酶催化技术在医药工业中的应用资料要点

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1、广东科贸职业学院毕业论文题目:　酶催化技术在医药工业中的应用姓名:孙文斌系别:生物技术系专业:生物技术及应用班级:11应生1班指导老师:黄百祺日期:2014.4.5_________________________独创性声明本人声明所呈交的毕业论文(设计)是本人在指导教师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文(设计)中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得广东科贸职业学院或其他教育机构的证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本论文(设计

2、)所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。论文(设计)作者签名：签字日期：年月日摘要摘要酶作为一种高效生物催化剂，具有高度的特异立体选择性及区域选择性，并在常温、常压和pH值中性附近条件下具有十分高效的催化活力。利用酶的高效选择性催化作用可制造出种类繁多的目的产物，避免了化学法合成中的许多不足。目前，酶催化技术在医药方面的应用是当前最为关注的领域之一，这主要是因为医药产品一般附加值高，且大多是光学活性物质，作为十分优良的手性催化剂——酶，特别是用于多种高效手性药物的合成及制备将十分有效，潜力

3、巨大。本文将从生物催化酶的氧化还原，环氧化物的酶促开环，脂酶催化的手性拆分，羟氰酶催化的羟氰化反应几个方面来对酶催化技术在医药行业中手性药物合成的应用进行论述。关键词酶工程酶催化医药工业酶法合成手性药品技术0摘要3目录目录1前言52生物催化的氧化还原72.1醇的酶促脱氢反应73环氧化物的酶促开环93.1环氧化物的对映归一性酶促水解94酯酶催化的手性拆分114.1脂肪酶在工业上的应用114.2脂肪酶或酯酶的应用实例115羟氰酶催化的羟氰化反应135.1甲砜霉素和氯甲砜霉素的酶化学法合成136目前酶催化已用

4、于商业化生产的工艺156.1荷兰DSM公司酶法合成氨苄头孢工艺156.2荷兰DSM与日本TOSOH公司酶法生产阿斯巴甜（Aspartame）工艺156.3BASF公司酶法拆分生产手性胺工艺15结论16参考文献18致谢203目录3前言1前言生物催化就是利用生物催化体系催化的反应过程，它是迄今为止人们所知道的最高效和最具选择性的温和催化体系，也是典型的环境友好的催化体系。生物催化不仅可以得到纯度很高的产物，而且由于其高度的立体选择性可以获得很多常规方法难以合成的光学纯手性化合物。酶具有以下一些特点，使其成为

5、有机合成中很有吸引力的一类催化剂，首先，酶是手性催化剂。它们是经过净化而具有专一性催化结构的特殊蛋白质。酶通常与底物非常特异性地结合在一起，从而表现出高度的区域选择性、立体选择性和对映选择性。这些重要的特征免除了传统有机合成中为了阻断不必要的副反应，通常需要基团保护和极端压力、重金属以及其他一些化学催化剂所必须的条件。多步串联的生物催化反应也可以在一种微生物体内高效地进行。酶反应同在在20到70℃之间非常高效地进行，因此能量输入很少。随着基因组学、分子生物学和体外进化技术点的成熟，人们可获得专门用于某一

6、合成目标的高效和可调的生物催化剂。正是因为酶催化剂具有高度的对映体选择性，使得手性合成成为生物催化最具吸引力的应用领域。这一发展趋势的驱动力之一来源于单一对映体药物巨大且仍不断增长的市场需求[1]。虽然单一对映体可以通过许多途径，如手性源技术、手性色谱、化学或生化拆分、化学催化不对称合成等方法获得，生物催化部队称反应正越来越成为化学家考虑的重要途径。如有TechnologyCatalysts公司就于手性技术发展趋势所作的一份调查就显示出了对生物催化的高度兴趣（C＆EN,2003-05-05）。DSM公司

7、的Wubbolts博士在“science”(2003,299:1694)上发表的文章中也预测了生物催化的稳健增长：“生物催化正蓄势待发，在对映体拆分和不对称合成等各种应用中将获得更加广泛的工业应用”。他特别提示，生物催化很有可能对一些有机化学尚未圆满解决的问题给出理想的答案。由Frost＆Sullivan公司所作的另一份调查表明，在2002年全球手性产品的70亿美元的收入中，55%的贡献来自于传统的技术（手性源和分离），35%来自于化学催化，10%来自于生物催化。该调查报告预测，到2009年末，全球手性

8、产品的收入将达到149.4亿美元，其中传统技术的贡献率将下降41%，化学催化技术的份额则维持在36%左右，而生物催化技术的贡献率将进一步攀升至22%。由此可见生物催化技术在手性技术中扮演越来越重要的角色。19前言19生物催化的氧化还原2生物催化的氧化还原氧化还原酶在活细胞的代谢和能量转化中起着非常重要的作用。据估计，所有的生物转化过程中设计的生物催化剂有25%为氧化还原酶。传统化学催化的氧化还原反应，往往需要重金属催化剂遗迹等当量的氧化/还