第10章氨基酸类药物
作为构成蛋白质分子的基本单位的氨基酸，无疑是构成人体内最基本物质之一。
氨基酸在医药上主要用来制备复方氨基酸输液，也用作治疗药物和用于合成多肽药物。目前用作药物的氨基酸有一百几十种，其中包括构成蛋白质的氨基酸有20种和构成非蛋白质的氨基酸有100多种。
由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及“要素饮食”疗法中占有非常重要的地位，对维持危重病人的营养，抢救患者生命起积极作用，成为现代医疗中不可少的医药品种之一。
谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、L－多巴等氨基酸单独作用治疗一些疾病，主要用于治疗肝病疾病、消化道疾病、脑病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、儿科营养和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌症治疗上出现了希望。
氨基酸的生产和利用早已经受到人们的重视。1820年，水解氨基酸；1850年，实验室化学合成氨基酸；1956年，微生物发酵糖类获得氨基酸，形成发酵制造氨基酸的新型发酵工业。谷氨酸最大，赖氨酸次之。
第一节、氨基酸的种类及物化性质
一、氨基酸的组成与结构
氨基酸结构通式
1、氨基酸的物理通性
1）都是无色结晶。熔点约在230℃以上，大多没有确切的熔点，熔融时分解并放出CO2；都能溶于强酸和强碱溶液中，除胱氨酸、酪氨酸、二碘甲状腺素外，均溶于水；除脯氨酸和羟脯氨酸外，均难溶于乙醇和乙醚。
无色晶体，熔点较高（200℃～300℃）水中溶解度各不同，取决于侧链。氨基酸能使水的介电常数增高。氨基酸的晶体是离子晶体。氨基酸是离子化合物。
2）有碱性[二元氨基一元羧酸，例如赖氨酸（lysine）]；酸性[一元氨基二元羧酸，例如谷氨酸（Glutamic acid）]；中性[一元氨基一元羧酸，例如丙氨酸（Alanine）]三种类型。大多数氨基酸都呈显不同程度的酸性或碱性，呈显中性的较少。所以既能与酸结合成盐，也能与碱结合成盐。
3)由于有不对称的碳原子，呈旋光性。同时由于空间的排列位置不同，又有两种构型：D 型和L型，组成蛋白质的氨基酸，都属L型。
20种氨基酸，除甘氨酸外，其它氨基酸的α-碳原子均为不对称碳原子。可以有立体异构、有旋光性。氨基酸的构型也是与甘油醛构型比较而确定的。
从蛋白质酶促水解得到的α-氨基酸，都属于L-型，但在生物体中(如细菌)也含有D-型氨基酸。
比旋光度是氨基酸的重要物理常数之一，是鉴别各种氨基酸的重要依据。
L- D-
紫外吸收：色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280nm附近。
大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。
构成蛋白质的20种氨基酸在可见光区都没有光吸收，但在远紫外区(<220nm)均有光吸收。在近紫外区(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力。可以通过测定280nm 处的紫外吸收值的方法对蛋白溶液进行定量。
苯丙氨酸的λmax＝257nm，ε257=2.0x102
酪氨酸的λmax＝275nm，ε275=1.4x103
色氨酸的λmax＝280nm，ε280=5.6x103
由于以前氨基酸来源于蛋白质水解（现在大多为人工合成），而蛋白质水解所得的氨基酸均为α-氨基酸，所以在生化研究方面氨基酸通常指α-氨基酸。至于β、γ、δ……ω等的氨基酸在生化研究中用途较小，大都用于有机合成、石油化工、医疗等方面。氨基酸及其衍生物品种很多，大多性质稳定，要避光、干燥贮存。
4) 氨基酸是两性电解质
质子受体和质子供体。
所谓兼性离子是指在同一分子上带有能释放质子的正离子基团和能接受质子的负离子基团。兼性离子本身既是酸又是碱。因此它既可以和酸反应，也可以和碱反应。
实验证明：氨基酸在水溶液中或在晶体状态时，都以兼性离子形式存在。 等电点理论的应用
A. 等电点时，氨基酸的溶解度最小，易沉淀。 利用该性质可分离制备某些氨基酸。例如谷氨酸的生产，即将微生物发酵液的pH 值调至3.22（谷氨酸的等电点）而使谷氨酸沉淀析出。
B. 利用各种氨基酸的等电点不同，可通过电泳法、离子交换法等在实验室或工业生产上进行混合氨基酸的分离或制备。
氨基酸的等电点可由其分子上解离基团的解离常数来确定 2、氨基酸的化学通性 ① 氨基的化学反应:
◆与亚硝酸的反应 Van Slyke 定氮
用途：范斯来克法定量测定氨基酸的基本反应。
◆与甲醛的反应 氨基滴定
氨基酸与甲醛反应生成羟甲基、二羟甲基氨基酸，同时释放H+。
羟甲基氨基酸 二羟甲基氨基酸
用途：可以用来直接测定氨基酸的浓度。可促进氨基酸两性离子中-NH3+解离，从而使滴定终点pH 值下降2~3个单位。使用此法后，可以用NaOH 滴定氨基酸中的羧基氢离子，以测定氨基酸的浓度。
此方法被称为“甲醛滴定法”
◆与酰化试剂的反应 氨基保护基 丹磺酰氯法
用途：是鉴定多肽N-端氨基酸的重要方法
N(CH 3)2
2
Cl
H 2N
CH
R
HN
C
R
O SO 2
N(CH 3)2
+
水解
N(CH 3)2
SO 2
HN
CH
C
R
O OH
+
氨基酸
丹磺酰氯多肽N-端
丹磺酰N-端氨基酸
丹磺酰氨基酸
在碱性条件下，丹磺酰氯（二甲氨基萘磺酰氯DNS-Cl）可以与N-端氨基酸的游离氨基作用，得到丹磺酰-氨基酸(DNS-AA)。
此法的优点是丹磺酰-氨基酸有很强的荧光性质，检测灵敏度可以达到1 10-9mol。
用途：用于保护氨基以及肽链的合成
◆脱氨基反应
用途：酶催化的反应
◆形成酰卤的反应
用途：这是使氨基酸羧基活化的一个重要反应
◆叠氮化反应
用途：常作为多肽合成活性中间体，活化羧基。
◆脱羧反应
用途：酶催化的反应。
◆成肽反应
用途：是多肽和蛋白质生物合成的基本反应
◆侧链基团的化学性质
H2N C
R1
H
C OH
O
H N
H
C COOH
R2
H
+
H2O
N
H
C COOH
R2
2N C
R1
H
C
O
肽键
作用：与金属离子的螯合性质可用于体内解毒。
半胱氨酸胱氨酸
作用：氧化还原反应可使蛋白质分子中二硫键形成或断裂。
②氨基酸的基团特殊反应
米伦反应（Mliion reaction）
酪氨酸与米伦试剂（硝酸汞溶于含有少量亚硝酸的硝酸中）反应即生成白色沉淀，加热后变成红色。含有酪氨酸的蛋白质也有此反应；
坂口反应Sakaguchi reaction
在碱性溶液中，胍基与含有 萘酚及次溴酸盐的试剂反应，生成红色物质。这是对于精氨酸专一性较强、灵敏度较高的一个反应；
Pauly反应
组氨酸的咪唑基在碱性条件下，可与重氮化的对氨基苯磺酸偶联产生红色物质。酪氨酸也有此反应；
醛类反应
在硫酸存在下，色氨酸与对二甲氨基苯甲醛反应产生紫红色化合物，此反应用于鉴定色氨酸；铅黑反应
胱氨酸和半胱氨酸被强碱破坏后，能放出硫化氢，与醋酸铅反应生成黑色的硫化铅沉淀。二、氨基酸的命名与分类
20种蛋白质氨基酸在结构上的差别取决于侧链基团R的不同。通常根据R基团的化学结构或性质将20种氨基酸进行分类。
1、根据氨基酸分子中所含氨基和羧基数目的不同，将氨基酸分为中性氨基酸、酸性氨基酸
属于亚氨基酸的是：脯氨酸
含硫氨基酸包括：半胱氨酸、蛋氨酸
的有效药物。
组氨酸：可作为生化试剂和药剂，还可用于治疗心脏病，贫血，风湿性关节炎等的药物。
人体虽能够合成精氨酸和组氨酸，但通常不能满足正常的需要，因此，又被称为半必需氨基酸或条件必需氨基酸，在幼儿生长期这两种是必需氨基酸。人体对必需氨基酸的需要量随着年龄的增加而下降，成人比婴儿显著下降。（近年很多资料和教科书将组氨酸划入成人必需氨基酸）
③非必需氨基酸（nonessentialamino acid）
指人（或其它脊椎动物）自己能由简单的前体合成，不需要从食物中获得的氨基酸。例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。
氨基酸总表
第二节、氨基酸的生产方法
1. 概况
早在 1806 年， Vauquelin 和 Robiquet 首次从天门冬属植物液汁中分离出天门冬酰胺，随后的 130 年发现和分离了各种蛋白质氨基酸。 1850 年， Stecher 首次人工以乙醛合成丙氨酸， 1928 年首次人工合成蛋氨酸， 1948 年首次以工业规模生产蛋氨酸。到 1983 年，日本民能用生物合成法生产除胱氨酸、半胱氨酸以外的各种氨基酸。
