固定化酶講稿

1、關(guān)于固定化酶第一張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2問(wèn)題：酶在水溶液中不穩(wěn)定，一般不能反復(fù)使用，而且不易與產(chǎn)物分離，不利于產(chǎn)物的提純和精制。辦法：將水溶性酶或游離細(xì)胞經(jīng)過(guò)化學(xué)或物理手段處理，將酶束縛在一定的空間內(nèi)，限制酶分子在此空間進(jìn)行活躍的催化作用，成為不溶于水的固定化酶或細(xì)胞。 固定化酶:固定在載體上，并在一定范圍內(nèi)進(jìn)行催化反應(yīng)的酶。一、固定化酶發(fā)展簡(jiǎn)史第二張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3一、固定化酶發(fā)展簡(jiǎn)史第三張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4 1953年，Grubhofev和Schleith首先開始了酶固定化研究，并第一次實(shí)現(xiàn)了酶的固定化。 1960年，日本的千

2、畑一郎開始了氨基?；腹潭ɑ芯?，開始了將固定化酶在工業(yè)上應(yīng)用的第一步。 1969年，千畑一郎成功地將氨基?；阜磻?yīng)用于DL-AA的光學(xué)拆分，實(shí)現(xiàn)了酶連續(xù)反應(yīng)的工業(yè)化。這是世界上固定化酶用于工業(yè)的開端。 1973年，千畑一郎再次在工業(yè)上成功地固定化大腸桿菌細(xì)胞，成功實(shí)現(xiàn)了L-天冬氨酸連續(xù)生產(chǎn)。一、固定化酶發(fā)展簡(jiǎn)史第四張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5二、固定化酶的制備 (一) 吸附法（二）包埋法（三）共價(jià)結(jié)合（偶聯(lián)）法（四）交聯(lián)法（五）固定化酶制備方法小結(jié)（六）固定化方法與載體的選擇第五張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6Methods of immobilization二、固定

3、化酶的制備第六張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7(一) 吸附法 吸附法是通過(guò)載體表面和酶分子表面間的次級(jí)鍵相互作用而達(dá)到固定目的的方法。 只需將酶液與具有活潑表面的吸附劑接觸，再經(jīng)洗滌除去未吸附的酶便能制得固定化酶，是最簡(jiǎn)單的固定化技術(shù)，在經(jīng)濟(jì)上也最具有吸引力。二、固定化酶的制備第七張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月8 根據(jù)吸附劑的特點(diǎn)又分為兩種：物理吸附法和離子結(jié)合法。 物理吸附法(physical adsorption)是通過(guò)氫鍵、疏水鍵等作用力將酶吸附于不溶性載體的方法。 常用的載體有：高嶺土、皂土、硅膠、氧化鋁、磷酸鈣膠、微孔玻璃等無(wú)機(jī)吸附劑和纖維素、膠原、火棉膠等有機(jī)吸

4、附劑。二、固定化酶的制備第八張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月9 離子結(jié)合法(ion binding)是指在適宜的pH和離子強(qiáng)度條件下，利用酶的側(cè)鏈解離基團(tuán)和離子交換基間的相互作用固定化酶的方法（離子鍵）。 最常用的交換劑有CM-纖維素、DEAE-纖維素、DEAE-葡聚糖凝膠等；其他離子交換劑還有各種合成的樹脂如Amberlite XE-97、Dowe X-50等。 離子交換劑的吸附容量一般大于物理吸附劑。二、固定化酶的制備第九張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月101.影響酶蛋白在載體上吸附的因素: pH：影響載體和酶的電荷變化,從而影響酶吸附。 離子強(qiáng)度：多方面的影響，一般認(rèn)為鹽

5、阻止吸附。 蛋白質(zhì)濃度：若吸附劑的量固定，隨蛋白質(zhì)濃度增加，吸附量也增加，直至飽和。 溫度：蛋白質(zhì)往往是隨溫度上升而吸附減少。 載體：對(duì)于非多孔性載體，則顆粒越小吸附力越強(qiáng)。多孔性載體，要考慮吸附對(duì)象的大小和總吸附面積的大小。 蛋白質(zhì)在固體載體上的吸附速度要比小分子慢得多。 二、固定化酶的制備第十張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月11 優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，可供選擇的載體類型多，吸附過(guò)程可同時(shí)達(dá)到固定化和純化的目的，所得到的固定化酶使用中失活后可以重新活化和再生。 缺點(diǎn)：酶和載體的結(jié)合力不強(qiáng)，易脫落，會(huì)導(dǎo)致催化活性的喪失和沾污反應(yīng)產(chǎn)物。 世界第一例獲得工業(yè)應(yīng)用的固定化酶是DEAE-Sephad

