Toepassing van enzymtechnologie in biofarmaceutica
Enzymengineering is een wetenschap die enzymen, enzymbevattende organellen of cellen (micro-organismen, dieren, planten) gebruikt in bepaalde reactieapparaten, de biokatalytische functie van enzymen gebruikt en de overeenkomstige grondstoffen omzet in nuttige stoffen met behulp van engineeringmiddelen en deze gebruikt in het sociale leven. Het omvat de bereiding van enzymen, het uitharden van enzymen, de modificatie en transformatie van enzymen en enzymreactoren. De toepassing is voornamelijk geconcentreerd in de farmaceutische industrie, voedingsindustrie en lichte industrie.
1. Enzymimmobilisatietechnologie en de toepassing ervan
Door het enzym in te bedden in de gel, microcapsules, of door middel van covalente bindingen, ionische bindingen adsorptie verbonden met de vaste-fase drager, of door middel van de cross-linking agent om de enzymmoleculen cross-linking elkaar en andere methoden om het enzym onoplosbaar beperkt in een beperkte ruimte van het technische proces. Met deze techniek kan het enzym herhaaldelijk worden gebruikt in batchreacties, continu in sequentiële reacties of kan het enzym gemakkelijk van het product worden gescheiden. De immobilisatiemethoden omvatten basismethoden zoals adsorptie, covalente binding, inbedding, micro-inkapseling en verknoping, maar ook nieuwe immobilisatietechnieken zoals verknoopte enzymkristallen, verknoopte enzymaggregaten, inbedding in een silicamatrix en inbedding in lipiden [1]. De inbeddingsmethode wordt het meest gebruikt in de farmaceutische industrie, gevolgd door de adsorptiemethode. Een verscheidenheid aan geïmmobiliseerde enzymen is gebruikt voor grootschalige industriële productie, zoals: aminoacylase, penicilline-acylase, aspartoacylase, aspartaat-β-decarboxylase.
2.Chemische modificatie van enzymen
Chemische modificatie van enzym verwijst naar de hoofdketen van de eiwitmolecule van het enzym door "snijden", "scheren" en chemische modificatie.
Chemische modificatie verwijst naar het proces van "knippen" en "scheren" van de hoofdketen van de eiwitmolecule van het enzym en de chemische modificatie ervan, een technisch proces waarbij bepaalde chemische stoffen of groepen langs chemische weg aan de enzymmolecule worden toegevoegd om de katalytische eigenschappen en functies van het enzym te veranderen. Door het enzym chemisch te modificeren kan de activiteit van het enzym worden verbeterd, de stabiliteit van het enzym worden vergroot, de antigeniciteit van het enzym worden geëlimineerd of verminderd enzovoort.
3. Katalyse van enzymen in niet-waterige fasen en gerichte evolutie van enzymen
Het technische proces van enzymkatalytische reactie in een niet-waterig medium (organisch oplosmiddelmedium, gasmedium, superkritisch vloeibaar medium, ionisch vloeibaar medium, etc.) wordt niet-waterige-fasekatalyse van enzym genoemd [5]. Enzymkatalyse in een niet-waterig medium heeft de opmerkelijke eigenschappen dat het de oplosbaarheid van apolaire substraten of producten verhoogt, synthetische reacties uitvoert die niet in een waterige oplossing kunnen worden uitgevoerd, de terugkoppelingsremming van de producten op het enzym vermindert en de substraatselectiviteit, groepsselectiviteit, regioselectiviteit en enantioselectiviteit van asymmetrische reacties van chirale verbindingen verbetert. Gerichte evolutie van enzymtechnologie [5] is een simulatie van het natuurlijke evolutionaire proces (natuurlijke willekeurige mutatie en natuurlijke selectie, enz.), kunstmatige willekeurige mutatie van genen in vitro, de oprichting van gemuteerde genbibliotheken, door de speciale omgeving van kunstmatig gecontroleerde omstandigheden, gerichte selectie om het enzym te verkrijgen met uitstekende katalytische eigenschappen van de mutant technologisch proces.
