性磷酸酶的最适PH为9.5~10，最适作用温度37˚С。碱性磷酸酶在体内分布广泛，特别是骨骼组织、牙齿、肾脏、和小肠中含量较高等组织。主要由造骨细胞产生，对于佝偻病、骨骼软化症、骨瘤、骨骼广泛性转移癌等骨骼疾病患者，以及甲状旁腺功能亢进、黄疸型肝炎疾病患者，血清中碱性磷酸酶的活性都会升高。第7页,共31页，星期六，2024年，5月（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病软骨发育不全等疾病，会引起血清中碱性磷酸酶活性下降。血清中酸性磷酸酶的活性测定可以采用与酸性磷酸酶相同的方法，即定磷法、测酚法、磷酸麝香草酚呋法、硝基酚磷酸法等，只是将反应的pH调解到碱性磷酸酶作用的适宜范围。为做出进一步诊断鉴别血清中增加的酸性磷酸酶来自的组织器官，可结合其他物理、化学、酶学等诊断方法。其中，由营养不良引起的佝偻病，此法诊断比X射线灵敏度还要高。第8页,共31页，星期六，2024年，5月（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病3.转氨酶转氨酶又称氨基转移酶（aminotransferase，EC2.6.1）是一类催化氨基从一个分子转移到另一个分子的转移酶类。在疾病诊断方面应用的主要有谷丙转氨酶和谷草转氨酶，最适作用pH为7.4，最适作用温度37˚С。谷丙转氨酶（GPT）又称为丙氨酸转氨酶，它催化丙氨酸与α-酮戊二酸之间进行氨基转移反应，生成谷氨酸和丙酮酸。谷草转氨酶（GOT）又称天冬氨酸转氨酶，它催化天冬酰胺与α-酮戊二酸之间进行氨基转移反应，生成谷氨酸和草酰乙酸。第9页,共31页，星期六，2024年，5月（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病血清中GPT和GOT的活性测定，已在肝脏疾病和心肌梗死等疾病的诊断中得到广泛应用。急性传染性肝炎、肝硬化和阻塞性黄疸肝炎的患者，血清中GOT和GPT活性升高，尤其是急性传染性肝炎的患者。心肌梗死患者，GOT的活性升高尤为显著。转氨酶的活性测定主要用二硝基苯肼显色法等。第10页,共31页，星期六，2024年，5月（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病4.乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶广泛存在于各种组织及红细胞中，通常情况下，血清中该酶含量很低。但在肝癌、急性肝炎、心肌梗死等疾病的患者血清中，活性显著升高。第11页,共31页，星期六，2024年，5月（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病5.乳酸脱氢酶同工酶乳酸脱氢酶有5种同工酶，可采用醋酸纤维薄膜电泳或者琼脂膜电泳方法进行分离。采用pH为8.4~8.6的巴比妥缓冲液作为点击缓冲液，电泳后经染色，显出3~5条紫色区带，按照从阳极到阴极端的排列顺序，依次为LDH1，LDH2，LDH3,LDH4，LDH5第12页,共31页，星期六，2024年，5月（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病乳酸脱氢酶同工酶活性的疾病诊断乳酸脱氢酶同工酶疾病与酶活性变化LDH1心肌梗死、恶性贫血，活性增高LDH2白血病、肌肉萎缩患者，活性增高LDH3白血病、淋巴肉瘤、肺癌患者，活性增高LDH4转移性肝癌、结肠癌患者，活性增高LDH5肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、心肌梗死、外伤、骨折患者，活性增高第13页,共31页，星期六，2024年，5月（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病6.葡萄糖磷酸异构酶葡萄糖异构酶是催化6-磷酸葡萄糖异构化生成6-磷酸果糖的异构酶。急性肝炎患者，血清中该酶活性极度升高；心肌梗死、急性肾炎、脑溢血患者，该酶活性明显升高。第14页,共31页，星期六，2024年，5月（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病7.胆碱酯酶胆碱酯酶是催化胆碱酯水解，生成胆碱和有机酸的水解酶。正常情况下，在某个个体体内其活性基本维持在一定范围内。当出现传染性肝炎、肝硬化、风湿、营养不良等病症时，血清中胆碱酯酶的活性下降。通常采用羟胺显色法测定。第15页,共31页，星期六，2024年，5月（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病8.端粒酶端粒酶是催化端粒合成和延长的酶。端粒酶是一种核糖核蛋白，含有蛋白质和RNA两种基本成分。通常，细胞内端粒酶合成和酶活性受到抑制（除生殖细胞和干细胞）。而癌细胞中能明显检测出端粒酶的活性。通常采用端粒重复序列扩增法（TRAP）检测第16页,共31页，星期六，2024年，5月用酶测定物质的量的变化进行疾病诊断

