酶 - 洗 衣 粉, 嫩 肉 粉, 护 肤 品 中 的 奥 秘 分 子
酶 的 研 究 简 史
什 么 是 酶? 人 乙 二 醛 酶 核 酶 酶 (enzyme), 是 负 责 催 化 化 学 反 应 的 生 物 分 子 绝 大 多 数 酶 是 蛋 白 质, 一 些 RNA 也 具 有 酶 的 活 性 在 大 肠 杆 菌 中, 存 在 1000 多 种 酶 3
酶 催 化 生 物 反 应 的 过 程 酶 与 底 物 结 合 形 成 底 物 - 酶 复 合 物 酶 催 化 底 物 的 化 学 反 应, 底 物 转 化 为 产 物, 继 续 与 酶 结 合 酶 将 产 物 释 放 4
鹰 的 胃 中 存 在 消 化 肉 的 神 秘 物 质 Lazzaro Spallanzan 1783 年, 意 大 利 科 学 家 Lazzaro Spallanzan 设 计 了 一 个 巧 妙 的 实 验 来 研 究 鹰 的 消 化 作 用 他 将 肉 块 放 入 小 巧 的 金 属 笼 中, 然 后 让 鹰 吞 下 去 过 一 段 时 间 他 将 小 笼 取 出, 发 现 肉 块 消 失 了 于 是, 他 推 断 胃 液 中 一 定 含 有 消 化 肉 块 的 物 质 但 他 并 不 知 道 这 是 什 么 物 质 5
第 一 种 被 发 现 的 酶 - 淀 粉 酶 Anselme Payen 淀 粉 酶 1833 年, 法 国 化 学 家 Anselme Payen 从 麦 芽 溶 液 中 发 现 了 第 一 种 酶 - 淀 粉 酶 Anselme Payen 发 现 将 啤 酒 原 浆 加 热 后, 其 中 含 有 的 淀 粉 酶 可 以 将 大 麦 中 的 淀 粉 转 化 为 可 溶 解 于 水 的 糖, 是 大 麦 的 壳 与 种 子 分 离 6
酵 素 Louis Pasteur 酵 母 可 以 将 糖 转 化 为 酒 19 世 纪 中 叶, 法 国 微 生 物 学 家 Louis Pasteur 发 现 酵 母 可 以 将 糖 转 化 为 酒 他 认 为 这 个 过 程 是 由 酵 母 体 内 的 酵 素 完 成 的, 而 且 酵 素 必 须 在 生 命 体 中 才 能 发 挥 作 用 7
酶 的 命 名 Wilhelm Kühne 酵 面 团 1877 年, 德 国 生 理 学 家 Wilhelm Kühne 首 次 采 用 了 Enzyme( 酶 ) 这 个 名 称 Enzyme 来 源 于 希 腊 语 在 酵 面 中, 表 明 这 种 物 质 参 与 的 反 应 Wilhelm Kühne 也 是 常 见 的 蛋 白 酶 - 胰 酶 的 发 现 者 8
酶 不 需 要 细 胞 也 能 发 挥 作 用 Eduard Buchner 1877 年, 德 国 化 学 家 Eduard Buchner 发 现 在 没 有 酵 母 细 胞 的 情 况 下, 酵 母 中 的 酶 依 然 可 以 发 酵 这 说 明 酶 可 以 在 细 胞 外 发 挥 作 用, 这 纠 正 了 Pasteur 关 于 酵 素 的 错 误 观 点 1907 年, Eduard Buchner 获 得 了 诺 贝 尔 化 学 奖 9
