生物技術(shù)制藥[1]

1、生物技術(shù)制藥1第七章第七章酶工程制藥酶工程制藥生物技術(shù)制藥1本章主要內(nèi)容n第一節(jié)第一節(jié) 概述概述n第二節(jié)第二節(jié) 酶的來(lái)源和生產(chǎn)酶的來(lái)源和生產(chǎn)n第三節(jié)第三節(jié) 酶和細(xì)胞的固定化酶和細(xì)胞的固定化n第四節(jié)第四節(jié) 酶工程在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用酶工程在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用n第五節(jié)第五節(jié) 酶工程研究進(jìn)展酶工程研究進(jìn)展生物技術(shù)制藥1第一節(jié)第一節(jié) 概述概述n一、酶的特性一、酶的特性n酶酶(enzyme)是由生物體活細(xì)胞產(chǎn)生的具是由生物體活細(xì)胞產(chǎn)生的具有特殊催化功能的一類蛋白質(zhì)，也被稱有特殊催化功能的一類蛋白質(zhì)，也被稱為生物催化劑。為生物催化劑。n多數(shù)酶的本質(zhì)是多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)，有些酶是核酸。，有些酶是核酸。n

2、酶作為生物催化劑的，除具有酶作為生物催化劑的，除具有一般催化一般催化劑的特性劑的特性：加快反應(yīng)速度、降低反應(yīng)活：加快反應(yīng)速度、降低反應(yīng)活化能、不改變反應(yīng)平衡點(diǎn)、反應(yīng)前后無(wú)化能、不改變反應(yīng)平衡點(diǎn)、反應(yīng)前后無(wú)數(shù)量和性質(zhì)變化等數(shù)量和性質(zhì)變化等。生物技術(shù)制藥1n還具有獨(dú)有的特點(diǎn)還具有獨(dú)有的特點(diǎn)：n催化效率高催化效率高n專一性強(qiáng)專一性強(qiáng)n反應(yīng)條件溫和反應(yīng)條件溫和n催化活性易受調(diào)節(jié)和控制催化活性易受調(diào)節(jié)和控制生物技術(shù)制藥1二、酶工程簡(jiǎn)介二、酶工程簡(jiǎn)介n是酶學(xué)和工程學(xué)相互滲透、發(fā)展而是酶學(xué)和工程學(xué)相互滲透、發(fā)展而形成的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。形成的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。n從應(yīng)用的目的出發(fā)研究酶、應(yīng)用酶從應(yīng)用的目的出發(fā)

3、研究酶、應(yīng)用酶的特異催化功能，并通過(guò)工程化將的特異催化功能，并通過(guò)工程化將相應(yīng)原料轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)的技術(shù)。相應(yīng)原料轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)的技術(shù)。生物技術(shù)制藥1第二節(jié)第二節(jié) 酶的來(lái)源和生產(chǎn)酶的來(lái)源和生產(chǎn)n一、一、酶的來(lái)源酶的來(lái)源n普遍存在于生物體中，可直接從生物體普遍存在于生物體中，可直接從生物體中分離。化學(xué)合成方法目前還不成熟。中分離?；瘜W(xué)合成方法目前還不成熟。早期是以動(dòng)植物為原料進(jìn)行提取，由于早期是以動(dòng)植物為原料進(jìn)行提取，由于動(dòng)植物生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、來(lái)源有限、受地理、動(dòng)植物生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、來(lái)源有限、受地理、氣候和季節(jié)等因素的影響，不適于大規(guī)氣候和季節(jié)等因素的影響，不適于大規(guī)模生產(chǎn)，模生產(chǎn)，利用微生物來(lái)生產(chǎn)酶制品