酶测定的物质用途葡萄糖氧化酶葡萄糖测定血糖、尿糖，诊断糖尿病葡萄糖氧化酶+过氧化物酶葡萄糖测定血糖、尿糖，诊断糖尿病尿素酶尿素测定血液、尿液中尿素的量，诊断肝脏、肾脏病变谷氨酰胺酶谷氨酰胺测定脑脊液中谷氨酰胺的量，诊断肝昏迷、肝硬化胆固醇氧化酶胆固醇测胆固醇含量，诊断高血脂等DNA聚合酶基因通过基因扩增，基因测序，诊断基因变异、检测癌基因第17页,共31页，星期六，2024年，5月用酶做的血糖仪第18页,共31页，星期六，2024年，5月（二）

酶在疾病治疗方面的应用酶名来源用途淀粉酶胰脏、麦芽、微生物治疗消化不良，食欲不振蛋白酶胰脏、胃、植物、微生物治疗消化不良，食欲不振，消炎，消肿，除去坏死组织，促进创伤愈合，降低血压脂肪酶胰脏、微生物治疗消化不良，食欲不振纤维素酶霉菌治疗消化不良，食欲不振溶菌酶蛋清、细菌治疗各种细菌性和病毒性疾病尿激酶人尿治疗心肌梗塞，结膜下出血，黄斑部出血链激酶链球菌治疗血栓性静脉炎，咳痰，血肿，下出血，骨折青霉素酶蜡状芽孢杆菌治疗青霉素引起的变态反应L-天冬酰胺酶大肠杆菌治疗白血病超氧化物歧化酶微生物，植物，动物预防辐射损伤，治疗红斑狼疮，皮肌炎，结肠炎凝血酶动物，蛇，细菌，酵母等治疗各种出血病胶原酶细菌分解胶原，消炎，化脓，脱痂，治疗溃疡右旋糖酐酶微生物预防龋齿胆碱酯酶细菌治疗皮肤病，支气管炎，气喘溶纤酶蚯蚓溶血栓弹性蛋白酶胰脏治疗动脉硬化，降血脂核糖核酸酶胰脏抗感染，祛痰，治肝癌尿酸酶牛肾治疗痛风第19页,共31页，星期六，2024年，5月促进消化的酶类：当体内消化系统失调，消化液分泌不足时，服用这一类酶就能够补充和纠正体内消化酶的不足，恢复正常消化机能。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。第20页,共31页，星期六，2024年，5月2024/7/10可消炎的酶类：这种酶大多数都是蛋白质水解酶，能够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，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。溶菌酶也是一种消炎的酶，还有抗菌、消炎、镇痛等作用第21页,共31页，星期六，2024年，5月抗凝和促凝的酶类：这一类酶都是从血液中提取出来的治疗血栓性或出血性疾病，凝血酶的作用是促使血中纤维蛋白元变成不溶性纤维蛋白,从而促使血液凝固，防止微血管出血。纤维蛋白溶解酶的作用是溶解血块，治疗血栓静脉炎、冠状动脉栓塞等。第22页,共31页，星期六，2024年，5月2024/7/10预防和治疗辐射的酶类：超氧化物歧化酶（SOD）

具有抗氧化、抗衰老、抗辐射的作用，用于辐射损伤的预防和治疗，对风湿性关节炎、肺气肿、红斑狼疮等疾病疗效显著。第23页,共31页，星期六，2024年，5月2024/7/10具有降压功能的酶类：生命元降压酶能快速溶解血液中的甘油三酯、胆固醇、低密度脂蛋白、重金属残留等各种有害毒素。在短时间内改善脑部供血不足，降低血压。第24页,共31页，星期六，2024年，5月已知有药用价值的酶有100多种，疗效肯定、服用安全的有30多种。以前常用天然酶口服或外用，一些稳定性差、半衰期短的酶疗效不佳。近来对一些酶采用了固定化技术，使其发挥较大作用。如用脂质体、红细胞等作为载体修饰注射用酶，可以延长其半衰期，降低抗原性，并可起导向作用。红细胞载体可将酶活的70％集中在肝脏，并保持活力至第五天。（三）用于制造药物的酶第25页,共31页，星期六，2024年，5月用酶制造各种药物利用酶的催化作用将前体物质转变为药物的技术过程称为药物的酶法生产。酶在药物制造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。第26页,共31页，星期六，2024年，5月用酶制造各种药物

酶主要来源用途青霉素酰化酶微生物制造半合成青霉素和头孢菌素11-β-羟化酶霉菌制造氢化可的松L-酪氨酸转氨酶细菌制造多巴（L-二羟苯丙氨酸）β-酪氨酸酶植物制造多巴α-甘露糖苷酶链霉菌制造高效链霉素核苷磷酸化酶微生物生产阿拉伯糖腺嘌呤核苷（阿糖腺苷）酰基氨基酸水解酶微生物生产L-氨基酸5’-磷酸二酯酶桔青霉等微生物生产各种核苷酸多核苷酸磷酸化酶微生物生产聚肌胞，聚肌苷酸无色杆菌蛋白酶细菌由猪胰岛素（Ala-30）转变为人胰岛素（Thr-30）核糖核酸酶微生物生产核苷酸蛋白酶动物、植物、微生物生产L-氨基酸β-葡萄糖苷酶黑曲霉等微生物生产人参皂甙-Rh2第27页,共31页，星期六