第十二章氨基酸類藥物2課時

1、氨基酸類藥物氨基酸類藥物一、概述一、概述1、氨基酸類藥物基本知識 氨基酸的類型、種類 天然蛋白質(zhì)的構(gòu)成氨基酸：20種、L型 氨基酸的理化性質(zhì) 特殊的波譜性質(zhì)：Trp、Phe、Tyr2、氨基酸及其衍生物的藥用、氨基酸及其衍生物的藥用氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)主要的成分，對維持機體蛋白質(zhì)的動態(tài)平衡有重要意義。 氨基酸的營養(yǎng)價值與疾病治療氨基酸的營養(yǎng)價值與疾病治療 消化道功能障礙者及手術(shù)后病人的營養(yǎng)物質(zhì)；賴氨酸對嬰兒鈣吸收有好處。 治療消化道疾病的氨基酸及其衍生物治療消化道疾病的氨基酸及其衍生物 谷氨酸 谷氨酰胺 乙酰谷酰胺鋁 維生素U及組氨酸鹽酸鹽 通過保護消化道黏膜或促進黏膜增生而達到防治胃及十二指腸潰

2、瘍的作用 甘氨酸及其鋁鹽 谷氨酸鹽酸鹽類 此外，甘氨酸及其鋁鹽還可中和過多胃酸，保護黏膜，用于治療胃酸過多癥及胃潰瘍等。通過調(diào)節(jié)胃液酸堿度實現(xiàn)其治療作用的，谷氨酸鹽酸鹽還可提供鹽酸及促進胃液分泌，治療胃液缺乏癥、消化不良及食欲不振 治療肝病的氨基酸及其衍生物治療肝病的氨基酸及其衍生物 治療肝病的氨基酸有：精氨酸鹽酸鹽、磷葡精氨酸、鳥氨酸、谷氨酸鈉、蛋氨酸、乙酰蛋氨酸、瓜氨酸、賴氨酸鹽酸鹽及天冬氨酸等 如：L-精氨酸、 L-鳥氨酸、 L-瓜氨酸用于治療外科、灼傷及肝功能不全所致高血氨癥； L-谷氨酸可用于治療肝性昏迷及肝性腦病等高血氨癥； 蛋氨酸、乙酰蛋氨酸用于治療慢性肝炎、肝硬化、脂肪肝、由藥

3、物及其它原因引起的肝障礙； L-天冬氨酸可用于治療慢性肝炎、肝硬化及高血氨癥。 治療腦及神經(jīng)系統(tǒng)疾病的氨基酸及其衍生物治療腦及神經(jīng)系統(tǒng)疾病的氨基酸及其衍生物該類藥物主要有：谷氨酸鈣鹽及鎂鹽、氫溴酸谷氨酸鈉、-酪氨酸、色氨酸、5-羥色氨酸、酪氨酸亞硫酸鹽及左旋多巴等。L-谷氨酸鈣鹽及鎂鹽谷氨酸鈣鹽及鎂鹽維持神經(jīng)肌肉正常興奮的作用，臨床上用于治療神經(jīng)衰弱及其官能癥、腦外傷、腦機能衰竭等；-酪氨酸酪氨酸是中樞神經(jīng)突觸的抑制性遞質(zhì)，能激活腦內(nèi)葡萄糖代謝，促進乙酰膽堿合成，恢復腦細胞功能并有中樞性降血壓作用，用于治療記憶障礙、語言障礙、腦外傷后遺癥、癲癇、肝昏迷抽搐及躁動等；L-色氨酸、色氨酸、5-羥色

4、氨酸羥色氨酸在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)?-羥色氨，臨床上L-色氨酸用于治療神經(jīng)分裂癥和酒精中毒，改善抑郁癥，防治糙皮癥； 5-羥色氨酸用于治療內(nèi)因性抑郁癥、失眠及偏頭疼。酪氨酸亞硫酸鹽酪氨酸亞硫酸鹽用于治療脊髓灰質(zhì)炎、結(jié)核性腦膜炎的急性期、神經(jīng)分裂癥、無力綜合癥及早老性精神病等。左旋多巴左旋多巴用于治療震顫麻痹癥及控制錳中毒的神經(jīng)癥狀。 用于腫瘤治療的氨基酸及其衍生物用于腫瘤治療的氨基酸及其衍生物有：偶氮絲氨酸、氯苯丙氨酸、磷乙天冬氨酸及重氮氧代正亮氨酸等偶氮絲氨酸偶氮絲氨酸用于治療急性白血病及柯杰金氏病。氯苯丙氨酸氯苯丙氨酸有止瀉及降溫作用，用于治療癌瘤綜合癥。磷乙天冬氨酸磷乙天冬氨酸是天凍氨酸轉(zhuǎn)化為氨