酶 的 本 质 是 蛋 白 质 James B. Sumner (NH2)2CO + H2O CO2 + 2NH3 尿 素 酶 和 它 催 化 的 反 应 1926 年, 美 国 化 学 家 James B. Sumner 提 纯 并 结 晶 了 尿 素 酶, 证 明 了 它 是 一 种 蛋 白 质 这 一 发 现 结 束 了 之 前 关 于 酶 是 否 是 蛋 白 质 的 争 论 1946 年, James B. Sumner 获 得 了 诺 贝 尔 化 学 奖 10
第 一 个 结 构 被 解 析 的 酶 - 溶 菌 酶 David Chilton Phillips 溶 菌 酶 的 结 构 溶 菌 酶 是 存 在 于 卵 白 泪 和 其 他 分 泌 物 中 的 一 种 酶, 具 有 杀 菌 作 用 1965 年, 英 国 结 构 学 家 David Chilton Phillips 利 用 X- 射 线 晶 体 衍 射 技 术, 获 得 了 溶 菌 酶 的 结 构, 它 是 第 一 种 结 构 被 解 析 的 酶 该 项 工 作 标 志 了 结 构 生 物 学 的 兴 起 11
核 酶 的 发 现 Thomas Cech Sidney Altman 核 酶 可 以 催 化 对 RNA 的 切 割 20 世 纪 80 年 代, 美 国 化 学 家 Thomas Cech 和 加 拿 大 分 子 生 物 学 家 Sidney Altman 发 现 RNA 也 能 具 有 酶 活, 这 类 RNA 被 称 为 核 酶 (Ribozyme) 1989 年,Cech 和 Altman 获 得 了 诺 贝 尔 化 学 奖 12
秸 秆 变 糖 的 秘 密 - 糖 苷 酶
(NH 2 ) 2 CO + H 2 O CO 2 + 2NH 3 改 变 生 活 的 生 物 技 术 什 么 是 秸 秆 秸 秆 焚 烧 秸 秆 秸 秆 是 成 熟 农 作 物 茎 叶 ( 穗 ) 部 分 的 总 称 通 常 指 小 麦 水 稻 玉 米 薯 类 油 料 棉 花 甘 蔗 和 其 它 农 作 物 在 收 获 籽 实 后 的 剩 余 部 分 常 说 的 稻 草 就 是 一 种 主 要 的 秸 秆 农 作 物 光 合 作 用 的 产 物 有 一 半 以 上 存 在 于 秸 秆 中, 但 不 能 被 人 体 直 接 利 用 燃 烧 是 对 秸 秆 的 主 要 利 用 方 式, 在 浪 费 资 源 的 同 时, 也 污 染 了 环 境 14
秸 秆 的 主 要 成 分 秸 秆 的 主 体 是 植 物 细 胞 壁 植 物 细 胞 壁 的 主 要 成 分 包 括 了 纤 维 素, 半 纤 维 素 和 木 质 素 因 此, 这 三 种 物 质 也 是 秸 秆 的 主 要 成 分, 它 们 都 是 是 重 要 的 再 生 资 源 15
纤 维 素 纤 维 素 纤 维 素 的 单 体 葡 萄 糖 纤 维 素 (cellulose) 是 由 葡 萄 糖 组 成 的 大 分 子 多 糖 不 溶 于 水 及 一 般 有 机 溶 剂 是 植 物 细 胞 壁 的 主 要 成 分 纤 维 素 是 自 然 界 中 分 布 最 广 含 量 最 多 的 一 种 多 糖, 占 植 物 界 碳 含 量 的 50% 以 上 纤 维 素 不 能 被 人 类 吸 收, 人 类 没 有 分 解 纤 维 素 的 酶 16