作为饲料添加剂使用的大品种氨基酸主要是蛋氨酸与赖氨酸，世界蛋氨酸主要品种是 DL- 蛋氨酸和 DL- 羟基蛋氨酸， 20 世纪 90 年代其生产能力翻了一番，生产大型化是主要特点。目前总生产能力已达 50 万 t/ 年。其中，法国 Rhone-Poulenc 公司 13 万 t / 年，德国 Degussa 公司 14 万 t/ 年，美国 Novus 公司 18 万 t/ 年。世界赖氨酸主要品种是 L- 赖氨酸盐荎盐， 20 世纪 90 年代其生产能力几乎翻了番，生产装置大型化也是主要特点。目前总生产能力已超过 45 万 t/ 年，其中美国 ADM 公司、日本味之素公司、日本协和发酵公司、德国 BASF 公司等是赖氨酸的主要生产者。
除蛋氨酸与赖氨酸外，其他氨基酸用作饲料添加剂的数量较少。色氨酸由于价格高，作为饲料添加剂的年使用量仅为数万吨，主要生产者为日本味之素公司和德国 Degussa 公司。 20 世纪 90 年代发达国家对苏氨酸的研究开发也取得了较大地进展， Degussa 公司已建成 5000t/ 年的生产装置，味之素公司将在法国新建 15000t/ 年的生产装置。苏氨酸的使用量已呈增加趋势。
我国的氨基酸工业是在药用氨基酸的基础上发展起来的，现已能在不同程度上制备 18 种氨基酸，但因成本高，价格贵，主要用于医药，部分用于食品，用作饲料添加剂的不多。近十盾来，我国已兴建了一些大、中型饲料级蛋氨酸和赖氨酸生产厂，但远远满足不了需要，主要仍靠进口。
2. 氨基酸的生产技术
目前世界上氨基酸的生产技术主要有四种方法：发酵法、化学合成法、化学合成 - 酶法和蛋白质水解提取法。
（ 1 ）蛋白质水解法
蛋白质水解法生产氨基酸是传统的氨基酸生产方法。但由于其后的各种生产方法的迅速发展，使这一传统的氨基酸生产方法受到极大的冲击。目前应用这一方法生产的氨基酸品种虽然有限，但在一些发展中国家，许多品种的氨基酸还是采用这种方法生产。主要有酸水解、碱水解和酶水解等。经过水解、分离和结晶精制。
（ 2 ）化学合成法
化学合成法借助于有机合成及化学工程相结合的技术生产氨基酸的一种方法。虽然化学合成法可以生产目前已知的所有氨基酸，但多数不具备工业价值，原因是应用化学生产的氨基酸含有 D 和 L 两种旋光异构体（手性异构体），其中的 D- 异构体不能被大多数动物所利用。因此，用化学合成法生产氨基酸时除考虑合成工艺条件外，还要考虑异构体属性问题和 D- 异构体的消旋利用，三者缺一都影响氨基酸的利用。在氨基酸工业中应用化学合成法批量生产的氨基酸仅限于甘氨酸、蛋氨酸和色氨酸。其中，甘氨酸是应用化学合成法生产的最理想的品种，因为甘氨酸没有旋光异构体。 DL 混合型蛋氨酸及色氨酸能为畜禽利用，因此也具有一定价值。
（ 3 ）化学合成 - 酶法
利用完整的菌体或者是微生物提取的酶来生产氨基酸的方法。
此法生产氨基酸的原理是利用化学合成法制得的廉价中间体，借助酶的生物崔化作用，使许多本来用发酵法或化学合成法生产的光学活性（具有不同旋光异构体）氨基酸具有工业生产
的可能。应用此法批量生产的氨基酸有赖氨酸、 L- 胱氨酸。
（ 4 ）发酵法
发酵法生产氨基酸是利用微生物具有的能够合成其自身所需的各种氨基酸能力，通过对菌株的诱变等处理，选育出各种缺陷型及抗性的变异菌株，以解除代谢节中的反馈与阻遏，达到以过量合成某种氨基酸为目的的一种氨基酸生产方法。（代谢产物均停留在该代谢产物之前的一步：目的氨基酸）
营养缺陷型是指野生型菌株由于某些物理因素或化学因素处理，使编码合成代谢途径中某些酶的基因突变，丧失了合成某些代谢产物(如氨基酸、核酸碱基、维生素)的能力，必须在基本培养基中补充该种营养成分，才能正常生长的一类突变株。这类菌株可以通过降低或消除末端产物浓度，在代谢控制中解除反馈抑制或阻遏，而使代谢途径中间产物或分支合成途径中末端产物积累。
分为四类：野生型直接由糖和铵盐发酵生产氨基酸；营养缺陷型突变株直接由糖和铵盐发酵生成氨基酸；结构类似物具有抗性突变株生产氨基酸；；营养缺陷型兼抗性突变株生产氨基酸。
应用发酵法生产氨基酸产量最大的是谷氨酸，基次是赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、精氨酸、组氨酸、脯氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸。另外，色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、丙氨酸等也可由发酵法获得，但因生产水平低，尚不具备实用价值。生产菌株一般是各种营养缺陷型的黄色短杆菌。微生物细胞内氨基酸的生物合成都是利用能量代谢过程中衍生的一些中间代谢产物为起点，经过一系列伴随着自由能损失的不可逆反应，来保证各种氨基酸的不断供应。
与营养缺陷突变的有关知识（补充）
与营养缺陷突变有关的三类遗传型个体
①营养缺陷型——原菌株由于发生基因突变，致使合成途径中某一步骤发生缺陷，丧失了合成某种代谢产物的能力，必须在培养基中外源补加该物质才能生长，这类突变菌株，谓营养缺陷型突变株，简称营养缺陷型。
②野生型——变异前的原始菌株。
③原养型——营养缺陷型菌株经回复突变或重组后产生的菌株，其营养要求在表型上与野生型相同，表示方法亦同野生型。
与筛选营养缺陷型有关的三类培养基（补充）
①基本培养基——能满足某一菌种的野生型或原养型菌株营养要求的最低成分的合成培养
基。
②补充培养基——在基本培养基中有针对性地补加某一种或几种营养成分，以满足相应的营养缺陷型菌株生长需要(其他营养缺陷型仍不能生长)的培养基。
③完全培养基——可满足该菌各种营养缺陷型菌株营养需要的天然或半合成培养基。
筛选营养缺陷型菌株的一般步骤和方法（补充）
①诱变常用紫外线诱变形成大量营养缺陷型菌株。
②淘汰野生型
检出缺陷型的常用方法（补充）
逐个测定法(点种法) 把经诱变处理并淘汰野生型后的菌液在完全培养基上涂布
分离，将培养后长出的每一个菌落分别点种在基本培养基和另一个完全培养基上，凡在基本培养基上不能生长而在完全培养基的相应位置上能生长的菌落，表明其为营养缺陷型。
具体案例（补充）
1、先要获得野生型大肠杆菌的纯培养物
2、诱变
可以选择各种诱变法，如紫外线诱变法，将一定浓度的菌液（可分成好几等分分别做实验）放在一定强度的紫外灯下照射，那分成的几等分可以分别照射10S，20S，30S，40S，50S，60S，注意，菌液不可太稀太浓，这个操作应该在黑暗的条件下进行，只允许有紫外光，以免光修复造成突变失败。
3、培养
将上述菌种分别涂抹在配好的完全培养基上（牛肉膏-蛋白胨培养基），倒置培养过夜
4、筛选
配置好基本培养基，再往上面添加一定浓度的氨基酸营养液，除了不要添加你说要得到的营养缺陷的那种氨基酸，必需氨基酸都要添加，再用影印法将3中的菌落印到这些培养基上，倒置培养过夜。
5、挑取
直接挑取4中培养基上的菌落，就是你要找的氨基酸营养缺陷突变菌株
在2中，之所以要分成好几份做，再以不同时间长短去照射，是为了加大筛选的效率时间过短，可能得不到想要的突变菌种，而时间过长，菌株全死，也得不到想要的菌株，所以这样做也可以算是一个试验性的步骤！
在培养环境中加抗生素为何能“浓缩”营养缺陷型突变株？
这是因为一般抗生素的作用机制是抑制正在生长的生物细胞的某一或几步生物合成反应，致使细胞生长繁殖必需的细胞组成成分与相应功能缺失，最终导致细胞死亡或丧损生长繁殖能力。只有野生型菌株才能在基本培养基上生长，一旦生长，即被加入培养基中的抗生素“击中”，而营养缺陷型突变株由于在基本培养基中不能生长，因而，抗生素对这不起作用。最终通过终止法或稀释法消除抗生素的作用后，把有限的幸存的营养缺陷型突变株置于完全培养基中培养扩增，从而达到“浓缩”的目的。
说明为什么有些突变菌株对末端代谢产物的结构类似物具有抗性，而获得解除反馈调节的突变株？
正常情况下，代谢末端产物氨基酸A是菌体蛋白的必需组成成分，它能反馈阻遏或抑制合成它的有关酶。它的结构类似物A’在空间结构上与之相似，也能象A一样与原阻遏物或调节酶的调节亚基结合，从而发生阻遏或抑制作用。结构类似物抗性菌株不一定都是解除反馈调节的菌株。
（5）微生物生物合成法
以氨基酸为中间产物，用微生物将其转化为相应的氨基酸，这样可以避免氨基酸生物合成途径中的反馈抑制作用。
合成法和发酵法的比较：
酶法介于上述两者之间，由幻想合成法得到的中间体，配合酶法制造氨基酸，将为氨基酸生产的发展方向。
第三节、氨基酸及其衍生物在医药中的应用
氨基酸是生物有机体的重要组成部分，在生命现象中起着至关重要的作用。随着生物科学的进步，人类对生物体内的生理机能及代谢活动的了解，氨基酸在生物体内的重要生物机能越来越清楚。氨基酸是生命机体之营养，生存和发展极为重要的物质，在生命体内物质代谢调控、信息传递方面扮演重要角色。
氨基酸是合成人体蛋白质、激素、酶及抗体的原料，在人体内参与正常的代谢和生物活动。用氨基酸及其衍生物可治疗各种疾病，可作为营养剂、代谢改良剂，具有抗溃疡、防辐射、抗菌、冶癌、催眠、镇痛及为特殊病人配制特殊膳食的功效。
氨基酸的功能一直引起人们的浓厚兴趣，可广泛应用于医药、食品、农牧渔业、农药、化妆品、保健品等各个领域。
在医药方面
氨基酸衍生物作为治疗药用于临床目前相当活跃，无论在治疗肝性疾病、心血管疾病，还是溃疡病、神经系统疾病、消炎等方面都已广泛使用，用于治疗的氨基酸衍生物不下数百种。如4-羟基脯氨酸在治疗慢性肝炎、防止肝硬化方面都很有效。