4、是一利用微生物來(lái)生產(chǎn)酶制品是一個(gè)更好的選擇。個(gè)更好的選擇。 生物技術(shù)制藥1利用微生物來(lái)生產(chǎn)酶制品利用微生物來(lái)生產(chǎn)酶制品優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) n1 1、微生物種類繁多，動(dòng)植物體內(nèi)的、微生物種類繁多，動(dòng)植物體內(nèi)的酶在微生物中幾乎都可以找到；酶在微生物中幾乎都可以找到；n2 2、繁殖快、生產(chǎn)周期短、繁殖快、生產(chǎn)周期短n3 3、培養(yǎng)簡(jiǎn)便、并可以通過(guò)控制培養(yǎng)、培養(yǎng)簡(jiǎn)便、并可以通過(guò)控制培養(yǎng)條件來(lái)提高產(chǎn)量；條件來(lái)提高產(chǎn)量；n4 4、微生物具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，通過(guò)、微生物具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，通過(guò)各種遺傳變異手段能培育出新的高各種遺傳變異手段能培育出新的高產(chǎn)菌株。產(chǎn)菌株。 生物技術(shù)制藥1二、二、酶的生產(chǎn)菌酶的生產(chǎn)菌n1 1、對(duì)

5、菌種的要求對(duì)菌種的要求n產(chǎn)酶量高，產(chǎn)酶量高，酶的性能符合使用要求，酶的性能符合使用要求，最好是胞外酶；最好是胞外酶；n不是不是致病菌致病菌、在系統(tǒng)發(fā)育上與病源、在系統(tǒng)發(fā)育上與病源體無(wú)關(guān)，不產(chǎn)生毒素；體無(wú)關(guān)，不產(chǎn)生毒素；n穩(wěn)定穩(wěn)定，不易變異退化，不易感染噬，不易變異退化，不易感染噬菌體；菌體；n生產(chǎn)生產(chǎn)成本低成本低, ,能利用廉價(jià)原料，發(fā)酵能利用廉價(jià)原料，發(fā)酵周期短，易于培養(yǎng)。周期短，易于培養(yǎng)。生物技術(shù)制藥12 2、生產(chǎn)菌來(lái)源、生產(chǎn)菌來(lái)源n菌種保藏機(jī)構(gòu)、有關(guān)研究部門(mén)；菌種保藏機(jī)構(gòu)、有關(guān)研究部門(mén)；n從自然界中分離篩選，土壤、深海、從自然界中分離篩選，土壤、深海、溫泉、火山、森林都是菌種采集地，溫泉

6、、火山、森林都是菌種采集地，篩選包括菌樣采集、菌種分離、初篩選包括菌樣采集、菌種分離、初篩、純化、復(fù)篩、生產(chǎn)性能鑒定。篩、純化、復(fù)篩、生產(chǎn)性能鑒定。生物技術(shù)制藥13 3、常用產(chǎn)酶微生物、常用產(chǎn)酶微生物n大腸桿菌（最常用的產(chǎn)酶微生物）：大腸桿菌（最常用的產(chǎn)酶微生物）：n一般屬于胞內(nèi)酶，需要經(jīng)過(guò)細(xì)胞破碎一般屬于胞內(nèi)酶，需要經(jīng)過(guò)細(xì)胞破碎才能得到。才能得到。谷氨酸脫羧酶谷氨酸脫羧酶，用于測(cè)定，用于測(cè)定谷氨酸含量或谷氨酸含量或-氨基丁酸；氨基丁酸；天冬氨天冬氨酸酶酸酶，催化延胡索酸加氨生成，催化延胡索酸加氨生成L-L-天冬天冬氨酸；氨酸；芐青霉素?；钙S青霉素酰化酶，生成新的半，生成新的半合成青霉素或頭

