知识目标
掌握酶类药物分类、应用和生产方法；
掌握从牛血中提取纯化SOD生产工艺；
了解酶类药物的发展趋势。
能力目标
具有酶类药物的生产能力；
培养学生的自学能力、分析问题能力、撰写报告、汇报交流能力；
培养学生的团结协作精神。
分析近年来我国的生化药物品种，酶类药物占有很大比例。抑肽酶、胃蛋白酶、玻璃酸酶、胰蛋白酶、胰酶、糜蛋白酶、肽酶、天冬酰胺酶、尿激酶、凝血酶等多种酶已列入《中国药典》等药品标准。
5.1分类
早期酶制剂主要用于治疗消化道疾病、烧伤及感染引起的炎症疾病，现在国内外已广泛应用于多种疾病的治疗，其制剂品种已达700余种。依据其功效和临床应用分为：
5.1.1助消化酶类
助消化酶类主要有胰酶、胰脂酶、胃蛋白酶、半乳糖苷酶、淀粉酶、纤维素酶和消食素等。最常用的多酶片，由胃蛋白酶、胰酶和淀粉酶配伍组成，既能在胃内又能在肠中起消化作用。消化酶用于临床，可补充内源消化酶的不足，促进食物中蛋白质、脂肪、糖类的消化吸收，治疗消化器官疾病和由其他各种原因所致的食欲不振、消化不良。如乳糖酶适用于婴儿各种乳糖消化不良症的治疗，可防止乳糖不能吸收引起的腹泻和腹部不适症状。
利用酶作为消化促进剂，早已为人们所采用。早期使用的消化剂，其最适pH为中性至微碱性，故常将酶与胃酸中和剂NaHCO3一同服用。最近已从微生物制得不仅在胃中，同时也能在肠中促进消化的复合消化剂，内含蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶。美国FDA认为消化剂的有效性还不令人满意，所以不能作为广告刊登，大部分的消化酶是根据医师的处方或推荐而使用的，日本和欧洲在使用上没有这种限制。
5.1.2消炎酶类
蛋白酶主要有胰蛋白酶、菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶、酸性蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶等。多糖酶有溶菌酶、玻璃酸酶、细菌淀粉酶、葡聚糖酶等。其中用得最多的是溶菌酶，其次为菠萝蛋白酶和胰凝乳蛋白酶。临床常用于外伤、手术后、关节炎、鼻窦炎等伴有水肿的炎症，能促进渗出液再吸收，达到抗水肿的目的，但没有抗风湿和解热镇痛作用。消炎酶内服一般做成肠溶性片剂。
蛋白酶的消炎作用已被实验所证实，至今作用机制尚未完全弄清。有的认为是直接作用于炎症时产生纤维蛋白原、活性多肽；有的认为是提高内源性蛋白酶的活性，促使抗炎多肽的生成。特别是其在体内的吸收途径、在血液中的半衰期以及在体内如何保持活性等问题，是当今药用酶研究的热门课题。部分消炎酶的组成及品种，左边为单一品种的消炎酶制剂，右边为消炎酶复方制剂。
5.1.3心血管疾病治疗酶类
健康人体血管中凝血和抗凝血过程保持着良好的动态平衡，其血管内既无血栓形成，也无出血现象发生，其中血纤维蛋白起着十分重要的作用。对血栓的治疗涉及以下几方面：①防止血小板凝集；②阻止血纤维蛋白形成；③促进血纤维蛋白溶解。因此，提高血液中蛋白水解酶水平，将有助于促进血栓的溶解。
目前已用于临床的治疗心血管疾病的酶主要有链激酶、尿激酶、纤溶酶、凝血酶和曲菌蛋白酶等，它们作用于血液循环系统，具有抗凝、止血、扩张血管等功能。如尿激酶作用于血液纤溶系统，可促使纤溶酶原变成有活性的纤溶酶，溶解血纤维蛋白，用于治疗新鲜静脉、动脉血栓，是具有显着效果的抗血栓药物。
5.1.4抗肿瘤酶类
酶能治疗某些肿瘤，如天冬酰胺酶是令人注目的抗白血病药物，是世界上第一个治疗癌症的酶。白血病细胞需要天冬酰胺作必需营养素，但它本身没有天冬酰胺合成酶，所以不能自身合成，只有靠外源供给才能生存、增长。巧妙地利用白血病细胞的这种代谢缺陷，选用天冬酰胺酶直接切断和剥夺它的营养来源，使蛋白质合成发生障碍，便可抑制白血病细胞的生长繁殖。而对正常细胞来说，有天冬酰胺合成酶，可以合成天冬酰胺，自给自足，不受影响。
此外，谷氨酰胺酶能治疗多种白血病、腹水瘤、实体瘤等；神经氨酸苷酶是一种良好的肿瘤免疫治疗剂；尿激酶可用于加强抗癌药物如丝裂霉素C的药效；米曲溶栓酶也能治疗白血病和肿瘤等。
5.1.5临床诊断用酶
酶作为临床诊断试剂用于医学方面是一个新的发展，用它测定体液内各种组分如葡萄糖、胆固醇、三酰甘油等进行诊断，具有方便、正确、快速、灵敏等优点。自动分析仪器问世后，酶试剂配合自动分析，更显示出它的优越性，引人注目。
