关于合成用青霉素酰化酶质量改进说明

中国抗生素杂志２００８年５月第３３卷第５期　・２５７・　

，＇＞，　，０，０７０，　，　２综述与专论ｌ　

—ｃ　（ｃ＿ｃｃ—ｃｃ　ｃ＜ｃ—ｃｃ０　文章编号：１００１—８６８９（２００８）０５—０２５７—０８　

青霉素酰化酶的固定化与应用新进展　

周成　王安明　王华　杜志强　祝社民。　杨明　张俊　沈树宝　

（１南京工业大学制药与生命科学学院材料化学工程国家重点实验室，　南京２１０００９；　

２南京３－－业大学材料科学与＿Ｔ－程学院材料化学＿Ｔ－程国家重点实验室，　南京２１０００９）　

摘要：　青霉素酰化酶被广泛应用于半合成抗生素及中间体的制备、手性药物的拆分和多肽合成等方面。高效固定青霉素酰化　

酶能提高酶对温度、ｐＨ值、溶剂极性等方面的适用性和反复使用的稳定性，将成为拓宽青霉素酰化酶在工业中应用的必然选择和　

关键。本文主要介绍了青霉索酰化酶固定化技术的进展，讨论了不同固定化技术的特点和固定化酶在非水相体系中的催化作用，并　

展望了固定化青霉素酰化酶的发展前景。　关键词：　青霉素酰化酶；　载体；　固定化；　反应介质；　固定化酶的应用　

中图分类号：Ｑ８１４．２　文献标识码：Ａ　

Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｎ　ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｎ　ａｃｙｌａｓｅ　

Ｚｈｏｕ　Ｃｈｅｎｇ　，Ｗａｎｇ　Ａｎ—ｍｉｎｇ　，Ｗａｎｇ　Ｈｕａ　，Ｄｕ　Ｚｈｉ—ｑｉａｎｇ　，Ｚｈｕ　Ｓｈｅ—ｍｉｎ　，　

Ｙａｎｇ　Ｍｉｎｇ　．　Ｚｈａｎｇ　Ｊｕｎ　ａｎｄ　Ｓｈｅｎ　Ｓｈｕ—ｂａｏ　

（１　Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ—Ｏｒｉｅｎｔｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　

Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｎａｎｊｉｎｇ　２１　０００９；　２　Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ—Ｏｒｉｅｎｔｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　

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酶法制备阿莫西林的工艺优化研究

作者：张忠斌

来源：《科学与财富》2016年第11期

摘 要：阿莫西林是日常生活中广泛应用到抗菌类药物，临床应用量也比较大，所以整体的市场需求量非常大。现如今，阿莫西林生产工艺已经十分成熟。目前有两种方法可以用来制备阿莫西林，一种是化学法，另一种是酶法，后者与前者相比，应用范围并不广，但是优势却非常突出，所以更多的学者都看好酶法制备阿莫西林。本文重点探究酶法制备阿莫西林的主要优化工艺，希望能够提供帮助。

关键词：酶法；阿莫西林；工艺优化

与其他抗生素药物相比，阿莫西林更为大家所知，因为人们日常生活中经常使用该药物。由于阿莫西林市场需求量非常大，所以各个制药企业都对其生产工艺十分看重，很多医学学者也在不断尝试着使用更先进的方法来制备阿莫西林。现阶段，主要有化学法和酶法来制备，阿莫西林，而化学法是普遍应用的一种方法，主要是将羟基苯甘氨酸邓钾盐和特戊酰氯混合，再经过多次化学反应从而得到阿莫西林。化学制备法工艺比较成熟，但是需要花费很长的时间才生产完成，整个工艺线路也很长，所以整体效率很低，需要很高的成本。再加之，化学法制备时会应用到带有毒性的物质，严重威胁着生产人员的生命安全，其中的废料也会导致环境污染。所以越来越多的企业开始尝试着其他方法，比如酶法。虽然此种方法还未广泛应用，但是未来发展前景非常好，制备时只需要原材料中添加适量的酶催化剂即可，生产工艺路线非常短，周期时间也很短，最关键是这期间并不需要加入任何的毒性物质，真正的实现了安全生产。这也正是此文对酶法制备阿莫西林工艺加以研究的关键所在。

1 试验部分

1.1 试验材料与仪器设备

所选用的试验材料为青霉素G酰化酶、对羟基苯甘氨酸甲酯、6-APA以及其他一些必备的原料。所选用的仪器设备包括酶反应器、高效液相分析仪、生物显微镜、循环冷冻机、电热真空干燥箱以及PH计等多种仪器设备。其中所有的试剂均符合药典相关要求，所有的仪器设备均为化学试验的标准仪器设备，且性能良好，可以用于本试验的研究。

第３０卷第３期　２０１０年６月　山西化工　ＳＨＡＮＸＩ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　Ｖ０１．３Ｏ　Ｎｏ．３　Ｊｕｎ．２０１０　籀旃写舞美　：　：　：　：　：　：　：　青霉素酰化酶在新型复合载体上的固定化研究　史楠　．　王福岭　（１．中北大学化工与环境学院，山西太原０３００５１；２．山东胜利股份有限公司生物产，３ｋ部，山东济南２５０１０１）　