半 纤 维 素 甘 露 糖 木 糖 半 纤 维 素 半 乳 糖 阿 拉 伯 糖 葡 萄 糖 半 纤 维 素 (hemicellulose), 是 由 几 种 不 同 类 型 的 单 糖 构 成 的 异 质 多 聚 体, 这 些 糖 是 五 碳 糖 和 六 碳 糖, 包 括 木 糖 甘 露 糖 阿 拉 伯 糖 半 乳 糖 和 葡 萄 糖 等 半 纤 维 素 也 不 能 被 人 类 吸 收 17
糖 苷 酶 糖 苷 酶 催 化 的 反 应 淀 粉 酶 糖 苷 酶, 也 称 糖 苷 水 解 酶, 是 一 类 降 解 糖 苷 键, 释 放 出 小 分 子 糖 的 酶 糖 苷 酶 在 自 然 界 中 广 泛 存 在, 是 降 解 纤 维 素 和 半 纤 维 素 的 主 要 酶 目 前 已 知 的 糖 苷 酶 有 2500 多 种, 分 为 100 多 个 家 族, 它 们 的 底 物 特 异 性 和 活 性 各 不 相 同 18
纤 维 素 酶 降 解 纤 维 素 纤 维 素 酶 是 一 种 主 要 的 糖 苷 酶 通 过 多 种 作 用 方 式, 纤 维 素 酶 可 以 将 纤 维 素 中 的 葡 萄 糖 释 放 出 来 19
多 种 半 纤 维 素 酶 协 同 降 解 半 纤 维 素 由 于 半 纤 维 素 含 有 不 同 种 类 的 糖, 要 将 其 完 全 降 解 为 单 糖, 就 需 要 多 种 糖 苷 酶 的 合 作, 它 们 被 称 为 半 纤 维 素 酶 20
糖 苷 酶 将 秸 秆 变 能 源 糖 苷 酶 微 生 物 玉 米 秸 秆 是 农 作 物 的 主 要 副 产 品 以 纤 维 素 酶 和 半 纤 维 素 酶 为 代 表 的 糖 苷 酶 可 以 将 玉 米 秸 秆 降 解 为 容 易 被 利 用 的 单 糖 或 寡 糖, 再 利 用 微 生 物 对 糖 发 酵, 就 可 获 得 乙 醇 - 生 物 能 源 21
糖 苷 酶 在 食 品 工 业 中 的 应 用 在 蔬 果 榨 汁 中 添 加 糖 苷 酶, 提 高 汁 液 提 取 率 在 啤 酒 酿 造 中 添 加 糖 苷 酶, 加 快 麦 芽 溶 解, 提 高 效 率 在 酱 油 酿 造 中 添 加 糖 苷 酶, 缩 短 酿 造 时 间, 增 加 风 味 糖 苷 酶 可 以 将 破 坏 植 物 细 胞 壁, 便 于 释 放 内 容 物, 同 时 将 细 胞 壁 中 难 以 利 用 的 多 糖 类 复 合 物 降 解 为 能 够 被 人 体 直 接 利 用 的 单 糖, 一 举 多 得, 在 食 品 工 业 中 有 着 广 泛 的 应 用 22
糖 苷 酶 在 造 纸 业 中 的 应 用 作 为 造 纸 的 原 料, 木 材 富 含 木 质 素 和 木 聚 糖 木 质 素 是 纸 张 色 素 的 来 源 木 糖 苷 酶 作 为 一 种 糖 苷 酶, 可 以 降 解 木 聚 糖, 便 于 木 质 素 的 释 放 在 纸 浆 中 添 加 木 聚 糖, 可 以 有 效 漂 白 纸 浆, 同 时 免 除 了 用 化 学 法 漂 白 带 来 的 污 染 23
糖 苷 酶 在 服 装 业 中 的 应 用 棉 花 添 加 纤 维 素 酶 未 添 加 纤 维 素 酶 棉 花 的 纤 维 素 含 量 接 近 100%, 为 天 然 的 最 纯 纤 维 素 来 源 在 洗 涤 液 中 添 加 纤 维 素 酶 后, 可 以 去 除 棉 制 纺 织 品 表 面 形 成 的 微 纤 维, 可 以 抗 起 球, 提 高 表 面 光 洁 度, 使 织 物 颜 色 鲜 艳, 提 升 外 观 质 量 24
