南京工业大学：《制药工艺学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十二章 氨基酸类药物

第十二章氨基酸类药物 第一节氨基酸类药物得基本概念 R-C-COOH R-C-COO NH CH+ a氨基酸

第十二章 氨基酸类药物 第一节 氨基酸类药物得基本概念 R C H NH2 COOH R C H COO￾CH3 + α氨基酸

氨基酸及其衍生物在医药中的应用 (一)氨基酸的营养价值及其与疾病治疗的关系 必需氨基酸—人和哺乳动物自身不能合成,需要由食物 供应,称为必需氨基酸。赖氨酸,色氨酸,苯丙氨酸, 蛋氨酸,苏氨酸,亮氨酸,异亮氨酸,缬氨酸等8种 (二)治疗消化道疾病的氨基酸及其衍生物 谷氨酸及其盐酸盐,谷氨酰胺,乙酰谷酰胺铝,甘氨酸 及其铝盐,硫酸甘氨酸铁,维生素U及组氨酸盐酸盐等 (三)治疗肝病的氨基酸及其衍生物 精氨酸盐酸盐,磷葡精氨酸,鸟天氨酸,谷氨酸钠,蛋 氨酸,乙酰蛋氨酸,瓜氨酸,赖氨酸盐酸盐,及天冬 氨酸等

氨基酸及其衍生物在医药中的应用 （一）氨基酸的营养价值及其与疾病治疗的关系 必需氨基酸—人和哺乳动物自身不能合成，需要由食物 供应，称为必需氨基酸。赖氨酸，色氨酸，苯丙氨酸， 蛋氨酸，苏氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸等8种。 （二）治疗消化道疾病的氨基酸及其衍生物 谷氨酸及其盐酸盐，谷氨酰胺，乙酰谷酰胺铝，甘氨酸 及其铝盐，硫酸甘氨酸铁，维生素U及组氨酸盐酸盐等。 （三）治疗肝病的氨基酸及其衍生物 精氨酸盐酸盐，磷葡精氨酸，鸟天氨酸，谷氨酸钠，蛋 氨酸，乙酰蛋氨酸，瓜氨酸，赖氨酸盐酸盐，及天冬 氨酸等

(四)治疗脑及神经系统疾病的氨基酸及其衍生物 谷氨酸钙盐及镁盐,氢溴酸谷氨酸,色氨酸,5一羟色氨 酸、左旋多巴等。 (五)用于肿瘤治疗的氨基酸及其衍生物 偶氮丝氨酸,氯苯丙氨酸,磷天冬氨酸及重氮氧代正 氨酸等。 (六)其它氨基酸类药物的临床应用

（四）治疗脑及神经系统疾病的氨基酸及其衍生物 谷氨酸钙盐及镁盐，氢溴酸谷氨酸，色氨酸，5－羟色氨 酸、左旋多巴等。 （五）用于肿瘤治疗的氨基酸及其衍生物 偶氮丝氨酸，氯苯丙氨酸，磷天冬氨酸及重氮氧代正亮 氨酸等。 （六）其它氨基酸类药物的临床应用

第二节氨基酸类药物的生产方法 水解法 (一)基本原理 1蛋白质水解方法 酸水解法、碱水解法、酶水解法 2氨基酸分离方法 溶解度法、特殊试剂沉淀法、吸附法、离子交换法 3氨基酸精制方法 结晶,重结晶

第二节 氨基酸类药物的生产方法 一、水解法 （一）基本原理 1.蛋白质水解方法 酸水解法、碱水解法、酶水解法 2.氨基酸分离方法 溶解度法、特殊试剂沉淀法、吸附法、离子交换法 3.氨基酸精制方法 结晶，重结晶

(二)用水解法 L一胱氨酸的制备: C-S -C-COOH NH 盐酸水解 氢氧化钠中和 人发或猪毛 水解液 L一半胱氨酸粗品 盐酸,活性炭 氢氧化钠中和 滤液 L一半胱氨酸粗品 盐酸,活性炭 中和,氨水 滤液 L一半胱氨酸

（二）用水解法 L－胱氨酸的制备： C H C H2 HOOC NH2 S S C H2 C H NH2 COOH 人发或猪毛 水解液 L－半胱氨酸粗品 滤液 L－半胱氨酸粗品 滤液 L－半胱氨酸 盐酸水解 氢氧化钠中和 盐酸，活性炭 氢氧化钠中和 盐酸，活性炭 中和，氨水

发酵法 L一异亮氨酸的制备菌种培养 灭菌 培养液 种发酵,发液过滤 灭菌培养液 酸化 滤液葛子交换,洗脱液 减压蒸馏 上层液 浓缩液活性炭脱色 减压浓缩 氨水中和 滤液 浓缩液 沉淀 水→结、干燥 L一异亮氨酸成品

二、发酵法 L－异亮氨酸的制备 培养液 灭菌 灭菌培养液 菌种培养 接种 发酵 发酵液 过滤 上层液 酸化 滤液 离子交换 洗脱液 减压蒸馏 浓缩液 活性炭脱色 滤液 减压浓缩 浓缩液 氨水中和 沉淀 水 结晶 干燥 L－异亮氨酸成品

