酶工程制药课件.ppt

第六节 酶工程在制药工业中的应用 * * 固定化酶产品介绍 氨基酰化酶：这是世界上第一种工业化生产的固定化酶，可以用于生产各种L-氨基酸药物。 1969年，日本田边制药公司将从米曲霉中提取分离得到的氨基酰化酶，用DEAE-葡聚糖凝胶为载体通过离子键结合法制成固定化酶，将L-乙酰氨基酸水解生成L-氨基酸，用来拆分DL-乙酰氨基酸，连续生产L-氨基酸。剩余的D-乙酰氨基酸经过消旋化，生成DL-乙酰氨基酸．再进行拆分。生产成本仅为用游离酶生产成本的60％左右。 * 固定化酶法生产L-氨基酸 乙酰-DL－Ala 　L－Ala+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 DEAE-葡聚糖 －氨基酰化酶 晶体 L-Ala L-Ala A-D-Ala A-L-Ala A-D-Ala * (2)天门冬氨酸酶：1973年日本用聚丙烯酰胺凝胶为载体，将具有高活力天门冬氨酸酶的大肠杆菌菌体包埋制成固定化天门冬氨酸酶，用于工业化生产，将延胡索酸转化生产L-天门冬氨酸。 1978年以后，改用角叉菜胶为载体制备固定化酶，也可将天门冬氨酸酶从大肠杆菌细胞中提取分离出来，再用离子键结合法制成固定化酶，用于工业化生产。 * (3)天门冬氨酸脱羧酶：将含天门冬氨酸脱羧酶的假单胞菌菌体，用凝胶包埋法制成固定化天门冬氨酸脱羧酶，于1982年用于工业化生产，催化L-天门冬氨酸脱去羧基，生产L-丙氨酸。 * (4)青霉素酰化酶：是在药物生产中广泛应用的一种固定化酶。可用多种方法固定化。1973年已用于工业化生产，用于制造各种半合成青霉素和头孢菌素。 用同一种固定化青霉素酰化酶，只要改变pH等条件，就既可以催化青霉素或头孢菌素水解生成6一氨基青霉烷酸(6一APA)或7一氨基头孢霉烷酸(7一ACA)，也可以催化6一APA或7一ACA与其他的羧酸衍生物进行反应，以合成新的具有不同侧链基团的青霉素或头孢霉素。 * 固定化细胞法生产6-氨基青霉烷酸 青霉素酰化酶与抗生素改造 * * * E.Coli 斜面 细胞 固定化细胞 青霉素G 转化液 滤液 6-APA 粗品 培养 固定 转化 过滤 抽提 1.技术路线 * 青霉素酰化酶转化流程图 思考题 1.核酶？ 2.抗体酶及其制备方法？ 哈尔滨医科大学 药学院生物制药教研室 第六章 酶工程制药 第五节 酶工程的研究现状 一、酶基因工程生产酶 二、突变酶 三、进化酶 四、抗体酶 人工模拟酶指根据酶的作用原理，用各种方法人为制造的具有酶性质的催化剂，简称人工酶或模拟酶。 酶容易受到多种物理、化学因素的影响而失活，所以不能用酶广泛取代工业催化剂。研究模拟酶主要是为了解决酶的以上缺点。 肽酶 就是模拟天然酶活性部位而人工合成的具有催化活性的多肽 半合成酶 以天然酶为母体，用化学方法或基因工程方法引进适当的活性部位或催化基团，从而形成一种新的人工酶 *印记酶 *分子印迹是指制备对某一特定化合物具有选择性的聚合物的过程，这种特定化合物叫印迹分子或模板分子。 以一种分子充当模板，周围用聚合物交联，当模板分子除去后，此聚合物就留下了与此分子相匹配的空穴。 分子印迹的*原理 当模板分子与带有官能团的单体分子接触时，会尽可能同单体官能团形成多重作用点，待聚合后，这种作用就会被固定下来，当模板分子被除去后，聚合物中就形成了与模板分子在空间上互补的具有多重作用位点的结合部位，这样的结合部位对模板分子可产生多重相互作用，因而对此模板分子具有特异性结合能力。 过程： A.印迹分子与功能单体互补，形成印迹分子-功能单体复合物； B.用胶联剂在印迹分子-功能单体复合物周围发生聚合反应，形成交联的复合物； C.从聚合物中除去印迹分子，得到对印迹分子具有选择性的聚合物。 制备选择性聚合物的过程 (a)在印迹分子和交联剂存在下通过光和热启动集合作用 (b)形成聚合物 (c)研磨聚合物 (d)抽提印迹分子 (e)得到选择性聚合物MIP M-单体;CR-交联剂;P-印迹分子 印迹分子与单体相互作用的类型 共价分子印迹 非共价分子印迹 分子印记酶 分子印迹酶的设计 所选择的印迹分子主要有底物、底物类似物、酶抑制剂、过渡态类似物和产物等 生物印迹酶 生物印迹是分子印迹的一种形式，它是以天然的生物材料为骨架，在其上进行分子印迹而产生对印迹分子具有特异性识别空腔的过程。 五、酶的化学修饰 酶在实际应用中有局限性：