N-乙酰-L-谷酰胺铝、二羟基铝-L-组氨酸、组氨酸-维生素u-蛋氨酸、N-乙酰色氨酸的铝、钛、铋均为抗溃疡病有效药物。
N-二甲基氨基-乙基-N-乙酰谷氨酸能恢复疲劳、治疗郁抑症和脑血管障碍引起的运动失调。L-a-甲基-β酪氨酸与胼基苯丙氨酸脱羟酶的合剂，D-3-巯基-2-甲基丙酰基-L脯氨酸和利尿药合剂，都是很好的抗高血压药。
精氨酸阿司匹林、赖氨酸阿司匹林，既保持了阿司匹林镇痛作用，又能降低副作用。N-乙酰半胱氨酸甲酯盐酸对支气管炎有很好疗效。
多肽类药物也是氨基酸类药物应用的一个重要方面
如谷胱甘肽是一种用于治疗肝病、药物中毒、过敏性疾病及预防白内障的有效药物。由9个氨基酸综合的加压素，对细动脉、毛细血管的血压有促进上升作用，还有抗利尿作用。
氨基酸衍生物还可作为抗生素和抗菌增效剂
如用长链脂肪酸酰化而成的N-酰化氨基酸、有高级醇经酯化而成的氨基酸酯、用低级醇把N-酰化氨基酸酯化成的N-酰基氨基酸酯，对革兰氏阳性和革兰氏阴性菌有广谱的抗菌活性，对霉菌也有作用，广泛用作活性剂和防腐剂。再如青霉素G和溶菌酶中加入氨基酸衍生物，特别是加入氨基酸酯，则青霉素G和溶菌酶表现出强烈的抗菌力和溶菌力。
氨基酸衍生物已广泛用作抗肿瘤药物，其作用方式有
不同癌细胞的增殖需要大量消大量某种特定约氨基酸, 寻找这些氨基酸的类缘物—代谢拮抗剂可能成为癌症治疗的一种有效手段。
(1) 以氨基酸作为载体的抗肿瘤药物，如苯丙氨酸芥子气，L-缬氨酸、L-谷氨酸、L-赖氨酸与苯二胺氮芥共结合物。
(2)利用氨基酸衍生物作为肿瘤细胞所需氨基酸的结构类似物达到抗肿瘤的目的，如S-氨甲酰-L-半胱氨酸。
(3)氨基酸衍生物作为酶抑制剂的抗肿瘤药物。如N-磷酸乙酰-L-天门冬氨酸是一个天门冬氨酸转氨甲酚基酶的过渡状况抑制剂，利用这个抑制剂可中断嘧啶核苷酸的合成途径达到抗肿瘤目的。
(4)氨基酸衍生物作为中间产物的肿瘤抑制剂。
(5)使癌细胞逆转的氨基酸衍生物。现已发现偶氮丝氨酸、E-羟基甘氨酸、N-甲基酪氨酸、N-氮乙基胺基-L-苯丙氨酸等抗肿瘤活性大于自力霉素。抗肿瘤药物一个很有希望的发展方向。
氨基酸产品在医药、食品、饲料和日用化工行业广泛应用，各种氨基酸产品达到工业化生产的品种己达20余种，如果包括其衍生物在内则品种更为繁多，这一行业己成为生物化工领域中的一支劲旅。随着科技进步，近30年氨基酸在各领域的应用开发获得长足发展。食品工业上除作调味剂外，还开发了作抗氧化剂、增色剂、增香剂、强化剂等的应用；它被广泛应用于生化研究，食品添加剂，饲料添加剂，营养剂及用作日用化工原料和医药原料。
氨基酸产品情况表
这类特殊结构氨基酸的需求越来越大，现有的氨基酸品种已经远远不能满足需求，非天然氨基酸的合成可以缓解这一矛盾，所以它已成为一个非常活跃的研究领域。
牛磺酸
是一种游离的非蛋白氨基酸，不参加蛋白质的合成。药理实验表明，牛磺酸具有利胆、保肝、解毒作用；有镇静、消炎、解热、镇痛、抗惊厥、抗风湿、抗病毒作用；有利于脂质、磷脂代谢，增加脂溶性维生素、激素的吸收；有强心和兴奋吸呼作用。临床用于治疗感冒、发烧、疼痛、神经痛、扁桃体炎、支气管炎、风湿性关节炎及药物中毒等；滴眼剂用于治疗急性结膜炎、疱疹性结膜炎、病毒性结膜炎等。牛磺酸不仅是一个良好的治疗药物，尤其重要的是对婴儿、幼儿大脑发育、神经传导、视觉功能及钙质的吸收等都有良好的保健作用，是婴幼儿保健食品的重要添加剂。目前，在美国、日本等国家，99％的牛磺酸用作食品添加剂。国内20世纪80年代开始研制并投入批量生产，因此，开发用于特殊营养食品的添加剂具有广阔的发展前景。
左旋多巴
是生物体内一种重要的生物活性物质。左旋多巴是治疗常见老年病--帕金森病的主要药物。临床上还用来治疗腿多动综合症、肝昏迷、CO中毒、锰中毒、精神病、心力衰竭、溃疡病、脱毛症、调节人的性功能等。此外，还发现它有抗衰老的神奇功效。随着我国人口老龄化速度的加快，对左旋多巴的需求将迅速增加。
第四节、赖氨酸的生产
一、赖氨酸概述
也称为L -赖氨酸盐酸盐，赖氨酸是人体必需氨基酸之一，能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用。赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破坏而缺乏，故称为第一限制性氨基酸。
缺乏赖氨酸的症状包括疲劳，虚弱，恶心，呕吐，头晕，没有食欲，发育迟缓，贫血等。可以在医疗专业人员建议下采取赖氨酸营养补品。赖氨酸每日的建议摄入量是儿童每磅体重10毫克，成年人每天在3000-9000毫克之间。已经证明它对一些特定疾病是有益的。已知赖氨酸的功效包括治疗单纯疱疹病毒和带状疱疹引起的唇疱疹。摄入赖氨酸可以大大缩短治愈的时间。研究已经表明，它具有改善免疫系统，抵制单纯疱疹和带状疱疹病毒的功效，
一些研究还表明，赖氨酸的功效还可能包括防止骨质流失（可造成骨质疏松症），因为它能够帮助身体组织吸收钙。结合其他氨基酸可以促进骨骼活力，并通过增加女性胶原蛋白预防骨质疏松症。增加胶原蛋白可以促进骨骼和结缔组织更强大和更柔韧。研究还显示，赖氨酸与某些非甾体抗炎药结合，能够成功的治疗与经前综合症和月经初潮相关的偏头痛和腹部绞痛。尽管还需要进一步的研究获得更确切的答案，但是赖
氨酸改善这些问题的可能性令研究人员非常兴奋。
在合成蛋白质的各种氨基酸中，L-赖氨酸是最重要的一种，少了它，其它氨基酸就受到限制或得不到利用，科学家称它为人体第一必需氨基酸。近年来，科学家还发现，L-赖氨酸是控制人体生长的重要物质抑长素 (Somatotation,ss) 中最重要的也是最必需的成份，对人的中枢神经和周围神经系统都起着重要作用。人体不能自身合成L-赖氨酸，必须从食物中吸取赖氨酸是帮助其它营养物质被人体充分吸收和利用的关键物质，人体只有补充了足够的L-赖氨酸才能提高食物蛋白质的吸收和利用，达到均衡营养，促进生长发育。其作用有： 1、提高智力、促进生长、增强体质。 2、增进食欲、改善营养不良状况。 3、改善失眠，提高记忆力。
4、帮助产生抗体、激素和酶，提高免疫力、增加血色素。
5、帮助钙的吸收，治疗防止骨质疏松症
6、降低血中甘油三酯的水平，预防心脑血管疾病的产生。 富含赖氨酸的食物
一般上富有蛋白质的食物都含有赖氨酸，如肉类、禽、蛋、奶，鱼、虾、贝类、乳制品和豆类、黑芝麻等。需要注意的是谷类食品或花生并不含有现成的、人体需要的赖氨酸。
二、赖氨酸的性质
白色或近白色自由流动的结晶性粉末。几乎无臭。263-264℃熔化并分解。 通常较稳定，高温度下易结块，稍着色。
相对湿度60%以下时稳定，60%以上则生成二水合物。 与维生素C 和维生素K3共存则着色。
碱性条件及直接与还原糖存在下加热则分解。 易溶于水（40g/100ml,35℃），水溶液呈中性至微酸性，与磷酸、盐酸、氢氧化钠、离子交换树脂等一起加热，起外消旋作用。
有不对称的α-碳原子，故有两种光学活性的异构体。 三、赖氨酸的生物合成途径
赖氨酸的生物合成途径随微生物的种类不同而异。
出发菌株的选择：要求代谢比较简单的细菌（如黄色短杆菌、谷氨酸棒杆菌、乳酸发酵短杆菌等。
细菌赖氨酸的生物合成途径及其调控机制
H 2N
CH C CH 2OH
O
CH 2CH 2CH 22
与大肠杆菌不同，上述产生菌的天冬氨酸激酶不存在同功酶，而是单一的受赖氨酸和苏氨酸的协同反馈抑制。所以在苏氨酸限量培养下，即使赖氨酸过剩，也能形成大量的天冬氨酸半醛，由于产生菌失去了合成高丝氨酸的能力，使天冬氨酸半醛这个中间产物全部转入赖氨酸合成而大量产生赖氨酸。
赖氨酸生产菌的育种途径
1、切断支路代谢：营养缺陷型的选育
黄色短杆菌、谷氨酸棒杆菌，对天冬氨酸激酶的反馈抑制是赖氨酸+苏氨酸的协同作用，通
2、抗结构类似物突变株的选育（代谢调节突变）。
优点：突变株遗传性地解除了终产物对自身合成途径的酶的调节控制，不受培养基中所要求物质浓度的影响，生产较稳定。
通过诱变使天冬氨酸激酶编码的结构基因发生突变，对赖氨酸及结构类似物不敏感，即使有
过量苏氨酸存在，该酶也不与赖氨酸或结构类似物结合，但酶活性中心不变。
酵母和霉菌的赖氨酸生物合成途径和调节机制
所谓同型TCA循环途径进行，但生物合成酶与TCA循环酶完全两样。
这种方法目前尚未达到工业化生产的程度，原因：
酵母菌细胞膜的透性问题没有解决；还没有发现像细菌谷氨酸产生菌那样，在代谢活性方面
有特征的菌株。
四、赖氨酸的发酵生产
1、二步发酵法
50年代初开发的二步发酵法以赖氨酸的前体二氨基庚二酸（第一步份发酵产物）为原料，
借助微生物生产的酶（二氨基庚二酸脱羧酶），使其脱羧后转变为赖氨酸（第二步发酵产物）。由于二氨基庚二酸也是用发酵法生产的，所以称二步发酵法。70年代后，日本采用固定化二氨基庚二酸脱羧酶或含此酶的菌体,使内消旋2，6-二氨基庚二酸脱羧连续生产赖氨酸，改进了这一工艺。尽管这样，该工艺仍较复杂，现已被直接发酵法取代。
2、直接发酵法
