2022年生物化學(xué)作業(yè)氨基酸在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用

..精品文本精品文本.精品文本氨基酸在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的開展氨基酸是生物有機(jī)體的重要組成局部，在生命現(xiàn)象中起著至關(guān)重要的作用。隨著生物科學(xué)的進(jìn)步，人類對生物體內(nèi)的生理機(jī)能及代謝活動的了解，氨基酸在生物體內(nèi)的重要生物機(jī)能越來越清楚。氨基酸是生命機(jī)體之營養(yǎng)，生存和開展極為重要的物質(zhì)，在生命體內(nèi)物質(zhì)代謝調(diào)控、信息傳遞方面扮演重要角色。近30年來，在研究、開發(fā)和應(yīng)用氨基酸方面均取得重大進(jìn)展，在發(fā)現(xiàn)新氨基酸種類和數(shù)量方面已由60年代50種左右，到現(xiàn)在已突破400種。在產(chǎn)量方面，60年代初世界氨基酸產(chǎn)量不過10萬噸，現(xiàn)在已躍上百萬噸，產(chǎn)值超百億美元。但與實際需求量還有較大距離，據(jù)專家們預(yù)計，到2000年年產(chǎn)值可望到達(dá)300億美元。氨基酸作為人類營養(yǎng)添加劑、調(diào)味劑、飼料添加劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥等在食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)及人類健康、保健等諸多方面有著廣泛的應(yīng)用。一、氨基酸類藥物的根本概念〔一〕氨基酸的營養(yǎng)價值及其與疾病治療的關(guān)系必需氨基酸—人和哺乳動物自身不能合成，需要由食物供應(yīng)，稱為必需氨基酸。賴氨酸，色氨酸，苯丙氨酸，蛋氨酸，蘇氨酸，亮氨酸，異亮氨酸，纈氨酸等8種?！捕持委熛兰膊〉陌被峒捌溲苌锕劝彼峒捌潲}酸鹽，谷氨酰胺，乙酰谷酰胺鋁，甘氨酸及其鋁鹽，硫酸甘氨酸鐵，維生素U及組氨酸鹽酸鹽等?！踩持委煾尾〉陌被峒捌溲苌锞彼猁}酸鹽，磷葡精氨酸，鳥天氨酸，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。〔四〕治療腦及神經(jīng)系統(tǒng)疾病的氨基酸及其衍生物谷氨酸鈣鹽及鎂鹽，氫溴酸谷氨酸，色氨酸，5－羥色氨酸、左旋多巴等。〔五〕用于腫瘤治療的氨基酸及其衍生物偶氮絲氨酸，氯苯丙氨酸，磷天冬氨酸及重氮氧代正亮氨酸等。二、氨基酸類藥物的生產(chǎn)方法一、水解法〔一〕根本原理1.蛋白質(zhì)水解方法酸水解法、堿水解法、酶水解法2.氨基酸別離方法溶解度法、特殊試劑沉淀法、吸附法、離子交換法3.氨基酸精制方法結(jié)晶，重結(jié)晶〔二〕水解法過程L－胱氨酸的制備二、發(fā)酵法L－異亮氨酸的制備3〕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，濾液加工業(yè)硫酸和草酸至pH3.5，過濾除沉淀。4〕離子交換、吸附別離上述濾液每分鐘以樹脂量1.5％的流速進(jìn)H＋型732離子交換柱〔φ40×100cm),以100L去離子水洗柱，再以60℃,0.5mol/L氨水按3L/min的流速進(jìn)行洗脫。分部收集洗脫液。5〕濃縮趕氨6〕脫色、濃縮、中和7〕精制，烘干三、酶法轉(zhuǎn)化天冬氨酸和丙氨酸的制備工藝過程1〕菌種培養(yǎng)大腸桿菌〔E.coli〕AS1.881的培養(yǎng)斜面培養(yǎng)基為普通肉汁培養(yǎng)基搖瓶培養(yǎng)基成分〔％〕：玉米漿7.5，反丁烯二酸2.0，硫酸鎂〔7水〕0.02，氨水調(diào)pH6.0，煮沸后過濾，500ml三角燒瓶中裝液量50-100ml。從新鮮斜面上或液體中培養(yǎng)種子，接種子于搖瓶培養(yǎng)基中，37℃振搖培養(yǎng)24h，逐級擴(kuò)大培養(yǎng)至1000～2000ml規(guī)模。培養(yǎng)結(jié)束后用1mol/LHCl調(diào)pH5.0，升溫至45℃并保溫1h，冷卻至室溫，離心收集菌體。德阿昆哈假單胞〔Pseudomonasdacunhae〕68變異株的培養(yǎng)斜面培養(yǎng)基組成〔％〕為蛋白胨0.25，牛肉膏0.52，酵母膏0.25，NaCl0.5，pH7.0，瓊脂2.0。