第三节 酶类药物一、药用酶类的概述早期酶制剂主要用于治疗消化道疾病,烧伤及感染引起的炎症。
(一)促进消化酶类
(二)消炎酶
(三)与纤维蛋白溶解作用相关的酶类
(四)抗肿瘤的酶
(五)其它药用酶二、重要的酶类药物
(一)胃蛋白酶胃蛋白酶广泛存在于哺乳动物的胃液中。
1.组成(结构)、性质药用胃蛋白酶是胃液中多种蛋白水解酶的化合物,含有胃蛋白酶,组织蛋白酶,胶原酶等,为粗制的酶制剂。
性状:外观为淡黄色粉末,等等临床上主要用于因食蛋白过多,引起的消化不良及病后恢复期消化机能减退等。
2.生产工艺
( 1)工艺路线猪胃粘膜 自溶液 上清液 成品自溶,过滤
H2O,HCl
氯仿脱脂浓缩干燥
( 2)工艺过程
①自溶、过滤在夹层锅内预先加水 100L及盐酸,加热至 50℃ 时,加入
200kg猪胃粘膜,快速搅拌使酸度均匀,保持 45~48℃,
消化 3~4小时。用纱布滤去未消化的组织蛋白,收集滤液。
②脱脂、去杂质将滤液降温至 30℃ 以下,静防 24~48h,使杂质沉淀除去,
得到脱脂酶液。
③浓缩干燥取脱脂酶液,在 40℃ 以下浓缩到原体积的 1/4,真空干燥,
球磨,得到产品。
(四)尿激酶尿激酶是一种碱性蛋白酶,由肾脏产生,主要存在于人和哺乳动物的尿中。人尿平均含有 5~6U/ml。
1.组成性质
( 1)尿激酶有多种分子量形式,主要有 31300,54700两种。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,后者可以把分子量 54700的天然尿激酶降解为分子量为 31300尿激酶。
( 2)尿激酶是专一性很强的蛋白水解酶,血纤维蛋白溶酶原是它唯一的天然蛋白质底物,它作用于精氨酸-
缬氨酸键使得纤溶酶原转为纤溶酶。
( 3)尿激酶的 pI为 pH8-9.
临床上,尿激酶已经广泛应用于治疗各种新血栓形成或血栓梗塞疾病。
2.生产工艺
( 1)工艺路线:
男性尿
10℃ pH8.5
上清尿液沉淀
pH5~5.5
酸化 酸化尿硅藻土吸附硅藻土吸附物 洗涤 硅藻土柱洗脱洗脱液去热源,去色素
pH8.0 流出液
CM- C柱 洗脱液透析液 产品
( 2)工艺过程
①收尿 收集男性尿
②沉淀处理 尿液冷至 10℃ 以下,用 NaOH调 pH至 8.5,静置 1h,虹吸上清液。用盐酸调至 pH5.0~5.5。
③硅藻土吸附 处理好的尿液加入 1%尿量的硅藻土,于
5C下搅拌吸附 1h。
④洗脱 硅藻土吸附物洗涤装柱,先用 0.02%氨水加
0.1mol/L氯化钠洗脱,当洗脱液油清变混时开始收集
⑤除热源、去色素
⑥ CM- C浓缩
⑦透析除盐
(九)超氧化物歧化酶( SOD)
超氧化物歧化酶是一种重要的氧自由基清除剂,作为药用酶在美国、德国、澳大利亚等国已有产品。由于
SOD能专一性去除超氧阴离子自由基,故引起国内外生化界和医药界的极大关注。目前临床上应用集中在自身免疫性疾病上如类风湿关节炎,红斑性狼疮,皮肌炎等
1.组成性质
SOD属金属酶,其性质不仅取决于蛋白质部分,还取决于活性中心金属离子的存在。按照金属离子的不同,
SOD有 Cu,Zn- SOD,Mn- SOD和 Fe- SOD。
SOD是一种金属蛋白,因此它对热,pH及在某些性质上表现出异常的稳定性。