5、甲酰天凍氨酸的過渡態(tài)化合物的類似物，抑制嘧啶合成，用于治療B16黑色素瘤及Lewis肺癌。重氮氧代正亮氨酸重氮氧代正亮氨酸亦為谷氨酰胺抗代謝物，用于治療急性白血病。 其它氨基酸類藥物的臨床應用其它氨基酸類藥物的臨床應用 除了上述氨基酸的臨床應用外，其它許多氨基酸在臨床上亦有重要應用。如：胱氨酸和半胱氨酸胱氨酸和半胱氨酸有抗輻射損傷作用，并能促進造血功能、增加白細胞和促進皮膚損傷的修復，臨床上用于治療輻射損傷、重金屬中毒、肝炎及牛皮癬等。高半胱氨酸硫內(nèi)酯高半胱氨酸硫內(nèi)酯能促進核酸代謝及肝細胞再生，預防藥物中毒，有保肝作用，用于治療急性和慢性肝炎、肝性昏迷及脂肪肝。乙酰半胱氨酸乙酰半胱氨酸為呼吸道

6、黏液溶解劑，用于粘痰阻塞引起的呼吸困難及多種呼吸道疾病引起的咳痰困難，促進排痰。乙酰羥脯氨酸乙酰羥脯氨酸參與關(guān)節(jié)和腱的某些功能，用于治療皮膚病，促進傷口愈合，治療風濕性關(guān)節(jié)炎和結(jié)締組織疾患。賴乳清酸賴乳清酸對四氯化碳引起的肝損害有解毒作用，用于各種肝炎、肝硬化及高血壓癥。二、氨基酸類藥物的生產(chǎn)方法二、氨基酸類藥物的生產(chǎn)方法v目前，天然氨基酸的年總產(chǎn)量在數(shù)百萬噸，其中主要是谷氨酸、甲硫氨酸、賴氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸和胱氨酸等；主要用于醫(yī)藥、食品和化工行業(yè)。v氨基酸的生產(chǎn)方法主要有：天然蛋白質(zhì)水解法、發(fā)酵法、酶轉(zhuǎn)化法以及化學合成法等。v氨基酸及其衍生物類藥物主要是以20種氨基酸為原料經(jīng)酯化、?；?/p>

7、、取代及成鹽等化學反應或酶轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)。（20多種L-型氨基酸的生產(chǎn)方法參見書上表12-1）1、 水解法水解法基本原理：基本原理： 天然蛋白質(zhì)（如毛發(fā)、蠶絲等） 酸、堿或酶水解 分離純化 結(jié)晶得到各種氨基酸 目前用水解法生產(chǎn)的氨基酸有L-胱氨酸、L-精氨酸、L-亮氨酸、L-異亮氨酸、L-組氨酸、L-脯氨酸及L-絲氨酸。蛋白質(zhì)水解方法蛋白質(zhì)水解方法 有酸水解、堿水解和酶水解三種方法。有酸水解、堿水解和酶水解三種方法。 酸水解主要用酸水解主要用610M鹽酸或者鹽酸或者8M硫酸，硫酸，110120；水解；水解迅速、徹底；缺點是會破壞色氨酸、迅速、徹底；缺點是會破壞色氨酸、Ser、Tyr等，有消旋化等，

8、有消旋化；并有污染。；并有污染。 堿水解主要用堿水解主要用6M NaOH或者或者4MBa(OH)2，100 ；水解迅；水解迅速、徹底；缺點是含羥基和巰基的氨基酸會被破壞，有消旋速、徹底；缺點是含羥基和巰基的氨基酸會被破壞，有消旋化；工業(yè)上一般不采用?；?；工業(yè)上一般不采用。 酶水解：蛋白質(zhì)在一定條件（酶水解：蛋白質(zhì)在一定條件（pH和溫度）下經(jīng)蛋白水解酶和溫度）下經(jīng)蛋白水解酶作用分解成氨基酸和小肽的過程；此方法條件溫和、無需特作用分解成氨基酸和小肽的過程；此方法條件溫和、無需特殊設備、無消旋化；缺點是水解不徹底；工業(yè)上也很少用此殊設備、無消旋化；缺點是水解不徹底；工業(yè)上也很少用此法生產(chǎn)氨基酸。法生