4. Productie en toepassing van enzympreparaten
4.1 Productie van enzymen
4.1.1 Nuclease en antilichamen enzym
Ribonucleïnezuur enzym is een klasse van ribonucleïnezuur (RNA) samengesteld uit enzymen, met een hoge mate van nucleïnezuur sequentie specificiteit van de
en heeft een sterke toepassingswaarde. Zolang je de nucleotidevolgorde van een bepaald nucleïnezuur enzym kent, kun je de nucleïnezuursamenstelling die de zelfklontering en breuk katalyseert, ontwerpen en synthetiseren, en op basis van de volledige volgorde van deze genomen kun je de preventie en behandeling van . nucleotiden voor menselijke, dierlijke en plantaardige virale ziekten veroorzaakt door deze virussen, zoals het vermogen om influenza, hepatitis, AIDS en tabaksmozaïekziekte te bestrijden. Nucleasen kunnen ook worden gebruikt als hulpmiddelen om nucleïnezuur in kaart te brengen en genexpressie te bestuderen [4]. Antilichaam enzymen, ook bekend als katalytische antilichamen, zijn een klasse van antilichaam moleculen met biokatalytische functies die kunnen worden verkregen door inductie en modificatie methoden. Antilichaam enzymen zijn gebruikt bij het bestuderen van het werkingsmechanisme van enzymen, de synthese en demontage van chirale geneesmiddelen, de bereiding van medicijnen tegen kanker, enz.
4.1.2 Enzymgelabelde geneesmiddelen
Recentelijk is het mogelijk geworden om geneesmiddelen te ontwerpen op basis van hun mogelijke werkingsdoelen in het organisme (bijv. enzymen of receptoren), en de resulterende geneesmiddelen worden enzymgelabelde geneesmiddelen genoemd. Deze ontwerpbenadering staat nu bekend als de hoofdstroom van geneesmiddelenontwerp en speelt een grote rol bij het ontwerp van nieuwe geneesmiddelen. Angiotensine peptide converting enzyme (ACE) remmers zijn een succesvol voorbeeld van enzymgelabelde geneesmiddelen en ACE-remmers zijn belangrijke en veelgebruikte antihypertensiva geworden. Recente studies hebben aangetoond dat HIV-infectie en -overdracht voornamelijk wordt veroorzaakt door proteasen op het oppervlak van HIV-deeltjes. Daarom is de studie van HIV-protease een hotspot geworden en men hoopt dat de studie van HIV-proteaseremmers zal leiden tot de zoektocht naar manieren om HIV-infectie te voorkomen en AIDS te behandelen.
4.2 Toepassing van enzymtechnologie in farmaceutische processen
Enzyme engineering technologie in de productie van kleine investeringen, proces eenvoud, laag energieverbruik, hoge opbrengst van het product, hoog rendement, hoog rendement en lage verontreiniging en andere voordelen, uitgegroeid tot de belangrijkste kracht in de toepassing van chemische en farmaceutische industrie. In het verleden kunnen chemische synthese, microbiële fermentatie en extractie van biologische materialen en andere traditionele technologieën om geneesmiddelen te produceren, worden geproduceerd door moderne enzymengineering. Zelfs dure geneesmiddelen die onmogelijk te verkrijgen zijn met traditionele technologie, zoals menselijke insuline, 6-APA en 7-ADCA, kunnen worden verkregen. Geïmmobiliseerde genetisch gemanipuleerde bacteriën, gemanipuleerde cellen en de slimme combinatie van immobilisatietechnologie en continue bioreactor zullen leiden tot fundamentele veranderingen in de hele fermentatie-industrie en de chemische synthese-industrie.
4.2.1 Toepassing van enzymtechnologie voor de bereiding van biologische metabolieten
De toepassing van geïmmobiliseerde cellen kan een verscheidenheid aan primaire metabolieten of tussenproducten in grote hoeveelheden produceren, zoals suiker, organische zuren en aminozuren. De producten zijn onder andere D-fructose, glycerol, 1,6-difosfaat fructose, citroenzuur, appelzuur, alanine, asparaginezuur, fenylalanine, tryptofaan en lysine.
4.2.2 Toepassing van enzymtechnologie voor de productie van antibiotica en vitaminen
Toepassing van enzym engineering kan voorbereiden cefalosporine Ⅳ (cefalosporine acylase), 7-ADCA (penicilline V acylase), deacetyl cefalosporine (cefalosporine acetaat lyase). In de afgelopen jaren ook geïmmobiliseerde productie van Penicillium flavum (penicilline synthetase systeem) cel productie van penicilline onderzoek, de synthese van penicilline en cefalosporine precursoren van de nieuwste proces wordt ook gebruikt in enzym engineering.