洗 衣 剂 和 嫩 肉 粉 中 的 神 奇 分 子 - 蛋 白 酶
衣 服 上 的 污 渍 肉 汤 渍 奶 渍, 血 渍, 汗 渍, 尿 渍, 这 些 都 是 衣 服 上 特 别 难 洗 的 污 渍 其 实 它 们 有 一 个 共 同 点 : 它 们 都 含 有 蛋 白 质, 蛋 白 质 与 纤 维 会 牢 固 结 合, 难 以 清 洗, 而 且 经 过 氧 化 后, 蛋 白 质 颜 色 会 变 深, 使 污 渍 更 加 明 显 26
普 通 洗 衣 剂 洗 衣 剂 表 面 活 性 剂 表 面 活 性 剂 包 裹 着 油 脂 普 通 洗 衣 剂 的 主 要 成 分 是 表 面 活 性 剂, 其 主 要 作 用 是 溶 解 脂 肪 酸 因 此, 普 通 洗 衣 剂 主 要 针 对 的 是 油 渍, 但 对 于 蛋 白 质 渍 作 用 不 大 27
蛋 白 酶 能 够 降 解 蛋 白 质 外 切 蛋 白 酶 内 切 蛋 白 酶 蛋 白 质 的 本 质 是 由 氨 基 酸 组 成 的 多 肽, 氨 基 酸 之 间 由 肽 键 进 行 连 接 蛋 白 酶 是 可 以 水 解 肽 键 的 酶, 因 此 它 可 以 降 解 蛋 白 质 意 大 利 科 学 家 Lazzaro Spallanzan 实 验 中, 消 化 鹰 肚 子 里 肉 的 物 质 就 是 蛋 白 酶 28
(NH 2 ) 2 CO + H 2 O CO 2 + 2NH 3 改 变 生 活 的 生 物 技 术 洗 衣 剂 中 添 加 酶 Ottto Röhm 在 第 一 次 世 界 大 战 之 前, 荷 兰 人 发 现 在 动 物 胰 脏 中 提 取 的 物 质 可 以 帮 助 清 洗 蛋 白 质 的 污 渍 这 种 物 质 主 要 成 分 是 胰 蛋 白 酶 1914 年, 德 国 化 学 家 Otto Röhm 发 明 了 一 种 胰 蛋 白 酶 的 片 剂, 可 以 在 洗 涤 的 时 候 加 入, 该 商 品 被 称 作 Burnus 29
洗 衣 剂 用 酶 的 革 新 枯 草 芽 孢 杆 菌 枯 草 杆 菌 蛋 白 酶 Burnus 虽 然 可 以 帮 助 去 除 蛋 白 质 污 渍, 但 是 它 在 高 温, 和 在 洗 涤 剂 中 很 不 稳 定, 容 易 失 效, 所 以 去 污 效 果 不 稳 定 1963 年, 科 学 家 们 在 洗 衣 剂 中 加 入 枯 草 芽 孢 杆 菌 (Bacillus subtilis) 中 提 取 的 一 种 碱 性 蛋 白 酶 该 酶 不 仅 可 以 抵 御 洗 涤 剂 中 的 碱 性 环 境, 还 可 以 在 60 度 的 温 度 中 保 持 活 性, 因 此 大 大 提 高 了 洗 涤 的 效 果 30
洗 涤 效 果 普 通 洗 衣 剂 加 酶 洗 衣 剂 浸 泡 洗 涤 血 渍 是 一 种 蛋 白 质, 血 渍 的 红 色 是 由 血 红 蛋 白 产 生 的 经 普 通 洗 涤 剂 中 浸 泡 和 洗 涤 后, 有 明 显 残 留 在 含 有 枯 草 杆 菌 蛋 白 酶 的 洗 涤 液 中 浸 泡 后, 已 经 可 以 去 除 绝 大 多 数 血 渍, 再 经 过 常 规 洗 涤 后, 可 以 完 全 去 除 污 渍 31