9、產(chǎn)氨基酸。氨基酸分離方法氨基酸分離方法 有溶解度法、等電點沉淀法、特殊試劑沉淀法、吸附法和離子有溶解度法、等電點沉淀法、特殊試劑沉淀法、吸附法和離子交換法等。交換法等。 溶解度法：根據(jù)氨基酸的溶解度差異進行分離；如溶解度法：根據(jù)氨基酸的溶解度差異進行分離；如Cys-Cys、Tyr難溶于水，但難溶于水，但Tyr在熱水中能溶。在熱水中能溶。 特殊試劑沉淀法：主要是某些能與特定氨基酸形成沉淀的有機特殊試劑沉淀法：主要是某些能與特定氨基酸形成沉淀的有機或無機試劑。如鄰二甲苯或無機試劑。如鄰二甲苯-4-磺酸與磺酸與Leu形成沉淀，經(jīng)氨水處理又形成沉淀，經(jīng)氨水處理又的的Leu；His與與HgCl2形成沉淀

10、；形成沉淀；Arg與苯甲醛形成沉淀。與苯甲醛形成沉淀。 吸附法：利用吸附劑與氨基酸的吸附能力差異。如活性炭對吸附法：利用吸附劑與氨基酸的吸附能力差異。如活性炭對Phe、Tyr、Trp等的吸附力大于其它氨基酸。等的吸附力大于其它氨基酸。 離子交換法：利用離子交換劑與氨基酸之間吸附能力差異。因離子交換法：利用離子交換劑與氨基酸之間吸附能力差異。因為氨基酸在不同條件下帶不同電荷。為氨基酸在不同條件下帶不同電荷。氨基酸的精制方法氨基酸的精制方法 有結(jié)晶和重結(jié)晶法、溶解度法、結(jié)晶與溶解度結(jié)合法。 如Ala在稀乙醇或甲醇中溶解度小，pI為6.0，故可以在pH6.0時，用50%冷乙醇結(jié)晶或重結(jié)晶加以精制。

11、又如在沸水中Phe的溶解度大于Tyr100倍，故可以將混有少量Tyr的Phe先溶于沸水，過濾，再濃縮、結(jié)晶、乙醇洗滌，即可得到精制的Phe。水解法生產(chǎn)氨基酸的品種和工藝水解法生產(chǎn)氨基酸的品種和工藝Cys2的性質(zhì)的性質(zhì)：Mr 240.29；六角柱形晶體；分解點258-261；pI5.05；25D為-232o；水中溶解度小溶于無機酸和無機堿。工藝路線工藝路線：工藝過程工藝過程：水解：在水解罐中進行（見p272）中和：邊攪拌邊加30%工業(yè)堿，至pH4.8，沉淀、過濾，得粗品粗制：上述粗品溶于10M鹽酸，加熱、活性炭吸附，上清加堿中和至pH4.8，結(jié)晶，得粗品II精制、中和：再溶于鹽酸、活性炭吸附、氨

12、水中和、結(jié)晶（1）L-Cys2的制備：檢驗：檢驗：根據(jù)L-Cys2的性質(zhì)檢驗；含量測定含量測定： L-Cys2 溶于NaOH 加溴液氧化加鹽酸 置暗處10分鐘、冰浴3分鐘 加入KI溶液 硫代硫酸鈉溶液滴定（p273）注：每1ml0.1M溴液相當于2.403mg的L-Cys2（2）L-Leu的制備：L-Leu的性質(zhì)的性質(zhì)：片狀晶體；pI5.98；熔點293；能溶于水，難溶于乙醇，不溶于乙醚。工藝路線工藝路線：工藝過程工藝過程：水解、趕酸：鹽酸中回流水解血粉、減壓濃縮、加水稀釋、再減壓濃縮（反復幾次）趕酸；吸附、脫色：活性炭柱脫色并吸附；濃縮、沉淀與解析：減壓濃縮、加鄰二甲苯-4-磺酸沉淀L-Le

