《生物制药》酶类药物1解析共74页文档

n [E]表示酶浓度，[P]为反应产物浓度，t 表 示酶作用时间，K为常数。
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酶类药物的分析06-12-04
注意事项
n 缺点：无法了解整个反应 过程是否都是零级反应。
n 注意事项： n 1、底物饱和 n 2、时间
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酶类药物的分析06-12-04
二、连续监测法
n 在酶反应过程中，连续记录不同时间的底物消耗量 或产物生成量。
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酶类药物的分析06-12-04
第一节 概述
n 在生物体内，酶能降低生化反应活化能，加快可逆 反应的进行速度，使之尽快达到平衡。
n 一、酶的特性 n 二、酶的分类 n 三、酶的化学组成 n 四、酶的催化反应机制 n 五、酶催化反应动力学
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酶类药物的分析06-12-04
一、酶的特性
n 例如：磷酸肌酸+ADP
肌酸＋ATP…… (1)
n
葡萄糖＋ATP
G-6-P ＋ADP …… (2)
n G-6-P + NADP+
葡萄糖酸-6-磷酸 ＋ NADPH ＋ H+ …(3)
n (1) 被测反应，(2)辅助反应，HK（己糖激酶）辅助酶，(3) 指示反应， G-6-PDH（6—磷酸葡萄糖脱氢酶）指示酶。
n V——反应初速度 n Vm——最大反应速度 n K表s示—酶米与氏底常物数的，亲K和s力=K。－1/K1， Ks为ES的解离常数， n Ks为反应速度V是最大反应速度Vm一半时所需底物浓
度，即V=1/2 Vm时，Ks=[S]。
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酶类药物的分析06-12-04
Briggs-Haldane稳态学说

哺乳动物睾丸提取 玻璃酸酶
猪、羊或牛的胃黏膜提取 胃蛋白酶 胃蛋白酶 胃蛋白酶
猪、羊或牛胰中提取 胰蛋白酶
猪、羊或牛胰中提取的酶混合物
胰酶 胰酶 猪胰中提取 牛血或猪血中提取的凝血酶原 牛或猪胰中提取 糜蛋白酶
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剂型 粉剂 冻干粉剂 粉剂 冻干粉剂 粉剂 冻干粉剂 粉剂 冻干粉剂 溶液 注射剂 冻干粉剂 粉剂 冻干粉剂 粉剂 片剂 颗粒剂 粉剂 粉剂 冻干粉剂 粉剂
片剂 胶囊剂
粉剂 冻干粉剂
粉剂 冻干粉剂
类别 抗肿瘤药 抗肿瘤药 抗肿瘤药 抗肿瘤药 蛋白酶抑制剂 蛋白酶抑制剂 溶栓药 溶栓药 细胞代谢改善药 细胞代谢改善药 细胞代谢改善药 黏多糖分解酶 黏多糖分解酶 助消化药 助消化药 助消化药 助消化药 蛋白分解酶 蛋白分解酶 助消化药
助消化药 助消化药 血管舒张药 局部止血药 蛋白分解酶
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一、影响因素
1、底物 2、pH 3、温度 4、酶浓度 5、空白和对照
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底物
酶可以同时作用多个底物。 以Km最小者作为此酶的生理底物。
从底物性质看，选用的底物最好在物理化学性质 上与产物不同，利于测定。
从底物浓度看，为不使酶反应受到它的控制，反 应系统应使用足够高的底物浓度。
片剂 胶囊剂 粉剂 冻干粉剂 粉剂 冻干粉剂
类别 抗肿瘤药 抗肿瘤药 抗肿瘤药 抗肿瘤药 蛋白酶抑制剂 蛋白酶抑制剂
溶栓药 溶栓药 细胞代谢改善药 细胞代谢改善药 细胞代谢改善药 黏多糖分解酶 黏多糖分解酶 助消化药 助消化药 助消化药 助消化药 蛋白分解酶 蛋白分解酶 助消化药
助消化药 助消化药 血管舒张药 局部止血药 蛋白分解酶 蛋白分解酶
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酶类药物的作用机制
酶类药物的作用机制
酶类药物的作用机制主要通过调节机体内的生物化 学反应来实现
下面以两种常见的酶类药物为例，介绍其作用机制
具体来说，酶类药物可以与特定的酶结合，从而改 变其活性或表达水平，进而影响机体的生理功能
酶类药物的作用机制
➢ 抗癌药物长春新碱：长春新 碱是一种典型的酶抑制剂， 能够抑制蛋白质合成过程中 的关键酶——微管蛋白合成 酶。通过抑制微管蛋白合成 酶的活性，长春新碱可以破 坏肿瘤细胞的细胞骨架结构 ，进而抑制肿瘤细胞的生长 和增殖。此外，长春新碱还 可以诱导肿瘤细胞凋亡和免 疫反应，从而增强其抗癌效 果
67 LOREM
酶类药物具有高效、低毒、特异性 强的特点，因此在临床治疗中具有 广泛的应用前景
10 LOREM
2
酶类药物的分类
酶类药物的分类
按照作用机制 分类
酶类药物的分类
01
02
03
04
05
1.1 酶抑制剂
1.1 酶抑制剂
酶抑制剂是能够与 酶结合并降低其活 性的药物。通过抑 制酶的活性，酶抑 制剂可以调节机体 的生理功能，从而 达到治疗疾病的目 的。例如，抗癌药 物长春新碱就是一 种典型的酶抑制剂， 能够抑制蛋白质合 成过程中的关键酶， 从而抑制肿瘤细胞
酶类药物的临床应用
酶类药物的生产 酶类药物的生产需要严格遵守药品生产质量管理规范(GMP)，确保生产过程的安全性和 质量稳定性。在生产过程中，需要对原材料进行严格的质量控制，确保原料的质量符合 标准。同时，生产工艺也需要不断优化，以提高生产效率和产品质量 此外，为了满足不同患者的需求，酶类药物还需要进行剂型和包装的改进。例如，对于 一些需要长时间保存的药物，需要采用稳定性更好的包装材料和储存条件 六、酶类药物的未来发展 随着生物技术的不断发展和创新，酶类药物的研发和应用前景非常广阔。未来，酶类药 物将更加注重个性化治疗和精准医疗的发展。通过基因测序等技术手段，可以更加准确 地了解患者的基因变异情况，为患者提供更加个性化的药物治疗方案 同时，随着蛋白质组学、代谢组学等技术的不断发展，可以更加深入地了解酶的种类和 功能，为酶类药物的研发提供更多的线索和方向。此外，随着合成生物学、生物信息学 等交叉学科的发展，可以为酶类药物的设计和优化提供更加有效的方法和技术支持