洗 衣 剂 里 的 其 他 酶 淀 粉 酶 : 去 除 微 纤 维, 使 衣 物 光 洁, 颜 色 鲜 艳 脂 肪 酶 : 水 解 脂 肪 酸, 可 以 有 效 去 除 油 渍 32
木 瓜 中 的 秘 密 - 木 瓜 蛋 白 酶 木 瓜 炖 排 骨 在 几 千 年 前, 拉 丁 美 洲 的 土 著 居 民 发 现 生 木 瓜 的 果 实 与 肉 一 起 烹 调 可 以 把 肉 变 得 鲜 嫩 发 挥 作 用 的 是 木 瓜 蛋 白 酶 此 外, 将 木 瓜 的 树 叶 包 裹 着 肉 食 进 行 烹 调, 一 方 面 可 以 防 止 肉 食 过 潮 或 者 过 焦, 同 时 可 以 利 用 树 叶 中 含 有 的 木 瓜 蛋 白 酶 来 软 化 肉 质 33
木 瓜 蛋 白 酶 使 肉 变 嫩 的 原 因 胶 原 蛋 白 胶 原 蛋 白 越 少, 肉 越 嫩 胶 原 蛋 白 是 由 3 组 蛋 白 纤 维 构 成, 结 构 稳 定, 难 以 被 破 坏 肉 中 胶 原 蛋 白 含 量 越 高, 肉 就 越 硬, 反 之 就 越 嫩 木 瓜 蛋 白 酶 使 肉 变 嫩 的 主 要 原 因 就 是 它 可 以 有 效 降 解 胶 原 蛋 白 34
(NH 2 ) 2 CO + H 2 O CO 2 + 2NH 3 改 变 生 活 的 生 物 技 术 嫩 肉 粉 老 款 嫩 肉 粉 的 广 告 新 款 嫩 肉 粉 中 国 松 肉 粉 1947 年,Adoph s 公 司 的 科 学 家 发 现 木 瓜 蛋 白 酶 可 以 将 口 感 粗 硬 的 廉 价 肉 变 得 柔 软, 因 此 推 出 了 以 木 瓜 蛋 白 酶 为 主 要 成 分 的 嫩 肉 粉 产 品 木 瓜 蛋 白 酶 要 在 70 度 以 上 才 会 失 活 因 此 如 果 不 对 肉 进 行 烹 调, 酶 就 会 持 续 降 解 肉 中 的 纤 维, 甚 至 在 冰 箱 里 也 会 发 挥 作 用 假 如 处 理 时 间 过 长, 肉 就 会 变 成 肉 糊 35
皮 革 业 中 的 木 瓜 蛋 白 酶 动 物 皮 中 的 胶 原 蛋 白 的 含 量 最 高 在 皮 料 处 理 中 采 用 木 瓜 蛋 白 酶, 可 以 促 进 脱 毛, 软 化 皮 料, 使 毛 孔 细 腻, 皮 纹 光 亮 效 果 36
木 瓜 蛋 白 酶 的 医 疗 用 途 非 洲 的 土 著 居 民 利 用 木 瓜 来 处 理 伤 口, 特 别 是 用 于 清 除 烧 伤 后 坏 死 的 组 织 在 此 基 础 上 发 展 了 清 除 软 膏,Accuzyme 木 瓜 蛋 白 酶 可 以 用 于 治 疗 水 母 蜜 蜂 黄 蜂 等 蛰 伤, 因 为 木 瓜 蛋 白 酶 可 以 降 解 生 物 毒 液 中 的 蛋 白 毒 素 它 是 在 澳 大 利 亚 流 行 的 急 救 药 Stop Itch 中 的 主 要 成 分 37
牙 膏 中 的 木 瓜 蛋 白 酶 木 瓜 蛋 白 酶 是 一 些 牙 膏 或 薄 荷 糖 的 成 份 之 一, 有 助 于 牙 齿 亮 白 因 为 这 些 产 品 中 的 木 瓜 蛋 白 酶 浓 度 都 很 低, 而 且 还 会 被 唾 液 进 一 步 稀 释, 因 此 这 种 亮 白 效 果 比 较 小, 需 要 长 时 间 使 用 才 能 见 效 38
