第10章酶制剂预案.ppt

酶催化特性 高效率 比非催化高108－1020倍 比非酶催化高107－1013倍 高度专一性 反应条件温和 酶催化是可调控的 酶在医药方面的应用 用酶进行疾病的诊断 用酶进行疾病的治疗 用酶制造各种药物 生物柴油 生物柴油的生产方法 目前生物柴油主要是用化学法生产，采用酸、碱催化油脂与甲醇之间的转酯反应，而生成脂肪酸甲酯。反应时间短，成本低。但在反应过程中使用过量的甲醇，而使后处理过程变得较为繁杂。能耗高；色泽深，在高温下容易变质；酯化产物难于回收；生产过程有废碱液排放 新方法：生物酶法，在有机介质中，脂肪酶可以催化油脂与小分子醇类的酯交换反应，生成小分子的酯类混合物。条件温和，醇用量小、无污染排放。缺点：对甲醇及乙醇的转化率低，一般仅为40%～60%，酶的使用寿命短。副产物甘油和水难于回收，不但对产物形成抑制，而且甘油对固定化酶有毒性，使固定化酶使用寿命短。 固定化技术 微型胶囊法 吸附 通过双功能试剂进行共价交联 胶格包埋 和水不溶性载体共价结合 微型胶囊法 生物柴油是利用生物油脂生产的有机燃料，是由动物、植物或微生物油脂与小分子醇类经过酯交换反应而得到的脂肪酸酯类物质。可以代替柴油作为柴油发动机的燃料使用。 生物油脂的来源：菜子油，豆油，椰子油，棕榈油、蓖麻油、棉籽油，葵花籽 油，废食用油等 优点： （1） 具有良好的环境属性 （2） 具有较好的低温发动机启动性能。 （3） 具有较好的润滑性能。 （4） 具有较好的安全性能。 （5） 具有良好的燃料性能。 （6） 具有可再生性能。 从生物质到生物柴油 生物柴油生产装备 美国生物柴油发展趋势 四、固定化酶 将水溶性酶制剂，通过物理或化学的方法使之不溶于水， 而仍然保持酶的催化能力的制剂。 水溶性酶 水不溶性载体 水不溶性酶 （固定化酶） 固定化技术 固定化酶的优点 稳定，使用寿命长，可反复使用多次。 固定化酶有可能使生产管道化、连续化及自动化； 固定化酶在使用前可充分洗涤，除去水溶性杂质，因而不会污染反应液，产物的分离提纯就简单得多。 缺点：固定化过程中往往会引起酶的失活 固定化酶的制备及性质 酶固定化的方法很多，但各种方法共同关心的问题是：如何维持酶的催化活性。 因而在固定化反应过程中，必须注意酶活性中心的氨基酸残基不发生变化，避免那些可能导致酶蛋白高级结构破坏的条件。由于酶蛋白的高级结构是凭借氢键等较弱的键维持的，应采取尽可能温和的条件进行。 化学偶联 酶 固定化 间歇 可溶 交联 包埋 吸附 间歇 连续 酶的固定化技术和固定化酶 三、重要工业酶 淀粉酶类与淀粉糖业 果汁生产与果胶酶 乳制品与凝乳酶 果菜清洗 拣果机 乙酰 -DL — Ala L — Ala +乙酸 乙酰 -D — Ala Aminoacylase 氨 基 酰 化 酶 泵 储 罐 反应产物 离心机 消旋反应器 固定化酶柱子 晶体 L-Ala L-Ala A-D-Ala A-L-Ala A-D-Ala 酶制剂在国外饲料工业中得到不断应用，不仅提高了饲料原料的转化率，也促进了对饲料的消化。 植酸酶Bio-Feed? Phytase ( Ronozyme? P ) 主要用于提高植酸磷的消化率，并相应改善钙和其它矿物元素的利用率。大大降低了动物粪便中磷的排放量，有益环保。 酶水解了毛根部的毛囊蛋白而使毛松动脱落。蛋白酶分解皮纤维间质中的可溶性蛋白质，使皮纤维进一步松散软化。 加速蛋白质的分解 染色温度降低 皮革脱毛与软化 加酶洗涤剂 生丝脱胶与羊毛染 蛋白酶 回本章目录 在脂肪酶催化下，己二酸（或癸二酸）与蔗糖在己烷溶液中进行酯化反应，能够生成聚糖酯高聚物： 回本章目录 现代基因工程的创始人P·伯格（美国,1926－）在1960年以敏锐的科学预见力提出一个大胆的设想：是否可以创造出一种人工方法，把外界的遗传基因引入动物体内，以达到改变遗传性状和治疗某些疾病的需要呢？1972年，伯格把两种病毒的DNA用同一种限制性内切酶切割后，再用DNA连接酶把这两种DNA分子连接起来，于是产生了一种新的重组DNA分子，首次实现两种不同生物的DNA体外连接，获得了第一批重组DNA分子，这标志着基因工程技术的诞生。伯格因此获得了1980年诺贝尔化学奖。 目的基因 基因载体 重组体 分 切 接 转 筛 DNA 连接酶 “分子针线” 限制性内切酶 “分子手术刀 ” 限制性 酶活性 缓冲液 甲基化 底物性状 一些限制性核酸内切酶的来源与作用位点 Xanthomonas holicola C↓TCGAG XhoⅠ Xanthomonas badrii T↓CTAGA XbaⅠ Serratia marcen