蛋白分解酶
胰酶
猪、羊或牛胰中提取的酶混合物
粉剂
助消化药
胰酶肠溶片 胰酶肠溶胶囊
胰激肽原酶 凝血酶冻干粉
糜蛋白酶 注射用糜蛋白酶
胰酶 胰酶 猪胰中提取 牛血或猪血中提取的凝血酶原 牛或猪胰中提取 糜蛋白酶
片剂 胶囊剂
粉剂 冻干粉剂
粉剂 冻干粉剂
助消化药 助消化药 血管舒张药 局部止血药 蛋白分解酶 蛋白分解酶
一、影响因素
1、底物 2、pH 3、温度 4、酶浓度 5、空白和对照
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底物
酶可以同时作用多个底物。 以Km最小者作为此酶的生理底物。
从底物性质看，选用的底物最好在物理化学性质 上与产物不同，利于测定。
从底物浓度看，为不使酶反应受到它的控制，反 应系统应使用足够高的底物浓度。
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猪、羊或牛胰中提取 胰蛋白酶
猪、羊或牛胰中提取的酶混合物
胰酶 胰酶 猪胰中提取 牛血或猪血中提取的凝血酶原 牛或猪胰中提取 糜蛋白酶
剂型 粉剂 冻干粉剂 粉剂 冻干粉剂 粉剂 冻干粉剂 粉剂 冻干粉剂 溶液 注射剂 冻干粉剂 粉剂 冻干粉剂 粉剂 片剂 颗粒剂 粉剂 粉剂 冻干粉剂 粉剂
片剂 胶囊剂 粉剂 冻干粉剂 粉剂 冻干粉剂
类别 抗肿瘤药 抗肿瘤药 抗肿瘤药 抗肿瘤药 蛋白酶抑制剂 蛋白酶抑制剂
溶栓药 溶栓药 细胞代谢改善药 细胞代谢改善药 细胞代谢改善药 黏多糖分解酶 黏多糖分解酶 助消化药 助消化药 助消化药 助消化药 蛋白分解酶 蛋白分解酶 助消化药
助消化药 助消化药 血管舒张药 局部止血药 蛋白分解酶 蛋白分解酶
胰酶
胰酶肠溶片 胰酶肠溶胶囊 胰激肽原酶 凝血酶冻干粉
糜蛋白酶 注射用糜蛋白酶
来源 大肠埃希菌提取 门冬酰胺酶（埃希）