化 妆 品 中 的 木 瓜 蛋 白 酶 木 瓜 蛋 白 酶 也 经 常 被 运 用 在 化 妆 品 与 保 养 品 之 中, 如 深 层 洁 面 乳, 和 毛 孔 净 化 洗 液 等 木 瓜 蛋 白 酶 对 一 些 敏 感 性 或 干 性 肌 肤 可 能 有 刺 激 性 39
木 瓜 蛋 白 酶 的 生 产 目 前, 木 瓜 蛋 白 酶 的 主 要 来 源 是 从 木 瓜 树 的 果 实 的 乳 液 通 过 割 果 实 的 颈 部 来 获 得 乳 液, 乳 液 滴 入 容 器 中 被 收 集 起 来 风 干 后 的 乳 液 就 是 木 瓜 蛋 白 酶 的 粗 制 品 经 过 进 一 步 的 纯 化 以 除 去 杂 质 后, 制 成 干 粉 或 液 体 上 市 40
美 丽 伴 你 行 - 护 肤 品 中 的 酶
超 氧 离 子 的 危 害 超 氧 离 子 O - 2 被 称 为 超 氧 离 子, 也 被 称 为 氧 自 由 基, 是 生 物 体 多 种 生 理 反 应 中 自 然 生 成 的 中 间 产 物 具 有 很 强 的 毒 性, 可 以 用 于 杀 死 入 侵 的 病 原 体 超 氧 离 子 在 体 内 的 累 积, 会 造 成 氧 毒 害, 引 起 对 射 线 的 敏 感, 并 可 能 造 成 衰 老 42
超 氧 化 物 歧 化 酶 可 以 去 除 超 氧 离 子 SOD 2O 2- +2H + H 2 O 2 + O 2 CAT 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 超 氧 化 物 岐 化 酶 -SOD 超 氧 化 物 歧 化 酶 (Superoxide dismutase, 简 称 SOD) 是 一 种 能 够 催 化 超 氧 离 子 为 氧 气 和 过 氧 化 氢 的 酶, 尽 管 过 氧 化 氢 对 机 体 有 害, 但 体 内 的 过 氧 化 氢 酶 (catalase, CAT) 会 立 即 将 其 分 解 为 完 全 无 害 的 水 SOD 是 机 体 内 天 然 存 在 的 超 氧 离 子 的 清 除 因 子, 是 一 种 重 要 的 抗 氧 化 剂 43
SOD 在 治 疗 中 的 使 用 SOD 具 有 很 好 的 消 炎 的 效 果, 主 要 针 对 结 肠 炎 和 大 肠 炎 来 源 于 牛 肝 中 的 SOD, 曾 以 Orgotein 为 商 品 名 进 行 销 售, 用 于 治 疗 尿 路 感 染, 后 因 疯 牛 病 而 被 禁 用 在 小 鼠 中,SOD 可 以 缓 解 由 顺 铂 ( 一 种 化 疗 药 物 ) 造 成 的 肾 损 伤 44
护 肤 品 中 的 SOD 大 宝 SOD 蜜 LANCOME 青 春 优 氧 晚 霜 雅 姿 細 胞 再 生 滋 养 晚 霜 太 阳 的 照 射 会 对 皮 肤 细 胞 造 成 损 伤, 包 括 间 接 地 产 生 超 氧 离 子 SOD 通 过 去 除 超 氧 离 子, 缓 解 细 胞 中 的 氧 压 力, 可 能 对 皮 肤 细 胞 提 供 保 护 虽 然 关 于 SOD 对 于 皮 肤 保 护 的 研 究 并 不 完 善, 但 这 不 妨 碍 各 大 护 肤 品 厂 商 将 其 加 入 产 品 中, 并 作 为 卖 点 宣 传 45