现在已使用的诊断用酶有数十种，分为氧化酶、脱氢酶、激酶、水解酶、萤光酶等，用于测定20多个化验项目。由于在测定某一项目时需要一个或几个酶的配合，组成一个酶反应系统，然后可借助—个最终反应产物，在测试仪表上读出所需的数字信息，因此，常把需要的酶配制在一起，制成—种酶盒，这类酶盒又称酶试剂（盒）。
研究诊断用酶试剂时，首先要确定一个测试项目，选择好一个酶反应系统，然后再解决酶的来源问题。酶可从微生物、动植物中提取、纯化和标定。杂酶含有量的检查，以不干扰测试时的反应为主。
诊断用酶作为我国亟待开发的一个新领域，受到了各方面的重视，也是生化制药的重要内容。如对胆固醇氧化酶制备方法的研究，已能够从链霉菌发酵液中进行提取和分离，同时研究成功了从猪胰中提取胆固醇酯酶的工艺。用这两种酶配制的测定血清总胆固醇的酶试剂盒，稳定性及效果均良好。其他测定三酰甘油的酶试剂、测定肌酸激酶用的酶试剂正在积极开展研究工作，已取得了一些进展。
5.1.6其他医用酶
如青霉素酶能分解青霉素，治疗青霉素引起的过敏反应；透明质酸酶可分解黏多糖，使组织间质的黏稠性降低，有助于组织通透性增加，是一种药物扩散剂；弹性蛋白酶有降血压和降血脂作用；激肽释放酶能治疗同血管收缩有关的各种循环障碍；葡聚糖酶能预防龋齿。
5.2酶类药物的制备
酶的生产和蛋白质类药物的生产一样也有提取法、发酵法和基因重组法。如超氧化物歧化酶（SOD）既可以从猪血、大蒜中直接提取，也可以用微生物发酵法生产，而且利用基因重组技术生产人SOD也获得了成功。在酶的生产过程中，应该注意保护酶的稳定性，防止酶失活。此外，有些酶除酶蛋白外，还含有辅酶要防止这些辅因子的流失。
5.2.1提取法
提取法是最早采用并且沿用至今的一种方法。利用提取法生产的酶有多种，如植物来源的大蒜超氧化酶歧化酶（SOD）、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、木瓜蛋白酶和木瓜凝乳蛋白酶等，动物来源的胃蛋白酶、胰酶、纤维素酶、猪血SOD等。在动植物和微生物资源丰富的地方，采用此法比较合适，如在屠宰厂，可从家畜胰脏中提取胰酶，在水果加工厂，可从菠萝皮中提取菠萝蛋白酶。以SOD为例介绍酶的提取法生产。
SOD属于金属酶，包括Cu，Zn‐SOD、Mn‐SOD、Fe‐SOD三种，其性质取决于蛋白质部分和金属离子。能专一清除超氧阴离子自由基（O），用于治疗类风湿关节炎等自身免疫性疾病，也用于抗辐射、抗肿瘤、治疗氧中毒。
【知识拓展】
自由基与SOD
自由基是一类非常活跃的化学物质，是具有不成对（奇数）电子的原子、原子团、分子和离子，包括超氧化物阴离子自由基、羟自由基、氢自由基和甲基自由基，等等。人体正常的新陈代谢就会产生自由基、是人体活动所需要的。但在某些特殊的情况下，体内会产生过量的自由基。如计算机的辐射、微波炉（手机）的电磁波、汽车尾气等污染、药物滥用、体力透支、郁闷、焦躁等都能导致自由基的过量。
自由基作为人体垃圾，能够破坏膜的结构和功能，能引起蛋白质变性和交联，还能破坏核酸结构和导致整个机体代谢失常等，最终促使某些疾病的发生和机体的衰老。SOD是机体内天然存在的超氧自由基清除因子，它可以通过反应把有害的超氧自由基转化为过氧化氢。
5.2.2发酵法
1949年细菌α‐淀粉酶发酵成功，从此微生物发酵法成为生产酶的主要方法。与提取分离法比较，此法不受季节、气候和地域的限制，生产周期短、产量高、成本低，能大规模生产。
如目前广泛使用的乳糖酶、胶原酶、蛋白酶、淀粉酶、葡聚糖酶、天冬酰胺酶和透明质酸酶等都主要是利用细菌和霉菌生产的。
5.2.3基因重组法
基因工程技术的发展，为酶的生产提供了无限空间。特别是对于一些具有种属特异性，而又需注射用的药用酶，采用基因重组技术生产人源酶具有非常重要的意义。如SOD、组织纤溶酶原激活剂、链激酶等都可以用基因重组法生产。
【合作讨论】
课前讨论
1.你知道的酶类药物有哪些，分别用于治疗什么疾病？
课后讨论
1.酶类药物的发展趋势。
2.介绍一种酶的生产方法、应用现状与发展前景。
【复习思考题】
1.依据功效和临床应用，酶类药物可分为哪几类？并各举一例。
2.酶类药物的生产方法及其特点。
3.简述从牛血中提取Cu，Zn‐SOD的生产工艺。
