【導(dǎo)讀】物堿）用于治療痢疾，水銀用于治療梅毒，但當(dāng)時缺乏安全性和有效性。隨著生物學(xué)和有機化學(xué)的發(fā)展，能人工合成某些具有治療作用化合物。阿司匹林，從而導(dǎo)致了藥物化學(xué)公司的誕生，Bayer和Hoechst公司?；前奉愃幬锏陌l(fā)現(xiàn)和化學(xué)合成是最初標(biāo)志，能有。效治療很多細菌的感染。大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)胰島素也成為現(xiàn)實。生物制藥是指利用生物體或生物過程生產(chǎn)藥物的技術(shù)。物學(xué)因素不穩(wěn)定。程、酶工程和組織工程為技術(shù)基礎(chǔ)。乳酸和各種發(fā)酵食品。深層培養(yǎng)、生產(chǎn)大規(guī)模化、多種抗生素、氨基酸、核酸發(fā)酵成功。20世紀(jì)50年代，利用代謝調(diào)控發(fā)酵氨基酸、核酸。20世紀(jì)80年代，基因工程、蛋白質(zhì)工程、細胞融合技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用階段。

　　

【正文】 第一部分：組織教學(xué)和復(fù)習(xí)上次課主要內(nèi)容 （時間： 5分鐘） 一、情境導(dǎo)入 ： 設(shè)計意圖： 第二部分：學(xué)習(xí)新內(nèi)容 （時間： 84鐘） 一、水解法生產(chǎn) L－胱氨酸 提取原理： 〔 1〕胱氨酸和酪氨酸均難溶于水，但在熱水中酪氨酸溶解度較大，而胱氨酸無差別，因此可將胱氨酸和酪氨酸與其他氨基酸彼此分開。 〔 2〕胱氨酸的 pI 為 ，可利用等電點時溶解度最小使其沉淀析出。 工藝過程：水解 → 中和 → 初步純化 → 純化 人發(fā)或豬毛 → 水解液 → 除酸液 → L－半胱氨酸粗品濾液 Ⅰ→ 酸化液→吸附脫色過濾濾液→ 氫氧化鈉中和鹽酸 得到除酸液→靜置結(jié)晶過濾刷干→ L－半胱氨酸粗品 34 教學(xué) 進程 （續(xù)） 濾液 Ⅱ→酸化液→吸附脫色過濾濾液→ L－半胱氨酸鹽酸水解 → 氫氧化鈉中和鹽酸 靜置結(jié)晶過濾得到胱氨酸結(jié)晶 → 洗滌至無 Cl真空干燥得到精致胱氨酸 二、 發(fā)酵法 生產(chǎn) L－異亮氨酸 L－異亮氨酸成品工藝過程 1）菌種培養(yǎng)種子培養(yǎng)基組成（％）為：葡萄糖 2，尿素 ，玉米漿 ，豆餅水解液 ,。二級種子培養(yǎng)基加菜籽油，其余同一級種子培養(yǎng)基。 一級種子培養(yǎng) ,1000ml 三角燒瓶中培養(yǎng)基裝量為 200ml， 接種一環(huán)牛肉膏斜面 菌種，搖床 30℃ 16h 。 二級種子培養(yǎng)：接種量 ％，培養(yǎng) 8h。逐級放大。 2）滅菌、發(fā)酵發(fā)酵培養(yǎng)液組成（％）：硫酸銨 ，豆餅水解液 ，玉米漿 ，碳酸鈣 ,，淀粉水解還原糖粗糖濃度 。滅菌，接種 1％菌種（ v/v），攪拌，發(fā)酵。 3）除菌體，酸化發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液加熱至 100℃ 并維持 10min，冷卻過濾，濾液加工業(yè)硫酸和草酸至 ，過濾除沉淀。 4）離子交換、吸附分離 上述濾液每分鐘以樹脂量 ％的流速進 H＋ 型 732離子交換柱（ φ40 100cm), 以 100L 去離子水洗柱，再以 60℃,按 3L/min 的流速進行洗脫。分部收集洗脫液。 