《生物制药》酶类药物1解析课件.ppt
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- 生物制药 类药物 解析 课件
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1、关于酶,你已经知道了哪些知识?还想知道哪些知识?酶的分类酶的分类酶单纯蛋白质(多种氨基酸组成)结合蛋白质酶蛋白(蛋白部分)辅酶或辅基(非蛋白部分)金属:如Cu2、Mn2金属有机物:如铁朴啉不含金属的有机物如:烟酰胺、VB2等的衍生物酶胞外酶胞内酶游离酶结合酶“绿色健康,绿色健康,“酶酶”力无限力无限医药、洗涤剂、纺织、淀粉制糖、发酵、酒精、食品(包括果蔬汁、啤酒酿造、谷物食品、蛋白水解、和功能食品以及食用油脂)、饲料、皮革、造纸和化工等工业领域 淀粉酶类与淀粉糖业淀粉酶类与淀粉糖业果汁生产与果胶酶乳制品与凝乳酶酶蛋白成为药物应具备的条件酶蛋白成为药物应具备的条件 在生理在生理pHpH下下,具有
2、最高活性和稳定性具有最高活性和稳定性 对基质具有较高亲和力对基质具有较高亲和力(低低KmKm值值)血清中半衰期较长血清中半衰期较长 纯度高纯度高 免疫原性低或无免疫原性免疫原性低或无免疫原性 不需要外源辅助因子不需要外源辅助因子酶类药物在疾病治疗方面的应用酶类药物在疾病治疗方面的应用酶酶 名名来来 源源用用 途途淀粉酶淀粉酶胰脏、麦芽、微生物胰脏、麦芽、微生物治疗消化不良,食欲不振治疗消化不良,食欲不振蛋白酶蛋白酶胰脏、胃、植物、微生物胰脏、胃、植物、微生物治疗消化不良,食欲不振,消炎,消肿,创愈,降压治疗消化不良,食欲不振,消炎,消肿,创愈,降压脂肪酶脂肪酶胰脏、微生物胰脏、微生物治疗消化不
3、良,食欲不振治疗消化不良,食欲不振纤维素酶纤维素酶霉菌霉菌治疗消化不良,食欲不振治疗消化不良,食欲不振溶菌酶溶菌酶蛋清、细菌蛋清、细菌治疗各种细菌性和病毒性疾病治疗各种细菌性和病毒性疾病尿激酶尿激酶人尿人尿治疗心肌梗塞,结膜下出血,黄斑部出血治疗心肌梗塞,结膜下出血,黄斑部出血链激酶链激酶链球菌链球菌治疗血栓性静脉炎,咳痰,血肿,下出血,骨折治疗血栓性静脉炎,咳痰,血肿,下出血,骨折青霉素酶青霉素酶蜡状芽孢杆菌蜡状芽孢杆菌治疗青霉素引起的变态反应治疗青霉素引起的变态反应L-L-天冬酰胺酶天冬酰胺酶大肠杆菌大肠杆菌治疗白血病治疗白血病超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶微生物,植物,动物微生物,植物,动
4、物预防辐射损伤,治疗红斑狼疮,皮肌炎,结肠炎预防辐射损伤,治疗红斑狼疮,皮肌炎,结肠炎凝血酶凝血酶动物,蛇,细菌,酵母等动物,蛇,细菌,酵母等治疗各种出血病治疗各种出血病胶原酶胶原酶细菌细菌分解胶原,消炎,化脓,脱痂,治疗溃疡分解胶原,消炎,化脓,脱痂,治疗溃疡右旋糖酐酶右旋糖酐酶微生物微生物预防龋齿预防龋齿 胆碱酯酶胆碱酯酶细菌细菌治疗皮肤病,支气管炎,气喘治疗皮肤病,支气管炎,气喘溶纤酶溶纤酶蚯蚓蚯蚓溶血栓溶血栓弹性蛋白酶弹性蛋白酶胰脏胰脏治疗动脉硬化,降血脂治疗动脉硬化,降血脂核糖核酸酶核糖核酸酶胰脏胰脏抗感染,祛痰,治肝癌抗感染,祛痰,治肝癌尿酸酶尿酸酶牛肾牛肾治疗痛风治疗痛风栓溶酶类
5、与心血管疾病栓溶酶类与心血管疾病凝血酶凝血酶健美生消化酶健美生消化酶帮助肠胃蠕动帮助肠胃蠕动【产品规格产品规格】90片瓶片瓶【食用方法食用方法】成人每日成人每日3片,随主餐片,随主餐服用服用【成分成分(每片含每片含)】1)消化蛋白质:木瓜蛋白酶消化蛋白质:木瓜蛋白酶50毫克、毫克、菠萝蛋白酶菠萝蛋白酶30毫克;毫克;2)消化脂肪:脂肪酶消化脂肪:脂肪酶30毫克;毫克;3)消化碳水化合物消化碳水化合物/淀粉:淀粉酶淀粉:淀粉酶50毫克;毫克;4)消化乳制品:乳糖酶消化乳制品:乳糖酶30毫克;毫克;5)消化纤维:纤维素酶消化纤维:纤维素酶15毫克。毫克。另含:能抑制过多胃酸的葡萄糖酸另含:能抑制过