7、孢霉素；合成青霉素或頭孢霉素；-半乳糖半乳糖苷酶，用于分解乳糖。苷酶，用于分解乳糖。生物技術(shù)制藥1n枯草桿菌枯草桿菌：-淀粉酶、蛋白酶、葡淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖氧化酶、堿性磷酸脂酶。萄糖氧化酶、堿性磷酸脂酶。n青霉菌青霉菌：產(chǎn)黃青霉用于生產(chǎn)葡萄糖：產(chǎn)黃青霉用于生產(chǎn)葡萄糖氧化酶、青霉素?；?；橘青霉用氧化酶、青霉素?；福婚偾嗝褂糜谏a(chǎn)脂肪酶、葡萄糖氧化酶、凝于生產(chǎn)脂肪酶、葡萄糖氧化酶、凝乳蛋白酶。乳蛋白酶。生物技術(shù)制藥1n黑曲霉黑曲霉：有胞外酶和胞內(nèi)酶，糖化酶、：有胞外酶和胞內(nèi)酶，糖化酶、-淀粉酶、酸性蛋白酶、葡萄糖氧化酶、淀粉酶、酸性蛋白酶、葡萄糖氧化酶、脂肪酶、纖維素酶。脂肪酶、纖維素酶。

8、n米曲霉米曲霉：糖化酶和蛋白酶，在傳統(tǒng)的酒：糖化酶和蛋白酶，在傳統(tǒng)的酒曲和醬油曲中得到廣泛應(yīng)用。曲和醬油曲中得到廣泛應(yīng)用。n木霉木霉：纖維素酶，含有較強(qiáng)的：纖維素酶，含有較強(qiáng)的17-17-羥化羥化酶，常用于甾體轉(zhuǎn)化。酶，常用于甾體轉(zhuǎn)化。生物技術(shù)制藥1n根霉根霉：糖化酶、：糖化酶、-淀粉酶、轉(zhuǎn)化酶、淀粉酶、轉(zhuǎn)化酶、酸性蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶，酸性蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶，含有較強(qiáng)的含有較強(qiáng)的11-11-羥化酶，常用于甾羥化酶，常用于甾體轉(zhuǎn)化。體轉(zhuǎn)化。n鏈霉菌鏈霉菌：葡萄糖異構(gòu)酶、青霉素酰：葡萄糖異構(gòu)酶、青霉素酰化酶、纖維素酶、堿性蛋白酶、中化酶、纖維素酶、堿性蛋白酶、中性蛋白酶，含有豐富的性蛋

9、白酶，含有豐富的11-11-羥化酶，羥化酶，可用于甾體轉(zhuǎn)化?？捎糜阽摅w轉(zhuǎn)化。生物技術(shù)制藥1n啤酒酵母啤酒酵母：釀造啤酒、酒精、飲料：釀造啤酒、酒精、飲料酒和面包制造?？缮a(chǎn)轉(zhuǎn)化酶、丙酒和面包制造。可生產(chǎn)轉(zhuǎn)化酶、丙酮酸脫羧酶等的生產(chǎn)。酮酸脫羧酶等的生產(chǎn)。生物技術(shù)制藥1三、提高藥用酶產(chǎn)量的措施三、提高藥用酶產(chǎn)量的措施n1 1、添加誘導(dǎo)物、添加誘導(dǎo)物n2 2、控制阻遏物濃度、控制阻遏物濃度n3 3、添加表面活性劑、添加表面活性劑n4 4、添加產(chǎn)酶促進(jìn)劑、添加產(chǎn)酶促進(jìn)劑生物技術(shù)制藥11 1、添加誘導(dǎo)物、添加誘導(dǎo)物n對(duì)于誘導(dǎo)酶的發(fā)酵生產(chǎn)，在發(fā)酵培對(duì)于誘導(dǎo)酶的發(fā)酵生產(chǎn)，在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)物，可使