5）濃縮趕氨 6） 脫色、濃縮、中和 7）精制，烘干 三、酶法轉(zhuǎn)化天冬氨酸 1）菌種培養(yǎng) 大腸桿菌（ E,coli） AS 的培養(yǎng)斜面培養(yǎng)基為普通肉汁培養(yǎng)基搖瓶培養(yǎng)基成分（％）：玉米漿 ，反丁烯二酸 ，硫酸鎂（ 7 水） ，氨水調(diào) ，煮沸后過濾 ,500ml 三角燒瓶中裝液量 50100ml。從新鮮斜面上或液體中培養(yǎng)種子，接種子于搖瓶培養(yǎng)基中 ,37℃ 振搖培養(yǎng) 24h，逐級擴大培養(yǎng)至 1000～ 2020ml 規(guī)模。培養(yǎng)結(jié)束后用 1mol/L HCl 調(diào) ，升溫至 45℃ 并保溫 1h，冷卻至室溫，離心收集菌體。 德阿昆哈假單胞（ Pseudomonas dacunhae） 68 變異株的培養(yǎng)斜面培養(yǎng)基組成（％）為蛋白胨 ，牛肉膏 ，酵母膏 ,， ，瓊脂 。種子培養(yǎng)基與斜面培養(yǎng)基，不加瓊脂 ,250ml 三角燒瓶中培養(yǎng)基裝量 40ml。搖瓶培養(yǎng)基組成（％）為 L－谷氨酸 ，蛋白胨，酪蛋白水解液 ，磷酸二氫鉀 , ，用氨水調(diào) ,500ml 三角燒瓶中培養(yǎng)基裝量為 80ml。將培養(yǎng) 24h 的 新鮮斜面菌種接種于種子培養(yǎng)基中 ,30℃ 振搖培養(yǎng) 8h，再接種于搖瓶培養(yǎng)基中 ,30℃ 振搖培養(yǎng) 24h，逐級放大。 2）細胞固定化 E coli 的細胞固定化取濕菌體 20kg，懸浮于生理鹽水中，保溫至 40℃, 再加入 90L 35 保溫至 40℃ 的 12％明膠溶液及 ％戊二醛溶液，充分?jǐn)嚢杈鶆?，放置冷卻凝固，再浸入 ％戊二醛溶液中。于 5℃ 過夜后，切成 3～ 5mm 的立體小方塊，浸入 ％戊二醛溶液 5℃ 過夜，蒸餾水充分洗滌，濾干得含天冬氨酸酶得固定化。假單胞菌體固定取濕菌體 20kg，加生理鹽水?dāng)嚢柚料♂屩? 40L，另取溶于生理鹽水的 5％角叉菜膠溶液 85L，兩液均保溫至 45℃ 后混合，冷卻至 5℃ 成膠。浸于 600L2％ KCl 和 ,5℃ 下攪拌 10min，加戊二醛至 ,5℃ 攪拌 30min，取出切成 3～ 5mm 的立體方塊，用 2％ KCl 溶液充分洗滌后，濾去洗滌液，即得固定化脫羧細胞。 3）生物反應(yīng)堆的制備 4）轉(zhuǎn)化反應(yīng) 5）產(chǎn)品純化與精制 四、化學(xué)合成法 [來源 :21 世 紀(jì)教育網(wǎng) ] ? 教師活動 ： ? 教師活動： 課堂小結(jié)： 第三部分：布置作業(yè)、說清楚作業(yè)的要求 （時間： 1分鐘） 教學(xué)后記 36 湖 北 生 物 科 技 職 業(yè) 學(xué) 院 課 時 教 案 講 授 人 方緒鳳 課 時 2學(xué)時 序 號 課題內(nèi)容 第十二章第 二節(jié)氨基酸類 藥物 教學(xué)時間 教學(xué)方法 課堂講授 教學(xué)課型 理論 □√ 實驗 □ 習(xí)題 □ 實踐 □ 復(fù)習(xí)□ 其它 □ 教學(xué)手段 采用課堂講授方式進行，以 PPT為主，板書為輔 教 學(xué)目的 重點難點 參考資料 《制藥工藝學(xué)》，陳平等主編，湖北科學(xué)技術(shù)出版社， 2020 《生物制藥工藝學(xué)》第二版，吳梧桐主編 ， 中國醫(yī)藥科技出版社， 2020 《生物制藥工藝學(xué)》，陳電容，朱照靜主編，人民衛(wèi)生出版社， 2020 《生物合成藥物學(xué)》，褚志義主編 ， 化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 教學(xué) 進程 第一部分：組織教學(xué)和復(fù)習(xí)上次課主要內(nèi)容 （時間： 5分鐘） 一、情境導(dǎo)入 ： 設(shè)計 意圖： 第二部分：學(xué)習(xí)新內(nèi)容 （時間： 84鐘） 一 . 