生物催化在制药工业的应用：发现、开发与生产
作者:
陶军华
（Junhua Tao） 著 , 陶军华
（Junhua Tao） 著
出版时间:
2010-08
版次:
1
ISBN:
9787122088109
定价:
50.00
装帧:
精装
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
309页
字数:
400千字
正文语种:
简体中文
-
在化合物的发现和生产过程中，生物催化正在快速地发展成为一种关键的技术，尤其是在以化学、区域和立体选择性反应为关键性反应的制药工业中。以基因组和蛋白质组科学方面的最新突破为基础，《生物催化在制药工业的应用——发现、开发与生产》一书全面而精炼地讨论了生物催化在药物发现、开发和生产过程中的最新应用。《生物催化在制药工业的应用：发现、开发与生产》由该领域的权威专家撰写，体现了这一前沿领域的最高水平和最新成果。具体而言，
《生物催化在制药工业的应用：发现、开发与生产》具有以下特点：
系统性地涵盖了广泛的主题，着重于工业化应用；
深入介绍了最新的生物催化剂、最新表达宿主、定向进化的最新进展、高通量筛选和生物过程工程技术；
介绍了一些新兴的研究方向，例如新兴酶、代谢物谱、组合生物合成、代谢工程以及可应用于手性分子、药物代谢产物及半合成药物的化合物和天然产物类似物的合成和衍生的自主酶；
着重突出了生物催化在绿色化学上的作用；
包含众多的图表，用以说明各种概念和技术。对于从事精细化学品、制药和生物技术领域的科学家、工程师和研发决策者而言，《生物催化在制药工业的应用——发现、开发与生产》是一个必要的知识库。同时对于有机化学、材料合成、化学生物学和药物化学方面的专业技术人员、研究生和高年级本科生而言，它也是一个无价的工具。 1酶及其合成应用：概述1
1.1引言1
1.2酶的分类1
1.3酶的发现及优化2
1.4酶的生产2
1.5酶在合成反应中的应用3
1.5.1酮还原酶(EC1.1.1.2)3
1.5.2烯醇还原酶或烯还原酶(EC1.3.1.16)3
1.5.3加氧酶(EC1.13.×.×.和EC1.14.×.×.)4
1.5.4醇氧化酶(EC1.1.3.×)6
1.5.5过氧化物酶(EC1.11.1.×)6
1.5.6卤化酶6
1.5.7腈水解酶(EC3.5.5.1)7
1.5.8腈水合酶(EC4.2.1.84)8
1.5.9环氧水解酶(EC3.3.2.×)8
1.5.10ω转氨酶(EC2.6.1.×)9
1.5.11羟腈裂解酶(EC4.1.2.×)9
1.5.12醛缩酶10
1.5.13糖苷水解酶(EC.××××)10
1.5.14糖基转移酶(EC2.4.×.×)12
1.6本章小结13
参考文献13
2用于酶发现与生产的表达宿主19
2.1引言19
2.2如何选择表达系统20
2.3原核表达系统22
2.3.1在原核生物中进行翻译后修饰22
2.3.2大肠杆菌22
2.3.3芽孢杆菌24
2.3.4荧光假单胞菌25
2.3.5其他原核表达系统25
2.4真核表达系统26
2.4.1酵母27
2.4.2丝状真菌30
2.4.3昆虫/杆状病毒系统31
2.4.4哺乳动物细胞培养32
2.4.5其他表达系统33
2.5无细胞表达系统33
2.6本章小结35
参考文献35
3酶的定向进化和高通量筛选46
3.1引言46
3.2定向进化DNA文库创建的策略47
3.2.1随机突变和半理性设计突变48
3.2.2基因重组49
3.3定向进化DNA文库的筛选/选择方法52
3.3.1利用遗传互补进行体内检测52
3.3.2利用化学互补进行体内检测53
3.3.3利用表面展示进行体内检测53
3.3.4利用裂解液进行体外检测55
3.3.5利用核糖体展示进行体外检测55
3.3.6体外检测方法：体外区域化55
3.3.7仪器化和自动化56
3.4工业化应用案例56
3.4.1提高活性56
3.4.2提高热稳定性58
3.4.3改变底物专一性58
3.4.4改变产物专一性59
3.4.5提高对映选择性59
3.5结论和展望60
参考文献60
4反应工程在工业生物转化中的应用65
4.1引言65
4.2代谢生物转化66
4.3酶促生物转化66
4.3.1辅助因子再生67
4.3.2外消旋化混合物69
4.3.3平衡转化率72
