《{医疗药品管理}酶在医药学上的应用41》由会员分享，可在线阅读，更多相关《{医疗药品管理}酶在医药学上的应用41（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、酶与某些疾病发生的关系 酶在疾病诊断上的应用 酶在疾病治疗中的应用 固定化酶及其在医药领域的应用,第八节、酶在医药学上的应用,1,一、酶与某些疾病发生的关系,2,皮肤乳白色，毛发淡黄或银白色，瞳孔淡红，虹膜淡灰或淡红，半透明视网膜缺乏色素。,1. 酪氨酸酶缺陷白化病,3,2. 胱硫醚合成酶缺陷同型胱氨酸尿症,多发性血栓形成，晶体脱位，身体瘦长，蜘蛛样指（趾），轻中度智力低下。,4,智力低下，60%患儿有脑电图异常，头发细黄，皮肤色淡和虹膜淡黄色，惊厥，尿有“发霉”臭味或鼠尿味。,3. 苯丙氨酸羟化酶缺陷苯丙酮酸尿症,5,6,二、酶在疾病诊断上的应用,7,通过酶活力变化进行疾病诊断,8,用酶测定
2、物质的量的变化进行疾病诊断,9,三、酶在疾病治疗中的应用,消化酶类,抗炎清创酶类,抗栓酶类,抗氧化酶类,抗肿瘤细胞生长的酶,10,酶在疾病治疗方面的应用,11,12,栓溶酶类与心血管疾病,13,凝血酶,14,健美生消化酶帮助肠胃蠕动 【产品规格】90片瓶 【食用方法】成人每日3片，随主餐服用 【成分(每片含)】 1)消化蛋白质：木瓜蛋白酶50毫克、菠萝蛋白酶30毫克； 2)消化脂肪：脂肪酶30毫克； 3)消化碳水化合物/淀粉：淀粉酶50毫克； 4)消化乳制品：乳糖酶30毫克； 5)消化纤维：纤维素酶15毫克。 另含：能抑制过多胃酸的葡萄糖酸钙，能缓解反胃薄荷叶和茴香 【适用人群】 消化不良者
3、肠胃疾病患者 大病初愈者,消化酶类,15,病因：腺苷酸脱氨酶（ADA）基因先天遗传缺陷。 Dr.W.French Anderson 和他的同事在小女 孩的T细胞中插入一个正常的ADA基因，将其注入她的血液系统。,1990年首次基因疗法,谢德尔,美国一位4岁小女孩Ashanti DiSilva,她患了一种严重联合免疫缺陷征（SCID）的疾病。,16,四、固定化酶及其在医药领域的应用,17,将水溶性酶用物理或化学方法处理，固定于高分子支持物(或载体)上而成为不溶于水，但仍有酶活性的一种酶制剂形式，称固定化酶(immobilized enzyme)。,18,1. 固定化酶的优点：,极易将固定化酶与底
4、物、产物分开，因而简化了提纯工艺； 可以在较长时间内反复使用，有利于工艺的连续化、管道化； 酶反应过程可以严格控制，有利于工艺自动化和微电脑化，易于与各种分离手段联用； 在绝大多数情况下提高了酶的稳定性； 可以增加产物的收率，提高产物质量； 较能适应于多酶反应; 酶能够重复利用，使用效率提高，成本低； 提高操作的机械强度。,二、制备固定化酶的依据,19,2. 固定化酶的缺点：,酶固定化时酶的活力有所损失。同时也增加了固定化的成本，使工厂开始投资大。 比较适应水溶性底物和小分子底物。 与完整细胞比较，不适于多酶反应，特别是需要辅因子的反应，同时对胞内酶需经分离后才能固定化。,20,三、固定化技术
5、,1、吸附法 2、包埋法 3、通过双功能试剂进行共价交联 4、和水不溶性载体共价结合,21,固定化酶的制备, 吸附法,1、吸附法(Adsorption),酶被吸附于惰性的固相载体或离子交换剂。,22,物理吸附法 使用对酶蛋白有高度吸附能力的硅胶、活性炭，氧化铝、高岭土、石英沙、火棉胶、多孔玻璃等在一定条件下与水溶酶作用制得。 这些具有吸附能力的物质就叫做载体。,23,优点：操作简单，反应条件温和，酶活力损失少，载体可反复使用。 缺点：易引起蛋白质表面变性，且由于结合力 弱，当反应液的pH值、离子强度、温度、底物浓度等发生变化时，会导致酶易从载体上部分或全部脱落。,24,离子结合法 利用含有离子
6、交换基团的固相载体（如具有交换基团的葡聚糖凝胶或纤维素）与酶蛋白分子的带电基团互相吸引（靠离子链）而形成络合物。,25,优点：制作简单，处理条件缓和，酶蛋白的活性中心和高级结构破坏较少，可以制得活力较高的固定化酶。 缺点：离子键结合较松散，如在高离子强度下 进行反应时，酶与载体易分开。,26,第一个离子结合法固定化酶： DEAE Cellulose 固定化过氧化氢酶 第一个工业化的固定化酶： DEAE-Sephadex A-50 固定化氨基酰化酶,27,28, 包埋法,固定化酶的应用,2、包埋法(Entrapment),将酶包埋在凝胶的微小空格内或埋于半透膜的微型胶束内，但底物仍能渗入到里面与