6、多胃酸的葡萄糖酸钙,能缓解反胃薄荷叶和茴香钙,能缓解反胃薄荷叶和茴香【适用人群适用人群】消化不良者消化不良者肠胃疾病患者肠胃疾病患者大病初愈者大病初愈者消化酶类消化酶类第二节第二节 酶类药物的制造过程酶类药物的制造过程 一、原料的选择一、原料的选择 1.不同酶的用料选择不同酶的用料选择 乙酰化酶(鸽肝)、凝血酶乙酰化酶(鸽肝)、凝血酶(牛牛血)、透明质酸酶(羊睾丸)、溶菌酶血)、透明质酸酶(羊睾丸)、溶菌酶(鸡蛋清),超氧化物歧化酶(血、肝)(鸡蛋清),超氧化物歧化酶(血、肝)2.注意不同生长发育情况及营养状况注意不同生长发育情况及营养状况 3.原料来源丰富原料来源丰富 4.从简化提纯步骤着手
7、从简化提纯步骤着手 5.如用动物组织作原料,应在此动物宰如用动物组织作原料,应在此动物宰杀后立即取材。杀后立即取材。二、微生物酶制剂高产菌株的选育二、微生物酶制剂高产菌株的选育 菌种是工业发酵生产酶制剂的重要条件。优良菌种是工业发酵生产酶制剂的重要条件。优良菌种不仅可以提高酶制剂产量和发酵原料的利菌种不仅可以提高酶制剂产量和发酵原料的利用率,而且还与增加品种,缩短生产周期,改用率,而且还与增加品种,缩短生产周期,改进发酵和提炼工艺条件等密切相关。进发酵和提炼工艺条件等密切相关。优良菌种获得的三种途径:优良菌种获得的三种途径:(1)从自然界分离筛选)从自然界分离筛选;(2)用物理或化学的方法处理
8、,诱变)用物理或化学的方法处理,诱变;(3)用基因重组与细胞融合技术。)用基因重组与细胞融合技术。三、微生物酶制剂生产的发酵技术三、微生物酶制剂生产的发酵技术(一)培养基(一)培养基 1.碳源(甘薯、玉米、麸皮、米糠)碳源(甘薯、玉米、麸皮、米糠)2.氮源氮源(豆饼、花生饼、菜籽饼、硫酸(豆饼、花生饼、菜籽饼、硫酸铵、尿素)铵、尿素)3.无机盐无机盐 4.生长因子和产酶促进剂生长因子和产酶促进剂(二)培养方法(二)培养方法 1.固体培养法固体培养法 固体培养法也称麸曲培养法,该法是利用麸皮固体培养法也称麸曲培养法,该法是利用麸皮或米糠为主要原料,另外视需要添加其它谷糠、豆或米糠为主要原料,另外
9、视需要添加其它谷糠、豆饼等,加水拌成含水适度半固态物料作为培养基。饼等,加水拌成含水适度半固态物料作为培养基。2.液体培养法液体培养法 液体培养法是利用液体培养进行微生物的生长液体培养法是利用液体培养进行微生物的生长繁殖和产酶。根据通气方法的不同,又分为液体表繁殖和产酶。根据通气方法的不同,又分为液体表面培养和液体深层培养。深层通气培养是目前应用面培养和液体深层培养。深层通气培养是目前应用最广的方法。最广的方法。3.影响酶产生的一些因素影响酶产生的一些因素 除培养基,发酵工艺参数对产酶的除培养基,发酵工艺参数对产酶的影响也十分明显。影响也十分明显。(1)温度温度 (2)pH (3)通气通气 (
10、4)搅拌搅拌(5)泡沫泡沫 发酵过程中,由于发酵液受到强烈发酵过程中,由于发酵液受到强烈的通气搅拌,培养基中某些成分的变化及的通气搅拌,培养基中某些成分的变化及代谢中产生气体,会形成较多的泡沫,而代谢中产生气体,会形成较多的泡沫,而且气泡不易消失,是由于培养基中蛋白质且气泡不易消失,是由于培养基中蛋白质分子排在气泡表面形成一层吸附膜,聚集分子排在气泡表面形成一层吸附膜,聚集成泡沫层之故。成泡沫层之故。消泡剂:天然油类,醇类,脂肪酸类,消泡剂:天然油类,醇类,脂肪酸类,胺类,酰胺类,磷酸酯类,金属皂类,聚胺类,酰胺类,磷酸酯类,金属皂类,聚硅氧烷等。硅氧烷等。(6)添加诱导剂和抑制剂添加诱导剂和
