酶催化技术在化学制药领域的应用

近年来，我国化学制药领域快速发展，在保证药物安全有效的基础上，减少化学药物研发时间和降低成本成为目前亟待解决的问题。将酶催化技术应用于化学制药中，相比于化学合成方法更加简单有效，同时保证了化学制药工艺水平的提升。

什么是酶？

酶是细胞原生质合成的一类具有高催化活性的特殊蛋白质，又称为“生物催化剂"。酶是从细菌和霉菌等活的有机体中提取的，能够在不消耗过多能量的情况下迅速提高化学变化的速度，并且在反应完成后保持不变，从而被反复使用。

随着蛋白质工程和定向进化技术的发展，酶法催化正在改变着制药业的化学合成方法。传统生产工艺中使用的化学合成存在的痛点：操作过程繁琐，对设备要求较高；工业排放量污染环境；产品纯度低，副产物较多。相比之下，酶催化技术的优势更加明显。

酶催化技术的优势：

避免使用有毒催化剂，可以使反应在温和条件下进行，产生较少的副产物，有效缩短合成路线，提供更高的催化效率。

能最大限度降低能耗，不需要投入过大的成本。在降低溶剂使用量的基础上，保证最终产品纯度更高

绿色环保，具备高效、高选择性、条件温和、环境友好等特点

酶的分类

国际酶学委员会（I.E.C）规定，按酶促反应的性质，可把酶分成六大类。
1.氧化还原酶类

指催化氧化还原反应的酶类，又可分为氧化酶和脱氢酶两类，如乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等。

2.转移酶类

指催化化合物某些基团的转移，即将一种分子上的某一基团转移到另一种分子上的酶类，如转甲基酶、转氨酶、己糖激酶、磷酸化酶等。

3.水解酶类

指催化底物发生水解反应的酶类，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶等。

4.裂合酶类

指催化氧化还原反应的酶类，又可分为氧化酶和脱氢酶两类，如乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等。

5.异构酶类

指催化各种同分异构体之间相互转化的酶类，如磷酸丙糖异构酶、消旋酶等。

6.连接酶类

指催化两分子底物合成为一分子化合物，同时还必须偶联有ATP的磷酸键断裂的酶类，如谷氨酰胺合成酶、氨基酸—tRNA 连接酶等。

酶催化在化学制药领域的应用  

在化学制药工程中，通过酶类促进药物的生物转化，同时酶催化剂在化学反应当中可以进行一定的分子重组，这就使得制药过程当中可以一次生成多种产物， 从而为化合库提供更多的种类，同时也有利于新药物的开发。利用生物酶催化化学合成反应， 不仅能够使得高压氢化的过程完全消失， 金属催化剂也不再需要， 同时在合成制药的后期也并不需要进行手工提纯。同时利用酶催化技术进行药物的合成，可以在很大程度上提高化学反应的速率，同时也能节约大量的人力与设备，提高材料的利用程度。

目前酶催化技术已经广泛应用于化学制药领域中，随着技术的不断完善，酶的使用必然会越来越广泛，在整个制药的生产各个环节必然都会有生物催化的参与，同时酶催化技术也将成为制药工程当中最重要的催化技术之一。

       文章来源：CROU制药在线

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