13、u，沉淀加水、加氨水中和至pH6-8、70-80保溫解析，得L-Leu粗品；精制：粗品溶于熱水、加活性炭脫色、上清結(jié)晶，得L-Leu成品。檢驗檢驗：根據(jù)性質(zhì)鑒定。含量測定含量測定：電位定量滴定法（用高氯酸滴定） 注：1ml 0.1M高氯酸相當于13.12mgL-Leu。2、 發(fā)酵法發(fā)酵法基本原理與過程：基本原理與過程：（1）基本原理：）基本原理：發(fā)酵發(fā)酵：工業(yè)上，發(fā)酵就是微生物純種培養(yǎng)過程，實質(zhì)上是利用微生物細胞中酶的作用，將培養(yǎng)基中有機物轉(zhuǎn)化為細胞或其它有機物的過程，有厭氧和好氧之分，氨基酸發(fā)酵屬于好氧的不完全氧化過程。初生氨基酸和次生氨基酸初生氨基酸和次生氨基酸：（p393）大多數(shù)氨基酸均

14、可以通過以初生氨基酸為原料的微生物轉(zhuǎn)化作用而產(chǎn)生。氨基酸發(fā)酵法有廣義與狹義之分氨基酸發(fā)酵法有廣義與狹義之分：狹義是指通過特定微生物在以糖為碳源、以氨或尿素為氮源以及其它成分的培養(yǎng)基中生長，直接產(chǎn)生氨基酸的方法；廣義者是指除直接發(fā)酵法外，還包括其它的發(fā)酵法；如添加前體發(fā)酵法及酶轉(zhuǎn)化技術(shù)生產(chǎn)氨基酸法等。（2）發(fā)酵法的基本過程：）發(fā)酵法的基本過程：基本過程包括：基本過程包括：配制培養(yǎng)基與滅菌處理、菌種誘變與選育、菌種培養(yǎng)、滅菌及配制培養(yǎng)基與滅菌處理、菌種誘變與選育、菌種培養(yǎng)、滅菌及接種發(fā)酵、產(chǎn)品提取及分離純化、產(chǎn)品鑒定等步驟。接種發(fā)酵、產(chǎn)品提取及分離純化、產(chǎn)品鑒定等步驟。v 工業(yè)發(fā)酵中：工業(yè)發(fā)酵中：

15、 碳源主要來自淀粉水解糖、糖蜜、甘薯粉、甲醇、乙醇及石碳源主要來自淀粉水解糖、糖蜜、甘薯粉、甲醇、乙醇及石油醚等；氮源一般是硫酸銨、尿素或豆餅水解液等；油醚等；氮源一般是硫酸銨、尿素或豆餅水解液等；v 氨基酸發(fā)酵中菌種主要是細菌，其次是酵母菌等。氨基酸發(fā)酵中菌種主要是細菌，其次是酵母菌等。v 氨基酸發(fā)酵方式主要是液體通風深層培養(yǎng)法，設備主要是發(fā)氨基酸發(fā)酵方式主要是液體通風深層培養(yǎng)法，設備主要是發(fā)酵罐。發(fā)酵結(jié)束后，離心除去菌體，上清用于提取、分離純化酵罐。發(fā)酵結(jié)束后，離心除去菌體，上清用于提取、分離純化和精制有關(guān)氨基酸。和精制有關(guān)氨基酸。發(fā)酵法生產(chǎn)的氨基酸品種及工藝：發(fā)酵法生產(chǎn)的氨基酸品種及工藝

16、： 目前，絕大多數(shù)氨基酸都可以通過氨基酸發(fā)酵法生產(chǎn)；但缺點是產(chǎn)物濃度低、設備投資大、工藝管理要求嚴格、生產(chǎn)周期長、成本高。因此，現(xiàn)在大多數(shù)氨基酸都采用蛋白質(zhì)水解法獲得。這里僅以L-Ile和L-Lys為例加以說明此類工藝。L-Ile的發(fā)酵法工藝：的發(fā)酵法工藝：工藝過程說明工藝過程說明v 菌種培養(yǎng)：菌種培養(yǎng)：一級種子培養(yǎng)基組成為葡萄糖2%、尿素0.3%、玉米漿2.5%、豆餅水解液0.1%，pH6.5；二級種子培養(yǎng)基為在一級培養(yǎng)基中加入菜子油0.4%。 一級種子培養(yǎng)：一級種子培養(yǎng)：在1L三角瓶中加200ml培養(yǎng)基，接種一環(huán)牛肉膏斜面菌種，30、搖床105rpm培養(yǎng)16h； 二級種子培養(yǎng)：二級種子培養(yǎng)