6、ex A-25吸附的氨基酰化酶，反應(yīng)用于DL-AA的光學(xué)拆分。2.吸附法的優(yōu)缺點(diǎn)二、固定化酶的制備第十一張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月12（二） 包埋法 將酶或含酶菌體包埋在各種多孔載體中，使酶固定化的方法稱為包埋法。二、固定化酶的制備第十二張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月13 將酶分子包埋在高聚物網(wǎng)格內(nèi)的方法。 聚丙烯酰胺包埋是最常用的包埋法 ： 先把丙烯酰胺單體、交聯(lián)劑和懸浮在緩沖溶液中的酶混合，然后加入聚合催化系統(tǒng)使之開始聚合，在酶分子周圍形成交聯(lián)的高聚物網(wǎng)絡(luò)。 它的機(jī)械強(qiáng)度高，并可以改進(jìn)酶脫落的情況，在包埋的同時(shí)可能使酶共價(jià)偶聯(lián)到高聚物上，可以減少酶的脫落。 1、凝膠

7、包埋法（膠格包埋法）：二、固定化酶的制備第十三張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月14 海藻酸鈉也可以用來(lái)作為包埋載體，它從海藻中提取出來(lái)，可被多價(jià)離子Ca2+、Al3+凝膠化，操作簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。 -角叉萊膠（卡拉膠）冷卻成膠或與二、三價(jià)金屬離子成膠。包埋條件溫和無(wú)毒性，機(jī)械強(qiáng)度好。固定化酶的活性回收率和穩(wěn)定性都比聚丙烯酰胺法好。 膠原和明膠也是常用的包埋載體。二、固定化酶的制備第十四張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月152、微囊化包埋法微囊法主要將酶封裝在膠囊、脂質(zhì)體和中空纖維中。膠囊和脂質(zhì)體主要用于醫(yī)學(xué)治療，中空纖維主要適于工業(yè)使用 。微囊制備方法（1）界面沉淀法是一種簡(jiǎn)單的物理微囊

8、化法，它是利用某些高聚物在水相和有機(jī)相的界面上溶解度較低而形成膜，將酶包埋。（2）界面聚合法是將親水性單體和疏水性單體利用界面聚合的原理包埋酶的方法。所得的微囊外觀好，但不穩(wěn)定，有些酶還會(huì)因在包埋過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而失活。（3）表面活性劑乳化液膜包埋法是在水溶液中添加表面活性劑使之乳化形成液膜達(dá)到包埋目的的一種方法。 二、固定化酶的制備第十五張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月16二、固定化酶的制備第十六張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月17 優(yōu)點(diǎn)：在于它是一種反應(yīng)條件溫和、很少改變酶結(jié)構(gòu)但是又較牢固的固定化方法。 缺點(diǎn)：是只有小分子底物和產(chǎn)物可以通過(guò)高聚物網(wǎng)架擴(kuò)散，對(duì)那些底物和產(chǎn)物

9、是大分子的酶并不適合。這是由于高聚物網(wǎng)架會(huì)對(duì)大分子物質(zhì)產(chǎn)生擴(kuò)散阻力導(dǎo)致固定化酶動(dòng)力學(xué)行為改變，使活力降低。3.包埋法的優(yōu)缺點(diǎn)二、固定化酶的制備第十七張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月18（三） 共價(jià)結(jié)合（偶聯(lián)）法 是目前研究中最為活躍的方法。它的原理是酶蛋白分子上的功能基團(tuán)和固相支持物表面上的反應(yīng)基團(tuán)之間形成共價(jià)鍵，因而將酶固定在支持物上（借助共價(jià)鍵將酶的非活性必需基團(tuán)和載體的功能基團(tuán)進(jìn)行偶連）。二、固定化酶的制備第十八張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月191.共價(jià)偶聯(lián)法中的影響因素 （1）載體的物化性質(zhì)：要求載體親水，并且有一定的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，同時(shí)具備在溫和條件下與酶結(jié)合的功