11、抑制剂 诱导酶诱导酶 抑制剂(表面活性剂)抑制剂(表面活性剂)四、酶类药物的提取和纯化四、酶类药物的提取和纯化 原料选择原料选择生物材料的预处理生物材料的预处理提取提取浓缩浓缩纯化纯化结晶结晶1.动物材料的预处理:动物材料的预处理:(1)机械法:)机械法:有绞碎、刨碎、匀浆、研磨、超声波、挤压等有绞碎、刨碎、匀浆、研磨、超声波、挤压等方法。有些酶用机械法处理后仍不能有效的提取,可结合其他方法。有些酶用机械法处理后仍不能有效的提取,可结合其他处理法。处理法。(2)冻融:)冻融:冷到冷到-10左右,再缓慢溶解至室温,如此反复左右,再缓慢溶解至室温,如此反复多次。由于细胞中冰晶的形成,及剩下液体中盐
12、浓度的增高,多次。由于细胞中冰晶的形成,及剩下液体中盐浓度的增高,能使细胞中颗粒及整个细胞破碎,使酶释放出来。能使细胞中颗粒及整个细胞破碎,使酶释放出来。(3)丙酮粉:)丙酮粉:组织经丙酮迅速脱水干燥制成丙酮粉,不仅可组织经丙酮迅速脱水干燥制成丙酮粉,不仅可以减少酶的变性,同时因细胞结构成分的破碎使蛋白质与脂质以减少酶的变性,同时因细胞结构成分的破碎使蛋白质与脂质结合的某些化学键打开,促使某些结酶释放到溶液中。结合的某些化学键打开,促使某些结酶释放到溶液中。材料的预处理材料的预处理酶胞外酶胞内酶游离酶结合酶 2.微生物材料的预处理微生物材料的预处理 胞外酶胞外酶:除去菌体后再直接从发酵液除去菌
13、体后再直接从发酵液中吸附提取酶。中吸附提取酶。胞内酶胞内酶:将菌体细胞破壁,制成无细将菌体细胞破壁,制成无细胞的悬浮液后再行提取。胞的悬浮液后再行提取。1.干燥法干燥法:干燥后菌体产生自溶干燥后菌体产生自溶(1)空气干燥)空气干燥:适用于热稳定的酶适用于热稳定的酶(2)真空干燥)真空干燥:适于细菌适于细菌(3)冷冻干燥)冷冻干燥:适用于较敏感的酶适用于较敏感的酶2.机械法机械法(1)研磨法)研磨法(2)组织匀浆法)组织匀浆法(3)超声波法)超声波法(4)高压匀浆法)高压匀浆法3.酶法处理酶法处理(二二)酶的提取酶的提取1.水溶液法水溶液法 常用稀盐溶液或缓冲液提取。经过预处理常用稀盐溶液或缓冲
14、液提取。经过预处理的原料,包括组织糜,匀浆,细胞颗粒以及丙的原料,包括组织糜,匀浆,细胞颗粒以及丙酮粉等,都可以用水溶液抽提。酮粉等,都可以用水溶液抽提。许多酶再蒸馏水中不溶解,而在低盐浓度许多酶再蒸馏水中不溶解,而在低盐浓度下易溶解,所以提取时加入少量盐可提高酶的下易溶解,所以提取时加入少量盐可提高酶的溶解度。溶解度。2.有机溶剂法有机溶剂法 某些结合酶如微粒体和线粒体膜的酶,由某些结合酶如微粒体和线粒体膜的酶,由于和脂质牢固结合,用水很难提取,为此必须于和脂质牢固结合,用水很难提取,为此必须除去结合的脂质,且不能使酶变性,最常用的除去结合的脂质,且不能使酶变性,最常用的有机溶剂是丁醇。有机
15、溶剂是丁醇。丁醇具有以下特点丁醇具有以下特点:(:(1)亲脂性强,特)亲脂性强,特别是亲磷脂的能力;(别是亲磷脂的能力;(2)兼具亲水性,在兼具亲水性,在0在水中的溶解度为在水中的溶解度为10.5%;(;(3)在脂与水分)在脂与水分子间能起类似去垢剂的桥梁作用。子间能起类似去垢剂的桥梁作用。3.表面活性剂法表面活性剂法(三三)酶制剂的工业提取法酶制剂的工业提取法 1.发酵液的预处理及过滤发酵液的预处理及过滤 絮凝剂絮凝剂 2.酶液的脱色酶液的脱色 0.11.5%活性炭活性炭 3.盐析法盐析法 4.有机溶剂法有机溶剂法 5.喷雾干燥直接制备粉末酶制剂喷雾干燥直接制备粉末酶制剂酶的分离提纯三个基本
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