17、：接種量3.5%，培養(yǎng)8h；可以如此逐級放大至足夠量用以發(fā)酵。v 滅菌、發(fā)酵：滅菌、發(fā)酵：發(fā)酵培養(yǎng)液組成是硫酸銨4.5%、豆餅水解液0.4%、玉米漿2%、碳酸鈣4.5%、pH7.2、淀粉水解還原糖初糖濃度為11.5%。在5M3的發(fā)酵罐中加入3噸發(fā)酵培養(yǎng)基，加熱到118-120，維持壓力為1.1105Pa，滅菌30min，立即通冰鹽水冷卻至25；按1%接入菌種，維持180轉(zhuǎn)/min的攪拌速度，升溫至30-31，以0.2L/min.L通氣量發(fā)酵60h，在24-50h之間不斷補加尿素至0.6、氨水至0.27。v 除菌體、酸化：除菌體、酸化：發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液加熱至100并維持10min，冷卻過濾，濾

18、液加工業(yè)硫酸和草酸至pH3.5，過濾沉淀。v 離子交換、吸附分離：離子交換、吸附分離：上清用H+-732離子交換樹脂柱子吸附分離。v 濃縮趕氨：濃縮趕氨：合并pH3-12的洗脫液，70-80減壓蒸餾，濃縮至粘稠狀，加去離子水至原體積的1/4，再濃縮至粘稠狀；如此反復幾次。v 脫色、濃縮、中和：脫色、濃縮、中和：濃縮物加去離子水至原體積的1/4，攪勻，用鹽酸調(diào)pH3.5，加1%活性炭，70攪拌脫色1h。濾除活性炭，減壓濃縮至適當體積，用氨水調(diào)pH6.0，5沉淀，過濾抽干，105烘干，得L-Ile粗品。v 精制、烘干：精制、烘干：每10kg粗品加8L濃鹽酸、20L去離子水，加熱至80，攪拌溶解，加

19、10kg氯化鈉至飽和，加工業(yè)堿液調(diào)pH10.5，過濾，濾液用酸調(diào)pH1.5，5過夜，過濾；沉淀加80L去離子水，80攪拌溶解，加適量NaCl和1%活性炭，70攪拌脫色1h，過濾，濾液減壓濃縮到適當濃度，用氨水調(diào)pH6.0，5放置結(jié)晶；收集晶體，抽干，105烘干，得L-Ile成品。v 檢驗：檢驗：L-Ile產(chǎn)品應為菱形葉片狀或片狀晶體，含量應為98.5%-101.5% .v 作用與用途：作用與用途：（略）L-Lys的發(fā)酵工藝的發(fā)酵工藝(p394)：工藝過程說明工藝過程說明v 菌種培養(yǎng)：菌種培養(yǎng)：菌種為北京棒狀桿菌AS1.563。斜面培養(yǎng)基組分為葡萄糖0.5%、牛肉膏1%、蛋白胨0.5%、瓊脂2%

20、、pH7。種子培養(yǎng)基組分為葡萄糖2%、磷酸二氫鉀0.1%、硫酸鎂0.05%、硫酸銨0.4%、玉米漿2%、毛發(fā)水解液1%、pH6.8-7.0，Ca2CO30.5%。培養(yǎng)類似L-Ile。v 滅菌、發(fā)酵：滅菌、發(fā)酵：發(fā)酵培養(yǎng)液組分為淀粉水解液13.5%、磷酸二氫鉀0.1%、硫酸鎂0.05%、硫酸銨0.4%、玉米漿1%、毛發(fā)水解液1%、甘蔗糖蜜2%、pH6.7，滅菌前加甘油醚1L。在5M3發(fā)酵罐中投3噸培養(yǎng)基，1.01105Pa下加熱到118-120滅菌30min，立即通入冰鹽水冷卻至30 ，按10%體積比接種，以1：0.6通氣量于30發(fā)酵42-51h，攪拌速度為180轉(zhuǎn)/min。v 發(fā)酵液處理：發(fā)酵

