第六章酶工程制药
第 六 章 酶工程制药
第一节概述酶是由活细胞产生的具有特殊催化功能的一类蛋白质（生物活性物质）酶的特点：催化效率高1专一性强反应条件温和催化活性受到调节和控制
第一节 概 述 酶是由活细胞产生的具有特殊催化功能的一类蛋白 质（生物活性物质）。 酶的特点： ① 催化效率高 ② 专一性强 ③ 反应条件温和 ④ 催化活性受到调节和控制
一、酶工程简介(Enzyme Engineering)酶工程是酶学和工程学相互渗透结合发展而形成一门新的技术学科。它是从应用的目的出发研究酶、应用酶的特异性催化功能，并通过工程化将相应原料转化成有用物质的技术
一、酶工程简介（Enzyme Engineering） 酶工程是酶学和工程学相互渗透结合发展而 形成一门新的技术学科。它是从应用的目的出 发研究酶、应用酶的特异性催化功能，并通过 工程化将相应原料转化成有用物质的技术
酶工程的名称出现在20世纪20年代，主要指自然酶制剂在工业上的规模应用。1953年，Grubhoger 和 Schleith提出了酶固定化技术。1969年，日本人用固定化技术拆分了DL-氨基酸。1971年，第一届国际酶工程会议提出酶工程的主要内容：酶的生产、分离纯化、酶的固定化、酶及固定化酶的反应器、酶和固定化酶的应用等
酶工程的名称出现在20世纪20年代，主要指自然 酶制剂在工业上的规模应用。 1953年，Grubhoger 和 Schleith 提出了酶固定 化技术 。 1969年，日本人用固定化技术拆分了DL-氨基酸。 1971年，第一届国际酶工程会议提出酶工程的主 要内容： 酶的生产、分离纯化、酶的固定化、酶及 固定化酶的反应器、酶和固定化酶的应用等
二、酶的来源动物、植物、微生物。微生物优点：1、种类繁多。2、生长繁殖快、生产周期短、产量高。3、培养方便、条件可控。4、适应性强，可以遗传育种
二、酶的来源 动物、植物、微生物。 微生物优点： 1、种类繁多。 2、生长繁殖快、生产周期短、产量高。 3、培养方便、条件可控。 4、适应性强，可以遗传育种
三、酶的生产菌1.对菌种的要求产量高、胞外酶；非致病；遗传稳定；廉价、周期短、宜培养。2.生产菌的来源购买、分离、筛选、改良（诱变，基因突变、基因转移、基因克隆）。3.自前常用的产酶微生物大肠杆菌、枯草杆菌、啤酒酵母、曲霉；另外，青霉菌、木霉菌、根霉菌、链霉菌等
三、酶的生产菌 ⒈ 对菌种的要求 产量高、胞外酶；非致病；遗传稳定；廉价、周期短、 宜培养。 ⒉ 生产菌的来源 购买、分离、筛选、改良（诱变，基因突变、基因转 移、基因克隆）。 ⒊ 目前常用的产酶微生物 大肠杆菌、枯草杆菌、啤酒酵母、曲霉； 另外，青霉菌、木霉菌、根霉菌、链霉菌等
游离酶的缺点：1.酶是蛋白质，稳定性差（热、酸碱、有机溶剂对其有影响）。2.不能回收，一次性使用，也使产物中混杂酶蛋自3.分离纯化困难
游离酶的缺点： 1. 酶是蛋白质，稳定性差（热、酸碱、有机溶剂对 其有影响）。 2. 不能回收，一次性使用，也使产物中混杂酶蛋白。 3. 分离纯化困难
第二节酶和细胞固定化一、固定化酶的制备1.固定化酶的定义：固定化酶是指经物理或化学方法处理，使酶定位于限定的空间区域内，不易随水流失又能发挥催化作用的酶制剂
第二节 酶和细胞固定化 一、固定化酶的制备 ⒈固定化酶的定义： 固定化酶是指经物理或化学方法处理，使酶 定位于限定的空间区域内，不易随水流失又能发 挥催化作用的酶制剂
2.固定化酶的特点具有生物催化剂的功能，又有固相催化剂的功能。①可多次使用，在多数情况下，酶的稳定性提高②反应后，酶、底物、产物易分开，产物中无残留酶易纯化，产品质量高。优点③反应条件易控制，可实现转化反应的连续化和自动控制④酶的利用效率高。单位酶催化的底物量增加，用酶量减少。③比水溶性酶更适合于多酶反应
⒉固定化酶的特点 具有生物催化剂的功能，又有固相催化剂的功能。 ① 可多次使用，在多数情况下，酶的稳定性提高 ② 反应后，酶、底物、产物易分开，产物中无残留酶， 易纯化，产品质量高。 ③ 反应条件易控制，可实现转化反应的连续化和自动控制。 ④ 酶的利用效率高。单位酶催化的底物量增加，用酶量减 少。 ⑤ 比水溶性酶更适合于多酶反应。 优 点
①固定化时，酶活力有损失。②增加了生产的成本，工厂初始投资大③只能用于可溶性底物，而且较适于小分子缺点底物，对大分子底物不适宜。胞内酶必须经过酶的分离纯化4-5与完整菌体相比，不适宜于多酶反应，特别是需要辅助因子的反应
① 固定化时，酶活力有损失。 ② 增加了生产的成本，工厂初始投资大 ③ 只能用于可溶性底物，而且较适于小分子 底物，对大分子底物不适宜。 ④ 胞内酶必须经过酶的分离纯化 ⑤ 与完整菌体相比，不适宜于多酶反应，特 别是需要辅助因子的反应。 缺 点