10、產(chǎn)養(yǎng)基中添加適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)物，可使產(chǎn)酶量顯著提高。乳糖誘導(dǎo)酶量顯著提高。乳糖誘導(dǎo)-半乳糖半乳糖苷酶，纖維二糖誘導(dǎo)纖維素酶。苷酶，纖維二糖誘導(dǎo)纖維素酶。n誘導(dǎo)物可分為三種誘導(dǎo)物可分為三種：酶的作用底物酶的作用底物、酶的反應(yīng)產(chǎn)物酶的反應(yīng)產(chǎn)物、酶的底物類似物酶的底物類似物。生物技術(shù)制藥1n有些酶的合成受到阻遏物的阻遏作用，有些酶的合成受到阻遏物的阻遏作用，應(yīng)設(shè)法解除阻遏作用來(lái)提高酶的產(chǎn)量。應(yīng)設(shè)法解除阻遏作用來(lái)提高酶的產(chǎn)量。2 2、控制阻遏物濃度、控制阻遏物濃度生物技術(shù)制藥13 3、添加表面活性劑、添加表面活性劑n可分為離子型和非離子型，離子型可分為離子型和非離子型，離子型對(duì)細(xì)胞有毒害作用，只能使用非離對(duì)

11、細(xì)胞有毒害作用，只能使用非離子型，可聚集在細(xì)胞膜上，增加細(xì)子型，可聚集在細(xì)胞膜上，增加細(xì)胞通透性，有利于酶的分泌，可增胞通透性，有利于酶的分泌，可增加酶的產(chǎn)量。加酶的產(chǎn)量。生物技術(shù)制藥14 4、添加產(chǎn)酶促進(jìn)劑、添加產(chǎn)酶促進(jìn)劑n植酸鈣鎂可使霉菌蛋白酶和橘青霉植酸鈣鎂可使霉菌蛋白酶和橘青霉磷酸二酯酶的產(chǎn)量提高磷酸二酯酶的產(chǎn)量提高1-201-20倍。倍。生物技術(shù)制藥1第三節(jié)第三節(jié) 酶和細(xì)胞的固定化酶和細(xì)胞的固定化n使用純酶的缺點(diǎn)使用純酶的缺點(diǎn)：只能使用一次，：只能使用一次，成本高，產(chǎn)品分離困難；酶溶液很成本高，產(chǎn)品分離困難；酶溶液很不穩(wěn)定，容易變性和失活。不穩(wěn)定，容易變性和失活。n固定化酶的優(yōu)點(diǎn)固定

12、化酶的優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定；可反：性能穩(wěn)定；可反復(fù)使用，降低了成本，易與產(chǎn)品分復(fù)使用，降低了成本，易與產(chǎn)品分離，簡(jiǎn)化下游操作。離，簡(jiǎn)化下游操作。生物技術(shù)制藥1一、固定化酶的制備一、固定化酶的制備n1 1、定義、定義n限制或固定于特定空間位置的酶，限制或固定于特定空間位置的酶，即經(jīng)物理化學(xué)方法處理，使酶變成即經(jīng)物理化學(xué)方法處理，使酶變成不易隨水流失、運(yùn)動(dòng)受到限制，而不易隨水流失、運(yùn)動(dòng)受到限制，而又能發(fā)揮催化作用的酶制劑。又能發(fā)揮催化作用的酶制劑。生物技術(shù)制藥1n2 2、固定化酶的特點(diǎn)、固定化酶的特點(diǎn)n（1 1）、可以多次使用，而且在多數(shù)情況）、可以多次使用，而且在多數(shù)情況下，酶的穩(wěn)定性提高；（下，酶的

13、穩(wěn)定性提高；（2 2）、反應(yīng)后，）、反應(yīng)后，酶與底物和產(chǎn)物易于分開(kāi)，產(chǎn)物中無(wú)殘酶與底物和產(chǎn)物易于分開(kāi)，產(chǎn)物中無(wú)殘留酶，易于純化，產(chǎn)品質(zhì)量高；（留酶，易于純化，產(chǎn)品質(zhì)量高；（3 3）、）、反應(yīng)條件易于控制，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化反應(yīng)的反應(yīng)條件易于控制，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化反應(yīng)的連續(xù)化和自動(dòng)控制；（連續(xù)化和自動(dòng)控制；（4 4）、酶的利用效）、酶的利用效率高，單位酶催化的底物量增加，用酶率高，單位酶催化的底物量增加，用酶量減少；（量減少；（5 5）、比水溶性酶更適合于多）、比水溶性酶更適合于多酶反應(yīng)。酶反應(yīng)。生物技術(shù)制藥1第四節(jié)第四節(jié) 酶工程在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用酶工程在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用n酶工程的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、效率高、生酶

