第四章氨基酸類藥物ppt課件

1、第四章第四章 氨基酸類藥物氨基酸類藥物Contents氨基酸的結構氨基酸的結構1氨基酸的分類氨基酸的分類2氨基酸的性質氨基酸的性質3氨基酸在醫(yī)藥中的應用氨基酸在醫(yī)藥中的應用4氨基酸類藥物的生產氨基酸類藥物的生產5CHCHCO2-NH3+H3CH3C纈氨酸纈氨酸（-氨基酸）氨基酸）RCHCOO-NH3+1 1 氨基酸的結構氨基酸的結構氨基酸氨基酸amino acid） 蛋白質的基本結構單元蛋白質的基本結構單元*HCHNH3+CO2-甘氨酸甘氨酸NHHCO2-+脯氨酸脯氨酸（-亞氨基酸）亞氨基酸）*20種編碼氨基酸種編碼氨基酸名名 稱稱英文三字母英文三字母英文單字母英文單字母中文縮寫中文縮寫結構式

2、（偶極離子）結構式（偶極離子）pI非極性氨基酸非極性氨基酸甘氨酸甘氨酸GlyG甘甘5.97丙氨酸丙氨酸AlaA丙丙6.02亮氨酸亮氨酸LeuL亮亮5.98異亮氨酸異亮氨酸IleI異亮異亮6.02纈氨酸纈氨酸ValV纈纈5.97HCHNH3+CO2-CH3CHNH3+CO2-CHCH2CHCO2-NH3+H3CH3CCH CHCO2-NH3+H3CCH2CH3CH CHCO2-NH3+H3CH3C名名 稱稱英文三字母英文三字母英文單字母英文單字母中文縮寫中文縮寫結構式（偶極離子）結構式（偶極離子）pI脯氨酸脯氨酸ProP脯脯6.48苯丙氨酸苯丙氨酸PheF苯苯5.48甲硫氨酸甲硫氨酸MetM甲硫

3、甲硫5.75非電離的極性氨基酸非電離的極性氨基酸絲氨酸絲氨酸SerS絲絲5.68谷氨酰胺谷氨酰胺GlnQ谷酰谷酰5.65蘇氨酸蘇氨酸ThrT蘇蘇5.60半胱氨酸半胱氨酸CysC半胱半胱5.07NHHCO2-+CH2CHCO2-NH3+CH3SCH2CH2CHCO2-NH3+HO CH2CHCO2-NH3+CCH2CH2CHCO2-NH3+H2NOCH CHCO2-NH3+OHCH3HS CH2CHCO2-NH3+名名 稱稱英文三字母英文三字母英文單字母英文單字母中文縮寫中文縮寫結構式（偶極離子）結構式（偶極離子）pI天冬酰胺天冬酰胺AsnN天酰天酰5.41酪氨酸酪氨酸TyrY酪酪5.66色氨酸

4、色氨酸TrpW色色5.89酸性氨基酸酸性氨基酸天冬氨酸天冬氨酸AspD天天2.98谷氨酸谷氨酸GluE谷谷3.22CH2CHCO2-NH3+HONHCH2CHCO2-NH3+CCH2CHCO2-NH3+OHOCH2CHCO2-NH3+CH2COHOCCH2CHCO2-NH3+H2NO名名 稱稱英文三字母英文三字母英文單字母英文單字母中文縮寫中文縮寫結構式（偶極離子）結構式（偶極離子）pI堿性氨基酸堿性氨基酸賴氨酸賴氨酸LysK賴賴9.74精氨酸精氨酸ArgR精精10.76組氨酸組氨酸HisH組組7.59NNHCH2CHCO2-NH3+H3NCH2CH2CH2CH2CHCO2-NH2+H2NCN

5、HCH2CH2CH2CHCO2-NH2NH2+必需氨基酸：亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、必需氨基酸：亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、色氨酸、賴氨酸賴氨酸2 氨基酸的分類氨基酸的分類 根據氨基酸的帶電狀況分為酸性、中性及根據氨基酸的帶電狀況分為酸性、中性及堿性氨基酸三類。堿性氨基酸三類。 依依R基團分：脂肪族氨基酸、芳香族氨基基團分：脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸及雜環(huán)氨基酸三類酸及雜環(huán)氨基酸三類 其中組氨酸、色氨酸、脯氨酸及羥脯氨酸為其中組氨酸、色氨酸、脯氨酸及羥脯氨酸為雜環(huán)氨基酸，雜環(huán)氨基酸， 酪氨酸及苯丙氨酸為芳香族氨基酸，酪氨酸及苯丙氨酸