广泛采用的赖氨酸生产法。常用的原料为甘蔗或甜菜制糖后的废糖蜜、淀粉水解液等廉价糖质原料。此外，醋酸、乙醇等也是可供选用的原料。直接发酵法生产赖氨酸的主要微生物有谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌的突变株等3种。这种方法是在50年代后期开发的。70年代以来，由于育种技术的进展，选育出一些具有多重遗传标记的突变株，使工艺日趋成熟，赖氨酸的产量也得到成倍增长。工业生产中最高产酸率已提高到每升发酵液100～120 g,提取率达到80～90％左右。
酶法（补充了解）
主要用生产尼龙原料己内酰胺时生成的大量副产物环己烯为起始原料，用化学方法合成DL-氨基己内酰胺，然后以此作为酶反应的底物，经罗伦氏隐球酵母生产的L-氨基己内酰胺水解酶，和从奥巴无色杆菌菌体中分离到的α-氨基己内酰胺外消旋酶共同作用,转变为L-赖氨酸。该工艺由于反应速度快，原料便宜，产酸率高，已投入工业生产。
氨基酸、多肽及蛋白质类药物 山东药品食品职业学院张慧婧 第一部分氨基酸、多肽及蛋白质基本知识 一、蛋白质基本知识 蛋白质是一切生命的物质基础，是生物体的重要组成成分之一。无论是病毒、细菌、寄生虫等简单的低等生物，还是植物、动物等复杂的高等生物，均含有蛋白质。蛋白质占人体重量的16%～20%，约达人体固体总量的45%，肌肉、血液、毛发、韧带和内脏等都以蛋白质为主要成分的形式存在；植物体内蛋白质含量较动物偏低，但在植物细胞的原生质和种子中蛋白质含量较高，如大豆中蛋白含量约为38%，而黄豆中高达40%；微生物中蛋白质含量也很高，细菌中的蛋白质含量一般为50%～80%，干酵母中蛋白质含量也高达46．6%，病毒除少量核酸外几乎都由蛋白质组成，疯牛病的病原体——朊病毒仅由蛋白质组成。 这些不同种类的蛋白质，具有独特的生物学功能，几乎参与了所有的生命现象和生理过程，可以说一切生命现象都是蛋白质功能的体现。 1．生物催化作用 作为生命体新陈代谢的催化剂——酶，是被认识最早和研究最多的一大类蛋白质，它的特点是催化生物体内的几乎所有的化学反应。生物催化作用是蛋白质最重要的生物功能之一。正是这些酶类决定了生物的代谢类型，从而才有可能表现出不同的各种生命现象。 2．结构功能 第二大类蛋白质是结构蛋白，它们构成动、植物机体的组织和细胞。在高等动物中，纤维状胶原蛋白是结缔组织及骨骼的结构蛋白，α-角蛋白是组成毛发、羽毛、角质、皮肤的结构蛋白。丝心蛋白是蚕丝纤维和蜘蛛网的主要组成成分。膜蛋白是细胞各种生物膜的重要成分，它与带极性的脂类组成膜结构。 3.运动收缩功能 另一类蛋白质在生物的运动和收缩系统中执行重要功能。肌动蛋白和肌球蛋白是肌肉收缩系统的两种主要成分。细菌的鞭毛或纤毛蛋白同样可以驱动细胞作相应的运动。 4.运输功能 有些蛋白质具有运输功能，属于运载蛋白，它们能够结合并且运输特殊的分子。如脊椎动物红细胞中的血红蛋白和无脊椎动物的血蓝蛋白起运输氧的功能，血液中的血清蛋白运输脂肪酸，β-脂蛋白运输脂类。许多营养物质（如葡萄糖、氨基酸等）的跨膜输送需要载体蛋白的协助，细胞色素类蛋白在线粒体和叶绿体中担负传递电子的功能。 5.代谢调节功能 执行该功能的主要是激素类蛋白质，如胰岛素可以调节糖代谢。细胞对许多激素信号的响应通常由GTP结合蛋白（G蛋白）介导。 6.保护防御功能 细胞因子、补体和抗体等是参与机体免疫防御和免疫保护最为直接和最为有效的功能分子，其化学本质大都为蛋白质，免疫细胞因子、补体和抗体等目前也已用于免疫性疾病和一些非免疫性疾病的预防和治疗。
20种氨基酸缩写，结构，特性，记忆口诀 体内20种氨基酸按理化性质可分为4组: ①非极性、疏水性氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和脯氨酸。 ②极性、中性氨基酸：色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺和苏氨酸。 ③酸性的氨基酸：天冬氨酸和谷氨酸。 ④碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸和组氨酸。 中文名称英文名称三字母缩写单字母符号 甘氨酸Glyc ine Gly G 丙氨酸Ala nine Ala A 缬氨酸Vali ne Val V 亮氨酸Leuc ine Leu L
异亮氨酸 Isoleuc ine Ile I 脯氨酸 Proli ne Pro P 苯丙氨酸 Pheny lala nine Phe F 酪氨酸 Tyros ine Tyr Y 色氨酸 Tryptophan Trp W 丝氨酸 Seri ne Ser S 苏氨酸 Thre onine Thr T 1 半胱氨酸 1 Cyst ine Cys C 蛋氨酸 Methio nine Met M 天冬酰胺 Asp arag ine Asn N 谷氨酰胺 Glutarni ne Gin Q
速记氨基酸英文缩写 2008-08-20 14:27 氨基酸记忆口诀 1、必须氨基酸：携一本蛋色书来［缬氨酸，异亮（亮）氨酸，苯丙
2、半必须氨基酸：半斤组［精（斤）氨酸，组氨酸］ 3、含硫氨基酸：硫甲硫，胱半胱［甲硫氨酸，半胱氨酸，胱氨酸］ 4、芳香族氨基酸：老芳本色［酪氨酸，苯丙氨酸，色氨酸］ 5、支链氨基酸：支姐，亮一亮［缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸］ 6、非极性疏水性氨基酸：非姐，脯亮一亮，（给你）本饼干［缬氨 7、酸性氨基酸：酸谷天（三伏天）［谷氨酸，天冬氨酸］
第二章氨基酸类药物 第二节氨基酸的生产方法 掌握直接发酵生产氨基酸的操作要点；通过赖氨酸发酵生产的工艺过程，熟悉赖氨酸的发酵生产和产品的分离纯化工艺过程 教学基本内容： 2.2 直接发酵法 2.2.1 直接发酵法的原理 工业上，发酵实质上是利用微生物细胞中酶的作用，将培养基中有机物转化为细胞或其它有机物的过程。 初生氨基酸：微生物通过固氮作用、硝酸还原及自外界吸收氨使酮酸氨基化成相应的氨基酸，或微生物通过转氨酶作用，将一种氨基酸的氨基转移到另一种酮酸上，生成的新氨基酸也称为初生氨基酸。 次生氨基酸：在微生物作用下，以初生氨基酸为前体转化成的其它氨基酸。 大多数氨基酸均可通过以初生氨基酸为原料的微生物转化作用而产生。 有些氨基酸可以以有机化合物和氨盐为前体，在相应酶作用下而产生。 发酵法中氨基酸的碳链主要来自糖代谢中间产物，如草酰乙酸、α-酮戊二酸、赤藓糖-4-磷酸、磷酸烯醇丙酮酸、丙酮酸、3-磷酸甘油酸及分枝酸等。 2.2.2 直接发酵法分类 按照生产菌株的特性，直接发酵法可分为5类： 1. 使用野生型菌株直接由糖和铵盐发酵生产氨基酸，如谷氨酸、丙氨酸和缬氨酸的发酵生产； 2. 使用营养缺陷型突变株直接由糖和铵盐发酵生产氨基酸，如赖氨酸（高
丝氨酸缺陷）、亮氨酸（苯丙氨酸缺陷）等； 3. 由氨基酸结构类似物抗性突变株生产氨基酸，如赖氨酸（S-（2-氨基乙酸）-L-半胱氨酸（AEC）等； 4. 使用营养缺陷型兼抗性突变株生产氨基酸，如高丝氨酸（蛋氨酸、赖氨酸缺陷，α-氨基-β-羟基戊酸AHV抗性）等； 5. 以氨基酸的中间产物为原料，用微生物将其转化为相应的氨基酸，这一方法主要用于很难避开其反馈调节机制，而难以用直接发酵法生产的氨基酸。如现已成功地用邻氨基苯甲酸作为前体物生产L-色氨酸，用甘氨酸作为前体工业化生产L-丝氨酸。 发酵法生产氨基酸的基本过程包括培养基配制与灭菌处理，菌种诱变与选育，菌种培养、灭菌及接种发酵，产品提取及分离纯化等步骤。 (二）发酵法生产的氨基酸品种及工艺 构成动物、植物及微生物体所有蛋白质的氨基酸种类与构型均无任何差异，但植物体内所有氨基酸皆由CO2、氨和水合成，动物体除8种必需氨基酸需从外界摄取外，其余非必需氨基酸均可通过体内氨基酸之间的转化或碳水化合物中间代谢物而合成，而微生物利用碳源、氮源及盐类几乎可合成所有氨基酸。 目前绝大部分氨基酸皆可通过发酵法生产，其缺点是产物浓度低，设备投资大，工艺管理要求严格，生产周期长，成本高。本文仅以L-异亮氨酸及L-赖氨酸直接发酵法为例，说明发酵法的基本过程。 1、L-异亮氨酸（L-Isoleucine，L-Ile）的制备 （1）L-异亮氨酸的结构与性质：L-Ile存在子所有蛋白质中，为人体必需氨基酸之一，分子式为C6H13NO2，分子量为131.17，结构式为：