21、液處理：發(fā)酵結(jié)束后，離心除菌體，上清加熱至80，濾除沉淀，濾液經(jīng)HCl酸化過濾后，上清備用。v 離子交換：離子交換：上清以10L/min流進銨-型732離子交換柱，至流出液pH5.0，表明L-Lys已吸附至飽和，洗柱子，然后用2M氨水以6L/min流速洗脫，分部收集洗脫液。v 濃縮結(jié)晶：濃縮結(jié)晶：將上述洗脫液（pH8-14）濃縮至一定濃度，用鹽酸調(diào)pH4.9，再減壓濃縮至一定濃度，5 放置結(jié)晶過夜，得L-Lys粗品。v 精制：精制：將上述粗品加至1體積的去離子水中，于50攪拌溶解，加適量活性炭于60保溫脫色1h，趁熱過濾，濾液冷卻后于50結(jié)晶過夜，濾取晶體、80烘干，得L-Lys鹽酸鹽成品。v

22、 檢驗：檢驗：應為白色或類白色結(jié)晶粉末，無臭，含量應在98.5-101.5%（見p396 ）v 作用與用途：作用與用途：（p396）3、酶轉(zhuǎn)化法、酶轉(zhuǎn)化法(p396)（1 1）基本原理及過程）基本原理及過程 酶轉(zhuǎn)化法也叫酶工程技術(shù)，在特定酶的作用下使某些化合物轉(zhuǎn)化成相應氨基酸的技術(shù)。如在L-Trp合成酶催化下使吲哚和L-Ser合成L-Trp；在天冬氨酸酶催化下使富馬酸和銨鹽生成L-Asp；等等。 基本過程是：基本過程是：利用化學合成法、生物合成法或天然存在的氨基酸前體為原料，同時培養(yǎng)具有相應酶的微生物、植物或動物細胞，然后將酶或細胞進行固定化處理，再將固定化酶或細胞裝填于適當反應器中制成所謂“

23、生物反應器”，加入相應反應底物合成特定氨基酸，反應液經(jīng)分離純化即得到相應氨基酸。酶工程法與直接發(fā)酵法相比，反應本質(zhì)相同（都是酶轉(zhuǎn)化反應）；但前者為單酶或多酶的高密度轉(zhuǎn)化，后者是多酶低密度轉(zhuǎn)化。不過，酶工程技術(shù)工藝簡單、產(chǎn)物濃度高、轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)效率高、副產(chǎn)物少、可連續(xù)操作、節(jié)省能源和勞務。（2 2）酶轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)的氨基酸品種和工藝：）酶轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)的氨基酸品種和工藝：酶轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)的氨基酸：酶轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)的氨基酸：目前已有十多種氨基酸可以用酶工程法生產(chǎn)制備；如L-Asp、L-Ala、L-Ser、L-Thr、L-瓜氨酸等，以及DL-氨基酸的拆分。酶工程法工藝：酶工程法工藝：以L-Asp和L-Ala為例，說

24、明酶工程技術(shù)在藥用氨基酸工業(yè)中的應用。L-AspL-Asp和和L-AlaL-Ala的性質(zhì)的性質(zhì)：（略）L-AspL-Asp和和L-AlaL-Ala的酶轉(zhuǎn)化反應：的酶轉(zhuǎn)化反應：工藝路線工藝路線(397)：工藝過程：工藝過程：v 菌種培養(yǎng)菌種培養(yǎng)：大腸桿菌的培養(yǎng)，斜面培養(yǎng)基為普通肉汁，搖瓶培養(yǎng)基為（%）：玉米漿7.5、反丁烯二酸2.0、MgSO4.7H2O 0.02、氨水調(diào)pH6.0，煮后過濾；500ml三角瓶中裝培養(yǎng)基50-100ml，接種后37、250rpm過夜培養(yǎng)，逐級放大至1000-2000L，用1M鹽酸調(diào)pH5.0，升溫到45保溫1h，離心收集菌體，備用。真菌類過程相似（p280）v 細