6、為芳香族氨基酸， 其余均為脂肪族氨基酸。其余均為脂肪族氨基酸。3 氨基酸的性質氨基酸的性質3.1 物理通性物理通性 天然氨基酸純品均為白色結晶性粉末；天然氨基酸純品均為白色結晶性粉末； 熔點及分解點均在熔點及分解點均在200以上；以上； 在有機溶劑中溶解度一般較?。辉谟袡C溶劑中溶解度一般較??； 均為兩性電解質，各有一定等電點。除甘氨均為兩性電解質，各有一定等電點。除甘氨酸外都有旋光性。酸外都有旋光性。 氨基酸能使水的介電常數增高，而一般的有氨基酸能使水的介電常數增高，而一般的有機化合物乙醇、丙酮等卻使水的介電常數降低。機化合物乙醇、丙酮等卻使水的介電常數降低。化學通性：化學通性：氨基酸的氨基具

7、有伯胺氨基的一切性質如與亞硝酸氨基酸的氨基具有伯胺氨基的一切性質如與亞硝酸反應、?；?、烴基化、形成席夫堿、脫氨）反應、?；?、烴基化、形成席夫堿、脫氨）羧基具有羧酸羧基的性質如成鹽成堿、成酰氯、脫羧基具有羧酸羧基的性質如成鹽成堿、成酰氯、脫羧、疊氮化）羧、疊氮化）氨基酸還有一部分是兩者共同參加的反應茚三酮反氨基酸還有一部分是兩者共同參加的反應茚三酮反應、應、 成肽反應）成肽反應）3.2 化學性質化學性質特殊基團反應：特殊基團反應：酪氨酸的酚羥基可產生米倫反應與福林酪氨酸的酚羥基可產生米倫反應與福林- -達尼斯達尼斯反應；反應；精氨酸的胍基產生坂口反應；精氨酸的胍基產生坂口反應；色氨酸的吲哚基與芳

8、醛產生紅色反應；色氨酸的吲哚基與芳醛產生紅色反應；組氨酸的咪唑基產生組氨酸的咪唑基產生PaulyPauly反應；反應；苯丙氨酸硝化后于堿性條件下產生桔黃色反應；苯丙氨酸硝化后于堿性條件下產生桔黃色反應；Q 胱氨酸及半胱氨酸經酸或堿破壞后可與醋酸鉛產胱氨酸及半胱氨酸經酸或堿破壞后可與醋酸鉛產生鉛黑反應；生鉛黑反應；Q 半胱氨酸在堿性條件下與亞硝基鐵氰化鈉反應生半胱氨酸在堿性條件下與亞硝基鐵氰化鈉反應生成紫紅色化合物。成紫紅色化合物。Q 色氨酸、苯丙氨酸及酪氨酸均有特征紫外吸收光色氨酸、苯丙氨酸及酪氨酸均有特征紫外吸收光譜，色氨酸最大吸收波長為譜，色氨酸最大吸收波長為279nm，苯丙氨酸為，苯丙氨

9、酸為259nm，酪氨酸為，酪氨酸為278nm。但構成天然蛋白質的。但構成天然蛋白質的20種種氨基酸在可見光區(qū)均無吸收。氨基酸在可見光區(qū)均無吸收。 3.2.1 氨基酸的酸堿兩性和等電點氨基酸的酸堿兩性和等電點RCNH3+COO-H（）pH = pI等電點等電點RCNH3+COOHHOH -H+（）pH pI陰離子陰離子3.2.2 -氨基參加的反應氨基參加的反應（1） 與亞硝酸反應脯氨酸除外）RCHCOO-NH3+HNO2RCHCOOHOHN2H2O+用途：用于氨基酸定量和蛋白質水解程度的測定用途：用于氨基酸定量和蛋白質水解程度的測定（2與?；噭┓磻c?；噭┓磻猂1CXO+ H2NCHCOO-