酶类药物在食品工业的应用
酶类药物在食品工业中也有广泛应用，主要用于改善食品的口感、风味和营养价值。例如，酶类药物 可以用于制作果汁、奶酪、面包等食品，提高食品的品质和口感。此外，酶类药物还可以用于制作保 健食品、功能食品等。
酶类药物在食品工业中的应用效果良好，能够提高食品的品质和营养价值，满足消费者的需求。例如 ，某些酶类药物可以用于制作低糖、低脂、高纤维的保健食品，满足消费者对健康食品的需求。此外 ，酶类药物还可以用于延长食品的保质期和保鲜期。
其他酶类药物
总结词
具有其他治疗作用或特殊用途的酶类药物。
详细描述
除了上述几种常见的酶类药物外，还有一些具有特殊用途或治疗作用的酶类药物，如用于治疗癌症的 酶类药物、用于诊断疾病的酶类药物等。这些药物通常具有特定的作用机制或用途，是酶类药物的重 要组成部分。
03
酶类药物的应用与效果
酶类药物在医疗领域的应用
02
酶类药物的种类与作用
消化酶类药物
总结词
主要用于治疗消化系统疾病，帮助消化食物。
详细描述
消化酶类药物是一类能够促进人体消化系统对食物进行消化的药物。它们主要 通过补充人体内消化酶的不足或提高消化酶的活性，来促进食物的消化和吸收 。常见的消化酶类药物包括胃蛋白酶、胰酶等。
代谢酶类药物
总结词
用于调节人体的代谢过程，治疗代谢性疾病。
在进行酶类药物的安全性评估时，应充分考虑 药物的靶点、作用机制、药效学特征等因素， 以及可能存在的副作用和不良反应。
安全性评估还应包括对酶类药物与其他药物的 相互作用、特殊人群（如孕妇、儿童、老年人 等）用药安全性的评估。
酶类药物的生产与质量控制
酶类药物的生产应遵循GMP（ 药品生产质量管理规范）要求， 确保生产过程的无菌、清洁和高

THANKS
汇报人：PPT
酶类药物的市场需求持续增长
酶类药物的未来发展方向
开发新型酶类药物：针对特定疾病，开发具有更高活性和选择性的酶类药物
提高酶类药物的稳定性：通过化学修饰、蛋白质工程等方法，提高酶类药物的稳定性和半衰期
研究酶类药物的靶向性：通过基因工程、纳米技术等方法，提高酶类药物的靶向性和特异性
研究酶类药物的副作用：通过药理学、毒理学等方法，研究酶类药物的副作用和毒性，降低其 对人体的损害
酶类药物的作用机制
酶类药物通过与体内特定酶结合，改变酶的活性，从而影响生物化学反应 的进程。
酶类药物可以促进或抑制特定酶的活性，从而调节生物体内的代谢过程。
酶类药物可以改变生物体内的信号传导过程，从而影响细胞的生长、分化 和凋亡。
酶类药物可以影响生物体内的免疫反应，从而调节免疫系统的功能。
Part Three
心律失常。
钙离子通道阻 滞剂：如硝苯 地平、维拉帕 米等，用于治 疗高血压和心
绞痛。
抗肿瘤酶类药物
作用机制：通过抑制肿瘤细胞生长、促进肿瘤细胞凋亡等方式发挥抗肿瘤作用 常见药物：如阿霉素、紫杉醇、顺铂等 应用范围：广泛应用于各种肿瘤的治疗，如乳腺癌、肺癌、结直肠癌等 副作用：可能引起骨髓抑制、胃肠道反应、肝肾功能损害等副作用
酶类药物的发展历 程
酶类药物的发现
19世纪末，科学家发现 酶具有催化作用
20世纪初，酶类药物开 始应用于临床
1926年，胰岛素首次用 于治疗糖尿病
1940年代，胰蛋白酶、 胃蛋白酶等酶类药物相 继问世
1960年代，酶类药物在 生物制药领域得到广泛 应用
1980年代，酶类药物在 基因工程、蛋白质工程 等领域取得突破性进展