25、胞固定細胞固定：E.coli細胞的固定，取濕菌體20kg，加生理鹽水攪勻，保溫至40，再加40保溫的12%的明膠溶液及1%戊二醛溶液，充分攪拌均勻，放置冷卻凝固，再浸于0.25%戊二醛溶液中；于5過夜后，切成3-5mm的立方小塊，浸于0.25%戊二醛溶液中5 過夜、蒸餾水充分洗滌，濾干得含天冬氨酸酶的固定化E.coli，備用。假單胞菌體固定（固定含L-天冬氨酸-脫羧酶細胞，見p280，自己看看）v 生物反應堆的制備生物反應堆的制備：將固定好的含有相應酶的菌體細胞裝填于一定的床式反應器中，制成相應的生物反應堆。v 轉(zhuǎn)化反應：轉(zhuǎn)化反應：將反應底物延胡索酸（1M、保溫37 ，含1mM MgCl2，p

26、H8.5）按一定流速流過反映器I，使轉(zhuǎn)化率達到最大（95%），轉(zhuǎn)化液用于分離純化L-Asp。轉(zhuǎn)化液也可以進一步進入反反應器II，同時加入磷酸吡哆醛（0.1mM），并調(diào)pH6.0，保溫37，反應轉(zhuǎn)化為L-Ala。v 產(chǎn)品純化與精制：產(chǎn)品純化與精制：轉(zhuǎn)化液 調(diào)pH2.8 5過夜結(jié)晶 濾干、烘干 粗品 溶于稀氨水 活性炭脫色 過濾 上清結(jié)晶過濾、烘干 成品L-Asp （丙氨酸的過程自己看看，p397）v 檢驗：檢驗：根據(jù)相應氨基酸的性質(zhì)進行檢驗；含量測定法多用滴定法v 作用與用途：（略）作用與用途：（略）酶拆分制備酶拆分制備L-Phe：v L-Phe的性質(zhì)：的性質(zhì)：（略）（略）v 拆分原理：拆分原理

27、：DL-Phe與醋酸酐反應生成乙酰-DL-Phe，而氨基?；改軐Ｒ恍缘厮釧c-L-Phe的酰胺鍵生成L-Phe，但不水解Ac-D-Phe酰胺鍵；因此就可以拆分DL-Phe了。另外，Ac-D-Phe可以再經(jīng)消旋化生成Ac-DL-Phe，再拆分；如此反復，即可將DL-Phe全部轉(zhuǎn)化為L-Phe，具體過程可描述如下：v 工藝路線：工藝路線：v 工藝過程：工藝過程： 固定化氨基酰化酶的制備：固定化氨基?；傅闹苽洌号囵B(yǎng)40-50h的米曲擴大曲用6倍量去離子水兩次抽提，過濾、濾液用NaOH調(diào)pH6.7-7.0，按100L加1kg已處理的濕DEAE-SephadexA-50的比例混合，于0-4攪拌4-

28、5h，濾取凝膠，依次用去離子水、0.1M醋酸鈉、0.01M pH7.0磷酸緩沖液洗滌3-4次，濾干即得固定化氨基酰化酶，備用。 AC-DL-Phe的制備的制備：將DL-Phe、冰醋酸及醋酸酐按1：7：1的比例加入反應釜中，90反應4-5h，回收醋酸，濃縮液加一定量去離子水，再濃縮至一定體積，冷卻結(jié)晶，濾取晶體于60真空干燥得Ac-DL-Phe。 酶水解：在1kL反應罐中加700L 0.1M Ac-DL-Phe鈉鹽溶液，攪拌下滴加6M HCl至pH6.7-7.0，加15-20kg固定化氨基酰化酶，50反應4-5h，過濾，濾液用于分離L-Phe，固定化酶可循環(huán)再用。 分離純化：濾液用6M HCl調(diào)

29、pH4.8-5.1，減壓濃縮至35升，于0結(jié)晶；冷乙醇洗晶體三次，抽濾、烘干得粗品。結(jié)晶濾液中的Ac-D-Phe可消旋再轉(zhuǎn)化。 精制：粗品 溶于100去離子水 活性炭脫色 熱濾、濾液結(jié) 晶 冷乙醇洗滌抽干、烘干 母液可重結(jié)晶 Ac-D-Phe的消旋：的消旋：將上述含有Ac-D-Phe的洗滌液和結(jié)晶母液合并、濃縮后緩緩加入醋酸干，在25-45攪拌反應30min，冷卻至室溫，放置6h后用弄鹽酸調(diào)pH1.5-2.0，5結(jié)晶過夜，濾取結(jié)晶，用去離子水洗滌3-5次，抽干，40 真空干燥即得Ac-D-Phe。用于拆分。v 檢驗、作用與用途：（略）4、化學合成法、化學合成法（1）基本原理與過程：）基本原理與