14、工程的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、效率高、生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染小、產(chǎn)品收率高、產(chǎn)成本低、環(huán)境污染小、產(chǎn)品收率高、純度好、還可制造出化學(xué)方法無(wú)法生產(chǎn)純度好、還可制造出化學(xué)方法無(wú)法生產(chǎn)的產(chǎn)品。的產(chǎn)品。生物技術(shù)制藥1一、酶在疾病預(yù)防和治療方面的應(yīng)用一、酶在疾病預(yù)防和治療方面的應(yīng)用n1 1、蛋白酶、蛋白酶n臨床上使用最早、用途最廣的藥用酶之臨床上使用最早、用途最廣的藥用酶之一。一。n消化劑消化劑，用于治療消化不良和食欲不振，用于治療消化不良和食欲不振，使用時(shí)常常與淀粉酶、脂肪酶等一起制使用時(shí)常常與淀粉酶、脂肪酶等一起制成復(fù)合酶制劑，以增加療效，片劑，可成復(fù)合酶制劑，以增加療效，片劑，可口服?？诜Ｉ锛夹g(shù)制藥1n

15、消炎劑消炎劑，對(duì)各種炎癥有很好的療效，對(duì)各種炎癥有很好的療效，它能分解一些蛋白質(zhì)和多肽，使炎癥它能分解一些蛋白質(zhì)和多肽，使炎癥部位的壞死組織溶解，增加組織的通部位的壞死組織溶解，增加組織的通透性，抑制浮腫，促進(jìn)病灶附近組織透性，抑制浮腫，促進(jìn)病灶附近組織積液的排出并抑制肉芽的形成，可口積液的排出并抑制肉芽的形成，可口服、外敷和肌肉注射。服、外敷和肌肉注射。生物技術(shù)制藥1n蛋白酶蛋白酶經(jīng)組織注射可治療高血壓，經(jīng)組織注射可治療高血壓，由于蛋白酶催化運(yùn)動(dòng)遲緩素原及胰由于蛋白酶催化運(yùn)動(dòng)遲緩素原及胰血管舒張素原的部分肽段水解生成血管舒張素原的部分肽段水解生成運(yùn)動(dòng)遲緩素和胰血管舒張素，從而運(yùn)動(dòng)遲緩素和胰血

16、管舒張素，從而使血壓下降。使血壓下降。生物技術(shù)制藥1n2 2、-淀粉酶淀粉酶n消化藥。消化藥。n3 3、脂肪酶、脂肪酶n消化劑。消化劑。n假單胞菌脂肪酶能分解血液中的低假單胞菌脂肪酶能分解血液中的低密度脂蛋白和乳糜微粒，可用于預(yù)密度脂蛋白和乳糜微粒，可用于預(yù)防和治療高血脂病。防和治療高血脂病。生物技術(shù)制藥14 4、右旋糖苷酶、右旋糖苷酶n水解右旋糖苷生產(chǎn)小分子產(chǎn)物，對(duì)水解右旋糖苷生產(chǎn)小分子產(chǎn)物，對(duì)齲齒有顯著的預(yù)防作用，可加到牙齲齒有顯著的預(yù)防作用，可加到牙膏和淑口水中。膏和淑口水中。生物技術(shù)制藥1n抗菌、消炎、鎮(zhèn)痛作用，作用于細(xì)胞壁，抗菌、消炎、鎮(zhèn)痛作用，作用于細(xì)胞壁，使其受到破壞，而使病原菌

