L-天冬酰胺酶-在医药中的应用---副本.ppt

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1、中文名称： L-天冬酰胺英文名称： L-Asparagine 分子式： C4H8N2O3 线性分子式： H2NCOCH2CH(NH2)CO2H 分子量： 132.12 酶在医药方面主要的应用酶在医药方面主要的应用1 用酶进行疾病的诊断疾病的诊断2 用酶进行疾病的治疗疾病的治疗3 用酶制造各种药物药物药用酶的一般要求药用酶的一般要求酶的一般要求酶的一般要求1 1 在机体内的生理条件下具有较高活力和稳定性；在机体内的生理条件下具有较高活力和稳定性；2 2 对底物有较高亲和力对底物有较高亲和力, ,不受产物和体液中正常成分抑制；不受产物和体液中正常成分抑制；3 3 在体内有较长的半衰期，可缓慢地被分

2、解或排出体外；在体内有较长的半衰期，可缓慢地被分解或排出体外；4 4 不需要外源性辅助因子；不需要外源性辅助因子；5 5 在生理条件下酶促反应不可逆；在生理条件下酶促反应不可逆；6 6 酶制剂纯度高，不含其它毒性杂志，来自非致病性酶源。酶制剂纯度高，不含其它毒性杂志，来自非致病性酶源。酶酶在在疾疾病病治治疗疗方方面面的的应应用用 对治疗白血病有显著疗效的对治疗白血病有显著疗效的L-天冬酰胺酶是第一种用于天冬酰胺酶是第一种用于治疗癌症的酶。治疗癌症的酶。 当当L-天冬酰胺酶注射进入人体后，人体正常细胞内由于天冬酰胺酶注射进入人体后，人体正常细胞内由于有有天冬酰胺天冬酰胺合成酶，可以合成合成酶，可

3、以合成L-天冬酰胺而使蛋白质合成不受天冬酰胺而使蛋白质合成不受影响。而对于缺乏天冬酰胺合成酶的癌细胞来说，由于本身不影响。而对于缺乏天冬酰胺合成酶的癌细胞来说，由于本身不能合成能合成L-天冬酰胺，外来的天冬酰胺又被天冬酰胺，外来的天冬酰胺又被L-天冬酰胺酶分解掉，天冬酰胺酶分解掉，因此蛋白质合成受阻，从而导致癌细胞死亡。因此蛋白质合成受阻，从而导致癌细胞死亡。 注射天冬酰胺酶时，可能出现过敏反应，偶尔还可能出现注射天冬酰胺酶时，可能出现过敏反应，偶尔还可能出现过敏性休克，但停药后，这些副作用会消失。故此，在注射过敏性休克，但停药后，这些副作用会消失。故此，在注射L-天冬酰胺酶之前，应做皮试。在

4、一般情况下，注射该酶可能出天冬酰胺酶之前，应做皮试。在一般情况下，注射该酶可能出现的过敏性反应包括发热、恶心、呕吐、体重下降等。对比起现的过敏性反应包括发热、恶心、呕吐、体重下降等。对比起可怕的白血病来，这些副作用是轻微的痛苦，在未找到其他更可怕的白血病来，这些副作用是轻微的痛苦，在未找到其他更好的治疗方法之前是可以接受的。好的治疗方法之前是可以接受的。概述：概述：L-天冬酰胺酶在医药的应用天冬酰胺酶在医药的应用L-天冬酰胺酶天冬酰胺酶1性质性质 L-天冬酰胺酶（天冬酰胺酶（L-asparaginase , L-ASP ），广泛存），广泛存在于微生物、植物和部分啮齿类动物的血清中，为白色结晶在

5、于微生物、植物和部分啮齿类动物的血清中，为白色结晶粉末，微有湿性，易溶于水，不溶于甲醇、乙醇、丙酮、氯粉末，微有湿性，易溶于水，不溶于甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、乙醛、苯等有机溶剂。仿、乙醛、苯等有机溶剂。 对热稳定性好，在温度对热稳定性好，在温度50下，下，15min后，活性降低后，活性降低30%，60下，下，1小时内失活。冻干品在小时内失活。冻干品在25可稳定数月，可稳定数月，但其溶液只能保存数日，但其溶液只能保存数日，20储存储存7天，天，5储存储存14天均不天均不减少酶的活力。最适宜在减少酶的活力。最适宜在pH值为值为8.5，温度在，温度在37下储存。下储存。 纯酶的分子量从纯酶的分子量从