30、過程：以-鹵代羧酸、醛類、甘氨酸衍生物、異氰酸鹽、乙酰氨基丙二酸二乙酯、鹵代烴、 -酮酸及某些氨基酸為原料，經(jīng)氨解、水解、縮合、取代和氫化還原等化學反應合成-氨基酸的方法稱為氨基酸的化學合成法氨基酸的化學合成法。有一般合成法和不對稱合成法兩大類，前者產(chǎn)物均為DL-型氨基酸，后者產(chǎn)物為L-型氨基酸。（2）化學合成法生產(chǎn)的氨基酸品種和工藝：）化學合成法生產(chǎn)的氨基酸品種和工藝：目前采用此方法合成的氨基酸主要有Gly、DL-Met、DL-Ala，此外，尚有DL-Trp、L-Pro、L-Thr等。下面主要介紹L-Pro和L-Thr的化學合成及分離純化工藝v L-Pro的制備：的制備： L-Pro的結(jié)構(gòu)與

31、性質(zhì)：（略）的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：（略） 合成路線：合成路線：L-Glu與乙醇縮合成L-谷氨酸-乙酯，后者經(jīng)硼氫化鉀還原即得L-Pro。v 工藝路線：工藝路線：v 工藝過程：工藝過程： L-谷氨酸的酯化：谷氨酸的酯化：無水乙醇100L與L-Glu 15kg投入200L反應罐中，冷卻至0，攪拌下滴加濃硫酸8.1L， 0攪拌反應1h，再升溫至25攪拌1h，加三乙胺至pH8.0-8.5，攪拌1h，產(chǎn)生白色沉淀。降溫至5過濾。沉淀用50L 95%乙醇洗滌，濾取沉淀，50真空干燥得L-谷氨酸-乙酯。 L-谷氨酸谷氨酸-乙酯的還原：乙酯的還原：用KBH4還原，即得L-Pro粗品。 沉淀：沉淀：粗品溶于去離子水中，

32、用五氯酚乙醇溶液沉淀，過濾、冰水洗滌，抽干、100烘干得復鹽。 解析與精制：解析與精制：上述濾液加3%氨水20L，攪拌7-8h，冷至0過濾，沉淀用少量冰水洗滌，抽干。合并洗液和濾液，減壓濃縮近干，加10L去離子水溶解、過濾；濾液用活性炭脫色、過濾，濾液用乙醚萃取，水層濃縮至干，無水乙醇洗滌，抽干。第三步的沉淀加無水乙醇攪勻，再加乙醚，濾取沉淀，真空抽去乙醚，80 烘干即得L-Pro。v 檢驗、作用與用途：（略）檢驗、作用與用途：（略）三、氨基酸輸液三、氨基酸輸液氨基酸輸液：氨基酸輸液：多種結(jié)晶L-氨基酸依特定比例混合制成的靜脈內(nèi)輸注液叫做氨基酸輸液氨基酸輸液。q 氨基酸輸液可直接注入進食不足者

33、的血液中，促進蛋白質(zhì)、酶及肽類激素的合成，提高血漿蛋白濃度和組織蛋白含量，維持氮平衡，調(diào)節(jié)機體正常代謝。q 現(xiàn)已有含氨基酸數(shù)目為11、14、18、20種等多種輸液類型，氨基酸濃度分別有3%、5%、9%、10%及12%等多種規(guī)格。q 有些氨基酸輸液還加入山梨酸、木糖、維生素、Na+、K+、Ca2+或Mg2+等成分，以補充能量，提高氨基酸的利用率及其營養(yǎng)價值。（1）氨基酸輸液的組成與要求：）氨基酸輸液的組成與要求： 輸入人體的氨基酸種類、數(shù)量及比例需符合機體要求，否則利用輸入人體的氨基酸種類、數(shù)量及比例需符合機體要求，否則利用度下降，還會引起代謝失調(diào)、拮抗及中毒等代謝并發(fā)癥。因此，所供度下降，還會引起代謝失調(diào)、拮抗及中毒等代謝并發(fā)癥。因此，所供氨基酸除了質(zhì)量要合格外，尚需根據(jù)組方原理確定氨基酸的比例及組氨基酸除了質(zhì)量要合格外，尚