4.3.4副产物的形成75
4.3.5底物抑制78
4.3.6底物的低溶解性81
4.4本章小结82
参考文献84
5利用羟腈裂解酶合成手性药物中间体89
5.1引言89
5.2羟腈裂解酶89
5.2.1羟腈裂解酶的天然功能和分布89
5.2.2羟腈裂解酶的分类90
5.2.3新型羟腈裂解酶和高通量筛选方法93
5.3羟腈裂解酶催化的反应95
5.3.1反应体系95
5.3.2酶的固定化97
5.3.3连续式反应器97
5.3.4亨利反应98
5.4氰醇的转化反应99
5.4.1羟基的转化99
5.4.2腈基/氰基的转化99
5.4.3分子内反应102
5.5本章小结104
参考文献105
6醛缩酶作为有机合成工具的应用拓展111
6.1定向进化和理性突变111
6.2反应工程114
6.3野生型醛缩酶广泛的底物耐受性115
6.4本章小结117
参考文献117
7酮还原酶和醇氧化酶的合成应用120
7.1酮还原酶120
7.1.1野生菌的整细胞催化120
7.1.2重组菌的整细胞催化123
7.1.3分离酶催化127
7.2醇氧化酶138
7.2.1伯醇氧化酶138
7.2.2仲醇氧化酶141
参考文献142
8腈水合酶和腈水解酶的应用150
8.1引言150
8.2腈水合酶150
8.2.1新型腈水合酶150
8.2.2应用150
8.3腈水解酶160
8.3.1新型腈水解酶160
8.3.2应用163
8.4本章小结173
参考文献173
9药物代谢产物的生物合成179
9.1引言179
9.2利用哺乳动物生物反应器合成药物代谢物181
9.2.1体外系统的选择182
9.2.2反应条件的优化184
9.2.3大规模反应187
9.2.4哺乳动物细胞生物反应器实例188
9.2.5体内转化实例189
9.3利用微生物反应器合成药物代谢物190
9.3.1用于代谢产物结构阐释的微生物反应器190
9.3.2用于关键代谢产物合成的微生物反应器191
9.3.3菌种的筛选191
9.3.4微生物的糖苷结合作用194
9.3.5大规模反应195
9.3.6利用微生物反应器合成药物代谢物实例196
9.4重组酶生物反应器198
9.4.1利用细胞色素P450单加氧酶合成药物代谢产物的优势200
9.4.2人类细胞色素生物催化剂201
9.4.3微生物细胞色素P450酶201
9.5本章小结202
致谢203
参考文献203
10整细胞生物转化在制药工业中的应用209
10.1引言209
10.1.1用于药物商品化生产的整细胞生物转化过程209
10.1.2整细胞生物转化用于合成手性药物中间体210
10.2整细胞生物转化相比于分离酶催化的劣势212
10.2.1低浓度条件下的底物利用及产物回收212
10.2.2发生不需要的副反应212
10.2.3底物和产物的细胞毒性212
10.3整细胞生物转化相比于分离酶催化的优势212
10.3.1比分离酶来源更稳定213
10.3.2辅酶再生和多酶协同反应213
10.3.3多样性和易获得性213
10.3.4使用非商业化可得的分离酶催化制备级合成反应213
10.3.5成本效应及操作便利性214
10.4克服整细胞生物转化劣势的方法214
10.4.1利用吸附树脂调控底物和产物的浓度214
10.4.2固定化细胞技术215
10.4.3水有机溶剂两相体系216
10.4.4基因工程的方法217
10.5本章小结218
参考文献219
11药用天然产物的组合生物合成223
11.1引言223
11.2组合生物合成：结构衍生的天然方法224
11.3药用天然产物的组合生物合成实例227
11.3.1红霉素(聚酮化合物的生物合成)227
11.3.2达托霉素(非核糖体聚肽的生物合成)230
11.3.3patellamide(核糖体聚肽的生物合成)232
11.4小结与展望234
参考文献235
12代谢工程在药物开发和生产中的应用241
12.1引言241
12.2代谢工程的工具242
12.2.1细胞代谢网络分析工具242
12.2.2用于理性遗传改造的工具244
12.3聚酮类药物研发中的代谢工程调控246
12.3.1聚酮化合物的生物合成246
12.3.2利用代谢工程手段改进红霉素生产246
12.3.3利用代谢工程在异源宿主中高浓度生产6脱氧红霉素内酯B247