10、R2X=-Cl, OH,-OCOROH-CHCOO-R2R1CHNO用途：用于多肽和蛋白質的人工合成中氨基的保護用途：用于多肽和蛋白質的人工合成中氨基的保護試劑，保護氨基以及肽鏈的氨基端測定等。試劑，保護氨基以及肽鏈的氨基端測定等。（3烴基化反應親核取代反應）烴基化反應親核取代反應）用途：鑒定多肽用途：鑒定多肽N-N-端氨基酸的重要方法端氨基酸的重要方法（4形成席夫堿反應形成席夫堿反應pK2 H+COO-CH2NH2COO-CH2NH3+C O O-C H2N H C H2O HH C H OHCHOCOO-CH2NH(CH2OH)2用途：測定氨基酸的濃度用途：測定氨基酸的濃度（5脫氨基反應脫

11、氨基反應RCHCOO-NH3+RCHCOO-O+NH4+用途：氨基酸脫氫酶和轉氨酶催化的反應用途：氨基酸脫氫酶和轉氨酶催化的反應-OOCCH2CH2CHCOO-NH3+NAD+H+NADH + -OOCCH2CH2CCOO-NHH2O+- H2OHOOCCH2CH2CCOOHO+NH3-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸L-谷氨酸脫氫酶3.2.3 -羧基參加的反應羧基參加的反應（1成鹽和成酯反應成鹽和成酯反應R2OH+RCHCOO-NH3+ H2ORCHCOOR2NH2.HCl用途：當氨基酸的羧基變成甲酯、乙酯或鈉鹽后，用途：當氨基酸的羧基變成甲酯、乙酯或鈉鹽后，羧基的化學反應性能即被掩蔽或者說羧基

12、被保護，羧基的化學反應性能即被掩蔽或者說羧基被保護，而氨基的化學反應性能得到加強或氨基被活化。而氨基的化學反應性能得到加強或氨基被活化?？菰?、回流、HCl（2成酰氯反應成酰氯反應PCl3, PCl5 or SOCl2RCHCOO-NHPGRCH COClNHPG用途：氨基首先保護，是氨基酸羧基活化的一個用途：氨基首先保護，是氨基酸羧基活化的一個重要反應，使它容易與另一個氨基酸的氨基結合，重要反應，使它容易與另一個氨基酸的氨基結合，多肽合成中常用。多肽合成中常用。（3脫羧基反應脫羧基反應CO2+H+RCH2NH2RCHCOO-NH3+用途：脫羧酶催化的反應。用途：脫羧酶催化的反應。NNHCH2C

13、HCOO-NH3+脫羧酶NNHCH2CH2NH2CO2+組氨酸組氨酸組胺組胺（4疊氮反應疊氮反應RCH CO O CH3N H PGRCH COONHNH2NHPGCH3OHNH2NH2RCH CON3N HPGHN O3H2O,N2用途：氨基酸的氨基通過?；右员Ｗo，羧基經酯用途：氨基酸的氨基通過?；右员Ｗo，羧基經酯化轉變?yōu)榧柞?，然后與肼和亞硝酸反應即變成疊氮化轉變?yōu)榧柞?，然后與肼和亞硝酸反應即變成疊氮化物。此反應使氨基酸的羧基活化。氨基酸疊氮化化物。此反應使氨基酸的羧基活化。氨基酸疊氮化合物常用于肽的人工合成。合物常用于肽的人工合成。OOOHOH2H3NCHCOO-R+OOHNOOCO2

14、3H2O+RCHO羅曼紫藍紫色）羅曼紫藍紫色）茚三酮茚三酮脯氨酸脯氨酸 黃色黃色茚三酮茚三酮3.2.4 -氨基和氨基和-羧基共同參加的反應羧基共同參加的反應用途：常用于氨基酸的定性或定量分析。用途：常用于氨基酸的定性或定量分析。（1茚三酮反應茚三酮反應（2成肽反應成肽反應H2NCR1HCOHOH NHCCOOHR2H+H2ONHCCOOHR2HH2NCR1HCO-肽鍵用途：是多肽和蛋白質生物合成的基本反應。用途：是多肽和蛋白質生物合成的基本反應。HS CH2CHCO2-NH3+O半胱氨酸半胱氨酸SSCH2CH2CHCHNH3+NH3+COO-OOC胱氨酸胱氨酸二硫鍵二硫鍵CH2CHCO2-NH