6、130000到到140000不等不等。3生产工艺过程 L-天冬酰胺酶是用微生物发酵法生产的酶制剂，其工艺过程如下： 在每一步的生产过程中特别要注意控制好温度、时间和溶液的酸碱值，以保证菌种培养和发酵等过程的适宜条件。2用途用途 L-天冬酰胺酶是酰胺基水解酶，为抗肿瘤酶制剂。肿瘤天冬酰胺酶是酰胺基水解酶，为抗肿瘤酶制剂。肿瘤细胞不能合成生长必需的天冬酰胺而使其生长受到限制。正细胞不能合成生长必需的天冬酰胺而使其生长受到限制。正常细胞能合成天冬酰胺，故受影响较少。常细胞能合成天冬酰胺，故受影响较少。 因此，天冬酰胺酶是一种对肿瘤细胞有选择性的抑制药因此，天冬酰胺酶是一种对肿瘤细胞有选择性的抑制药物

7、。对急性淋巴细胞白血病的缓解率在物。对急性淋巴细胞白血病的缓解率在50%以上，对急性粒以上，对急性粒细胞性白血病和急性单核细胞白血病有一定疗效，细胞性白血病和急性单核细胞白血病有一定疗效，缺点是缺点是单单独使用不仅缓解期短，切易产生耐药性。该药对肌体免疫也独使用不仅缓解期短，切易产生耐药性。该药对肌体免疫也有抑制作用，它还可用于治疗皮肌炎。在动物实验中，本品有抑制作用，它还可用于治疗皮肌炎。在动物实验中，本品对实体瘤和白血病均有效，且与常见巯嘌呤、甲蝶呤、长春对实体瘤和白血病均有效，且与常见巯嘌呤、甲蝶呤、长春新碱、阿糖胞苷等无交叉耐药现象。新碱、阿糖胞苷等无交叉耐药现象。1、白血病介绍2、

8、L-天冬酰胺酶临床应用3、 L-天冬酰胺酶结构与功能4 、L-天冬酰胺酶的纯化与修饰5、 L-天冬酰胺酶在医药上的进展目录抗肿瘤制剂抗肿瘤制剂L-天冬酰胺酶天冬酰胺酶及在治疗白血病中的研究及在治疗白血病中的研究1.1概述概述 白血病（白血病（Leukemia）是一类造血干细胞的恶性克隆性疾）是一类造血干细胞的恶性克隆性疾病。克隆中的白血病细胞增殖失控，分化障碍，凋亡受阻。病。克隆中的白血病细胞增殖失控，分化障碍，凋亡受阻。1.2特征特征 白细胞呈恶性、无限制地增生，浸润全身各组织和脏器，白细胞呈恶性、无限制地增生，浸润全身各组织和脏器，周围血液血细胞有量和质的变化。抑制红细胞和血小板止血周围血

9、液血细胞有量和质的变化。抑制红细胞和血小板止血的产生，非常容易受伤、出血、感染。的产生，非常容易受伤、出血、感染。1.3分类分类 临床上分为急性淋巴细胞白血病（临床上分为急性淋巴细胞白血病（ALL）、急性非淋巴细）、急性非淋巴细胞白血病（胞白血病（ANLL）、慢性粒细胞白血病、慢性淋巴细胞白）、慢性粒细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病。血病。1.4死亡率死亡率 慢淋白血病发病在慢淋白血病发病在50岁以后，才明显增多岁以后，才明显增多 急性白血病若不经特殊治疗，其平均生存期可能只有三急性白血病若不经特殊治疗，其平均生存期可能只有三个月左右。个月左右。1、白血病介绍、白血病介绍 2、L-天冬酰胺酶的临