10、能基團(tuán)。 （2）偶聯(lián)反應(yīng)的反應(yīng)條件：必須在溫和pH、中等離子強(qiáng)度和低溫的緩沖溶液中。 （3）偶聯(lián)反應(yīng)的選擇：要盡量考慮到酶的其它功能基團(tuán)發(fā)生的副反應(yīng)盡可能少。 （4）要考慮到酶固定化后的構(gòu)型，盡量減少載體的空間位阻對(duì)酶活力的影響。二、固定化酶的制備第十九張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月20 優(yōu)點(diǎn)：得到的固定化酶結(jié)合牢固、穩(wěn)定性好、利于連續(xù)使用。 缺點(diǎn)：載體活化的操作復(fù)雜，反應(yīng)條件激烈，需要嚴(yán)格控制條件才可以獲得較高活力的固定化酶。同時(shí)共價(jià)結(jié)合會(huì)影響到酶的空間構(gòu)象，從而對(duì)酶的催化活性產(chǎn)生影響。2.共價(jià)偶聯(lián)法的優(yōu)缺點(diǎn)二、固定化酶的制備第二十張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月21 （四

11、） 交聯(lián)法 共價(jià)交聯(lián)法的基本原理是酶分子和多功能試劑之間形成共價(jià)鍵得到三維的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。二、固定化酶的制備第二十一張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月22交聯(lián)法是利用雙功能或多功能試劑在酶分子間、酶分子與惰性蛋白間或酶分子與載體間進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，把酶蛋白分子彼此交叉連接起來(lái)，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的固定化酶。能起交聯(lián)作用的試劑很多，但目前常用的交聯(lián)試劑是戊二醛和雙耦聯(lián)苯胺-2,2-二磺酸。交聯(lián)法常與吸附法結(jié)合使用，或者與包埋法配合，目的是使酶緊緊地結(jié)合于載體上。二、固定化酶的制備第二十二張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月23 1.共價(jià)交聯(lián)法的三種形式（1）酶直接交聯(lián)法 在酶液中加入適量多功能試

12、劑，使其形成不溶性衍生物。固定化依賴于酶與試劑的濃度、溶液pH、離子強(qiáng)度、溫度和反應(yīng)時(shí)間之間的平衡。 操作簡(jiǎn)單，但是缺乏選擇性，活力回收往往不高。二、固定化酶的制備第二十三張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月24（2）酶輔助蛋白交聯(lián)二、固定化酶的制備 可以使用“載體”蛋白來(lái)增加蛋白質(zhì)濃度，從而使酶與惰性蛋白共價(jià)交聯(lián)的方法。 這種“載體”蛋白即輔助蛋白，可以是白蛋白、明膠、血紅蛋白等。第二十四張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月25（3）吸附交聯(lián)法 此法先將酶吸附在硅膠、皂土、氧化鋁、球狀酚醛樹脂或其他大孔型離子交換樹脂上，再用戊二醛等雙功能試劑交聯(lián)，用此法所得固定化酶也可稱為殼狀固定化

13、酶。二、固定化酶的制備第二十五張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月26酶分子之間共價(jià)交聯(lián)和與水不溶性載體共價(jià)偶聯(lián)二、固定化酶的制備第二十六張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月27二、固定化酶的制備第二十七張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月28（五）四種固定化酶制備方法特點(diǎn)小結(jié)物理吸附包埋法共價(jià)結(jié)合法共價(jià)交聯(lián)法制備易易難難結(jié)合力弱強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)酶活力高高中中底物專一性無(wú)變化無(wú)變化有變化有變化再生可能不可能不可能不可能固定化費(fèi)用低中高中制法特性二、固定化酶的制備第二十八張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月291.必須注意維持酶的催化活性和專一性2.酶與載體結(jié)合牢固 3.載體的機(jī)械強(qiáng)度4.

