化學(xué)功能ppt課件-wenkub.com
2025-05-03 12:13 本頁面
【正文】 但是 ， 若將這種與生物體完全無關(guān)的化合物應(yīng)用于人體 ， 在輸氧功能之外 ， 還必須探討該化合物對(duì)人體的毒性和體外排出性等與人體的適應(yīng)性問題 。 如在人造血液上 ， 已經(jīng)用氟碳化物取代血紅蛋白作輸氧體 。 例如 : ? 正在用雙 （ 水楊醛 ） 乙二亞胺鈷 （ Ⅱ ）配位化合物及四亞乙基五胺銅 （ Ⅰ ） 配位化合物取代上述血紅蛋白作輸氧體 。 但是 ， 根據(jù)使用目的 ， 也有只重現(xiàn)一種功能就可滿足需要的情況 。 例如 ， 我們知道血紅蛋白是一種輸氧體 ， 人們對(duì)其血紅素的結(jié)構(gòu) 、 珠蛋白的氨基酸排列及立體結(jié)構(gòu) ， 都做了充分的研究 ， 與氧的結(jié)合狀態(tài)也基本弄清 。 ? 在開發(fā)人工酶時(shí) ， 首先當(dāng)然應(yīng)該搞清準(zhǔn)備開發(fā)的酶的結(jié)構(gòu)及作用機(jī)理 ， 但人工酶的開發(fā)方法因使用目的的不同而異 ，并不一定要求具備酶的所有功能 。 例如 ， 作為典型輸氧體的血紅蛋白 ， 除用于人造血液之外 ，還可用于酶富集膜 ， 而電子輸送體的細(xì)胞色素 C3的典型化合物 ， 可用作超導(dǎo)材料 。 人工酶的研究 ， 并不單純是用人工方法重現(xiàn)生物酶的功能 ， 其意義在于要生產(chǎn)出具有超越生物酶功能的人工酶 。 三 、 人工酶 ? 在生物體內(nèi) ， 酶是化學(xué)反應(yīng)的催化劑 ，具有高催化活性和高選擇性以及無公害等特點(diǎn) 。 在此情況下 ， 如從微生物中提取活性最高的中性 β －半乳糖苷酶 （ 乳糖分解酶 ） ， 然后在乙酰纖維素中包埋固定化 ， 就可以連續(xù)分解牛奶中的乳糖 。 在工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)工藝上 ， 也是將富馬酸和水用富馬酸酶轉(zhuǎn)換成 L－蘋果酸 。 ? L－天冬氨酸是用富馬酸和氨 ， 加一種叫天冬酶的酶 ， 經(jīng)過以下化學(xué)反應(yīng)制成的： ? HOOC－ CH＝ CH－ COOH ＋ NH3 ? ? HOOC－ CH2－ CH－ COOH ? NH2 ? ? 這種酶是產(chǎn)生于大腸桿菌的菌體酶 ， 與菌體結(jié)合的很牢固 。 ? 固定化青霉素?；D(zhuǎn)移酶在青霉素 G制取 6－氨基青霉烷酸或從苯乙酰－ 7－ ADCA（ 7－氨基脫乙酰氧基頭孢霉烷酸 ） 制取 7－ AD－ CA時(shí)使用 。 一種是由長(zhǎng)瀨產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社和電氣化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社合作開發(fā)的 ， 另兩種是分別由諾沃工業(yè) （ Novo Industry） 株式會(huì)社和合同酒精株式會(huì)社開發(fā)的 。 ? 固定化方法是采用把從線狀菌里提取的酰化氨基酸水解酶 ， 固定在二乙氨基乙基交聯(lián)葡聚糖上的方法 。 (2)固定化酶的應(yīng)用 ? 固定化酶在世界上首先達(dá)到實(shí)用化的實(shí)例 ， 是用?；被崴饷高M(jìn)行氨基酸的光學(xué)拆分 。 ? 溶液中干燥法是在溶解聚苯乙烯等高聚物的有機(jī)溶劑中 ， 將酶溶液乳化分散 ，然后懸浮在水溶液中再干燥除去酶液滴周圍的有機(jī)溶劑 ， 使酶溶液膠囊化的方法 。 最近則采用圖 3－ 11（ a） 所示的交聯(lián)劑進(jìn)行光固化性凝膠固定化法 ， 或從食品衛(wèi)生上考慮 ， 用 2－羥乙基丙烯酸酯及圖 3－11(b)所示交聯(lián)劑固定化的方法 。 陰離子交換樹脂采用季胺型或叔胺型樹脂 。 ? 這是一種將酶表面上存在的－ NH2基用雙官能性試劑夾住并固定在載體表面的－NH2基或－ OH基上的方法 。 ? 此外 ， 為使 10nm－ 15nm的酶能自由擴(kuò)散 ，細(xì)孔徑必須為 50nm－ 100nm。 ? (a)項(xiàng)中載體的選擇很重要 。 ? 圖 3－ 9中的葡萄糖異構(gòu)酶已被固定化 ，并作為固定化酶應(yīng)用在工業(yè)上 。 因此 ， 反應(yīng)后盡管酶還有相當(dāng)?shù)幕钚?， 也不得不放棄掉 。 ? 用淀粉制取葡萄糖 ， 以前是用酸化水解法 ， 但此法成品中葡萄糖含量低而且副產(chǎn)叫做龍膽二糖的苦味糖 ， 所以自酶法出現(xiàn)以來 ， 該法已經(jīng)停止使用 。 ? 為提高高分子配位化合物催化劑的活性 ， 還需要高分子研究人員多做努力 ， 以便合成出新的載體 。 ? 如高分子配位體和金屬間的鍵結(jié)合有時(shí)不是很牢固 ， 金屬容易脫出 。 其原因是 ，由于 （ 3） 的二聚作用 ， 利用高分子鏈可動(dòng)性小的特性 ， 鈦的配位部分被占用而使 （ 4） 的生成受到限制 。 另外 ， 利用分離方便的優(yōu)點(diǎn) ， 可以隨意控制反應(yīng)條件 。 ? 利用金屬給高分子配位體配位 ， 從而形成配位化合物的方法 ， 對(duì)均相配位化合物 ， 可用光或熱進(jìn)行 ， 如 RHCI（ P－ Ph3）3及 Fe(CO)5的配位體與高分子配位體間的配位體交換金屬配位化合物的種類不只限于單核的 ， 也可以使用如 Co2(CO)8或Ir4(CO)12等雙核或多核的群集配位化合物 。 圖 3－ 9是高分子配位化合物催化劑模式圖 。 高分子配位化合物催化劑的原理 ： ? a） 催化劑的基本作用原理 ， 與一般均相配位化合物催化劑相同 。 光感應(yīng)性是在生物體中的光合成系統(tǒng)或視覺系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的 ， 通過人工的重現(xiàn)可產(chǎn)生新材料 ， 例如 ， 希望能開發(fā)出分子敏感元件等新材料 。 ? （ 5） 將偶氮苯導(dǎo)入高分子主鏈 ， 在溶液中用紫外光照射 ， 可將此高聚物異構(gòu)化為順式結(jié)構(gòu) ， 溶液的粘度減少 60～ 70％ 。 把以這種化合物作
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