〔四〕尿激酶〔Urokinase，EC3.4.99.26〕
尿激酶，是一种碱性蛋白酶。由肾脏产生，主要 存在于人及哺乳动物的尿中。人尿平均含量5～6国 际单位／m1。
1、组成〔构造〕性质
〔1〕尿激酶有多种分子量方式。尿中的尿胃蛋白酶 原，在酸性条件下可以激活生成尿胃蛋白酶，把天 然尿激酶降解成为尿激酶。
优良菌种的获得有三条途径：
①是从自然界分别挑选：
②是用物理域化学方法处置、诱变；
③是用基因重组与细胞交融技术。因此微生物的分别 挑选是一切任务的根底。
三、微生物酶制剂消费的发酵技术
首先要合理选择培育方法、培育基、培育温度、 pH和通气量等。还要研讨酶的分别提纯技术和制备 工艺。
〔—〕原料
利用微生物消费酶制剂的主要原料为碳源和氮 源，此外还有无机盐、生长要素和产酶促进剂等。
〔1〕pH和加热沉淀法
〔2〕蛋白质外表变性法 利用蛋白质外表变性性质的 差别，也可除去杂蛋白，参与氯仿和乙醇进展震荡， 可以除去杂蛋白。
〔3〕选择性变性法 利用蛋白质稳定性的不同，除去杂蛋白。
甚至可用2.5%三氯乙酸处置。 〔4〕核酸沉淀剂法
用核酸酶，将核酸降解成核苷酸，使粘度下降便 于离心分别。
用核酸沉淀剂如三甲基十六烷基溴化铵、硫酸链 霉素、聚乙烯亚胺、鱼精蛋白和二氯化锰等。
〔5〕将酶与底物结合 酶和底物结合或竞争性抑制剂结合后，热稳定性
大大提高，这样就可用加热法除去杂蛋白。
〔二〕脱盐和浓缩
1、脱盐
脱盐方法是透析和凝胶过滤。
2、浓缩
酶的浓缩方法很多，有冷冻枯燥、离子交换、超滤、 凝胶吸水、聚乙二醇吸水等。
〔二〕胰蛋白酶
胰蛋白酶是从牛、羊胰脏提取、结晶的冻干制剂。 易溶于水，不溶于氯仿、乙醇、乙醚等有机溶剂。在 pH1.8时，短时煮沸几乎不失活；在碱溶液中加热那 么变性沉淀，Ca2+有维护和激活作用，胰蛋白酶的 pI为10.1。

Mn-SOD结构中含有Mn原子，呈紫红色。 存在于原核细胞及真核细胞的基质中，人体肝 细胞的胞浆及线粒体内也有一定含量。
Fe-SOD结构中含有Fe原子，呈黄色，存在于 原核细胞、大肠的胞质间隙及少数植物中。
超氧化物歧化酶
SOD是一种金属蛋白,因此它对热、pH具有 高度的稳定性。天然牛血SOD在75℃时加热 数分钟，酶活性损失很小。
胰酶
【作用与用途】
促进蛋白质、淀粉和脂肪的消化： 胰蛋白酶使蛋白质转化为蛋白胨； 胰淀粉酶使淀粉转化为麦芽糖； 胰脂肪酶使脂肪分解为甘油及脂肪酸。
用于消化不良、食欲不振及肝、胰腺 疾病引起的消化障碍等。
胰酶
【注意事项】 1．不宜与酸性药物同服，与等量碳酸氢钠
同服，可增加疗效。 2．服用时不可嚼碎，以免药粉残留在口腔，
（2）用于老年慢性萎缩性胃炎：随着年龄增 长，胃黏膜血管日趋退化，加上饮食不节或 体质虚弱等，常导致幽门螺杆菌感染及胃酸 缺乏，将庆大霉素和胃蛋白酶合剂合用，可 增加胃酸度，控制感染，疗效较佳。
胃蛋白酶
【注意事项】 1．遇热会凝固变性而失效，勿用烫的开水
服用。 2．在碱性溶液中易破坏失效，故不宜与抗
糜蛋白酶
【作用与用途】 能迅速水解蛋白质等，具
有促进创口愈合，抗炎 和防止水肿、血肿、积 血等作用。
溶菌酶
【来源】又称胞壁质酶, 是从 新鲜鸡蛋清中提取制得，具有 强力杀菌作用。
1922年由细菌学家Fleming首 次发现，广泛分布于生物体内, 具有生物组织相容性好，对组 织无剌激、无毒性等优点。
（1）加快反应速度； （2）降低反应的活化能； （3）不改变反应性质； （4）反应前后其数量和性质不变。
生物催化剂的特性
• （1）催化效率高； • （2）专一性强； • （3）反应条件温和； • （4）催化活性蛋白质构成。 2．结合酶：酶蛋白+辅因子（非蛋白质部