14、固定化酶要有最小的空間位阻 5.載體穩(wěn)定，不可與底物、產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)6.固定化酶要廉價(jià)（六）固定化方法與載體的選擇二、固定化酶的制備第二十九張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月30 有一定的機(jī)械強(qiáng)度且穩(wěn)定性好，催化劑與系統(tǒng)分相。 固定化酶在使用前可充分洗滌，不帶進(jìn)雜質(zhì)，在反應(yīng)中酶與產(chǎn)物自然分開，所以產(chǎn)物易提純，收率也高。 酶與細(xì)胞經(jīng)過(guò)固定化以后，穩(wěn)定性大為提高，可較長(zhǎng)期使用與儲(chǔ)藏，并可再生。 能反復(fù)使用，可大大降低生產(chǎn)成本；同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的管道化、連續(xù)化與自動(dòng)化提供了可能。三、固定化酶的性質(zhì)第三十張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月31三、固定化酶的性質(zhì)第三十一張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作

15、于2022年6月32（一） 影響固定化酶性質(zhì)的因素 酶經(jīng)過(guò)固定化后引起的性質(zhì)改變，不外乎兩種原因：一是酶本身的變化，二是受固定化載體的物理或化學(xué)性質(zhì)的影響。就載體物化性質(zhì)和固定化過(guò)程影響而言，主要存在以下三種影響效應(yīng)： 分配效應(yīng) 空間障礙效應(yīng) 擴(kuò)散限制效應(yīng)三、固定化酶的性質(zhì)第三十二張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月33 1、分配效應(yīng) 由于載體和底物的性質(zhì)差異引起了微環(huán)境和宏觀環(huán)境之間的性質(zhì)不同。微環(huán)境是在固定化酶附近的局部環(huán)境，而將主體溶液稱為宏觀環(huán)境。由這種不同造成的底物、產(chǎn)物和各種效應(yīng)物在兩個(gè)環(huán)境之間的不同分配，被稱為分配效應(yīng)。 三、固定化酶的性質(zhì)第三十三張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2

16、022年6月34 2、空間障礙效應(yīng) 固定化之后，由于酶的空間自由度受到限制(因?yàn)檩d體的空隙太小，或者固定化方式與位置不當(dāng)，給酶的活性部位造成了空間屏障)，使酶分子的活性基團(tuán)不易與底物或效應(yīng)物接觸，影響酶分子的分子活性中心對(duì)底物的定位作用,所造成的對(duì)固定化酶的活力的影響效應(yīng)，被稱為空間障礙效應(yīng)。三、固定化酶的性質(zhì)第三十四張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月35三、固定化酶的性質(zhì)第三十五張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月36 3、擴(kuò)散限制效應(yīng) 酶固定化使生物催化反應(yīng)從均相轉(zhuǎn)化為多相，產(chǎn)生擴(kuò)散阻力： 1） 外擴(kuò)散阻力是底物從宏觀環(huán)境向酶顆粒表面?zhèn)鬟f過(guò)程中的一種擴(kuò)散限制效應(yīng)，它發(fā)生在反應(yīng)之前

17、，發(fā)生在固定化顆粒周圍的液膜層。 它會(huì)使底物在固相酶周圍形成濃度梯度，通過(guò)增加攪拌速度和底物流速的方法可以減少外擴(kuò)散效應(yīng)。三、固定化酶的性質(zhì)第三十六張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月37 2） 內(nèi)擴(kuò)散阻力是指底物分子達(dá)到固相酶表面后傳遞到酶活性部位時(shí)的一種擴(kuò)散阻力，它與催化反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。 載體小而彎曲的細(xì)孔是產(chǎn)生內(nèi)擴(kuò)散阻力的主要原因。因此使用低分子量底物，小的載體粒徑、載體孔盡可能大、直且互相連通，或僅僅將酶固定在載體表面都可以降低這種內(nèi)擴(kuò)散阻力。三、固定化酶的性質(zhì)第三十七張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月38（二） 固定化酶性質(zhì)的改變 1、固定化酶的活力在大多數(shù)情況下比天然酶下降

