酶工程制药 武润萌 16300200032 酶工程定义: 酶工程,又称蛋白质工程学, 是指工业上有目的的设置一定的反 应器和反应条件,利用酶的催化功 能,在一定条件下催化化学反应,生 产人类需要的产品或服务于其它目 的的一门应用技术。酶工程就是将酶 或者微生物细胞,动植物细胞,细胞 器等在一定的生物反应装置中,利用 酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于 社会生活的一门科学技术。它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造 及酶反应器等方面内容。 二、基本技术: 1、酶和细胞的固定化技术: 酶和细胞的固定化是指利用化学或物理的手段将游离的细胞或酶定位于限 定的空间区域并使其保持活性和可反复使用的一种基本技术。从本世纪六十年 代以来,这一技术发展十分迅速,它克服了自由酶在应用中对环境敏感,性质 不稳定,易在酶促反应中失活及产物难以分离提纯的缺点,逐步开始在医学、 化学分析、环境保护、能源开发等许多领域得到应用。1985年日本政府推行的 ‘ B iofocusW T”大型研究计划曾引起了世界关注,固定化细胞的研究就是其 中重要内容之 2、酶的化学修饰技术:
酶工程制药 武润萌 16300200032 一、酶工程定义： 酶工程，又称蛋白质工程学， 是指工业上有目的的设置一定的反 应器和反应条件，利用酶的催化功 能，在一定条件下催化化学反应，生 产人类需要的产品或服务于其它目 的的一门应用技术。酶工程就是将酶 或者微生物细胞，动植物细胞，细胞 器等在一定的生物反应装置中，利用 酶所具有的生物催化功能，借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于 社会生活的一门科学技术。它包括酶制剂的制备，酶的固定化，酶的修饰与改造 及酶反应器等方面内容。 二、基本技术： 1、酶和细胞的固定化技术： 酶和细胞的固定化是指利用化学或物理的 手段将游离的细胞或酶定位于限 定的空间区域 并使其保持活性和可反复使用的一种基本技 术。从本世纪六十年 代以来, 这一技术发展十 分迅速, 它克服了自由酶在应用中对环境敏感, 性质 不稳定, 易在酶促反应中失活及产物难以 分离提纯的缺点, 逐步开始在医学、 化学分析、 环境保护、能源开发等许多领域得到应用。1985 年日本政府推行的 “B iofocusW T”大型研究计 划曾引起了世界关注, 固定化细胞的研究就是 其 中重要内容之一。 2、酶的化学修饰技术：
酶的化学修饰技术是指通过对酶蛋白分子的主链进行“切割”、“剪切” 以及在侧链上进行化学修饰来达到改造酶分子的目的。这种应用化学方法对酶分 子施行种种“手术”的技术称为酶化学修饰。包括磷酸化和去磷酸化等 3、酶法的手性药物合成技术: 酶法的手性药物合成技术主要包括酶催化不对称合成及外消旋体的不对称 拆分技术。手性药物的酶合成所用的酶主要有蛋白水解酶、脂肪水解酶、氧化还 原酶、纤维素酶、糖苷酶、淀粉酶等。主要的酶法手性药物合成反应的类型有水 解、酰化、氧化、酯交换、氨解、环氧化、羟化、还原、磺化反应等 三、药用酶的生化制备法: 1、机械处理 2、反复冻融处理 3、制备丙酮粉 四、酶的纯化 酶的纯化是一个复杂的过程,不同的酶,其性质不同,其纯化工艺可有很大不 同。评价一个纯化工艺的好坏,主要看两个指标:一是酶比活,二是总活力回收 率。设计纯化工艺时应综合考虑上述两项指标 五、参考文献: 1、郭葆玉,弓雪莲,王栋,等.《生物技术药物》.北京:人民卫生出版社, 2009 2、王利群,常州市科学技术协会.《生物技术》.南京:东南大学出版社,2010. 3、周世宁,刘玉焕,刘建忠,等.《现代微生物生物技术》.北京 高等教育出版社,2007 4、梅兴国,高春生,杜丽娜,等.《生物技术药物制剂一基础与应用》 北京:化学工业出版社,2004. 5、李亚一,陈复成,李志琼,等.《生物技术》.北京:中国科 学技术出版社,1994
酶的化学修饰技术是指通过对酶蛋白分子的主链进行“切割”、“剪切” 以及在侧链上进行化学修饰来达到改造酶分子的目的。这种应用化学方法对酶分 子施行种种“手术”的技术称为酶化学修饰。包括磷酸化和去磷酸化等。 3、酶法的手性药物合成技术： 酶法的手性药物合成技术主要包括酶催化不对称合成及外消旋体的不对称 拆分技术。手性药物的酶合成所用的酶主要有蛋白水解酶、脂肪水解酶、氧化还 原酶、纤维素酶、糖苷酶、淀粉酶等。主要的酶法手性药物合成反应的类型有水 解、酰化、氧化、酯交换、氨解、环氧化、羟化、还原、磺化反应等。 三、药用酶的生化制备法： 1、机械处理 2、反复冻融处理 3、制备丙酮粉 四、酶的纯化： 酶的纯化是一个复杂的过程,不同的酶,其性质不同,其纯化工艺可有很大不 同。评价一个纯化工艺的好坏，主要看两个指标：一是酶比活，二是总活力回 收 率。设计纯化工艺时应综合考虑上述两项指标。 五、参考文献： 1、郭葆玉, 弓雪莲, 王 栋, 等. 《生物技术药物》. 北京: 人民卫生出版社, 2009. 2、王利群, 常州市科学技术协会.《生物技术》. 南京: 东南大学出版社, 2010. 3、周世宁 , 刘玉焕 , 刘建忠 , 等 . 《现代微生物生物技术》 . 北京 : 高等教育出版 社 , 2007. 4、梅兴国 , 高春生 , 杜丽娜 , 等 . 《生物技术药物制剂—基础与应用》. 北京 : 化 学工业出版社 , 2004. 5、 李亚一 , 陈复成 , 李志琼 , 等 . 《生物技术》 . 北京 : 中国科 学技 术出版社 , 1994
6、 Richard W.0live.《即将到来的生物科技时代》.北京:中国人民大 学出版社,北京大学出版社,203. 用于治疗疾病 制成酶制剂后 用于加工和生 酶的生产→酶的提取→酶的分离纟 直接利用 用于化验诊断 制成固定化酶〔或固定 和水质临界测 化细胞〕后利用 用于生物工程 其他分支领域 嘛制剂的利用
6、 Richard W.Oliver. 《即将到来的生物科技时代》 . 北京 : 中国人民大 学出版社 , 北京大学出版社 , 2003