① 对热稳定性 SOD对热稳定,天然牛血 SOD在 75C下加热数分钟,其酶活性丧失很小。但 SOD对热稳定性与溶液的离子强度有关。
② pH对 SOD的影响 SOD在 pH5.3~10.5范围稳定。
③吸收光谱
④金属辅基与酶活性含金属配基 Cu与 Zn,Zn仅与酶分子结构有关,而与催化活性无关,而 Cu与催化活性有关,透析法除去 Cu则酶活全部丧失,一旦重新加入 Cu,酶活性又可恢复。
2.生产工艺分离纯化 SOD常根据原料,种类和性质的差异而有所不同。
( 1)牛红细胞提取 Cu,Zn- SOD的生产工艺:
新鲜牛血收集除血浆离心红细胞浮选
2% NaCl
干净红细胞溶血溶血液去血红蛋白乙醇、氯仿上清分级沉淀丙酮 沉淀物热变性
SOD粗酶液超滤 浓缩液 柱层析 精制浓缩液冷冻干燥冻干粉
( 2)工艺过程
1)收集、浮选 取新鲜牛血,离心除去血浆。
2)溶血、去血红蛋白:干净红细胞加水溶血 30min,然后加入 0.25倍体积的乙醇和 0.15倍体积的氯仿,搅拌
15min,离心去血红蛋白,收集上清液。
3)沉淀、热变性:将上述清液加入 1.2~ 1.5倍体积的丙酮,产生大量絮状的沉淀,离心得沉淀物。再将沉淀物加适量水,离心去不溶物,上清液于 60~ 70℃ 热处理 10分钟,离心去沉淀得浅绿色得澄清液。
4)柱层析、洗脱、超滤浓缩:将上述澄清液超滤浓缩后小心加到已用 2.5mmol/L,pH7.6磷酸缓冲液平衡好的
DEAE- sephadex A50柱上吸附,并用 pH7.6的 2.5~
50mmol/L的磷酸盐缓冲液进行梯度洗脱,收集具有
SOD活性的洗脱液。
5)冷冻干燥
(一)促进消化酶类
(二)消炎酶
(三)与纤维蛋白溶解作用相关的酶类
(四)抗肿瘤的酶
(五)其它药用酶二、重要的酶类药物
(一)胃蛋白酶胃蛋白酶广泛存在于哺乳动物的胃液中。
1.组成(结构)、性质药用胃蛋白酶是胃液中多种蛋白水解酶的化合物,含有胃蛋白酶,组织蛋白酶,胶原酶等,为粗制的酶制剂。
性状:外观为淡黄色粉末,等等临床上主要用于因食蛋白过多,引起的消化不良及病后恢复期消化机能减退等。
2.生产工艺
( 1)工艺路线猪胃粘膜 自溶液 上清液 成品自溶,过滤
H2O,HCl
氯仿脱脂浓缩干燥
( 2)工艺过程
①自溶、过滤在夹层锅内预先加水 100L及盐酸,加热至 50℃ 时,加入
200kg猪胃粘膜,快速搅拌使酸度均匀,保持 45~48℃,
消化 3~4小时。用纱布滤去未消化的组织蛋白,收集滤液。
②脱脂、去杂质将滤液降温至 30℃ 以下,静防 24~48h,使杂质沉淀除去,
得到脱脂酶液。
③浓缩干燥取脱脂酶液,在 40℃ 以下浓缩到原体积的 1/4,真空干燥,
球磨,得到产品。
(四)尿激酶尿激酶是一种碱性蛋白酶,由肾脏产生,主要存在于人和哺乳动物的尿中。人尿平均含有 5~6U/ml。
1.组成性质
( 1)尿激酶有多种分子量形式,主要有 31300,54700两种。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,后者可以把分子量 54700的天然尿激酶降解为分子量为 31300尿激酶。
( 2)尿激酶是专一性很强的蛋白水解酶,血纤维蛋白溶酶原是它唯一的天然蛋白质底物,它作用于精氨酸-
缬氨酸键使得纤溶酶原转为纤溶酶。
( 3)尿激酶的 pI为 pH8-9.
