1、第六章 酶工程制药本章内容 概述 酶的来源和生产 酶和细胞的固定化 固定化酶和固定化细胞的反应器 酶工程在医药工业中的应用 酶工程研究的进展2第六章 酶工程制药 一、 概述 酶的特性 :酶是生物催化剂,大多数酶的本质是蛋白质,有些酶是核酸。 酶除具有一般催化剂的共性外,还有其特有的特点:催化效率高;专一性强;反应条件温和;酶的催化活性受到调节和控制 。3第六章 酶工程制药 酶的分类 1961年按酶所催化的反应类型将酶分成 6大类:氧化还原酶类;转移酶类; 水解酶类;裂合酶类;异构酶类;合成酶(或称连接酶)类。4第六章 酶工程制药 什么是酶工程? 酶工程是酶学和工程学相互渗透结合、发展而形成的一
2、门新的技术科学。 它是从应用的目的出发研究酶、应用酶的特异性催化功能,并通过工程化将相应原料转化成有用物质的技术。5第六章 酶工程制药 酶工程学的发展历程 20世纪 20年代初:酶工程名称出现于自然酶制剂在工业上的大规模应用; 1953年,羧肽酶、淀粉糖化酶、胃蛋白酶和核糖核酸酶等用重氮化聚氨基聚苯乙烯树脂进行固定。 1969年,固定化酶技术拆分 DL-氨基酸 1971年, 1st国际酶工程会议:酶的生产、分离纯化、酶的固定化、酶及固定化酶的反应器、酶及固定化酶的应用等。6第六章 酶工程制药 现代酶工程的研究内容 从现代观点来看,酶工程主要有以下几个方面的研究内容: 酶的分离、提纯、大批量生产
3、及新酶和酶的应用开发; 酶和细胞的固定化及酶反应器的研究(包括酶传感器、反应检测等); 酶生产中基因工程技术的应用及遗传修饰酶(突变酶)的研究;7第六章 酶工程制药 现代酶工程的研究内容 酶的分子改造与化学修饰、以及酶的结构与功能之间关系的研究; 有机相中酶反应的研究; 酶的抑制剂、激活剂的开发及应用研究; 抗体酶、核酸酶的研究; 模拟酶、合成酶及酶分子的人工设计、合成的研究。8第六章 酶工程制药 二、酶的来源和生产 酶的来源 :酶普遍存在于生物体中,可直接从生物体中分离。 化学合成方法目前还不成熟。 早期是以动植物为原料进行提取,由于动植物生长周期长、来源有限、受地理、气候和季节等因素的影响,不适于大规模生产 。 目前工业化生产一般以微生物为主要来源。9第六章 酶工程制药 微生物生产酶的优点 微生物种类繁多,动植物体内的酶在微生物中几乎都可以找到; 繁殖快、生产周期短、培养简便、并可以通过控制培养条件来提高产量; 微生物具有较强的适应性,通过各种遗传变异手段能培育出新的高产菌株。10第六章 酶工程制药