4.2.3 Toepassing van enzymtechnologie voor de productie van aminozuren en organische zuren
Productie van DL-aminozuren (amino acylase), L-lysine (diaminoheptaanzuur dehydroxylase of α-amino-ε-caprolactam hydrolase en racemisatie enzym), urinezuur (L-histidine aminolyse enzym), L-tyrosine en L-dopa (β-tyrosinase) en andere organische zuren.
4.2.4 Toepassing van enzymtechnologie voor de productie van nucleotidegeneesmiddelen
Adenine nucleotiden (AMP) door het eiwitproducerende Pseudomonas aeruginosa geëxtraheerd nucleïnezuur met heet water, en vervolgens gehydrolyseerd door nuclease. Desoxyribonucleotiden worden geproduceerd door desoxyribonucleïnezuur (RNA) uit viswit te extraheren, gevolgd door enzymatische hydrolyse door 5′-fosfodiësterase. Bestaande nucleïnezuurrijke planten en dieren (stuifmeel, enz.) extraheerden ribonucleïnezuur (RNA), waarna 5′-fosfodiësterase enzymatisch werd gedigesteerd tot fosforylglycoside (AMP), fosforylcytidine (CMP), fosforyluridine (UMP) en fosforyluridine (GMP) om een mengsel van nucleotiden te produceren. Inosinezuur werd geproduceerd door acyloside deaminase.ATP en AMP werden geproduceerd door respectievelijk carbamoylfosfaat kinase, kinase plus acetaat kinase.
5.Vooruitzichten van enzymtechnologie voor geneesmiddelen
Als een belangrijk onderdeel van de bio-engineering wordt enzymtechnologie wereldwijd erkend vanwege haar belangrijke rol en belangrijke onderzoeksresultaten. De katalytische functie van enzymen ten volle benutten, het toepassingsgebied van enzymen uitbreiden en de toepassingsefficiëntie van enzymen verbeteren is het belangrijkste doel van het toepassingsonderzoek op het gebied van enzymtechnologie. Het thema van de ontwikkeling van enzymtechnologie in de 21e eeuw is: onderzoek en ontwikkeling van nieuw enzym, optimale productie van enzym en zeer efficiënte toepassing van enzym. Naast de algemeen gebruikte technologieën, moeten we ook profiteren van de nieuwste kennis van genetica en proteomica, DNA-herschikking en cellulaire, faag oppervlak display technologie voor het onderzoek en de ontwikkeling van nieuwe enzymen, de meest indrukwekkende nieuwe enzymen zijn nucleïnezuur enzymen, antilichaam enzymen en telomerase en ga zo maar door. Immobilisatie, moleculaire modificatie en katalyse in niet-waterige fase moeten worden gebruikt om de efficiënte toepassing van enzymen te realiseren, en de uithardingstechnologie moet op grote schaal worden toegepast op biochips, biosensoren, bioreactoren, klinische diagnostiek, medicijnontwerp, affiniteitschromatografie en de studie van eiwitstructuur en -functie, zodat enzymtechnologie een grotere rol kan spelen op het gebied van farmaceutica.
Neem nu contact met ons op!
Als je Price nodig hebt, vul dan je contactgegevens in op het formulier hieronder. We nemen dan meestal binnen 24 uur contact met je op. Je kunt me ook een e-mail sturen info@longchangchemical.com tijdens kantooruren (8:30 tot 18:00 UTC+8 ma. ~ za.) of gebruik de live chat op de website voor een snel antwoord.
| Samenstelling Glucoamylase | 9032-08-0 |
| Pullulanase | 9075-68-7 |
| Xylanase | 37278-89-0 |
| Cellulase | 9012-54-8 |
| Naringinase | 9068-31-9 |
| β-amylase | 9000-91-3 |
| Glucose-oxidase | 9001-37-0 |
| alfa-amylase | 9000-90-2 |
| Pectinase | 9032-75-1 |
| Peroxidase | 9003-99-0 |
| Lipase | 9001-62-1 |
| Katalase | 9001-05-2 |
| TANNASE | 9025-71-2 |
| Elastase | 39445-21-1 |
| Urease | 9002-13-5 |
| DEXTRANASE | 9025-70-1 |
| L-Lactische dehydrogenase | 9001-60-9 |
| Dehydrogenase malaat | 9001-64-3 |
| Cholesteroloxidase | 9028-76-6 |