15、3+HOBr2/H2OCH2CHCO2-NH3+HOBrBrCH2CHCO2-NH3+HNO3H2SO4CH2CHNH3+O2NCOOH3.2.5 因因R不同而引起的特殊反應不同而引起的特殊反應巰基（巰基（-SH-SH的性質的性質1作用：這些反應可用于巰基的保護。作用：這些反應可用于巰基的保護。-OOCCHCH2SHNH3+CH2OCClO-OOCCHCH2SNH3+OCCH2OCH2ClCH2-OOCCHCH2SNH3+CH2CNH2O-OOCCHCH2SNH3+ICH2CNH2O作用：與金屬離子的螯合性質可用于體內解毒。作用：與金屬離子的螯合性質可用于體內解毒。-OOCCHCH2SHNH3

16、+COO-HO-Hg+-OOCCHCH2SNH3+Hg+COO-作用：氧化還原反應可使蛋白質分子中二硫鍵形成作用：氧化還原反應可使蛋白質分子中二硫鍵形成或端裂或端裂-OOCCHCH2SHNH3+-OOCCHCH2SHNH3+-OOCCHNH3+CH2SSCH2NH3+CH-OOC胱氨酸胱氨酸作用：可用于比色法定量測定半胱氨酸的含量。作用：可用于比色法定量測定半胱氨酸的含量。H3NCHCH2S-COO-+SSNO2NO2CO2HCO2H+COO-H3NCHCH2SCO2HNO2-S-NO2COO-HS-+硝基苯甲酸二硫化合物硝基苯甲酸二硫化合物(DTNB)(DTNB)4 氨基酸及其衍生物在醫(yī)藥中

17、的應用氨基酸及其衍生物在醫(yī)藥中的應用精氨酸：對治療高氨血癥、肝機能障礙等疾病頗精氨酸：對治療高氨血癥、肝機能障礙等疾病頗有效果；有效果；天冬氨酸：鉀鎂鹽可用于恢復疲勞；治療低鉀癥天冬氨酸：鉀鎂鹽可用于恢復疲勞；治療低鉀癥心臟病、肝病、糖尿病等。心臟病、肝病、糖尿病等。半胱氨酸：能促進毛發(fā)的生長，可用于治療禿發(fā)半胱氨酸：能促進毛發(fā)的生長，可用于治療禿發(fā)癥；甲酯鹽酸鹽可用于治療支氣管炎等；癥；甲酯鹽酸鹽可用于治療支氣管炎等；組氨酸：可擴張血管，降低血壓，用于心絞痛，組氨酸：可擴張血管，降低血壓，用于心絞痛，心功能不全等疾病的治療。心功能不全等疾病的治療。許多氨基酸尚有其特定的藥理效應許多氨基酸尚有

18、其特定的藥理效應（）氨基酸的營養(yǎng)價值及其與疾病治療的關系（）氨基酸的營養(yǎng)價值及其與疾病治療的關系 臨床上常通過直接輸入氨基酸制劑改善患者營臨床上常通過直接輸入氨基酸制劑改善患者營養(yǎng)狀況，增加治療機會，促進康復。養(yǎng)狀況，增加治療機會，促進康復。 氨基酸精氨酸及組氨酸合成速度較低，通氨基酸精氨酸及組氨酸合成速度較低，通常難以滿足需求，需由外界補充一部分。常難以滿足需求，需由外界補充一部分。 （二治療消化道疾病的氨基酸及其衍生物（二治療消化道疾病的氨基酸及其衍生物主要有谷氨酸及甘氨酸及其衍生物主要有谷氨酸及甘氨酸及其衍生物（三治療肝病的氨基酸及其衍生物（三治療肝病的氨基酸及其衍生物 主要有精氨酸鹽酸