17、、腐敗性細(xì)使其受到破壞，而使病原菌、腐敗性細(xì)菌等溶解死亡。菌等溶解死亡。5 5、溶菌酶、溶菌酶生物技術(shù)制藥16 6、超氧化物歧化酶、超氧化物歧化酶n抗氧化、抗輻射、抗衰老、保護(hù)機(jī)抗氧化、抗輻射、抗衰老、保護(hù)機(jī)體的體的DNADNA、蛋白質(zhì)和細(xì)胞膜免受超氧、蛋白質(zhì)和細(xì)胞膜免受超氧負(fù)離子的破壞。對(duì)紅斑狼瘡、皮膚負(fù)離子的破壞。對(duì)紅斑狼瘡、皮膚炎、結(jié)腸炎、白內(nèi)障、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、結(jié)腸炎、白內(nèi)障、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、氧中毒等疾病有顯著療效，對(duì)炎、氧中毒等疾病有顯著療效，對(duì)輻射有防護(hù)作用。輻射有防護(hù)作用。生物技術(shù)制藥1n治療乳糖缺乏癥，有些人或嬰兒腸道中治療乳糖缺乏癥，有些人或嬰兒腸道中缺乏乳糖酶，飲用含有乳糖的牛

18、奶等食缺乏乳糖酶，飲用含有乳糖的牛奶等食品時(shí)，由于不能分解乳糖，在腸道中，品時(shí)，由于不能分解乳糖，在腸道中，乳糖會(huì)因?yàn)榧?xì)菌分解而產(chǎn)生有機(jī)酸，刺乳糖會(huì)因?yàn)榧?xì)菌分解而產(chǎn)生有機(jī)酸，刺激腸道引起嘔吐。激腸道引起嘔吐。7 7、乳糖酶、乳糖酶生物技術(shù)制藥1n8 8、鏈激酶、鏈激酶n可催化纖維蛋白酶原，激活成纖維可催化纖維蛋白酶原，激活成纖維蛋白酶，將纖維蛋白水解，使血栓蛋白酶，將纖維蛋白水解，使血栓溶解。溶解。n9 9、尿激酶、尿激酶n溶解血栓。溶解血栓。生物技術(shù)制藥1二、固定化細(xì)胞法生產(chǎn)二、固定化細(xì)胞法生產(chǎn)6-6-氨基青霉烷酸氨基青霉烷酸n青霉素青霉素G G經(jīng)青霉素?；缸饔茫饨?jīng)青霉素?；缸饔?，水

19、解除去側(cè)鏈后的產(chǎn)物稱為除去側(cè)鏈后的產(chǎn)物稱為6-6-氨基青霉氨基青霉烷酸（烷酸（6-APA6-APA），也稱無(wú)側(cè)鏈青霉素。，也稱無(wú)側(cè)鏈青霉素。它是生產(chǎn)半合成青霉素的最基本原它是生產(chǎn)半合成青霉素的最基本原料。料。生物技術(shù)制藥16-氨基青霉烷酸氨基青霉烷酸（6-APA）生物技術(shù)制藥1技術(shù)技術(shù)路線路線n產(chǎn)青霉素?；府a(chǎn)青霉素酰化酶生物技術(shù)制藥1第五節(jié)第五節(jié) 酶工程研究進(jìn)展酶工程研究進(jìn)展n包括酶的修飾、酶的人工模擬、有包括酶的修飾、酶的人工模擬、有機(jī)相的酶反應(yīng)和基因工程酶的構(gòu)建。機(jī)相的酶反應(yīng)和基因工程酶的構(gòu)建。生物技術(shù)制藥1一、酶的化學(xué)修飾一、酶的化學(xué)修飾n1 1、目的和意義、目的和意義n天然酶的缺陷：