水解法 以毛發(fā)、血粉及廢蠶絲等蛋白質(zhì)為原料，通過酸、堿或酶水解成多種氨基酸混合物，經(jīng)分離純化獲得各種藥用氨基酸的方法稱為水解法 。 目前用水解法生產(chǎn)的氨基酸有 L胱氨酸 ,L精氨酸 ,L亮氨酸 ,L異亮氨酸 ,L組氨酸 ,L脯氨酸及 L絲氨酸等。 水解法生產(chǎn)氨基酸的主要過程為 水解、分離和結(jié)晶精制 三個步驟。 目前蛋白質(zhì)水解 分為 酸水解法、堿水解法及酶水解法三種。 37 教學(xué) 進程 （續(xù)） （ 1） 酸水解法 蛋白質(zhì)原料用 6～ 10mol／ L鹽酸 或 8mol／ L硫酸 于 110～ 120℃ （ 回流煮沸 ） 水解 12～ 24h,除酸后即得多種氨基酸混合物 。 此法優(yōu)點是水 解 迅速 而 徹底 , 產(chǎn)物全部為 L型氨基酸 , 無消旋作用 。缺點是色氨酸全部被破壞 , 絲氨酸及酪氨酸部分被破壞 , 且產(chǎn)生大量廢酸污染環(huán)境 。 （ 2） 堿水解法 蛋白質(zhì)原料經(jīng) 6mol／ L 氫氧化鈉或 4mol／ L 氫氧化鋇 于 100℃ 水解 6h 即得多種氨基酸混合物。 該 法水解迅速而徹底 ,且色氨酸不被破壞 , 但含羥基或巰基的氨基酸全部被破壞 , 且產(chǎn)生消旋作用 。工業(yè)上多不采用 。 （ 3） 酶水解法 蛋白質(zhì)原料在一定 pH 和溫度條件下經(jīng)蛋白水解酶作用分解成 氨基酸和小肽 的過程稱為酶水解法 。此法優(yōu)點為反應(yīng)條件溫和 , 無需特殊設(shè)備 , 氨基酸不破壞 , 無消旋作用 。 缺點是 水解不徹底 , 產(chǎn)物中除氨基酸外 , 尚含較多肽類。工業(yè)上很少用該法生產(chǎn)氨基酸而主要用于生產(chǎn)水解蛋白及蛋白胨 。 氨基酸分離方法較多 , 通常有溶解度法 , 等電點沉淀法 , 特殊試劑沉 淀法 , 吸附法及離子交換法 等 。 （ 1） 溶解度法 是依據(jù)不同氨基酸在水中或其它溶劑中的 溶解度差異 而進行分離的方法 。胱氨酸和酪氨酸 均難溶于水 , 但在 熱水中酪氨酸溶解度較大 , 而 胱氨酸溶解度變化不大 , 故可將混合物中胱氨酸 , 酪氨酸及其它氨基酸彼此分開 。 （ 2） 特殊試劑沉淀法 系采用某些 有機或無機試劑與相應(yīng)氨基酸形成不溶性衍生物 的分離方法 。如 鄰二甲苯 4磺酸能與亮氨酸形成不溶性鹽沉淀 ,后者與氨水反應(yīng)又可獲得游離亮氨酸 ； 組氨酸可與 HgC12 形成不溶性汞鹽沉淀 , 后者經(jīng)處理后 又可獲得游離組氨酸 ； 精氨酸可與苯甲醛生成水不溶性苯亞甲基精氨酸沉淀 , 后者用鹽酸除去苯甲醛即可得精氨酸 。 （ 3） 吸附法 是利用吸附劑對不同氨基酸吸附力的差異進行分離的方法 。 如顆粒活性炭對苯丙氨酸 , 酪氨酸及色氨酸的吸附力大于對其它 非芳香族氨基酸的吸附力 , 故可從氨基酸混合液中將上述氨基酸分離出來 。 （ 4）離子交換法 是利用離子交換劑對不同氨基酸吸附能力的差異進行分離的方法。