化學(xué)功能ppt課件(參考版)
2025-05-09 12:13本頁面
【正文】 。 氟碳化物正是著眼于這一點而開發(fā)出來的 。 血液中氧的輸送機理 ， 是利用血紅蛋白與氧的結(jié)合作用 ， 而氟碳化物則是利用對氧的溶解性 。 (3)利用與酶的作用機理不同的化合物 ? 某種化合物即使作用機理與酶完全不同 ，如果所要求的反應(yīng) （ 現(xiàn)象 ） 能與天然酶相同 ， 則這種化合物也可當(dāng)作人工酶來使用 。但是 ， 預(yù)計將來在搞清酶與基體間相互作用的機理之后 ， 結(jié)合催化化學(xué) ， 就會合成出具有與酶的功能類似的新化合物 。 當(dāng)前多從現(xiàn)有化合物中尋找與酶具有相同功能的化合物 ， 把這種化合物作為人工酶來進行研究 。 例如 ， 上述血紅蛋白的模型化合物 ， 如果用作富氧膜的載體 ， 只要與氧的結(jié)合功能即可 ， 甚至對載體的適應(yīng)性問題都可另作考慮 。 ? 所以就是弄清了結(jié)構(gòu) ， 也很難同時重現(xiàn)幾種功能 ， 更何況對一般的酶而言 ， 多數(shù)連一級結(jié)構(gòu)也未弄清 ， 若想重現(xiàn)其所有功能就更加困難 。因此就合成了多種和血紅蛋白相比具有同等與氧結(jié)合能力的模型化合物 。 ? 但是實際上 ， 想把某種酶的所有功能用一種人工酶來重現(xiàn) ， 是一件極為困難的事 。 對人工酶的開發(fā) ， 有以下三種方法 。 其研究的順序也與人工酶的情況相同 ， 修飾天然酶也可以看作是制取人工酶的方法之一 。 ? 對天然酶的修飾 ， 如果修飾幅度很大 ，能使之成為與原來的酶截然不同的物質(zhì) 。 ? 因此 ， 具有這些功能的酶 ， 不僅可作為化學(xué)反應(yīng)的催化劑使用 ， 還可用來開發(fā)各種功能性材料 。 對所研究的人工酶 ， 如按其功能進行分類 ， ? 在生物體內(nèi)酶不僅是進行物質(zhì)的合成和轉(zhuǎn)換 ， 還存在許多與物質(zhì)的輸送和電子傳遞有關(guān)的酶 。 ? 因此 ， 需要合成一種功能與酶相類似 ，在非水相里又能表現(xiàn)出活性 ， 并具有耐久性的化合物 ―― 人工酶 。 這種催化劑如果能應(yīng)用在化學(xué)工業(yè)上 ， 一直需要高溫 、 高壓的生產(chǎn)過程 ， 就可以改在常溫 、 常壓下進行 ， 并且可以實現(xiàn)無公害工藝 。 診斷用分析檢測器用于定量分析血和尿中的葡萄糖 、 尿酸和尿素 ， 近來已經(jīng)改進為小型而且每一檢體使用時間僅 30秒以內(nèi)的高靈敏性檢測器 。 ? 在醫(yī)療方面 ， 可利用固定化酶進行診斷 。 如果將這種病原物 ―― 乳糖用酶水解轉(zhuǎn)換成葡萄糖和半乳糖 ， 加工成容易消化的牛奶則便于飲用 。 ? 富馬酸酶是從短頸細(xì)菌屬氨基因（ Brevibacterium ammoniagenes） 中提取的 ， 采用的也是用丙烯酰胺或角叉膠將菌體包埋的方法 ， 據(jù)認(rèn)為這種固定化方法能提高蘋果酸的生產(chǎn)率 。 ? L－蘋果酸在生物體內(nèi)的代謝上發(fā)揮著重要的作用 ， 在醫(yī)藥上用于治療高血壓癥及肝功能不全 ， 或用作氨基酸輸液的成分之一 。 因此 ， 多采用丙烯酰胺將菌體用凝膠包埋法加以固定 。 另外它也是一種工業(yè)原料 ，用于各種肽 ， 特別是用于帶甜味的肽以及醫(yī)藥品生產(chǎn)的原料 。 ? 前者使用大腸桿菌提取的酶 ， 后者系使用巨大芽孢桿菌提取的酶 。 ? 在抗菌素生產(chǎn)過程中 ， 適于使用固定化酶的最好實例是青霉素?；D(zhuǎn)移酶 ， 國內(nèi)外已有若干實例報道 。 其中 ， 電氣化學(xué)工業(yè)株式會社的固定化方法如下： ? 取季碳化的苯乙烯－ 2－乙烯基吡啶－二乙烯基苯無規(guī)共聚物 （ 陰離子交換容量 ） 的懸浮分散液 ，加入含葡糖異構(gòu)酶的鏈霉菌屬菌體攪拌 ， 脫水后造粒 ，得到固定化葡糖異構(gòu)酶 。 ? 上述固定化葡糖異構(gòu)酶 ， 在日本國內(nèi)使用的共有三種 。 固定化?；被崴饷?， 主要用在化學(xué)合成法生產(chǎn)的 L－蛋氨酸 、 L－苯丙氨酸及 L－纈氨酸等光學(xué)活性氨基酸的生產(chǎn)上 。 田邊制藥株式會社已在 1969年將此法應(yīng)用于生產(chǎn) 。 即從化學(xué)合成法所生產(chǎn)的DL－氨基酸混合物中 ， 只分離出 L－體時使用的酶 。 近來又有在酶 、 含酶菌體以及膠原蛋白的混合液中 ， 加入戊二醛進行包埋固定化的方法 。 相分離法是將酶溶液乳化分散在溶解高分子混合物的有機溶劑中 ， 然后在攪拌下緩慢加入能引起相分離的非溶劑 ，從包在酶液滴周圍的高分子化合物濃溶液中使高分子化合物析出并形成被膜 ，將酶制成膠囊的方法 。 界面聚合法是用 1， 6－己二胺和癸二酰氯在界面聚合 ， 將酶溶液膠囊化的方法 。 ? 此外 ， 還有對聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮水溶液用 γ 射線照射 ， 引起交聯(lián) ， 從而使酶固定化 。 ? 包埋法是用丙烯酰胺單體及亞甲基二丙烯酰胺進行凝膠固定化的方法 。 ? 日本田邊制藥株式會社在世界上首先開發(fā)的酰化氨基酸水解酶的固定方法 ， 采用了二乙氨基乙酯衍生物 。 這是利用酶在多數(shù)情況下為酸性蛋白質(zhì)的特性 ， 使離子吸附在陰離子交換樹脂上的方法 。 如玻璃珠經(jīng)與末端有－ NH2基的硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng) ， 導(dǎo)入－ NH2基；離子交換樹脂最好采用伯胺型的；纖維素球則是纖維素的氫氧基直接參與結(jié)合 。 其次是將酶結(jié)合在載體上的方法 ， 最近多用雙官能性試劑 ―― 戊二醛或甲苯二異氰酸酯 ，使酶與載體結(jié)合 。 象這種多孔性載體 ， 細(xì)孔的深度越深 ， 產(chǎn)生的擴散阻力越大 ， 所以酶的粒度也受到限
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