艺过程 1)菌种培养 种子培养基组成(%)为:葡萄糖2,尿素0.3,玉米浆 25,豆饼水解液0.1,pH6.5。二级种子培养基加菜籽 油,其余同一级种子培养基。 级种子培养:1000m三角烧瓶中培养基装量为200ml, 接种一环牛肉膏斜面AS1.998菌种,摇床30℃16hs 二级种子培养:接种量3.5%,培养8h。逐级放大 2)灭菌、发酵 发酵培养液组成(%):硫酸铵4.5,豆饼水解液0.4, 玉米浆2.0,碳酸钙4.5,pH72,淀粉水解还原糖粗糖 浓度15。灭菌,接种1%菌种(v/),搅拌,发酵

工艺过程 1）菌种培养 种子培养基组成（％）为：葡萄糖2，尿素0.3，玉米浆 2.5，豆饼水解液0.1，pH6.5。二级种子培养基加菜籽 油，其余同一级种子培养基。 一级种子培养：1000ml三角烧瓶中培养基装量为200ml， 接种一环牛肉膏斜面AS1.998菌种，摇床30℃16h。 二级种子培养：接种量3.5％，培养8h。逐级放大。 2）灭菌、发酵 发酵培养液组成（％）：硫酸铵4.5，豆饼水解液0.4， 玉米浆2.0，碳酸钙4.5，pH7.2，淀粉水解还原糖粗糖 浓度11.5。灭菌，接种1％菌种（v/v），搅拌，发酵

3)除菌体,酸化 发酵结束后,发酵液加热至100℃并维持10min,冷却过 滤,滤液加工业硫酸和草酸至pH3.5,过滤除沉淀 4)离子交换、吸附分离 上述滤液每分钟以树脂量1.5%的流速进H+型732离子交 换柱(40×100cm),以100L去离子水洗柱,再以 60℃,0.5molL氨水按3L/min的流速进行洗脱。分部收 集洗脱液 5)浓缩赶氨 6)脱色、浓缩、中和 7)精制,烘干

3）除菌体，酸化 发酵结束后，发酵液加热至100℃并维持10min，冷却过 滤，滤液加工业硫酸和草酸至pH3.5，过滤除沉淀。 4）离子交换、吸附分离 上述滤液每分钟以树脂量1.5％的流速进H＋型732离子交 换柱（φ40 ×100cm), 以100L去离子水洗柱，再以 60℃,0.5mol/L氨水按3L/min的流速进行洗脱。分部收 集洗脱液。 5）浓缩赶氨 6）脱色、浓缩、中和 7）精制，烘干

三、酶法转化 天冬氨酸和丙氨酸的制备 HOOC-C-C--COOH 天冬氨酸转裂酶HooC-C-C-cooH L-关冬氨酸-β-脱羧酶 H C-C COOH CO2 L-Asp精品 固定化天冬氨酸酶 分离 延胡索酸+NH 转化液 Asp粗品 转化 固定化L一Asp-β一脱羧酶 精制 L一A山精品L-Aa粗品浓细结品专化液

三、酶法转化 天冬氨酸和丙氨酸的制备 C H C H HOOC COOH C H2 C H HOOC COOH NH2 H3C C H COOH NH2 天 冬 氨 酸 转氨酶 L-天冬 氨 酸 －β -脱羧 酶 + CO2 延胡索酸＋NH3 固定化天冬氨酸酶 转化 转化液 L－Asp粗品 分离 L-Asp精品 转化液 固定化L－Asp－β－脱羧酶 浓缩结晶 L－Ala精品 L－Ala粗品 精制

工艺过程 1)菌种培养 大肠杆菌(E.coli)AS1881的培养 斜面培养基为普通肉汁培养基 摇瓶培养基成分(%):玉米浆7.5,反丁烯二酸2.0,硫 酸镁(7水)002,氨水调pH6.0,煮沸后过滤,500m 三角烧瓶中装液量50-100ml。从新鲜斜面上或液体中 培养种子,接种子于摇瓶培养基中,37℃振摇培养24h, 逐级扩大培养至1000~2000ml规模。培养结束后用 Imol/L hcli调pH50,升温至45℃并保温1h,冷却至室 温,离心收集菌体

工艺过程 1）菌种培养 大肠杆菌（E. coli） AS 1.881 的培养 斜面培养基为普通肉汁培养基 摇瓶培养基成分（％）：玉米浆7.5，反丁烯二酸2.0，硫 酸镁（7水）0.02，氨水调pH6.0，煮沸后过滤，500ml 三角烧瓶中装液量50-100ml。从新鲜斜面上或液体中 培养种子，接种子于摇瓶培养基中，37℃振摇培养24h， 逐级扩大培养至1000～2000ml规模。培养结束后用 1mol/L HCl调pH5.0，升温至45℃并保温1h，冷却至室 温，离心收集菌体