氨基酸為兩性電解質(zhì) ,在特定條件下，不同氨基酸的帶電性質(zhì)及解離狀態(tài)不同，故同一種離子交換劑對不同氨基酸的吸附力 不同。 :分離出的特定氨基酸中常含有少量其它雜質(zhì) , 需進行精制 , 常用的有結(jié)晶和重結(jié)晶技術(shù) , 也可采用溶解度法或結(jié)晶與溶解度法相結(jié)合的技術(shù) 。 丙氨酸在稀乙醇或甲醇中溶解度較小 , 且 pI 為 ，故丙氨酸可在 時 , 用 50％ 冷乙醇結(jié)晶或重結(jié)晶加以精制 。 溶解度與結(jié)晶技術(shù)相結(jié)合的方法精制氨基酸 。 如在沸水中苯丙氨酸溶解度大于酪氨酸 100 倍 , 若將含少量酪氨酸的苯丙氨酸粗品溶于 15 倍體積 （ w／ v） 的熱水中 , 調(diào) 左右 , 經(jīng)脫色過濾可除去 大部分酪氨酸；濾液濃縮至原體積的 1／ 3,加 2 倍體積 38 （ v／ v）的 95％ 乙醇 , 4℃ 放置 , 濾取結(jié)晶 ,用 95%乙醇洗滌 , 烘干即得苯丙氨酸精品 。 α 氨基酸氨基酸及其衍生物在醫(yī)藥中的應(yīng)用 （一）氨基酸的營養(yǎng)價值及其與疾病治療的關(guān)系必需氨基酸 人和哺乳動物自身不能合成，需要由食物供應(yīng)，稱為必需氨基酸。賴氨酸，色氨酸，苯丙氨酸，蛋氨酸，蘇氨酸，亮氨酸，異亮氨酸，纈氨酸等 8 種。 （二）治療消化道疾病的氨基酸及其衍生物谷氨酸及其鹽酸鹽，谷氨酰胺，乙酰谷酰胺鋁，甘氨酸及其鋁鹽，硫酸甘氨酸鐵，維生素 U 及組 氨酸鹽酸鹽等。 （三）治療肝病的氨基酸及其衍生物精氨酸鹽酸鹽，磷葡精氨酸，鳥天氨酸，谷氨酸鈉，蛋氨酸，乙酰蛋氨酸，瓜氨酸，賴氨酸鹽酸鹽，及天冬氨酸等。 （四）治療腦及神經(jīng)系統(tǒng)疾病的氨基酸及其衍生物谷氨酸鈣鹽及鎂鹽，氫溴酸谷氨酸，色氨酸 ,5－羥色氨酸、左旋多巴等。 （五）用于腫瘤治療的氨基酸及其衍生物偶氮絲氨酸，氯苯丙氨酸，磷天冬氨酸及重氮氧代正亮氨酸等。 （六）其它氨基酸類藥物的臨床應(yīng)用 [來源 :21 世紀(jì)教育網(wǎng) ] ? 教師活動 ： ? 教師活動： 課堂小結(jié)： 第三部分：布置作業(yè)、說清楚作業(yè)的要求 （時間： 1分鐘） 教學(xué)后記 39 湖 北 生 物 科 技 職 業(yè) 學(xué) 院 課 時 教 案 講 授 人 方緒鳳 課 時 2學(xué)時 序 號 課題內(nèi)容 教學(xué)時間 教學(xué)方法 課堂講授 教學(xué)課型 理論 □√ 實驗 □ 習(xí)題 □ 實踐 □ 復(fù)習(xí)□ 其它 □ 教學(xué)手段 采用課堂講授方式進行，以 PPT為主，板書為輔 教學(xué)目的 重點難點 參考資料 《制藥工藝學(xué)》，陳平等主編，湖北科學(xué)技術(shù)出版社， 2020 《生物制藥工藝學(xué)》第二版，吳梧桐主 編 ， 中國醫(yī)藥科技出版社， 2020 《生物制藥工藝學(xué)》，陳電容，朱照靜主編，人民衛(wèi)生出版社， 2020 《生物合成藥物學(xué)》，褚志義主編 ， 化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 教學(xué) 進程 第一部分：組織教學(xué)和復(fù)習(xí)上次課主要內(nèi)容 （時間： 5分鐘） 一、情境導(dǎo)入 ： 設(shè)計意圖： 第二部分：學(xué)習(xí)新內(nèi)容 （時間： 84鐘 ） [來源 :21 世紀(jì)教育網(wǎng) ] ? 教師活動 ： 40