10、床应用天冬酰胺酶的临床应用 L-天冬酰胺酶（天冬酰胺酶（L-asparaginase, L-ASP，EC.3.5.1.1），），商品名为左旋门冬酰胺酶，目前在临床上已经被用于急性淋商品名为左旋门冬酰胺酶，目前在临床上已经被用于急性淋巴细胞白血病（巴细胞白血病（childhood Actute lymphoblastic leukemia, ALL）的治疗。）的治疗。L-ASP单独使用时，对单独使用时，对ALL的有效率为的有效率为60%，与长春碱（与长春碱（vincristine）及皮质甾类药物（）及皮质甾类药物（corticosteroids）联合使用时，对联合使用时，对ALL的有效率高达的有

11、效率高达95%。 另外，另外，L-ASP对单细胞白血病、淋巴肉瘤、白血病性网对单细胞白血病、淋巴肉瘤、白血病性网状皮层组织增多症以及慢性髓细胞白血病也有一定的疗效，状皮层组织增多症以及慢性髓细胞白血病也有一定的疗效，对胰腺癌细胞的增多还有一定的抑制作用，是临床治疗白血对胰腺癌细胞的增多还有一定的抑制作用，是临床治疗白血病的重要物质。病的重要物质。3、L-天冬酰胺酶结构与功能天冬酰胺酶结构与功能3、L-天冬酰胺酶结构与功能天冬酰胺酶结构与功能L-ASP结构中与催化活性相关位点的研究结构中与催化活性相关位点的研究 L-ASP用于临床以来，人们对其分子结构与催化活性间的关系进行深入的研究。L-ASP

12、结果中已经被研究过的位点包括T12、Y25、S58、T89、N248等，L-ASP的活性中心由T12、Y25、S58、T89、D90。L-天冬酰胺酶的作用机制天冬酰胺酶的作用机制 L-ASP抗肿瘤的作用机制在于它能降低人体内抗肿瘤的作用机制在于它能降低人体内L-天冬天冬酰胺和酰胺和L-谷氨酰胺的浓度，这两种氨基酸是合成嘌呤环和谷氨酰胺的浓度，这两种氨基酸是合成嘌呤环和嘧啶环的重要组成部分。肿瘤细胞缺乏天冬氨酰合成酶，嘧啶环的重要组成部分。肿瘤细胞缺乏天冬氨酰合成酶，不能合成不能合成L-天冬酰胺，需要摄取外源天冬酰胺，需要摄取外源L-天冬酰胺才能存活。天冬酰胺才能存活。当外源当外源L-天冬酰胺被

13、分解掉时，癌细胞合成核苷酸和戴白天冬酰胺被分解掉时，癌细胞合成核苷酸和戴白骓骓蛋白质的能力就会显著降低，因此蛋白质的能力就会显著降低，因此L-ASP能有效的抑制能有效的抑制肿瘤细胞的增值。肿瘤细胞的增值。 L-天门冬酰胺是某些肿瘤细胞生长必不可少的氨基酸，天门冬酰胺是某些肿瘤细胞生长必不可少的氨基酸，对人体正常细胞而言对人体正常细胞而言 自身具有合成自身具有合成L-天门冬酰胺的能力，天门冬酰胺的能力，而肿瘤细胞缺乏天门冬酰胺合成酶不能合成天门冬酰胺，而肿瘤细胞缺乏天门冬酰胺合成酶不能合成天门冬酰胺，其细胞需要从外源的其细胞需要从外源的L-天门冬酰胺摄取才能存活。天门冬酰胺摄取才能存活。L-ASP 能催化水解能催化水解L-天门冬酰胺生成天门冬酰胺生成L-天门冬氨酸和氨，因此能天门冬氨酸和氨，因此能够有效地抑制癌细胞的生长，最终使癌细胞消亡。够有效地抑制癌细胞的生长，最终使癌细胞消亡。 酶对调节机体正常功能具有十分重要的作用。酶对调节机体正常功能具有十分重要的作用。酶具有高效酶具有高效专一的催化功能，使其在预防疾病专一的催化功能，使其在预防疾病中显示出明确的中显示出明确的针对性强和疗效高的特点。由针对性强和疗效高的特点。由此可见酶在医学方面的应用有着广阔的前景。此可见酶在医学方面的应用有着广阔的前景。