化學(xué)功能ppt課件-閱讀頁
2025-05-21 12:13本頁面
【正文】 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 。 ? 交聯(lián)法是用具有兩個或兩個以上官能團(tuán)的試劑 ， 將酶與酶或酶與白蛋白一類不活性蛋白質(zhì) ， 通過交聯(lián)達(dá)到固定化的方法 。 (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 。 首先將 D、 L－體的－ NH2基?；?， 然后用只與 L－體作用的?；被崴饷高M(jìn)行水解 ， 釋放出氨基 ， 最后用離子交換樹脂分離 、 精制 。 ? 固定化方法是采用把從線狀菌里提取的?；被崴饷?， 固定在二乙氨基乙基交聯(lián)葡聚糖上的方法 。 所生產(chǎn)的氨基酸用于食品 、 飼料添加劑以及人體輸液等方面 。 一種是由長瀨產(chǎn)業(yè)株式會社和電氣化學(xué)工業(yè)株式會社合作開發(fā)的 ， 另兩種是分別由諾沃工業(yè) （ Novo Industry） 株式會社和合同酒精株式會社開發(fā)的 。 ? 諾沃工業(yè)株式會社的方法是在含葡糖異構(gòu)酶的芽孢桿菌屬凝固酶 （ Bacillus coagulans） 菌體及其菌體破碎物中 ， 加入戊二醛制成凝聚菌體 ， 然后經(jīng)脫水 、 成型制成固定化葡糖異構(gòu)酶 。 ? 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時使用 。 ? L－天冬氨酸鹽在醫(yī)藥上用于心臟病及其它疾病的治療 ， 其鈉鹽當(dāng)作食品添加劑用在改善果汁等飲料的風(fēng)味 。 ? 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 。 現(xiàn)在也有使用藻朊酸或角叉膠等物質(zhì) 。 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 。 ? 在有色人種的成年人當(dāng)中 ， 由于不能吸收和消化牛奶中的乳糖而引起腹瀉的乳糖不適癥 ， 是常見的病癥 。 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 。這種酶分別用于診斷用的檢測器和編入連續(xù)自動分析系統(tǒng) 。 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) 。 ? 但是 ， 在反應(yīng)過程中經(jīng)常采用有機(jī)溶劑類的化工工藝 ， 如果直接使用酶 ， 是很難使其發(fā)揮功能作用的 ， 而且耐久性也差 ， 多數(shù)場合效果不大 。 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 。 對人工酶的研究 ， 首先是把用人工方法重現(xiàn)這些酶的功能作為目標(biāo) ， 所以要在酶以外的生物體中尋找具有酶的功能 ， 或者間接與產(chǎn)生酶的功能有關(guān)的物質(zhì) ， 這些都會成為研究的對象 。 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 。根據(jù)所用修飾方法 ， 既可以克服酶原來的缺點(diǎn) ， 也可以改性為比原來活性更高的酶 。 ? 在開發(fā)人工酶時 ， 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 。 (1)重現(xiàn)酶的活性中心結(jié)構(gòu) ? 首先要搞清天然酶活性中心的立體結(jié)構(gòu) ，再以此結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ) ， 尋找活性且具有經(jīng)過長時間應(yīng)用仍能繼續(xù)保持其必要的最低限度的結(jié)構(gòu)的化合物 ， 就可以作為人工酶加以合成 。 例如 ， 我們知道血紅蛋白是一種輸氧體 ， 人們對其血紅素的結(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 。 ? 然而 ， 盡管它們在與氧的結(jié)合上相同 ，但在與一氧化碳的結(jié)合上卻與血紅蛋白完全不同 。 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 。 (2)利用與酶作用機(jī)理相同，而結(jié)構(gòu)不同的化合物 ? 如找到結(jié)構(gòu)與酶完全不同 ， 而作用機(jī)理與酶相同的化合物 ， 這種化合物可以當(dāng)作人工酶使用 。 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 。這種人工酶有可能比天然酶的功能還要好 。 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 。 ? 這是因為血液本身即使不用血紅蛋白來輸氧 ， 正如在高壓氧氣療法時所看到的一樣 ， 只要能提高氧的溶解性 ， 也可以起到與血紅蛋白相同的輸氧作用 。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人體的毒性和體外排出性等與人體的適應(yīng)
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