19、鹽、磷葡氨基酸、谷氨酸鈉、主要有精氨酸鹽酸鹽、磷葡氨基酸、谷氨酸鈉、蛋氨酸、瓜氨酸、賴氨酸鹽酸鹽等；蛋氨酸、瓜氨酸、賴氨酸鹽酸鹽等；（四治療腦及神經系統(tǒng)疾病的氨基酸及其衍生物（四治療腦及神經系統(tǒng)疾病的氨基酸及其衍生物（五用于腫瘤治療的氨基酸及其衍生物（五用于腫瘤治療的氨基酸及其衍生物（六其它氨基酸類藥物的臨床應用（六其它氨基酸類藥物的臨床應用5 5 氨基酸類藥物的生產方法氨基酸類藥物的生產方法 目前構成天然蛋白質的目前構成天然蛋白質的2020種氨基酸的種氨基酸的生產方法有天然蛋白質水解法、發(fā)酵法、酶轉生產方法有天然蛋白質水解法、發(fā)酵法、酶轉化法及化學合成法等四種?；盎瘜W合成法等四種。 氨基

20、酸及其衍生物類藥物已有百種之氨基酸及其衍生物類藥物已有百種之多，但主要是以多，但主要是以2020種氨基酸為原料經酯化、酰種氨基酸為原料經酯化、?；?、取代及成鹽等化學方法或酶轉化法生產?；?、取代及成鹽等化學方法或酶轉化法生產。水解法水解法 以毛發(fā)、血粉及廢蠶絲等蛋白質為原料，以毛發(fā)、血粉及廢蠶絲等蛋白質為原料，通過酸、堿或酶水解成多種氨基酸混合物，經通過酸、堿或酶水解成多種氨基酸混合物，經分離純化獲得各種藥用氨基酸的方法稱為水解分離純化獲得各種藥用氨基酸的方法稱為水解法。法。 目前用水解法生產的氨基酸有目前用水解法生產的氨基酸有L-胱氨酸、胱氨酸、L-精氨酸、精氨酸、L-亮氨酸、亮氨酸、L-異亮

21、氨酸、異亮氨酸、 L-組氨組氨酸、酸、L-脯氨酸及脯氨酸及L-絲氨酸等。絲氨酸等。 水解法生產氨基酸的主要過程為水解、分水解法生產氨基酸的主要過程為水解、分離和結晶精制三個步驟。離和結晶精制三個步驟。 蛋白質水解方法蛋白質水解方法 蛋白質水解分為酸水解法、堿水解法及酶水解法蛋白質水解分為酸水解法、堿水解法及酶水解法三種。三種。 （1酸水解法酸水解法 蛋白質原料用蛋白質原料用610molL鹽酸或鹽酸或8molL硫酸于硫酸于110120（回流煮沸水解（回流煮沸水解1224h，除酸后即得多種氨基酸混合物。，除酸后即得多種氨基酸混合物。優(yōu)點：水解迅速而徹底，產物全部為優(yōu)點：水解迅速而徹底，產物全部為L

22、-型氨基酸，型氨基酸，無消旋作用。無消旋作用。缺陷：色氨酸全部被破壞，絲氨酸及酪氨酸部分被缺陷：色氨酸全部被破壞，絲氨酸及酪氨酸部分被破壞，且產生大量廢酸污染環(huán)境。破壞，且產生大量廢酸污染環(huán)境。（2 2堿水解法堿水解法 蛋白質原料經蛋白質原料經6mol6molL L氫氧化鈉或氫氧化鈉或4mol4molL L氫氧化鋇于氫氧化鋇于100100水解水解6h6h即得多種氨基酸混即得多種氨基酸混合物。合物。優(yōu)點：水解迅速而徹底，且色氨酸不被破壞。優(yōu)點：水解迅速而徹底，且色氨酸不被破壞。缺陷：含羥基或巰基的氨基酸全部被破壞，且產生缺陷：含羥基或巰基的氨基酸全部被破壞，且產生消旋作用。工業(yè)上多不采用。消旋作