20、易于變性失活（酸、天然酶的缺陷：易于變性失活（酸、堿、有機(jī)溶劑、熱）；容易受產(chǎn)物和堿、有機(jī)溶劑、熱）；容易受產(chǎn)物和抑制劑的抑制；工業(yè)反應(yīng)要求的酸度抑制劑的抑制；工業(yè)反應(yīng)要求的酸度和溫度并不總是在酶反應(yīng)的最適酸度和溫度并不總是在酶反應(yīng)的最適酸度和溫度范圍內(nèi)；底物不溶于水，或酶和溫度范圍內(nèi)；底物不溶于水，或酶的米式常數(shù)過(guò)高；酶做為藥物在體內(nèi)的米式常數(shù)過(guò)高；酶做為藥物在體內(nèi)的半衰期較短等因素限制了酶制劑的的半衰期較短等因素限制了酶制劑的應(yīng)用。應(yīng)用。生物技術(shù)制藥1n酶的化學(xué)修飾酶的化學(xué)修飾：對(duì)酶在分子水平上：對(duì)酶在分子水平上用化學(xué)方法進(jìn)行改造，即在體外將用化學(xué)方法進(jìn)行改造，即在體外將酶分子通過(guò)人工方法

21、與一些化學(xué)基酶分子通過(guò)人工方法與一些化學(xué)基團(tuán)，特別是具有生物相容性的大分團(tuán)，特別是具有生物相容性的大分子進(jìn)行共價(jià)連接，從而改變酶分子子進(jìn)行共價(jià)連接，從而改變酶分子的酶學(xué)性質(zhì)的技術(shù)。的酶學(xué)性質(zhì)的技術(shù)。生物技術(shù)制藥1n目的目的：提高酶的穩(wěn)定性、降低或消除：提高酶的穩(wěn)定性、降低或消除酶分子的免疫原性（醫(yī)藥）。酶分子的免疫原性（醫(yī)藥）。n意義意義: :擴(kuò)大了酶制劑的應(yīng)用范圍，同時(shí)擴(kuò)大了酶制劑的應(yīng)用范圍，同時(shí)化學(xué)修飾法也是研究酶的活性中心性化學(xué)修飾法也是研究酶的活性中心性質(zhì)的重要手段。質(zhì)的重要手段。生物技術(shù)制藥12 2、常用化學(xué)修飾劑、常用化學(xué)修飾劑n要求：要求：n較大相對(duì)分子量；較大相對(duì)分子量；n良好

22、的生物相容性和水溶性；良好的生物相容性和水溶性；n分子表面有較多的反應(yīng)活性基團(tuán)；分子表面有較多的反應(yīng)活性基團(tuán)；修飾后酶的半衰期較長(zhǎng)。修飾后酶的半衰期較長(zhǎng)。生物技術(shù)制藥1常用修飾劑常用修飾劑 n糖及糖的衍生物糖及糖的衍生物：右旋糖苷、右旋糖苷：右旋糖苷、右旋糖苷硫酸酯，糖肽，葡聚糖凝膠，聚乳；硫酸酯，糖肽，葡聚糖凝膠，聚乳；n高分子多聚物高分子多聚物：聚乙二醇，聚乙烯醇；：聚乙二醇，聚乙烯醇；n生物大分子生物大分子：肝素，血漿蛋白質(zhì)，聚氨：肝素，血漿蛋白質(zhì)，聚氨基酸；基酸；n雙功能試劑雙功能試劑：戊二醛，二胺；：戊二醛，二胺；n其他其他：固定化酶載體，糖基化試劑，甲：固定化酶載體，糖基化試劑，甲