7、酶接触。,29,优点：利用此法制得的固定化酶，由于酶分子仅仅是被包埋起来，而未受到化学作用。酶蛋白几乎不起变化，可适用与多种不溶酶的制备。 缺点：酶被包埋在内部，对大分子底物很难发生催化作用。所以用包埋法制备的酶，一般只适用与小分子底物。 包埋法又分为：微胶囊包埋法 胶格包埋法,30,微胶囊包埋法 将酶包埋在半透性聚合体膜内，形成的直径为1100um。,31,胶格包埋法,首先被采用的胶格包埋法是： 固定化胰蛋白酶 木瓜蛋白酶 淀粉酶 Enzyme+N, N-甲叉双丙稀酰胺, 丙稀酰胺 引发剂inactiation,32,3、交联法 依靠双功能基团的试剂，使酶蛋白分子之间发生交联，凝集成网状结构
8、而成为固定化酶。,33,酶分子之间共价交联和与水不溶性载体共价结合酶分子,34,4、共价键合法(Covalent bonds),酶蛋白的非必需基团通过共价键和载体形成不可逆的连接。,35,共价结合法要注意两个问题： 参加载体共价结合应不是活性中心基团，也不是参与酶蛋白的高级结构的必需基团，否则会使固定化酶不呈现出酶活力。 载体必须具有在温和条件下可与酶蛋白发生偶联反应的基团，又有一定的机械强度和较大的表面积。,36,优点：此法制得的固定化酶，酶分子和载体间的共价键较牢固，在介质组成发生改变和进行反应时，都不会造成酶的脱落，因而可以反复使用。 缺点：制取固定酶较复杂，反应条件比较剧烈，所以要制得
9、酶活力很高的固定化酶较为困难。 制作方法：有重氮化法、烷基化和芳基化法、肽法和戊二醛法等。,37,各种酶固定化方法的比较,38,四、固定化酶的应用,1、使用酶柱式固定化酶连续催化反应,39,2、 固定化多酶反应 3、 固定化酶在分离提纯上的应用,40,青霉素酰化酶与抗生素改造,41,8.1 酶在药物制造方面的应用,42,43,8.2 酶在食品、酿造、饲料方面的应用,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,44,“绿色健康，“酶”力无限,45,淀粉酶类与淀粉糖业,46,果汁生产与果胶酶,乳制品与凝乳酶,47,酶制剂在国外饲料工业中得
10、到不断应用，不仅提高了饲料原料的转化率，也促进了对饲料的消化。,植酸酶Bio-Feed Phytase ( Ronozyme P ) 主要用于提高植酸磷的消化率，并相应改善钙和其它矿物元素的利用率。大大降低了动物粪便中磷的排放量，有益环保。,48,8.3 酶在轻工、化工方面的应用,用酶进行原料处理 用酶生产各种轻工、化工产品 用酶增强产品的使用效果。,49,生物抛光是一种用纤维素酶改善纤维素纤维制品表面的整理工艺,以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度,50,酶水解了毛根部的毛囊蛋白而使毛松动脱落。蛋白酶分解皮纤维间质中的可溶性蛋白质，使皮纤维进一步松散软化。,加速蛋白质的分解,染色
11、温度降低,皮革脱毛与软化,加酶洗涤剂,生丝脱胶与羊毛染,蛋白酶,51,8.4 酶在环境保护中的应用,环境监测 废水处理 过氧化物酶 多酚氧化酶 可降解材料开发,52,8.5 酶在生物技术方面的应用,除去细胞壁 大分子切割 大分子连接,53,54,限制性内切酶,“分子手术刀 ”,限制性 酶活性 缓冲液 甲基化 底物性状,55,56,问答题,1、影响酶促反应的因素有哪些？它们是如何影响的？ 2、试比较酶的竞争性抑制作用与非竞争性抑制作用的异同。 3、什么是米氏方程，米氏常数Km的意义是什么？试求酶反应速度达到最大反应速度的99时，所需求的底物浓度（用Km表示） 4、什么是同工酶？为什么可以用电泳法对同工酶进行分离？同工酶在科学研究和实践中有何应用？ 5、举例说明酶的结构和功能之间的相互关系。 名词解释 活性中心 全酶 酶原 别构酶 活力单位 比活力 Km 诱导契合变构效应 ribozyme 辅酶和辅基 固定化酶,57,