氨基酸、多肽及蛋白质类药物 氨基酸、多肽及蛋白质类药物 山东药品食品职业学院张慧婧 第一部分氨基酸、多肽及蛋白质基本知识 一、蛋白质基本知识 蛋白质是一切生命的物质基础，是生物体的重要组成成分之一。无论是病毒、细菌、寄生虫等简单的低等生物，还是植物、动物等复杂的高等生物，均含有蛋白质。蛋白质占人体重量的16%-20%约达人体固体总量的45%肌肉、血液、毛发、韧带和内脏等都以蛋白质为主要成分的形式存在；植物体内蛋白质含量较动物偏低，但在植物细胞的原生质和种子中蛋白质含量较咼，如大豆中蛋白含量约为38%而黄豆中咼达40%微生物中蛋白质含量也很高，细菌中的蛋白质含量一般为50%-80%干酵母中蛋白质含量也高达46. 6%病毒除少量核酸外几乎都由蛋白质组成，疯牛病的病原体——朊病毒仅由蛋白质组成。 这些不同种类的蛋白质，具有独特的生物学功能，几乎参与了所有的生命现象和生理过程，可以说一切生命现象都是蛋白质功能的体现。 1?生物催化作用 作为生命体新陈代谢的催化剂一一酶，是被认识最早和研究最多的一大类蛋白质，它的特点是催化生物体内的几乎所有的化学反应。生物催化作用是蛋白质最重要的生物功能之一。正是这些酶类决定了生物的代谢类型，从而才有可能表现出不同的各种生命现象。 2?结构功能 第二大类蛋白质是结构蛋白，它们构成动、植物机体的组织和细胞。在高等动物中，纤维状胶原蛋白是结缔组织及骨骼的结构蛋白， a -角蛋白是组成毛发、羽毛、角质、皮肤的结 构蛋白。丝心蛋白是蚕丝纤维和蜘蛛网的主要组成成分。膜蛋白是细胞各种生物膜的重要成分，它与带极性的脂类组成膜结构。 3.运动收缩功能 另一类蛋白质在生物的运动和收缩系统中执行重要功能。肌动蛋白和肌球蛋白是肌肉收缩系统的
氨基酸的种类及对人体的作用 氨基酸（anjisuan）含有氨基的羧酸都是氨基酸，但在生物体中存在的氨基酸种类不多。组成天然蛋白质基本结构的氨基酸共有20种。 除组成天然蛋白质基本结构的20种氨基酸外，还发现几种特殊的其他氨基酸是某些特 种蛋白质的成分。每种特殊氨基酸都是20种基本氨基酸中某种氨基酸的衍生物，都是 在其母体氨基酸参入多肽链后经酶促修饰生产的。例如4-羟基脯氨酸、5-羟基赖氨酸、N-甲基赖氨酸、γ-羰基谷氨酸、锁链素和异锁链素等。 １、非极性氨基酸 包括：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸 ２、极性氨基酸 极性中性氨基酸：色氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸 酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸 碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸 已知基本氨基酸有二十个品种，其中赖氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸8种氨基酸，人体不能自己制造，我们称之为必须氨基酸，需要由食物提供。此外，人体合成精氨酸、组氨酸的力不足于满足自身的需要，需要从食物中摄取一部分，我们称之为半必须氨基酸。其余的十种氨基酸人体能够自己制造，我们称之为非必须氨基酸。 氨基酸是蛋白质的基本组成单位，大约有200多种，但在动物的营养中起重要作用而且被人们广泛认识的只有20多种，称之为标准氨基酸。根据动物对氨基酸的营养需要通 常分为必需氨基酸和非必需氨基酸两大类，必需氨基酸是指在标准氨基酸中，动物体不能自身合成，或者合成的速度或数量不能满足动物正常生长的需要，必须由饲料提供的一类氨基酸。非必需氨基酸并不是可要可不要的氨基酸，而是动物体可以自身合成或者需要量较少的一类氨基酸。必需氨基酸中需要在饲料中补充量最多的称为第一限制性氨基酸，补充量排在后面的称为第二限制氨基酸。 氨基酸是构建生物机体的众多生物活性大分子之一，是构建细胞、修复组织的基础材料。氨基酸被人体用于制造抗体蛋白以对抗细菌和病毒的侵染，制造血红蛋白以传送氧气，制造酶和激素以维持和调节新陈代谢；氨基酸是制造精卵细胞的主体物质，是合成神经介质的不可缺少的前提物质；氨基酸能够为机体和大脑活动提供能源，氨基酸是一切生命之元。 芳香族：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸 杂环：组氨酸、脯氨酸、色氨酸 杂环亚氨基酸：脯氨酸，指其alpha-氨基是亚氨基。 其余：脂肪族 分支氨基酸是指beta-碳原子有分支的氨基酸 一般来说，分支氨基酸指Val缬氨酸,Leu亮氨酸，Ile异亮氨酸， 脂肪氨基酸：甘氨酸Gly 丙氨酸Ala Val缬氨酸,Leu亮氨酸，Ile异亮氨酸 芳香族：苯丙氨酸氨酸Tyr 色氨酸Trp 含羟基氨基酸：半胱氨酸Cys 甲硫氨酸Met 含羧基：天冬氨Asp 谷氨酸Glu
氨基酸的生产方法及其在医药方面的应用 近二十余年由于对氨基酸进行了多方面的深入研究,使氨基酸的生产和应用得到了迅速发展。随着有机合成工业和发酵工业的不断发展,氨基酸的大量供应才有可能。目前氨基酸的应用面已越来越广,除医药、兽药外,也用于食品工业、家畜饲料及农药等方面。在医药上除许多个别氨基酸有重要治疗作用外,氨基酸的方制剂也有很大发展。因此氨基酸已成为生化药物的重要分支。 一、有关氨基酸的基本知识 (一)蛋白质的组成:蛋白质是由几十、几百或几千个氨基酸分子组成的高分子化合物。但就氨基酸种类而言,主要有二十余种(见表1)。这二十余种氨基酸在结构上有一个共同点,就是氨基都结合在与竣基相邻的a一碳原子上,故称为a一氨基酸。除一甘氨酸外,所有氨基酸分子中的d一碳原子都是不对称的,因此有D 型和L型两种光学异构体,而组成天然蛋白质的氨基酸都属于L型。 (二)必需氨基酸:表1所列氨基酸对合成人 体蛋白质都是不可缺少的,但通过人及动物的营养学研究发现当食物中缺乏某几种氨基酸时,人或动物就无法维持氮平衡,而缺乏另一些氨基酸时,对氮平衡没有影响。前一类氨基酸称为“必需氨基酸”,后一类称为“非必需氨基酸”。对人体来说,有八种必需氨基酸(见表2)。必需氨基酸可在人体内合成,不一定要由食 物摄取;必需氨基酸因在体内不能合成,一定要靠 外界供应。 (三)氨基酸的配比食物中的蛋白质消化成氨基酸被吸收入体内后,并不能全部用于合成组织蛋自质,这是因为食物蛋白质所含的氨基酸,从种类、含量和比例方而与组织蛋旦质都有一定差别,因此总有一部分氦基酸不能用于合成组织蛋白质，最后在体内被分解。这说明不同的食物蛋白质有不同的利用率,利用率越高的蛋白质,对人休的营养价值就越高。一般说来,动物蛋白质所含的必需氨基酸,从组成和比例方面都较合乎人体的需要。飞957年FAO(FoodandAgrieultureorgani- gatoin—联合国粮农组织)根据Rose等人多年的研究成果为基础,制订了必需氨基酸的配比暂定标准(见表 二、氨基酸的生产概况 自1820年由蛋白质的水解液中最早发现甘氨酸与亮{氨酸以来,已经过了150余年,在这漫长的时间卫,科学家们对氨基酸的分离提取与化学合成,均作了大量的研究工作。但在最近二十余年来,由于有机合成工业和发酵工业的迅速发展,实现了工业规模的大量生产各种氨基酸。 (一)蛋白质水解法:氨基酸最早是用天然蛋自质如酪蛋白、家畜血纤维蛋白、毛发、大豆蛋白、谷蛋白等经酸或酶水解、分禽、精制而得。例如,由面粉蛋白(面筋)提取谷氨酸、由毛发生产胧氨酸、精氨酸()t;由酪蛋白生产赖氨酸,由血粉生产组氨酸内等,都是已知的例子。水解法的优点是提得的氨基酸都是L型的,对设备和技术要求较低,投资少,容易土法上马。对某些氨基酸含量高而无食用价值的蛋白质(如毛发、蹄角、韧带等),用来生产氨基酸仍是可取的。随着离子交换技术的应用,使氨基酸的分离提取更为容易,生产的品种和数量均不断增加。如国内有的单位已从猪毛水解液中提得含量较高的胧氨酸、精氨酸、谷氨酸、酪氨 酸及亮氨酸等五种氨基酸,并由胧氨酸用电解还原试制成半胧氨酸()s。尽管有些氨基酸如胧氨酸、组氨酸、酪氨酸等仍主用本法生产,但由于分离提取工艺复杂、
第10章氨基酸类药物 作为构成蛋白质分子的基本单位的氨基酸，无疑是构成人体内最基本物质之一。 氨基酸在医药上主要用来制备复方氨基酸输液，也用作治疗药物和用于合成多肽药物。目前用作药物的氨基酸有一百几十种，其中包括构成蛋白质的氨基酸有20种和构成非蛋白质的氨基酸有100多种。 由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及“要素饮食”疗法中占有非常重要的地位，对维持危重病人的营养，抢救患者生命起积极作用，成为现代医疗中不可少的医药品种之一。 谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、L－多巴等氨基酸单独作用治疗一些疾病，主要用于治疗肝病疾病、消化道疾病、脑病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、儿科营养和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌症治疗上出现了希望。 氨基酸的生产和利用早已经受到人们的重视。1820年，水解氨基酸；1850年，实验室化学合成氨基酸；1956年，微生物发酵糖类获得氨基酸，形成发酵制造氨基酸的新型发酵工业。谷氨酸最大，赖氨酸次之。 第一节、氨基酸的种类及物化性质 一、氨基酸的组成与结构 氨基酸结构通式 1、氨基酸的物理通性 1）都是无色结晶。熔点约在230℃以上，大多没有确切的熔点，熔融时分解并放出CO2；都能溶于强酸和强碱溶液中，除胱氨酸、酪氨酸、二碘甲状腺素外，均溶于水；除脯氨酸和羟脯氨酸外，均难溶于乙醇和乙醚。 无色晶体，熔点较高（200℃～300℃）水中溶解度各不同，取决于侧链。氨基酸能使水的介电常数增高。氨基酸的晶体是离子晶体。氨基酸是离子化合物。 2）有碱性[二元氨基一元羧酸，例如赖氨酸（lysine）]；酸性[一元氨基二元羧酸，例如谷氨酸（Glutamic acid）]；中性[一元氨基一元羧酸，例如丙氨酸（Alanine）]三种类型。大多数氨基酸都呈显不同程度的酸性或碱性，呈显中性的较少。所以既能与酸结合成盐，也能与碱结合成盐。 3)由于有不对称的碳原子，呈旋光性。同时由于空间的排列位置不同，又有两种构型：D 型和L型，组成蛋白质的氨基酸，都属L型。