23、用。工業(yè)上多不采用。 （3酶水解法 蛋白質原料在一定pH和溫度條件下經蛋白水解酶作用分解成氨基酸和小肽的過程稱為酶水解法。 優(yōu)點：反應條件溫和，無需特殊設備，氨基酸不破壞，無消旋作用。 缺陷：水解不徹底，產物中除氨基酸外，尚含較多肽類。工業(yè)上很少用該法生產氨基酸而主要用于生產水解蛋白及蛋白胨。氨基酸分離方法氨基酸分離方法 氨基酸分離方法較多，通常有溶解度法、等電點沉氨基酸分離方法較多，通常有溶解度法、等電點沉淀法、特殊試劑沉淀法、吸附法及離子交換法等。淀法、特殊試劑沉淀法、吸附法及離子交換法等。 （1溶解度法溶解度法 是依據不同氨基酸在水中或其它溶劑是依據不同氨基酸在水中或其它溶劑中的溶解度差

24、異而進行分離的方法。中的溶解度差異而進行分離的方法。 胱氨酸和酪氨酸均難溶于水，但在熱水中酪氨酸胱氨酸和酪氨酸均難溶于水，但在熱水中酪氨酸溶解度較大，而胱氨酸溶解度變化不大，故可將混合溶解度較大，而胱氨酸溶解度變化不大，故可將混合物中胱氨酸、酪氨酸及其它氨基酸彼此分開。物中胱氨酸、酪氨酸及其它氨基酸彼此分開。 （2 2特殊試劑沉淀法特殊試劑沉淀法 系采用某些有機或無機試劑系采用某些有機或無機試劑與相應氨基酸形成不溶性衍生物的分離方法。與相應氨基酸形成不溶性衍生物的分離方法。 如鄰二甲苯如鄰二甲苯-4-4-磺酸能與亮氨酸形成不溶性鹽沉磺酸能與亮氨酸形成不溶性鹽沉淀，后者與氨水反應又可獲得游離亮氨

25、酸；淀，后者與氨水反應又可獲得游離亮氨酸； 組氨酸可與組氨酸可與HgC12HgC12形成不溶性汞鹽沉淀，后者經形成不溶性汞鹽沉淀，后者經處理后又可獲得游離組氨酸；處理后又可獲得游離組氨酸； 精氨酸可與苯甲醛生成水不溶性苯亞甲基精氨酸精氨酸可與苯甲醛生成水不溶性苯亞甲基精氨酸沉淀，后者用鹽酸除去苯甲醛即可得精氨酸。沉淀，后者用鹽酸除去苯甲醛即可得精氨酸。 （3 3吸附法吸附法 是利用吸附劑對不同氨基酸吸附力的差異是利用吸附劑對不同氨基酸吸附力的差異進行分離的方法。如顆?；钚蕴繉Ρ奖彼?、進行分離的方法。如顆?；钚蕴繉Ρ奖彼?、酪氨酸及色氨酸的吸附力大于對其它非芳香族酪氨酸及色氨酸的吸附力大于對其

26、它非芳香族氨基酸的吸附力，故可從氨基酸混合液中將上氨基酸的吸附力，故可從氨基酸混合液中將上述氨基酸分離出來。述氨基酸分離出來。（4 4離子交換法離子交換法 是利用離子交換劑對不同氨基酸吸附能力是利用離子交換劑對不同氨基酸吸附能力的差異進行分離的方法。氨基酸為兩性電解質，的差異進行分離的方法。氨基酸為兩性電解質，在特定條件下，不同氨基酸的帶電性質及解離在特定條件下，不同氨基酸的帶電性質及解離狀態(tài)不同，故同一種離子交換劑對不同氨基酸狀態(tài)不同，故同一種離子交換劑對不同氨基酸的吸附力不同。的吸附力不同。（5 5等電點沉淀法等電點沉淀法 是利用不同氨基酸有不同等電點，在等電點時，是利用不同氨基酸有不同等

27、電點，在等電點時，氨基酸分子的凈電荷為零，氨基酸溶解度最小，氨氨基酸分子的凈電荷為零，氨基酸溶解度最小，氨基酸分子彼此吸引成大分子沉淀下來。基酸分子彼此吸引成大分子沉淀下來。氨基酸的精制方法氨基酸的精制方法 分離出的特定氨基酸中常含有少量其它雜質，需進分離出的特定氨基酸中常含有少量其它雜質，需進行精制，常用的有結晶和重結晶技術，也可采用溶解行精制，常用的有結晶和重結晶技術，也可采用溶解度法或結晶與溶解度法相結合的技術。度法或結晶與溶解度法相結合的技術。 丙氨酸在稀乙醇或甲醇中溶解度較小，且丙氨酸在稀乙醇或甲醇中溶解度較小，且pI為為6.0，故丙氨酸可在故丙氨酸可在pH6.0時，用時，用50冷乙