标准品溶液1.0ml
加混合溶液0.4ml
立即摇匀计时，反应系统应在30～45秒内凝结， 当凝块内小气泡上升到系统体积一半时作为反应 终点。
以尿激酶的浓度为横坐标，以反应时间的对数为
纵坐标。
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二、脂键水解酶－胰脂肪酶
胰脂肪酶是一种水解酶，在一定条件下把甘 油三脂类脂肪逐步水解，最后生成甘油及相 应的脂肪酸。
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第五节 酶类药物的检测
肽键水解酶
1、胰蛋白酶 2、弹性蛋白酶 3、尿激酶（气泡上升法）
脂键水解酶——胰脂肪酶 糖苷键水解酶 ——溶菌酶 其它（超氧化物歧化酶）
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一、肽键水解酶
1、胰蛋白酶 2、弹性蛋白酶 3、尿激酶
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1、胰蛋白酶—比色法
胰蛋白酶：由牛、羊、猪等动物的胰脏中提取 的一种蛋白水解酶。
酶活力单位定义：在规定的条件下，每分 钟能转化1μmol底物所需要的酶量，称一 个酶的活力单位。
酶的比活力 每毫克酶蛋白所含酶活力， U/mg。
6
Michaelis-Menten快速平衡学说
底物浓度的增加，反应 速度上升呈双曲线。
在低底物浓度时，反应 速度呈直线上升，表现 为一级反应。
在高浓度时，反应速度 达到一个极限值，呈现 零级反应。
7
米氏方程
酶反应动力学方程式：
V——反应初速度 Vm——最大反应速度 K表s示—酶米与氏底常物数的，亲K和s力=K。－1/K1， Ks为ES的解离常数， Ks为反应速度V是最大反应速度Vm一半时所需底物浓
度，即V=1/2 Vm时，Ks=[S]。
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Briggs-Haldane稳态学说
ES的形成速度与ES的解离速度相等，达到动态平
1．酶-底物复合物的形成 在酶促反应中，反应 底物首先与酶分子上活性部位结合，形成酶-底 物复合物，降低反应的活性能，使酶促反应顺 利进行。

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 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。
• 3.影响酶产生的一些因素
除培养基，发酵工艺参数对产酶的 影响也十分明显。 (1) 温度
(2) pH
(3) 通气
(4) 搅拌
• (5)泡沫 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 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 分子排在气泡表面形成一层吸附膜，聚集 成泡沫层之故。 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 硅氧烷等。
酶类药物在疾病治疗方面的应用
酶
淀粉酶 蛋白酶 脂肪酶 纤维素酶 溶菌酶 尿激酶 链激酶 青霉素酶 L-天冬酰胺酶 超氧化物歧化酶 凝血酶 胶原酶 右旋糖酐酶 胆碱酯酶 溶纤酶 弹性蛋白酶 核糖核酸酶 尿酸酶
名
来
源
用
治疗消化不良，食欲不振
途
胰脏、麦芽、微生物 胰脏、胃、植物、微生物 胰脏、微生物 霉菌 蛋清、细菌 人尿 链球菌 蜡状芽孢杆菌 大肠杆菌 微生物，植物，动物 动物，蛇，细菌，酵母等 细菌 微生物 细菌 蚯蚓 胰脏 胰脏 牛肾Fra bibliotek消化酶类
第二节 酶类药物的制造过程
• 一、原料的选择
• 1. 不同酶的用料选择
乙酰化酶（鸽肝）、凝血酶(牛 血）、透明质酸酶（羊睾丸）、溶菌酶 （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
• 3. 原料来源丰富
• 4. 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 杀后立即取材。
能使细胞中颗粒及整个细胞破碎，使酶释放出来。