《氨基酸生产工艺.ppt

第十章 氨基酸药物 第一节 氨基酸种类及理化性质 一、氨基酸组成及结构 1、元素：C、H、O、N等 2、通式： 4、化学通性： -COOH：成盐、成酯、酰胺化、脱羧、酰氯化； -NH2：成盐、脱氨 两性解离 肽键 酪氨酸酚羟基：米伦反应、福林-达尼斯反应； 精氨酸胍基:坂口反应 色氨酸吲哚基：遇芳醛变红 组氨酸咪唑基：pauly反应 二、分类与命名 1、命名： 2、分类：⑴带电状况：酸性、中性、碱性； ⑵侧链结构：脂肪、芳香、杂环； ⑶侧链极性：极性、非极性； ⑷人体需求：必需、非必需。 第二节 氨基酸的生产方法 一、蛋白水解法： 1、酸水解 2、碱水解 3、酶水解 1、酸水解 盐酸、硫酸 110-120℃ 12-24h 缺点：氨基酸结构被破坏，污染环境 2、碱水解 氢氧化钠、氢氧化钡 100℃ 6h 缺点:氨基酸结构被破坏，消旋 3、酶解 优点 缺点：水解不彻底，可用于生产肽、胨等 二、合成法：DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。 三、酶法：利用微生物细胞或微生物产生的酶来制造氨基酸。 传统的提取法、酶法和化学合成法由于前体物的成本高,工艺复杂,难以达到工业化生产的目的。 四、发酵法 直接发酵法：野生菌株发酵、 营养缺陷型突变株发酵、 氨基酸结构类似物抗性突变株发酵 营养缺陷型兼抗性突变株发酵。 1、用野生株的方法 这是从自然界获得的分离菌株进行发酵生产的一种方法。 典型的例子就是谷氨酸发酵。 改变培养条件的发酵转换法中,有变化铵离子浓度、磷酸浓度，使谷氨酸转向谷氨酰胺和缬氨酸发酵 2、　用营养缺陷变异株的方法 这一方法是诱变出菌体内氨基酸生物合成某步反应阻遏的营养缺陷型变异体，使生物合成在中途停止，不让最终产物起控制作用。 这种方法中有用高丝氨酸缺陷株的赖氨酸发酵，有用精氨酸缺陷株的鸟氨酸发酵，还有用异亮氨酸缺陷株的脯氨酸发酵。 谷氨酸 N-乙酰 谷氨酸激酶 N-乙酰-γ-谷氨酰磷酸 鸟氨酸 瓜氨酸缺陷型菌株生产鸟氨酸 瓜氨酸 精氨酸缺陷型菌株生产瓜氨酸 精氨酸结构类似物抗性突变株 精氨酸 抗反馈调节突变株生产精氨酸 3、结构类似物抗性突变株的方法 用一种与自己想获得的氨基酸结构相类似的化合物加入培养基内，使其发生控制作用，从而抑制微生物的生长。这样，就可以得到在这种培养基中能够生长的变异株，而这种变异株正是解除了调控机制的，能够生成过量的氨基酸。 利用此方法发酵的有:苏氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、组氨酸和精氨酸。 谷氨酸 N-乙酰 谷氨酸激酶 N-乙酰-γ-谷氨酰磷酸 鸟氨酸 瓜氨酸缺陷型菌株生产鸟氨酸 瓜氨酸 精氨酸缺陷型菌株生产瓜氨酸 精氨酸结构类似物抗性突变株 精氨酸 抗反馈调节突变株生产精氨酸 4 、 体内及体外基因重组的方法 基因工程包括细胞内基因重组方法和试管内的体外基因重组方法。 体内基因重组在应用上又称为杂交育种，主要方法包括：转化、转染、接合转移、转导和细胞融合等，这都是在细胞内暂时地产生染色体的局部二倍体，在两条DNA链之间引起两次以上的交叉，是遗传性重组现象。 细胞内基因重组技术的缺点是