18、，其專一性也會(huì)受到影響發(fā)生改變。 活力下降的原因： 酶分子在固定化過(guò)程中，酶的空間構(gòu)象發(fā)生了變化， 甚至活性中心的氨基酸也會(huì)參加反應(yīng)。 固定化后的空間障礙效應(yīng)的影響。 內(nèi)擴(kuò)散阻力的影響使底物分子與活性中心的接近受阻。 包埋法時(shí)被高分子物質(zhì)半透膜包圍。三、固定化酶的性質(zhì)第三十八張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月39 2、固定化后酶穩(wěn)定性提高 穩(wěn)定性提高的原因： 固定化后的酶與載體多點(diǎn)連接，可防止酶分子 伸展變形。 酶活力的緩慢釋放。反應(yīng)開始只有部分酶起作 用，其余部分僅在開始起作用的酶變性后才起 作用。 抑制自降解，提高了酶穩(wěn)定性。三、固定化酶的性質(zhì)第三十九張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于202

19、2年6月40 3、固定化酶的作用pH變化（載體及產(chǎn)物） 酶固定化后，對(duì)底物的最適pH曲線常常發(fā)生偏移。 一般來(lái)說(shuō)，帶負(fù)電荷載體制備的固定化酶，其最適pH值較游離酶偏高，反之，若使用帶正電荷載體的話，其最適pH值較游離酶偏低，即向酸性偏移。三、固定化酶的性質(zhì)第四十張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月41 4、固定化酶的最適溫度的變化 酶反應(yīng)的最適溫度是酶熱穩(wěn)定性與反應(yīng)速度的綜合結(jié)果。因?yàn)楣潭ɑ?，酶的熱穩(wěn)定性提高，所以最適溫度也隨之提高，這是很有利的結(jié)果。三、固定化酶的性質(zhì)第四十一張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月42 5、米氏常數(shù)Km的變化 固定化酶的表觀米氏常數(shù)Km隨載體的帶電性能

20、變化。 由于酶高級(jí)結(jié)構(gòu)變化及載體影響，引起酶與底物親和力變化，從而使Km變化。 這種Km變化又受到溶液中離子強(qiáng)度影響：離子強(qiáng)度升高，載體周圍的靜電梯度逐漸減小，Km變化也逐漸縮小以至消失。三、固定化酶的性質(zhì)第四十二張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月43 （三） 固定化酶的活力 固定化酶的活力即是固定化酶催化某一特定化學(xué)反應(yīng)的能力。其大小可以用在一定條件下它所催化的某一反應(yīng)的反應(yīng)初速度來(lái)表示。 它的單位可定義為每毫克干重固定化酶每分鐘轉(zhuǎn)化底物的量：用mol/minmg。 1） 活力測(cè)定方法分為： 間歇測(cè)定：在攪拌或振蕩反應(yīng)器中，在與溶液酶同樣測(cè)定條件下進(jìn)行，然后間隔一定時(shí)間取樣，過(guò)濾后按常

21、規(guī)進(jìn)行測(cè)定。 連續(xù)測(cè)定：固定化酶裝入具有恒溫水夾套的柱中，以不同流速流過(guò)底物，測(cè)定酶柱流出液，根據(jù)流速和反應(yīng)速度之間關(guān)系，算出酶活力。三、固定化酶的性質(zhì)第四十三張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月44 活力回收= 100% 3） 固定化酶的半衰期 在連續(xù)測(cè)定的條件下，固定化酶的活力下降為最初活力一半所經(jīng)歷的連續(xù)工作時(shí)間稱為固定化酶的半衰期。以t1/2表示。 固定化酶的操作穩(wěn)定性是影響使用的關(guān)鍵因素，半衰期是衡量穩(wěn)定性的指標(biāo)。 2） 固定化酶的活力回收 三、固定化酶的性質(zhì)第四十四張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月45四、固定化酶的應(yīng)用GoGoGoGo3.在分析化學(xué)中的應(yīng)用 1.在工、農(nóng)