28、醇結晶或重結晶冷乙醇結晶或重結晶加以精制。加以精制。 在沸水中苯丙氨酸溶解度大于酪氨酸100倍，若將含少量酪氨酸的苯丙氨酸粗品溶于15倍體積w/v的熱水中，調pH4.0左右，經脫色過濾可除去大部分酪氨酸；濾液濃縮至原體積的1/3，加2倍體積v/v的95乙醇，4放置，濾取結晶，用95%乙醇洗滌，烘干即得苯丙氨酸精品。 L-胱氨酸存在于所有蛋白質分子中，尤以毛、發(fā)及蹄甲等角蛋白中含量最多。其分子由兩分子半胱氨酸脫氫氧化而成，結構為：水解法制備水解法制備L-胱氨酸胱氨酸工藝路線工藝路線 作用與用途作用與用途 L-胱氨酸具有增強造血機能、升高白胱氨酸具有增強造血機能、升高白細胞、促進皮膚損傷的修復及抗

29、輻射作用。臨床細胞、促進皮膚損傷的修復及抗輻射作用。臨床上用于治療輻射損傷、重金屬中毒、慢性肝炎、上用于治療輻射損傷、重金屬中毒、慢性肝炎、牛皮癬及病后或產后繼發(fā)性脫發(fā)。牛皮癬及病后或產后繼發(fā)性脫發(fā)。 生物化學中稱酵母無氧呼吸過程為發(fā)酵。 工業(yè)上，發(fā)酵實質上是利用微生物細胞中酶的作用，將培養(yǎng)基中有機物轉化為細胞或其它有機物的過程。發(fā)酵法發(fā)酵法 初生氨基酸：微生物通過固氮作用、硝酸還原及自外界吸收氨使酮酸氨基化成相應的氨基酸，或微生物通過轉氨酶作用，將一種氨基酸的氨基轉移到另一種酮酸上，生成的新氨基酸也稱為初生氨基酸。 次生氨基酸：在微生物作用下，以初生氨基酸為前體轉化成的其它氨基酸。 大多數氨

30、基酸均可通過以初生氨基酸為原料的微生物轉化作用而產生。 2、發(fā)酵法的基本過程、發(fā)酵法的基本過程 發(fā)酵法生產氨基酸的基本過程包括培養(yǎng)基配制與發(fā)酵法生產氨基酸的基本過程包括培養(yǎng)基配制與滅菌處理，菌種誘變與選育，菌種培養(yǎng)，滅菌及接種滅菌處理，菌種誘變與選育，菌種培養(yǎng)，滅菌及接種發(fā)酵，產品提取及分離純化等步驟。發(fā)酵，產品提取及分離純化等步驟。 現代生物工程采用細胞融合技術及基因重組技術現代生物工程采用細胞融合技術及基因重組技術改造微生物細胞，已獲得多種高產氨基酸雜種菌株及改造微生物細胞，已獲得多種高產氨基酸雜種菌株及基因工程菌。基因工程菌。 如用北京棒狀桿菌和鈍齒棒狀桿菌原生質體融合如用北京棒狀桿菌和

31、鈍齒棒狀桿菌原生質體融合形成的雜種，其中形成的雜種，其中70雜種細胞產生兩親菌株所產生雜種細胞產生兩親菌株所產生的氨基酸。的氨基酸。 氨基酸發(fā)酵方式主要是液體通風深層培養(yǎng)氨基酸發(fā)酵方式主要是液體通風深層培養(yǎng)法，其過程是由菌種試管培養(yǎng)逐級放大直至數法，其過程是由菌種試管培養(yǎng)逐級放大直至數噸至數百噸發(fā)酵罐。發(fā)酵結束，除去菌體，清噸至數百噸發(fā)酵罐。發(fā)酵結束，除去菌體，清液用于提取、分離純化和精制有關氨基酸，其液用于提取、分離純化和精制有關氨基酸，其分離純化、精制方法及過程與水解法相同。分離純化、精制方法及過程與水解法相同。 發(fā)酵法生產的氨基酸品種及工藝發(fā)酵法生產的氨基酸品種及工藝 微生物利用碳源、氮