溶 菌 酶 Alexander Fleming 蛋 清 溶 菌 酶 (Lysozyme) 是 一 种 糖 苷 酶, 通 过 降 解 细 菌 的 细 胞 壁 来 杀 死 细 菌 1922 年, 英 国 生 物 学 家 Alexander Fleming 发 现 并 命 名 了 溶 菌 酶 溶 菌 酶 广 泛 存 在 于 人 体 多 种 组 织 中, 鸟 类 和 家 禽 的 蛋 清 哺 乳 动 物 的 泪 唾 液 血 浆 尿 乳 汁 等 体 液 中 其 中 以 蛋 清 含 量 最 为 丰 富 ( 稀 释 50 万 倍 46 后 仍 有 杀 菌 作 用 )
护 肤 品 中 的 溶 菌 酶 暗 疮 含 有 溶 菌 酶 的 护 肤 品 溶 菌 酶 在 化 妆 品 中 添 加 可 以 强 化 皮 肤 抗 菌 力, 抑 制 细 菌 繁 殖, 消 炎 退 肿 溶 菌 酶 能 催 化 各 种 微 生 物 细 胞 分 解, 对 致 病 菌 起 破 坏 作 用, 尤 其 是 对 暗 疮 杆 菌 有 强 大 的 杀 灭 作 用, 对 暗 疮 皮 肤 有 一 定 的 治 疗 效 果 47
透 明 质 酸 透 明 质 酸 单 体 透 明 质 酸 分 布 在 上 皮 细 胞 下 层 透 明 质 酸 (hyaluronic acid), 也 称 玻 尿 酸, 是 一 种 酸 性 粘 多 糖, 广 泛 的 分 布 在 上 皮, 结 缔 和 神 经 组 织 中 透 明 质 酸 具 有 保 护 细 胞, 润 滑 关 节, 维 持 水 平 衡 的 作 用 48
透 明 质 酸 在 美 容 中 的 使 用 面 霜 面 膜 胶 囊 注 射 针 剂 由 于 透 明 质 酸 具 有 一 定 调 节 肌 肤 水 分 的 作 用, 因 此 被 作 为 一 种 重 要 的 护 肤 因 子, 被 添 加 在 护 肤 品 中, 面 膜 中, 或 者 直 接 服 用 在 美 容 业 中, 透 明 质 酸 被 直 接 注 射 到 作 用 部 位 49
打 多 了 怎 么 办?- 透 明 质 酸 酶 透 明 质 酸 酶 的 针 剂 注 射 透 明 质 酸 酶 透 明 质 酸 酶 (hyaluronidase) 是 一 类 可 以 降 解 透 明 质 酸 的 酶, 它 可 以 提 高 组 织 中 液 体 渗 透 能 力 的 酶, 在 临 床 上 被 作 药 物 渗 透 剂, 促 进 药 物 的 吸 收 经 常 存 在 透 明 质 酸 过 度 注 射 的 现 象, 所 以 透 明 质 酸 酶 作 为 补 救 措 施, 被 运 用 到 美 容 行 业 中 50
手 性 制 药 和 手 性 酶 - 高 效 低 毒 药 物 的 奥 秘
手 性 (S)-Alanine (R)-Alanine 手 性 (chirality): 如 果 某 物 体 与 其 镜 像 不 能 重 合, 则 其 被 称 为 手 性 的, 好 比 左 手 和 右 手 互 为 镜 像 而 无 法 叠 合 手 性 物 体 与 其 镜 像 被 称 为 对 映 体 (enantiomorph) 手 性 物 质 分 为 两 类 : 根 据 不 同 的 规 则, 可 分 为 R 型 和 S 型, 或 者 L 型 和 D 型 52
药 物 分 子 具 有 手 性 肺 敌 平 可 以 治 疗 肺 结 核, 而 其 对 映 体 则 能 致 盲 萘 普 生 可 以 治 疗 关 节 炎 疼 痛, 其 对 映 体 不 仅 没 有 止 痛 效 果, 还 会 造 成 肝 脏 中 毒 绝 大 多 数 的 药 物 由 手 性 分 子 构 成, 两 种 手 性 分 子 可 能 具 有 明 显 不 同 的 生 物 活 性 一 个 异 构 体 可 能 是 有 效 的, 而 另 一 个 异 构 体 可 能 是 无 效 甚 至 是 有 害 的 53