23、基化試劑，乙基化試劑和小分子有機(jī)化基化試劑，乙基化試劑和小分子有機(jī)化合物。合物。生物技術(shù)制藥13 3、修飾方法、修飾方法n（1 1）、修飾酶的功能基團(tuán)）、修飾酶的功能基團(tuán)n酶分子中可解離的基團(tuán)如氨基、羥酶分子中可解離的基團(tuán)如氨基、羥基、羧基、巰基等都可以修飾?；?、羧基、巰基等都可以修飾。如如脫氨基可消除酶分子表面氨基酸的脫氨基可消除酶分子表面氨基酸的電荷；通過(guò)碳二亞胺反應(yīng)，可以改電荷；通過(guò)碳二亞胺反應(yīng)，可以改變側(cè)鏈羧基的性質(zhì)；通過(guò)酰化反應(yīng)變側(cè)鏈羧基的性質(zhì)；通過(guò)?；磻?yīng)可改變側(cè)鏈羥基的性質(zhì)。可改變側(cè)鏈羥基的性質(zhì)。 生物技術(shù)制藥1n（2 2）、）、酶分子內(nèi)或分子間進(jìn)行交聯(lián)酶分子內(nèi)或分子間進(jìn)行交聯(lián)，

24、應(yīng)用某些雙功能試劑可將酶蛋白分子應(yīng)用某些雙功能試劑可將酶蛋白分子之間、亞基之間或分子內(nèi)部不同肽鏈之間、亞基之間或分子內(nèi)部不同肽鏈部分進(jìn)行共價(jià)交聯(lián)。部分進(jìn)行共價(jià)交聯(lián)。生物技術(shù)制藥1n（3 3）修飾酶的輔因子修飾酶的輔因子，可將輔因子，可將輔因子共價(jià)結(jié)合在酶分子上，或引入新的共價(jià)結(jié)合在酶分子上，或引入新的或修飾過(guò)的具有強(qiáng)反應(yīng)性的輔因子。或修飾過(guò)的具有強(qiáng)反應(yīng)性的輔因子。n（4 4）、）、酶與高分子化合物結(jié)合酶與高分子化合物結(jié)合，蛋，蛋白質(zhì)或多糖結(jié)合后可提高穩(wěn)定性。白質(zhì)或多糖結(jié)合后可提高穩(wěn)定性。生物技術(shù)制藥14 4、修飾酶的特性、修飾酶的特性n穩(wěn)定性提高、抗各類失活因子的能穩(wěn)定性提高、抗各類失活因子的

25、能力提高、抗原性消除、體內(nèi)半衰期力提高、抗原性消除、體內(nèi)半衰期延長(zhǎng)、最適酸度改變、酶化學(xué)性質(zhì)延長(zhǎng)、最適酸度改變、酶化學(xué)性質(zhì)改變，對(duì)組織分布能力改變。改變，對(duì)組織分布能力改變。生物技術(shù)制藥15 5、前景、前景n酶分子經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾后，并不是所酶分子經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾后，并不是所有的缺點(diǎn)都可以克服了，并且修飾有的缺點(diǎn)都可以克服了，并且修飾的結(jié)果難以預(yù)測(cè)，今后，應(yīng)選用更的結(jié)果難以預(yù)測(cè)，今后，應(yīng)選用更多的、合適的修飾方法，如使用基多的、合適的修飾方法，如使用基因工程法、蛋白質(zhì)工程法、人工模因工程法、蛋白質(zhì)工程法、人工模擬法和某些物理修飾法等，使酶的擬法和某些物理修飾法等，使酶的性質(zhì)進(jìn)一步改善。性質(zhì)進(jìn)一步改善。生物技術(shù)制藥1二、有機(jī)相的酶反應(yīng)二、有機(jī)相的酶反應(yīng)n有機(jī)相酶反應(yīng)有機(jī)相酶反應(yīng)指酶在具有有機(jī)溶劑存指酶在具有有機(jī)溶劑存在的介質(zhì)中所進(jìn)行的催化反應(yīng)。在的介質(zhì)中所進(jìn)行的催化反應(yīng)。n這是一種在極端條件（逆性環(huán)境）下這是一種在極端條件（逆性環(huán)境）下進(jìn)行的酶反應(yīng)，它可以改變某些酶的進(jìn)行的酶反應(yīng)，它可以改變某些酶的性