多肽类药物 多肽和蛋白质类生物药物按药物的结构分类可分为：氨基酸及其衍生物类药物、多肽和蛋白质类药物、酶和辅酶类药物、核酸及其降解物和衍生物类药物、糖类药物、脂类药物、细胞生长因子和生物制品类药物。 结构分析 多肽的定性至少应包括氨基酸分析、序列分析及质谱分析。纯肽的氨基酸分析可提供该多肽的氨基酸组成和数量。序列分析则提供氨基酸残基的精确排列顺序。基于多种技术的质谱, 如快原子轰击、电喷雾、激光解吸, 经常用于提供多肽的相对分子量及其序列信息。肽谱是蛋白质或多肽通过酶解得到的肽片段经分离和分析所得到的“指纹图谱”。当多肽含有20 个以上的氨基酸残基时, 肽谱分析对多肽结构研究和特性鉴别具有重要意义。 2. 1 氨基酸分析 用于氨基酸分析的水解方法主要是酸水解, 同时辅以碱水解。酸水解中使用最广泛的是盐酸(一般浓度为6mo l?L )。多肽于110 ℃真空或充氮的安瓿瓶内水解10～ 24 h, 然后除去盐酸。水解过程中氨基酸遭破坏的程度与保温时间有线性关系, 因此该氨基酸在多肽中的真实含量可通过以不同的保温时间对相应时间的样品中该氨基酸的含量作图, 用外推法求出。高氨基酸分析仪的使用使氨基酸的分析越来越准确, 如W aters 公司的氨基酸分析系统的检出限已达100 fmo l。 2. 2 序列分析 氨基酸测序主要为化学法, 酶法也有一定的意义。化学法以Edman 降解法最为经典, 它对所有氨基酸残基具有普适性和近乎定量的高产率, 是近50年N 2端顺序分析技术的基础。Edman 机理的液相(旋转杯) 自动蛋白顺序分析仪在1967 年推出。近年来不断对其改进, 其灵敏度已达到可以对0. 1pmo l 的样品进行常规分析。 2. 3 质谱(mass spect romet ry,M S) 质谱以质量分析为基础, 可提供化合物的分子量以及一些结构信息。1980 年代以后发展了许多新的“软电离”技术, 使其在蛋白质多肽分析中的应用越来越广。目前应用较多的有原子轰击、电喷雾和基质辅助激光解吸质谱。质谱测序是对Edman 降解的一个很好补充, 它可对N 2端封闭的多肽进行测序; 并可以通过碰撞诱导断裂(C ID ) 得到部分至完全的序列信息后, 作出M S2肽谱, 这可对修饰的氨基酸残基定性, 并确证其位臵。而且质谱技术与分离技术如HPLC、HPCE 直接相连可相互验证, 同时还可对混合肽进行测序。 2. 3. 1 快原子轰击质谱(fast atom bombardmen t2mass spect romet ry, FAB2M S)FAB2M S 克服了传统质谱中样品必须加热气化的限制, 可对热不稳定、难挥发的蛋白质多肽进行分析。与其他质谱技术相比, FAB2M S 更适合于小分子多肽的检测[6 ]。FAB2M S 测定肽的氨基酸序列具有用量少、方便和快速的优点。一些寡肽, 特别是人工合成的有保护基的寡肽在遇到N 2端封闭不宜用氨基酸序列仪测定其结构的情况下, 有可能用少量样品采用FAB2M S 直接获得寡肽的分子量和氨基酸序列。俞振培等[7 ]用FAB2M S 对7 个带有不同保护基的3～5 肽成功地进行了氨基酸序列研究。串联FAB2M S 将第一次轰击得到的分子离子进行再一次惰性原子轰击, 使肽链在不同部位断裂, 从而得到一组片段的质谱信息, 使多肽测序得以实现 2. 3. 2 电喷雾质谱(elect ro sp ray ion izat ion2massspect romet ry, ES I2M S)
氨基酸营养输液 复方氨基酸注射液（3AA） 说明书 【化学名】 【英文名】 【成份】 【性状】本品为无色或几乎无色的澄明液体。 【作用类别】 【药理毒理】(1)缬氨酸、亮氨酸、及异亮氨酸为支链氨基酸，进入体内后能纠正血浆中支链氨基酸和芳香氨基酸失衡，防止因脑内芳香氨基酸浓度过高引起的肝昏迷。(2)能促进蛋白质合成和减少蛋白质分解，有利于肝细胞的再生和修复，并可改善低蛋白血症。(3)直接在肌肉、脂肪、心、脑等组织代谢，产生能量供肌体利用。 【药代动力学】 【适应症】各种原因引起的肝性脑病、重症肝炎以及肝硬化、慢性活动性肝炎。亦可用于肝胆外科手术前后。 【用法和用量】静脉滴注一日250～500ml或用适量5%～10%葡萄糖注射液混合后缓慢滴注。每1分钟不超过40滴。 【不良反应】输注过快可致心悸、恶心、呕吐、发热等反应，故滴速不宜过快。 【禁忌】 【注意事项】(1)详细检查药液，如有浑浊，切勿使用。输注时应一次用完，剩余药液切勿保存再用。(2)使用本品时，应注意水和电解质平衡。(3)重度食道静脉曲张患者使用本品时，应控制输注速度和用量，以防静脉压过高。(4)病人有大量腹水、胸水时，应避免输入量过
多。(1)本品输注过快。可引起恶心、呕吐等反应，应及时减低给药速度，滴注速度宜控制在每分钟不超过40滴。(6)本品遇冷易析出结晶，宜微温溶解后再用。 【孕妇及哺乳期妇女用药】尚不明确。 【儿童用药】 【老年患者用药】 【药物相互作用】尚不明确。 【药物过量】 【规格】 【贮藏】密闭，置凉暗处保存。 【包装】 【有效期】 复方氨基酸注射液(6AA) 说明书 【化学名】 【英文名】 【成份】本品为复方制剂，其组分为每1000ml含：L-缬氨酸（C5H11NO2）12.2g L-亮氨酸（C6H13NO2）16.6g L-异亮氨酸（C6H13NO2）11.0g L-精氨酸（C6H14N4O2）22.0g L-谷氨酸（C5H9NO4）18.6g L-门冬氨酸（C4H7NO4）4.6g 【性状】本品为无色或微黄色的澄明液体。 【作用类别】 【药理毒理】1. 药理本品为氨基酸类药，主要含亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸等三种支链氨基酸。（1）缬氨酸、亮氨酸、及异亮氨酸为支链氨基酸，进入体内后能纠正血浆中支链
第二章氨基酸类药物 第一节概述 通过本课程学习，使学生了解氨基酸的种类及理化性质；了解氨基酸的生产方法。 教学基本内容： 微生物直接发酵生产谷氨酸研究获得成功，极大地推动了其他氨基酸发酵研究和生产的发展，形成了用发酵法制造氨基酸的新型发酵工业。在各种氨基酸中，以谷氨酸的发酵产量最大，赖氨酸的发酵产量次之。 1. 氨基酸组成、结构、命名、分类、理化通性 分类： 蛋白质氨基酸（大约20种：酸性－谷氨酸；碱性－赖氨酸）和非蛋白氨基酸； 衍生氨基酸； 必需氨基酸（8种：亮、赖、苏、色、缬、异亮、苯丙、甲硫）和非必需氨基酸 2. 医药中的应用 营养价值；消化道疾病；肝病；脑及神经系统；肿瘤；等。 2.1 蛋白水解法 2.1.1 基本原理 蛋白质水解分为：酸水解法、碱水解法及酶水解法。以毛发、血粉及废蚕丝等蛋白为原料，通过酸、碱或酶水解成多种氨基酸的混合物，经分离纯化获得各种氨基酸的生产方法。水解法生产氨基酸的主要过程为水解、分离、精制结
晶三个步骤。 (1) 酸水解法 蛋白质原料用6～10mol/L盐酸或8mol/L硫酸于110～120℃水解12～24h，除酸后即得多种氨基酸混合物。 此法优点是水解迅速而彻底，产物全部为L-型氨基酸，无消旋作用。缺点是色氨酸全部被破坏，丝氨酸及酪氨酸部分被破坏，且产生大量废酸污染环境。 (2) 碱水解法 蛋白质原料经6mo1/L氢氧化钠或4mol/L氢氧化钡于100℃水解6h即得多种氨基酸混合物。该法水解迅速而彻底，且色氨酸不被破坏，但含羟基或巯基的氨基酸全部被破坏，且产生消旋作用。工业上多不采用。 (3) 酶水解法 蛋白质原料在一定pH和温度条件下经蛋白水解酶作用分解成氨基酸和小肽的过程称为酶水解法。此法优点为反应条件温和，无需特殊设备，氨基酸不破坏，无消旋作用。缺点是水解不彻底，产物中除氨基酸外，尚含较多肽类。工业上很少用该法生产氨基酸而主要用于生产水解蛋白及蛋白胨。 2.1.2 氨基酸分离方法 氨基酸分离方法较多，通常有如下几种方法: (1) 溶解度法 依据不同氨基酸在水中或其它溶剂中的溶解度差异而进行分离的方法。如胱氨酸和酪氨酸均难溶于水，但在热水中酪氨酸溶解度较大，而胱氨酸溶解度变化不大，故可将混合物中胱氨酸、酪氨酸及其它氨基酸彼此分开。 (2) 特殊试剂沉淀法