22、業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用2.在醫(yī)藥、治療上的應(yīng)用第四十五張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月461、固定化酶在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用 產(chǎn) 物 酶或細(xì)胞 固定化方法 原 料L-氨基酸果糖漿6-APAL-門冬氨酸L-蘋果酸低乳糖牛奶乳糖干蛋白果汁脫苦啤酒植物白脫脂肪酸氨基酰化酶葡萄糖異構(gòu)酶或含該酶之菌體青霉素酰胺酶含有門冬氨酸的菌體含有反丁烯二酸酶的菌體乳糖酶堿性蛋白酶葡萄糖氧化酶和氧化氫酶柚苷酶木瓜蛋白酶脂肪酶脂肪酶載體結(jié)合法載體結(jié)合法或交聯(lián)法載體結(jié)合法膠格包埋法膠格包埋法載體結(jié)合法載體結(jié)合法膠格包埋法載體結(jié)合法載體結(jié)合法或包埋法膠格包埋法載體結(jié)合法乙酰-DL-氨基酸葡萄糖青霉素G反丁烯二酸反丁烯二酸牛奶

23、牛奶蛋白桔類果汁生啤酒植物油植物油四、固定化酶的應(yīng)用第四十六張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月47實(shí)例：A.葡萄糖異構(gòu)酶 世界上生產(chǎn)規(guī)模最大，應(yīng)用最為成功的一種固定化酶。四、固定化酶的應(yīng)用第四十七張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月48泵儲(chǔ)罐反應(yīng)產(chǎn)物離心機(jī)消旋反應(yīng)器固定化酶柱子晶體 L-AlaL-Ala A-D-AlaA-L-Ala A-D-Ala B. 氨基?；福ˋminoacylase） 世界上第一種工業(yè)化生產(chǎn)的固定化酶四、固定化酶的應(yīng)用第四十八張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月49溶液酶的應(yīng)用缺陷：酶作為異體物質(zhì)，在體內(nèi)應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致免疫反應(yīng)；酶是蛋白質(zhì)，在體內(nèi)易被網(wǎng)狀內(nèi)皮

24、系統(tǒng)移除和被蛋白質(zhì)酶水解破壞；由于稀釋效應(yīng)，藥物酶無(wú)法集中于靶器官組織以達(dá)到治療所需的最適濃度 2、固定化酶在醫(yī)藥治療上的應(yīng)用四、固定化酶的應(yīng)用第四十九張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月50 （1）轉(zhuǎn)入體內(nèi)發(fā)揮作用（口服和注入） 口服：最初主要限于消化酶類，近年來(lái)也有人嘗試將酶以口服方式用于尿中毒等疾患的治療?？诜膬?yōu)點(diǎn)是藥物通過(guò)粘膜吸收后能迅速進(jìn)行擴(kuò)散，進(jìn)入體內(nèi)，通常不會(huì)引起免疫反應(yīng)。注入：是最有實(shí)用價(jià)值的一種方式，溶液酶的弱點(diǎn)集中于此方式。 固定化酶可很好的地解決這一問(wèn)題，辦法是將藥物酶包埋于半透膜中，可防止藥物酶和蛋白水解酶以及其它免疫因子等直接接觸，因而可延長(zhǎng)酶在體內(nèi)的半衰期和避

25、免免疫過(guò)敏反應(yīng)。四、固定化酶的應(yīng)用第五十張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月51（2）通過(guò)“體外循環(huán)”做成人工臟器 固定化酶也可做成“人工臟器”參與體外循環(huán)。有兩方面應(yīng)用：用于除去有害的毒性物質(zhì)及有潛在毒害作用的代謝產(chǎn)物；除去氨基酸，使需要這些物質(zhì)的病變組織“餓死”；治療時(shí)只需將患者的血液引出體外，通過(guò)由固定化酶等構(gòu)成的“人工臟器”加以處理，然后再回流體內(nèi)。四、固定化酶的應(yīng)用第五十一張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月52實(shí)例： A. 消血栓：纖溶酶是異源蛋白質(zhì)，在人體內(nèi)引起免疫反應(yīng)，無(wú)法長(zhǎng)期使用。酶的不穩(wěn)定性使其在較短的時(shí)間內(nèi)失活。 用包埋法制備的固定化酶可克服上述弊端，酶在囊中不能漏出，小分子物質(zhì)能自由進(jìn)出。四、固定化酶的應(yīng)用第五十二張，PPT共六十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月53B.人工腎 將病人血液中的尿素經(jīng)脲酶水解成氨，再用活性炭吸附。即：用微膠囊固定化脲酶和活性炭組成人工腎