種子培養(yǎng)基與斜面培養(yǎng)基，不加瓊脂，250ml三角燒瓶中培養(yǎng)基裝量40ml。搖瓶培養(yǎng)基組成〔％〕為L－谷氨酸3.0，蛋白胨，酪蛋白水解液0.5，磷酸二氫鉀0.05，MgSO4.7H2O0.01，用氨水調(diào)pH7.2，500ml三角燒瓶中培養(yǎng)基裝量為80ml。將培養(yǎng)24h的新鮮斜面菌種接種于種子培養(yǎng)基中，30℃振搖培養(yǎng)8h，再接種于搖瓶培養(yǎng)基中，30℃振搖培養(yǎng)24h，逐級放大。2〕細(xì)胞固定化Ecoli的細(xì)胞固定化取濕菌體20kg，懸浮于生理鹽水中，保溫至40℃，再參加90L保溫至40℃的12％明膠溶液及10L1.0％戊二醛溶液，充分?jǐn)嚢杈鶆?，放置冷卻凝固，再浸入0.25％戊二醛溶液中。于5℃過夜后，切成3～5mm的立體小方塊，浸入0.25％戊二醛溶液5℃過夜，蒸餾水充分洗滌，濾干得含天冬氨酸酶得固定化。假單胞菌體固定取濕菌體20kg，加生理鹽水?dāng)嚢柚料♂屩?0L，另取溶于生理鹽水的5％角叉菜膠溶液85L，兩液均保溫至45℃后混合，冷卻至5℃成膠。浸于600L2％KCl和0.2mol/L已二胺的0.5mol/LpH7.0的磷酸緩沖液中，5℃下攪拌10min，加戊二醛至0.6mol/L濃度，5℃攪拌30min，取出切成3～5mm的立體方塊，用2％KCl溶液充分洗滌后，濾去洗滌液，即得固定化脫羧細(xì)胞。3〕生物反響堆的制備4〕轉(zhuǎn)化反響5〕產(chǎn)品純化與精制三、氨基酸的功能氨基酸的功能一直引起人們的濃厚興趣，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)牧漁業(yè)、農(nóng)藥、化裝品、保健品等各個領(lǐng)域。3.1氨基酸在醫(yī)藥上的應(yīng)用洛斯氮平衡理論確實立與人類發(fā)現(xiàn)在正常代謝組織蛋白中缺乏某一種即會導(dǎo)致整個有機(jī)體代謝紊亂，使氨基酸成為維持人體營養(yǎng)和治療很多疾病的醫(yī)療藥物。醫(yī)藥是氨基酸相對用量不大但品種最多的一個部門，目前世界上用于藥物的氨基酸及氨基酸衍生物的品種達(dá)100多種。3.1.1復(fù)合結(jié)晶氨基酸輸液所謂氨基酸輸液，是各種氨基酸按一定比例和要求，也就是模式配合組成的一種靜脈注射液，根據(jù)模式不同，氨基酸輸液可分為不同類型。氨基酸輸液在我國開展極為迅速，1994年全國各種氨基酸輸液只1000萬瓶，1996年那么上升到6000萬瓶，估計到2000年可到達(dá)1億瓶以上。氨基酸營養(yǎng)輸液是一種給人體補(bǔ)充蛋白質(zhì)營養(yǎng)的靜脈注射液，其氨基酸組成和配比依其模式不同而不同，如Wuj-N模式、FAO理想模式、FAO/WHO參考模式、人乳和雞蛋蛋白模式、土豆—雞蛋模式等。代血漿用輸液此類氨基酸輸液以補(bǔ)充維持患者血容量為目的，通常采用11種氨基酸組成，輸液中參加右旋醣酐等作為血容量補(bǔ)充劑。止血用氨基酸輸液這種氨基酸輸液由普通氨基酸輸液與止血劑如氨基己酸組成，它一方面補(bǔ)充因失血引起的蛋白質(zhì)損失，同時阻止繼續(xù)出血。嬰幼兒用氨基酸輸液根據(jù)嬰幼兒旺盛生長期體內(nèi)保存氮及能量極少，嬰幼兒腎功能尚未發(fā)育完全，肝臟等組織對營養(yǎng)素處理能力較差這一特點，配方選用高含量的支鏈氨基酸和精氨酸，而將谷氨酸和甘氨酸適當(dāng)減少，并配適宜量葡萄糖、維生素和電解質(zhì)等。治療用氨基酸輸液用于肝病的氨基酸輸液，是根據(jù)肝硬化病人圖譜表現(xiàn)為支鏈氨基酸含量偏低，而芳香族氨基酸偏高，血清中支/芳比下降特點而設(shè)計的。此類輸液要求富含支鏈氨基酸。再如腎病用氨基酸輸液，要求補(bǔ)充體內(nèi)的氨基酸根本參加體內(nèi)蛋白質(zhì)合成，不產(chǎn)生或僅產(chǎn)生極少氮，改善患者的營養(yǎng)和代謝狀況，減少患者尿毒癥病癥，獲得正氮、正鉀平衡、提高血清蛋白含量，到達(dá)改善腎功能效果。再如腫瘤患者氨基酸輸液，是針對不同腫瘤患者特殊的氨基酸圖譜，配合治療藥物而設(shè)計的。3.1.2要素膳及氨基酸口服液要素膳是一種含氨基酸營養(yǎng)素齊全，不需或稍經(jīng)消化即可吸收的無渣膳食，可供口服與管飼之用。它比靜脈營養(yǎng)簡便、經(jīng)濟(jì)、平安而又符合生理狀態(tài)，是近代臨床營養(yǎng)上