引　言　摘要：在反应温度为４５℃、反应时间为６　ｈ、丙烯酰胺（ＡＭ）质量浓度为４ｏ　ｇ／Ｌ、引发剂用量为单体　质量１％的条件下制得ＰＡＭ—ＳｉＯ　复合载体，利用红外光谱表征了其化学结构，热失重法测定其接　枝量为２ｌ％。在所制ＰＡＭ—ＳｉＯ　复合载体上固载青霉素酰化酶，其固载最适条件为：戊二醛用量　０．１　ｍｍｏｌ／Ｌ，ｐＨ值７．６４，给酶量１％，温度４２℃，时间１１　ｈ一１２　ｈ。此条件下所得固定化酶的活力　为３４　０００　Ｕ／ｍＬ；测得所制固定化酶的最适ｐＨ值为７．８２，最适温度为４５℃。　关键词：青霉素酰化酶；丙烯酰胺；接枝；固定化酶　中图分类号：Ｑ５５５　．５，Ｑ８１９　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４－７０５０（２０１０）０３－００１９－０３　

青霉素酰化酶（ＰＡ），又称为青霉素酰胺酶或青　霉素氨基水解酶，工业上用于大规模生产Ｂ一内酰胺　类抗生素中间体和半合成ｐ．内酰胺类抗生素＿１］，如　６－ＡＰＡ。酶的固定化技术是近几十年来生物技术领　域中最为瞩目的进展之一，这一技术既克服了游离　酶催化过程中酶催化剂与底物及产物难以分离的缺　点，又使酶催化剂可重复利用，极大地提高了酶催化　剂的效率与稳定性　４。。因此，关于酶的固定化一直　是生物界与化学界广泛关注的课题。酶固定化技术　的核心问题是载体材料的制备。载体材料的物理　和化学性质在很大程度上决定着固定化酶的活　力　。本文通过接枝法制备复合载体ＰＡＭ．ＳｉＯ　，　对其最佳固定化条件进行了研究，考察了固定化　酶的酶促反应最适宜ｐＨ值及温度，期望为此种固　定化青霉素酰化酶的实际应用提供必要的理论　参考。　收稿日期：２０１０－０２－０２　作者简介：史楠，女，１９８０年出生，２００６年毕业于天滓科技大学，硕　士学位。研究方向：发酵工程。　１　实验部分　１．１原料及仪器　硅胶，９６　Ｉ．ｚｍ～１２０　Ｉ，ｚｍ，青岛海洋化工有限公　司，试剂级；　，氯丙基三甲氧基硅烷，南京永超化工　有限公司，分析纯；丙烯酰胺，天津复光化工有限公　司，分析纯；青霉素酰化酶，ＰＡ，浙江顺风海德尔有　限公司；青霉素Ｇ钾盐，ＰＧＫ，华北制药厂；其他试剂　均为市售分析纯试剂。　傅立叶红外光谱仪，日本岛津公司；数显鼓风干　燥器，上海博讯实业有限公司；增力电动搅拌器，上　海标本模型厂；分析天平，上海天平仪器厂。　１．２复合栽体ＰＡＭ—ＳｉＯ，的制备与表征　１．２．１复合载体ＰＡＭ—ＳｉＯ２的制备　取一定量的硅胶，置于５％的盐酸水溶液中，　６０℃下搅拌活化４　ｈ，经洗涤、干燥制得活化硅胶。　称取活化后的硅胶１０　ｇ，加人到４００　ｍＬ乙醇与水的　混合溶剂（体积比为Ｉ：１）中，并加入１０　ｍＬ的ＫＨ・　５７０，在５０℃下反应２４　ｈ。抽滤后的产物用乙醇反　复洗涤，以除去剩余的ＫＨ－５７０。分离后的产物经鼓　风干燥，制得经ＫＨ－５７０表面改性的硅胶微粒（ＭＰＳ—　ＳｉＯ２）。　称取３　ｇ／ＵＰＳ—ＳｉＯ２、１

青霉素的生物合成和应用研究

青霉素是一种重要的抗生素，在医学领域有着广泛的应用。它由青霉菌属（Penicillium）产生，是这一属中最著名的成员之一。

青霉素的生物合成过程是一个复杂的过程，通常分为三个阶段：第一阶段是初级代谢，包括生长和营养代谢。第二阶段是次级代谢，包括产生次级代谢产物的过程。最后一个阶段是生物转化，这一阶段是由菌体内的细胞酶和其他组分构成的。

在生物合成之前，细胞必须先收集和合成所有必需的原料。这些原料包括碳源、氮源、氧源和各种矿物质。碳源主要来自葡萄糖，从而提供例如葡萄糖酸和半乳糖酸等中间产物。氮源来自于氨基酸和蛋白质代谢废物。同时，青霉菌还需要其他微量元素和维生素等物质。

生物合成的关键步骤之一是青霉素酸的合成。在消耗能量的过程中，青霉素酸的核心框架由天然氨基酸和中间代谢产物半乳糖酸组成。青霉素酸的合成需要多种酶、辅酶和催化剂协同作用，通过多个反应步骤完成。

完成青霉素酸的合成后，产生一个原初的抗生素戊二酸青霉素，这种抗生素本身并没有抗菌作用。经过两次化学修饰，包括羟化和戊二酰化，才得以形成有效的青霉素抗生素。

青霉素的应用研究主要集中在两个方面：一是探究青霉素的抗菌机理，二是开发新型青霉素抗生素。在抗菌机理研究方面，通过分析青霉素和细胞壁合成的关系，揭示了青霉素抗菌作用的机制。这一发现极大地推动了抗生素研究的进程。同时，新型青霉素抗生素的研究也得到了蓬勃发展。比如说，设计更广谱的抗菌药物，或者配合其他药物来增强其对抗菌的效果。

总体来说，青霉素的生物合成和应用研究是医学领域至关重要的研究方向。青霉素的发现和应用一直以来都是人类医疗史上的里程碑之一，而对其生物合成和应用机理的深入研究，将有助于更好地理解这一类抗生素的作用，从而为医学研究提供更多方向和机会。