临床上,尿激酶已经广泛应用于治疗各种新血栓形成或血栓梗塞疾病。
2.生产工艺
( 1)工艺路线:
男性尿
10℃ pH8.5
上清尿液沉淀
pH5~5.5
酸化 酸化尿硅藻土吸附硅藻土吸附物 洗涤 硅藻土柱洗脱洗脱液去热源,去色素
pH8.0 流出液
CM- C柱 洗脱液透析液 产品
( 2)工艺过程
①收尿 收集男性尿
②沉淀处理 尿液冷至 10℃ 以下,用 NaOH调 pH至 8.5,静置 1h,虹吸上清液。用盐酸调至 pH5.0~5.5。
③硅藻土吸附 处理好的尿液加入 1%尿量的硅藻土,于
5C下搅拌吸附 1h。
④洗脱 硅藻土吸附物洗涤装柱,先用 0.02%氨水加
0.1mol/L氯化钠洗脱,当洗脱液油清变混时开始收集
⑤除热源、去色素
⑥ CM- C浓缩
⑦透析除盐
(九)超氧化物歧化酶( SOD)
超氧化物歧化酶是一种重要的氧自由基清除剂,作为药用酶在美国、德国、澳大利亚等国已有产品。由于
SOD能专一性去除超氧阴离子自由基,故引起国内外生化界和医药界的极大关注。目前临床上应用集中在自身免疫性疾病上如类风湿关节炎,红斑性狼疮,皮肌炎等
1.组成性质
SOD属金属酶,其性质不仅取决于蛋白质部分,还取决于活性中心金属离子的存在。按照金属离子的不同,
SOD有 Cu,Zn- SOD,Mn- SOD和 Fe- SOD。
SOD是一种金属蛋白,因此它对热,pH及在某些性质上表现出异常的稳定性。
① 对热稳定性 SOD对热稳定,天然牛血 SOD在 75C下加热数分钟,其酶活性丧失很小。但 SOD对热稳定性与溶液的离子强度有关。
② pH对 SOD的影响 SOD在 pH5.3~10.5范围稳定。
③吸收光谱
④金属辅基与酶活性含金属配基 Cu与 Zn,Zn仅与酶分子结构有关,而与催化活性无关,而 Cu与催化活性有关,透析法除去 Cu则酶活全部丧失,一旦重新加入 Cu,酶活性又可恢复。
2.生产工艺分离纯化 SOD常根据原料,种类和性质的差异而有所不同。
( 1)牛红细胞提取 Cu,Zn- SOD的生产工艺:
新鲜牛血收集除血浆离心红细胞浮选
2% NaCl
干净红细胞溶血溶血液去血红蛋白乙醇、氯仿上清分级沉淀丙酮 沉淀物热变性
SOD粗酶液超滤 浓缩液 柱层析 精制浓缩液冷冻干燥冻干粉
( 2)工艺过程
1)收集、浮选 取新鲜牛血,离心除去血浆。
2)溶血、去血红蛋白:干净红细胞加水溶血 30min,然后加入 0.25倍体积的乙醇和 0.15倍体积的氯仿,搅拌
15min,离心去血红蛋白,收集上清液。
3)沉淀、热变性:将上述清液加入 1.2~ 1.5倍体积的丙酮,产生大量絮状的沉淀,离心得沉淀物。再将沉淀物加适量水,离心去不溶物,上清液于 60~ 70℃ 热处理 10分钟,离心去沉淀得浅绿色得澄清液。
4)柱层析、洗脱、超滤浓缩:将上述澄清液超滤浓缩后小心加到已用 2.5mmol/L,pH7.6磷酸缓冲液平衡好的
DEAE- sephadex A50柱上吸附,并用 pH7.6的 2.5~
50mmol/L的磷酸盐缓冲液进行梯度洗脱,收集具有
SOD活性的洗脱液。
5)冷冻干燥