反 应 停 悲 剧 反 应 停 的 受 害 者 在 手 性 药 物 未 被 人 们 认 识 以 前, 欧 洲 一 些 医 生 曾 给 孕 妇 服 用 没 有 经 过 拆 分 的 反 应 停 (Thalidomide) 药 物 作 为 镇 痛 药 或 止 咳 药, 很 多 孕 妇 服 用 后, 生 出 了 无 头 或 缺 腿 的 先 天 畸 形 儿, 仅 仅 4 年 时 间, 世 界 范 围 内 诞 生 了 1.2 万 多 名 畸 形 的 海 豹 婴 儿 后 来 经 过 研 究 发 现, 反 应 停 的 R 型 有 镇 静 作 用, 但 是 S 型 对 胚 胎 有 很 强 的 致 畸 作 用 54
手 性 制 药 在 10 种 最 热 销 的 药 物 中,9 种 药 物 的 活 性 成 分 具 有 手 性 C&E News, June 14, 2004, p. 47 手 性 制 药 就 根 据 不 同 手 性 的 药 物 分 子 具 有 不 同 药 效 的 原 理, 排 除 无 效 ( 不 良 ) 对 映 体 的 药 物 分 子, 获 得 纯 对 映 体 的 手 性 药 物 在 临 床 治 疗 方 面, 服 用 纯 对 映 体 的 手 性 药 物 可 以 降 低 毒 副 作 用, 还 能 减 少 药 剂 量 和 人 体 对 无 效 对 映 体 的 代 谢 负 担, 具 有 十 分 广 阔 的 市 场 前 景 和 巨 大 的 经 济 价 值 2001 年, 全 球 手 性 药 物 的 的 市 场 销 售 额 达 到 1230 亿 美 元, 55
关 于 手 性 分 子 的 研 究 获 诺 贝 尔 奖 William S. Knowles 野 依 良 治 K. Barry Sharpless 2001 年, 三 位 科 学 家 因 为 发 明 了 手 性 催 化 的 化 学 方 法 获 得 了 诺 贝 尔 化 学 奖 其 中 William S. Knowles 和 野 依 良 治 发 明 了 手 性 催 化 加 氢 还 原 技 术,K. Barry Sharpless 发 明 了 手 性 催 化 氧 化 合 成 技 术 56
高 效 的 手 性 催 化 者 - 手 性 酶 在 微 生 物 中 存 在 丰 富 的 手 性 酶, 可 以 催 化 形 成 特 定 的 对 映 体 酶 催 化 反 应, 专 一 性 高, 反 应 条 件 简 单, 成 本 低 廉, 是 未 来 生 产 手 性 药 物 的 重 要 手 段 来 自 于 红 平 红 球 菌 的 还 原 酶 可 以 催 化 生 成 Atazanavir( 治 疗 HIV 感 染 药 物 ) 合 成 中 一 个 关 键 的 手 性 中 间 产 物 57
手 性 酶 参 与 生 产 糖 尿 病 新 药 Merck 公 司 开 始 利 用 来 源 于 节 杆 菌 属 的 转 氨 酶 来 生 产 抗 高 血 糖 新 药, Sitagliptin( 西 他 列 汀 ) 酶 的 催 化 方 法 提 升 了 50% 的 产 率, 减 少 了 20% 的 废 弃 物 西 他 列 汀 年 销 售 额 超 过 10 亿 美 元 58