32、源及鹽類幾乎可合成所有微生物利用碳源、氮源及鹽類幾乎可合成所有氨基酸。氨基酸。 目前絕大部分氨基酸皆可通過發(fā)酵法生產，其目前絕大部分氨基酸皆可通過發(fā)酵法生產，其缺點是產物濃度低，設備投資大，工藝管理要求嚴缺點是產物濃度低，設備投資大，工藝管理要求嚴格，生產周期長，成本高。格，生產周期長，成本高。L-賴氨酸賴氨酸L-Lysine，L-Lys的制備的制備 L-Lys自乙醇水溶液中得針狀結晶，其鹽酸鹽為自乙醇水溶液中得針狀結晶，其鹽酸鹽為單斜晶系白色粉末，無臭、味苦，熔點單斜晶系白色粉末，無臭、味苦，熔點263264，易溶于水，幾乎不溶于乙醇和乙醚，易溶于水，幾乎不溶于乙醇和乙醚，PI為為10.56

33、。 結構為：結構為：工藝路線工藝路線作用與用途作用與用途 L-Lys為必需氨基酸，是復方氨基酸輸液為必需氨基酸，是復方氨基酸輸液的重要成份之一，近來有關研究發(fā)現賴氨酸對人的腦部的重要成份之一，近來有關研究發(fā)現賴氨酸對人的腦部神經中樞細胞有很好的修復作用，還可以治療癲癇病、神經中樞細胞有很好的修復作用，還可以治療癲癇病、老年性癡呆、腦出血等。老年性癡呆、腦出血等。酶轉化法酶轉化法 酶轉化法亦稱為酶工程技術，實際上是在酶轉化法亦稱為酶工程技術，實際上是在特定酶的作用下使某些化合物轉化成相應氨基特定酶的作用下使某些化合物轉化成相應氨基酸的技術。酸的技術。 酶工程技術工藝簡單，產物濃度高，轉化酶工程技

34、術工藝簡單，產物濃度高，轉化率及生產效率較高，副產物少。率及生產效率較高，副產物少。 固定化酶或細胞可進行連續(xù)操作，節(jié)省能固定化酶或細胞可進行連續(xù)操作，節(jié)省能源和勞務，并可長期反復使用。源和勞務，并可長期反復使用。酶轉化法生產的氨基酸品種及工藝酶轉化法生產的氨基酸品種及工藝 目前醫(yī)藥工業(yè)中，用酶工程法生產的氨基酸已有目前醫(yī)藥工業(yè)中，用酶工程法生產的氨基酸已有十多種。十多種。 DL-蛋氨酸、蛋氨酸、DL-纈氨酸、纈氨酸、DL-苯丙氨酸、苯丙氨酸、DL-色色氨酸、氨酸、DL-丙氨酸及丙氨酸及DL-蘇氨酸等分別經氨基酰化酶蘇氨酸等分別經氨基?；覆鸱肢@得了相應的拆分獲得了相應的L-氨基酸，并已投入了工業(yè)化生氨基酸，并已投入了工業(yè)化生產。產。L-Asp和和L-Ala的酶轉化反應的酶轉化反應 工藝路線工藝路線 L-天冬氨酸及L-丙氨酸的制備 作用與用途作用與用途 L-Asp有助于鳥氨酸循環(huán)，促進氨和有助于鳥氨酸循環(huán)，促進氨和CO2生成生成尿素，降低血中氨和尿素，降低血中氨和CO2，增強肝功能，消除疲勞，增強肝功能，消除疲勞，用于治療慢性肝炎、肝硬化及高血氨癥。同時用于治療慢性肝炎、肝硬化及高血氨癥。同時L-Asp和和L-Ala都是復合氨基酸輸液的原料。都是復合氨基酸輸液的原料。酶拆分法制備酶拆分法制備L-苯丙氨酸苯丙氨酸 （1L-苯丙氨酸苯丙氨