氨基酸市场与生产分析 1.医药中间体 市场对手性药物需求的日益增长也促进了药用氨基酸的增长，氨基酸及其衍生物成为合成手性药物的重要原料。L-脯氨酸是胆矸酯抑剂（ACE）的合成原料。D-苯苷氨酸和D-对羟基苯甘氨酸是合成新抗生素的原料。L-缬氨酸是合成环孢菌素的原料。L-苯甘氨是合成HIV 蛋白酶抑制剂和抗肿瘤药物紫杉的重要原料。位于日本大阪和美国纽约的KaneKa公司擅长于将合成中的生物转化和微生物拆分。在新加坡设有年产1000吨的氨基酸工厂，生产的手性中间体包括β-内酰胺抗生素侧链D-苯甘氨酸和D-对羟基苯甘氨酸。 氨基酸在手性药物合成中的应用，使其成为世界新药研究和开发的新方向和热点之一。 2.肽类 乳链菌肽乳链菌肽是从乳酸链球发酵中制备的一种多肽物质，对大部分革兰氏阳性菌有强烈的抑制作用。近来发现乳链菌肽除了可以作为天然防腐剂外，还可以防治胃、十二指肠溃疡、口腔溃疡和皮肤病。乳链菌肽发现得比较早，目前国际上对它的应用研究正方兴未艾。 谷胱甘肽谷胱甘肽（hlutathione，简称GSH牘是一种具有多种重要生理的功能的三肽。谷胱甘肽能够作为多种酶反应的辅酶，对生物分子蛋白质的疏基有保护作用，可维持某些酶的活性。此外还有防止脂质氧化、解毒、防止白内障发展和保护皮肤等作用。临床上用于肝脏疾病、药物和重金属中毒的治疗，并可与抗癌药合用。目前，谷胱甘肽在食品、医药等领域等日益受到人们的重视。针对上述情况，世界主要的氨基酸制造商如Kyowa、A jino moto和Deggusa等都相继投巨资于氨基酸的研究与开发，仅Kyowa1998年的氨基酸研究与开发就耗费达1.9亿美元，而GSH是其重点产品之一，Kyowa目前是GSH主要供应商 3.多聚氨基酸 上世纪90年代世界工业的一大新趋向是：开发“绿色化学产品”（即对环境无害的化工产品）。聚合氨基酸系列产品已在“绿色化学产品”中崭新露头角。日本是世界上最大氨基酸生产国与输出国。日本科学家在聚合氨基酸的研究开发方面已领先于世界。 聚谷氨酸γ-聚谷氨酸，利用纳豆菌对谷氨酸进行聚合化而成。据资料介绍，“γ-聚谷氨酸”是一种出色的绿色塑料，可广泛用于从食品包装到一次性餐具（快餐饭盒）和其他各种工业用途，它在自然界中可迅速降解，不会造成环境污染。味之素公司已成功开发并投产。 聚赖氨酸是一种出色的食品保鲜剂，可广泛用于肉类、家禽，解聚成为赖氨酸（有一定营养作用），故ε-PL属于一种新颖营养性食品保鲜剂。据悉日本已建成一年产千吨级ε-PL生产线。ε-PL的另一重要工业用途是作为高吸水性聚合物，可用于妇女卫生巾、婴儿尿片和其他各种工业产品中。 聚精氨酸美国则开发出“聚精氨酸”（PAA）。聚精氨酸可用于生产用量极大的农用保湿地膜以及作为洗涤剂、废水处理剂等工业用途。据悉德国拜耳公司已建成年产2000吨级PAAP 实验工厂，产品主要为PAA 高吸水性树脂。由于PAA 具有生物降解性，即使用过后丢弃也绝不像丙烯酸树脂那样造成严重环境污染。 聚天门冬氨酸聚天门冬氨酸具有氨基和聚羧酸，是一种高分子材料，有很好的生物相容性和生物可降解性。聚天门冬氨酸的分子量为1000至数十万，依据不同的分子量而有不同的作用。低分子量的产品可以作为防腐剂、阻垢剂、泥浆的分散剂、清洁剂和植物生长促进剂。高分子的产品可以作为各种矿物的分散剂、高吸水剂和药物载体农药、肥料。目前国外已开发用于农药、肥料、高吸水材料和织物洗涤助剂等。 4.氨基酸系表面活性剂
氨基酸、多肽及蛋白质类药物
氨基酸、多肽及蛋白质类药物 山东药品食品职业学院张慧婧 第一部分氨基酸、多肽及蛋白质基本知识 一、蛋白质基本知识 蛋白质是一切生命的物质基础，是生物体的重要组成成分之一。无论是病毒、细菌、寄生虫等简单的低等生物，还是植物、动物等复杂的高等生物，均含有蛋白质。蛋白质占人体重量的16%～20%，约达人体固体总量的45%，肌肉、血液、毛发、韧带和内脏等都以蛋白质为主要成分的形式存在；植物体内蛋白质含量较动物偏低，但在植物细胞的原生质和种子中蛋白质含量较高，如大豆中蛋白含量约为38%，而黄豆中高达40%；微生物中蛋白质含量也很高，细菌中的蛋白质含量一般为50%～80%，干酵母中蛋白质含量也高达46．6%，病毒除少量核酸外几乎都由蛋白质组成，疯牛病的病原体——朊病毒仅由蛋白质组成。 这些不同种类的蛋白质，具有独特的生物学功能，几乎参与了所有的生命现象和生理过程，可以说一切生命现象都是蛋白质功能的体现。 1．生物催化作用 作为生命体新陈代谢的催化剂——酶，是被认识最早和研究最多的一大类蛋白质，它的特点是催化生物体内的几乎所有的化学反应。生物催化作用是蛋白质最重要的生物功能之一。正是这些酶类决定了生物的代谢类型，从而才有可能表现出不同的各种生命现象。 2．结构功能 第二大类蛋白质是结构蛋白，它们构成动、植物机体的组织和细胞。在高等动物中，纤维状胶原蛋白是结缔组织及骨骼的结构蛋白，α-角蛋白是组成毛发、羽毛、角质、皮肤的结构蛋白。丝心蛋白是蚕丝纤维和蜘蛛网的主要组成成分。膜蛋白是细胞各种生物膜的重要成分，它与带极性的脂类组成膜结构。 3.运动收缩功能 另一类蛋白质在生物的运动和收缩系统中执行重要功能。肌动蛋白和肌球蛋白是肌肉收缩系统的两种主要成分。细菌的鞭毛或纤毛蛋白同样可以驱动细胞作相应的运动。 4.运输功能 有些蛋白质具有运输功能，属于运载蛋白，它们能够结合并且运输特殊的分子。如脊椎动物红细胞中的血红蛋白和无脊椎动物的血蓝蛋白起运输氧的功能，血液中的血清蛋白运输脂肪酸，β-脂蛋白运输脂类。许多营养物质（如葡萄糖、氨基酸等）的跨膜输送需要载体蛋白的协助，细胞色素类蛋白在线粒体和叶绿体中担负传递电子的功能。 5.代谢调节功能 执行该功能的主要是激素类蛋白质，如胰岛素可以调节糖代谢。细胞对许多激素信号的响应通常由GTP结合蛋白（G蛋白）介导。 6.保护防御功能 细胞因子、补体和抗体等是参与机体免疫防御和免疫保护最为直接和最为有效的功能分子，其化学本质大都为蛋白质，免疫细胞因子、补体和抗体等目前也已用于免疫性疾病和一
复方氨基酸制剂的类型及合理应用
（一）18AA-------复方氨基酸注射液 复方氨基酸注射液(18AA)，适应症为氨基酸类药。用于蛋白质摄入不足、吸收障碍等氨基酸不能满足机体代谢需要的患者。亦用于改善手术后病人的营养状况。禁忌严重肝肾功能不全、严重尿毒症患者和对氨基酸有代谢障碍的病人禁用。严重酸中毒、充血型心力衰竭患者慎用。复方氨基酸注射液(18AA-I) 为复方制剂，是由18种氨基酸与钾、钠、钙、镁等无机盐配制而成的灭菌水溶液。该氨基酸类药用于改善手术前后病人的营养状况及各种原因所致低蛋白血症患者。严重肝功能不全、严重肾功能不全及尿毒症患者、氨基酸代谢障碍者禁用。 （二）复方氨基酸注射液(15AA) （肝） 复方氨基酸注射液(15AA)，为氨基酸类药，由15种氨基酸组成，其中含支链氨基酸占总氨基酸量的45%，具有调整肝病患者的血浆氨基酸谱，升高支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值和营养机体的作用。支链氨基酸不经肝脏代谢，主要在周围组织代谢。除作为骨骼肌的能量底物外，还有抑制蛋白质分解，促进蛋白质合成，调节蛋白质周转率的作用，可为肝病患者提供可耐受的氮源。在应激状态下，本药可抑制损伤时蛋白分解，
减少患者体重下降幅度，纠正负氮平衡，从而有利于伤口愈合及肝功能恢复人体内组织蛋白和氨基酸的转换十分迅速频繁，一方面组织蛋白分解为氨基酸，另一方面又从氨基酸合成组织蛋白，在连续的分解和合成中保持动态平衡。组成蛋白质的多种氨基酸都有氨基与羧基，故有相似的代谢过程。通过脱氨基作用，可生成氨与酮体，其中氨与二氧化碳生成尿素，经肾脏排出；酮体能供能，并生成水及二氧化碳排出体外。氨基酸也可转变为糖或脂肪。能改善血浆蛋白水平和促进肝功能恢复。用于肝硬化、亚急性、慢性重症肝炎及肝昏迷的治疗，并可作为慢性肝炎的支持治疗。禁忌：严重酸中毒、充血性心力衰竭及肾功能衰竭患者慎用。 （三）复方氨基酸注射液（9AA）为复方制剂。（肾） 由9种氨基酸配制而成。慢性肾衰时，体内大多数必需氨基酸血浆浓度下降，而非必需氨基酸血浆浓度正常或升高。该药物可使下降的必需氨基酸血浆浓度恢复。如同时供给足够能量，可加强同化作用，使蛋白质无须作为能源被分解利用，不产生或极少产生氮的终末代谢产物，有利于减轻尿毒症症状。亦有降低血磷，纠正钙磷代谢紊乱作用。适用于急性和慢性肾功能不全患者的肠道外支持；大手术、外伤或脓毒血症引起的严重肾功能衰竭以及急性和慢性肾功能衰竭。
第十二章动物类生药 一、单项选择题 1.下列哪项不属于蟾酥功效和药理作用的描述( D) A.解毒止痛 B.抗癌 C.开窍醒神 D.清热 E.有毒 2.下列哪项不是阿胶的功效(A ) A.化湿 B.补血 C.润燥 D.止血 E.滋阴 3.阿胶的道地产区是(B ) A.河南武陟 B.山东东阿 C.江苏启东 D.安徽亳州 E.吉林敖东 4.“白颈”指的是( C) A.蟾酥 B.海马 C.地龙 D.斑蝥 E.全蝎 5.不是珍珠的特征是(C ) A.具特有的彩色光泽 B.气微，味淡 C.火烧无爆裂声 D.破碎面显层纹 E.外周呈半透明状 6.海螵蛸来源于乌贼科动物(D )干燥内壳。 A.目乌贼 B.金乌贼 C.目乌贼或金乌贼 D.无针乌贼或金乌贼 E.针乌贼 7.全蝎的描述不正确的是( C) A.来源于东亚钳蝎的干燥体 B.气微腥，味咸 C.剧毒 D.以完整、色黄褐、盐霜少者为佳 E.后腹部6节，末节有锐钩状毒刺 8.僵蚕的特征不包括(A ) A.来源于蚕蛾科昆虫家蚕4-5龄的幼虫感染白僵菌而形成的子实体 B.表面灰黄色，被有白色粉霜状的气生菌丝和分生孢子 C.头部较圆，足8对，体节明显 D.断面有亮棕色或亮黑色的丝腺环4个 E.略成圆柱形，多弯曲皱缩 9.以下生药有剧毒的是( B) A.关木通 B.斑蝥 C.细辛 D.全蝎 E.地龙 10.生药斑蝥中具有抗癌活性的成分是( C) A.胆酸 B.5-氟尿嘧啶 C.斑蝥素 D.羟基斑蝥素 E.脂肪 11.斑蝥的来源是(D ) A.斑蝥科动物斑蝥及小斑蝥的干燥虫体 B.芫青科动物斑蝥及小斑蝥的干燥虫体 C.斑蝥科动物南方大斑蝥及黑黄小斑蝥的干燥体 D.芫青科动物南方大斑蝥及黑黄小斑蝥的干燥体 E.A和C均对 12.以下生药在采收加工时忌用铁器的是(A ) A.蟾酥 B.斑蝥 C.阿胶 D.全蝎 E.地龙 13.以下生药主产于广东的是( E) A.蟾酥 B.斑蝥 C.阿胶 D.全蝎 E.地龙 14.僵蚕表面的粉霜是( C) A.淀粉 B.石灰 C.其生菌丝或分生孢子 D.分泌物 E.蚕丝 15.盐全蝎为下列哪里加工的方法(A ) A.河南 B.山东 C.内蒙古 D.江苏 E.四川
氨基酸与部分疾病的药用简介 氨基酸类药物是一个在治疗学上充满希望的新的药物分支。此类药物种类繁多，包括构成蛋白质的廿种氨基 酸和它们的多种衍生物以及大量的非蛋白质氨基酸。 构成蛋白质的氨基酸在治疗上获得成功并具有重要意义的原因可从两方面考虑。一是由于它们是构成蛋白质 的基本单位，而机体蛋白质是生命的基础；在蛋白质、糖、脂肪三大营养物质中蛋白质居于最为重要的地位，氨 基酸的复方应用可以获得高营养价值，在救治营养状态极为恶劣的患者时可以取得很好的效果；二是人们对于它们广泛参与机体正常生化代谢和许多生理机能的认识不断加深，对氨基酸代谢紊乱与疾病的关系的逐渐阐明，得到了氨基酸表现多样性治疗作用，并能收到预期效果的用药的理论根据。 上述机理的不断闸明，还同时促进了对人工合成氨基酸衍生物和非构成蛋白质氨基酸的研究和应用。目前此类氨基酸应用品种不少，如所熟知的，在天然氨基酸中，用治肝病的鸟氨酸、瓜氨酸、用治寄生虫病的海人草酸、南瓜子氨酸、使君子氨酸；在人工合成的氨基酸中，用治出血的6-氨基已酸，用治溃疡病的维生素U，等等。 下面，仅就构成蛋白质的氨基酸及它们的部分衍生物的药用情况进行简单的介绍。 一、作为高营养物质被用于临床的复方氨基酸注射液 早在四十年代，英美等国即进行配制复方氨基酸注射液试用于临床的研究。1956年日本用11种氨基酸配成复方氨基酸注射液，用于临床，治疗蛋白质营养不良和抢救危重病人取得了成功，以后又出现了用13种、15种、18种氨基酸配制的种类众多的复方氨基酸注射液，近而发展到可以根据病人需求进行临时性配制复方氨基酸注 射液。目前日本、瑞典、美国、法国等都大批生产。日本生产复方氨基酸注射液，按每瓶200毫升折算达8000万瓶，数量惊人。我国由中国人民解放军五九一七四部队1977年试制成功了771型、1978年全国科学大会前夕 试制成功了782型复方氨基酸注射液，填补了空白。1981年782型已正式投产，但产量有限，目前仍不能满足。 （一）关于注射液本身的几个问题 1、氨基酸组成：作为治疗蛋白质营养不良和抢救危重病人的高营养物质的复方氨基酸注射液应使其所含氨 基酸被机体充分利用，为此其氨基酸的组成应与乳、蛋、肌肉相似。如果组成失调，不仅氨基酸不能被充分利用， 而且可出现严重的代谢紊乱。各国产品种类繁多，处方各异，但都使其氨基酸组成接近于卵蛋白乳蛋白。含11种氨基酸者，其中含8种必需氨基酸即苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、赖氨 酸和三种非必需氨基酸即组氨酸、精氨酸、甘氨酸。组氨酸、精氨酸是半必需氨基酸，甘氨酸可提供非必需氨基 酸的氮源，并能改进注射液在体内的耐受性。各种氨基酸的比例，必需氨基酸是根据联合国粮食和农业组织—— 世界卫生组织（FAO·WHO）1965年推荐的全蛋蛋白质所含必需氨基酸的比例，而必需氨基酸总量与非必需氨基 酸总量比，一般认为按供给氮量计算为 50-75%为宜。在11种的基础上，又发现丙氨酸、缬氨酸与甘氨酸共用更好，而成含13种的，随后又增至 15种、18种。认为含18种的复方氨基酸注射液可使血液中离氨基酸水平降低，尿中排出更少，即同利用更为充 分。 另外，根据某些疾病氨基酸代谢的特别变化，可以适当改变氨基酸组成以制成适应更趋专一的注射液。如晚 期肝硬化病人肝功能损害不能灭活而形成高胰岛素血症，使血中支链氨基酸减少，支链氨基酸与苯氨酸、酪氨酸 的和的比值由正常人的 3.0-3.5降至 1.0-1.5，增加支链氨基酸的用量相应降低苯丙氨酸、酪氨酸的用量的注射 液，即可用于肝功衰竭和肝性脑病。尿毒患者用注射液要加大组氨酸用量。婴儿用注射液，鉴于婴儿合成上的障 碍，要增加胱氨酸、酪氨酸等。 2、全部氨基酸，除甘氨酸都是L型。选用L-型氨基酸的原因，一是D-型氨基酸只有D-蛋氨酸和L-蛋氨酸可同样用于人体，D-苯丙氨酸和D-色氨酸有些情况下可部分用于人体，这些D-型氨基酸在体内可被酶转化为L-型而利用，其他氨基酸D-型在体内不能转化为L-型为无用，进入机体只能增加肝肾额外的排泄负担；二是氨基 酸在水中溶解度本来有限，D-型氨基酸的加入会降低氨基酸的溶解度和影响注射液的稳定性。 3、补充足够热源，以避免氨基酸在机体能源供应不足时被作为能源消耗掉，这样才能发挥复方氨基酸注射 液的最大效果。目前认为每1克氨基酸要给予200大卡热。注射液中常加入糖作能源。但葡萄糖与氨基酸可反应 而变质，故一般选用山梨醇。仍为不足的热源可靠与5%葡萄糖注射液混合注射以补救。 4、亦常加入血浆增容剂，如右旋糖酐、PVP及羟乙基淀粉等。这样配成的复方可代替或节省输血，对于外 科手术很有意义。 （二）我国的771型和782型——氨复命11S
第十二章脂类药物 第一节脂类药物生产方法 脂类:系脂肪,类脂及其衍生物之总称。 在体内以游离或结合形式存在于组织细胞中,可通过生物组织抽提,微生物发酵,动植物细胞培养,酶转化及化学合成等途径制取。 一,脂类药物制备 （－）直接抽提法 有些脂类药物是以游离形式存在的,如卵磷脂,脑磷脂,亚油酸,花生四烯酸及前列腺素等。 （二）水解法 在体内有些脂类药物与其它成分构成复合物,含这些成分的组织需经水解或适当处理后再水解,然后分离纯化。 自然界中脂类的形态是以结合形式存在。 中性和非极性脂类以分子间力与脂类,蛋白质结合极性脂类以氢键、静电力与蛋白质分子结合脂肪酸类以酯、酰胺、糖苷等与糖分子共价结合。疏水结合的脂类一般用非极性溶剂与生物膜结合的脂类用极性较强的溶剂以断开氢键共价结合的脂类用酸或碱水解。现多用组合溶剂,以醇为组合溶剂的必需部分。因其可使生物组织中的脂类降解酶失活。 （三）化学合成或半合成法 （四）生物转化法 发酵、动植物细胞培养及酶工程技术可统称为生物转化法,来源于生物体的多种脂类药物亦可采用生物转化法生产。 二,脂类药物的分离 通常用溶解度法及吸附分离法分离。 （1）溶解度法是依据脂类药物在不同溶剂中溶解度差异进行分离的方法。如游离胆红素在酸性条件溶于氯仿及二氯甲烷。卵磷脂溶于乙醇,不溶于丙酮, 脑磷脂溶于乙醚而不溶于丙酮和乙醇。 （2）吸附分离法
三,脂类药物的精制 经分离后的脂类药物中常有微量杂质,常用的有结晶法、重结晶法及有机溶剂沉淀法。 四,脂类药物在临床上的应用 1,胆酸类药物临床应用 胆酸类化合物是人及动物肝脏产生的甾体类化合物,对肠道脂肪起乳化作用,促进脂肪消化吸收,同时促进肠道正常菌丛繁殖，抑制致病菌生长，保持肠道正常功能。 2,色素类药物临床应用 色素类药物有胆红素、胆绿素、血红素、原卟啉、血卟啉及其衍生物。 3,不饱和脂肪酸类药物临床应用 该类药物包括前列腺素、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸及二十碳五烯酸等。 4,磷脂类药物临床应用 该类药物主要有卵磷脂及脑磷脂,二者皆有增强神经组织及调节高级神经活动作用，又是血浆脂肪良好乳化剂,有促进胆固醇及脂肪运输作用。 6,人工牛黄临床应用 是百多种中成药的重要原料药。 第二节脂类生化药物 一,脂类生化药物概述 脂类生化药物分为复合脂类及简单脂类两大类， 复合脂类包括与脂肪酸相结合的脂类药物，如卵磷脂及脑磷脂等,简单脂类药物为不含脂肪酸的脂类，如甾体化合物、色素类等。 二, 重要的脂类生化药物 （一）磷脂类药物 磷脂类药物中除神经磷脂等少数成分外,其结构中大多含甘油基团,如磷脂酸,磷脂酰胆碱,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰甘油,磷脂酰丝氨酸,溶血磷脂及缩醛磷脂等,故统称为甘油磷脂。 1,卵磷脂（Lecithin）的结构 2,卵磷脂性质