12.3.4其他聚酮化合物生产中的代谢工程调控249
12.3.5新型聚酮类药物的研究进展249
12.4β内酰胺生产中的代谢工程调控250
12.5类异戊二烯生产中的代谢工程调控251
12.5.1类异戊二烯的生物合成途径252
12.5.2通过代谢工程的调控增加异戊烯化合物合成前体的供应252
12.5.3青蒿素研发和生产中的代谢工程调控254
12.5.4类胡萝卜素生产中的代谢工程调控254
12.5.5紫杉醇研发和生产中的代谢工程调控255
12.6本章小结258
参考文献258
13多模块合成酶和各组成模块用于化学转化反应267
13.1引言267
13.2背景267
13.2.1多模块合成酶的构造267
13.2.2天然产物生物合成周期270
13.3宏合酶的代谢工程271
13.3.1达托霉素：通过域交换进行代谢调控271
13.3.2阿维菌素：通过定向发酵进行代谢调控274
13.4用于化学转化的各个结构域277
13.4.1单个结构域的功能和结构域自主性277
13.4.2环化277
13.4.3卤化280
13.4.4杂环化/芳构化281
13.4.5甲基化282
13.4.6氧化284
13.4.7糖基化285
13.5本章小结288
参考文献288
14生物催化剂生产药品中的绿色化学294
14.1引言294
14.2酶促拆分：更高得率，更少废物297
14.3生物还原：更绿色的配体，可再生的氢化物供体，无需金属300
14.3.1酶法氧化：清洁、高选择性和催化性302
14.4CC键形成：最高的原子经济性303
14.5小结与展望305
参考文献305
-
内容简介:
在化合物的发现和生产过程中，生物催化正在快速地发展成为一种关键的技术，尤其是在以化学、区域和立体选择性反应为关键性反应的制药工业中。以基因组和蛋白质组科学方面的最新突破为基础，《生物催化在制药工业的应用——发现、开发与生产》一书全面而精炼地讨论了生物催化在药物发现、开发和生产过程中的最新应用。《生物催化在制药工业的应用：发现、开发与生产》由该领域的权威专家撰写，体现了这一前沿领域的最高水平和最新成果。具体而言，
《生物催化在制药工业的应用：发现、开发与生产》具有以下特点：
系统性地涵盖了广泛的主题，着重于工业化应用；
深入介绍了最新的生物催化剂、最新表达宿主、定向进化的最新进展、高通量筛选和生物过程工程技术；
介绍了一些新兴的研究方向，例如新兴酶、代谢物谱、组合生物合成、代谢工程以及可应用于手性分子、药物代谢产物及半合成药物的化合物和天然产物类似物的合成和衍生的自主酶；
着重突出了生物催化在绿色化学上的作用；
包含众多的图表，用以说明各种概念和技术。对于从事精细化学品、制药和生物技术领域的科学家、工程师和研发决策者而言，《生物催化在制药工业的应用——发现、开发与生产》是一个必要的知识库。同时对于有机化学、材料合成、化学生物学和药物化学方面的专业技术人员、研究生和高年级本科生而言，它也是一个无价的工具。
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目录:
1酶及其合成应用：概述1
1.1引言1
1.2酶的分类1
1.3酶的发现及优化2
1.4酶的生产2
1.5酶在合成反应中的应用3
1.5.1酮还原酶(EC1.1.1.2)3
1.5.2烯醇还原酶或烯还原酶(EC1.3.1.16)3
1.5.3加氧酶(EC1.13.×.×.和EC1.14.×.×.)4
1.5.4醇氧化酶(EC1.1.3.×)6
1.5.5过氧化物酶(EC1.11.1.×)6
1.5.6卤化酶6
1.5.7腈水解酶(EC3.5.5.1)7
1.5.8腈水合酶(EC4.2.1.84)8
1.5.9环氧水解酶(EC3.3.2.×)8
1.5.10ω转氨酶(EC2.6.1.×)9
1.5.11羟腈裂解酶(EC4.1.2.×)9
1.5.12醛缩酶10
1.5.13糖苷水解酶(EC.××××)10
1.5.14糖基转移酶(EC2.4.×.×)12
1.6本章小结13
参考文献13
2用于酶发现与生产的表达宿主19
2.1引言19
2.2如何选择表达系统20
2.3原核表达系统22
2.3.1在原核生物中进行翻译后修饰22
2.3.2大肠杆菌22
2.3.3芽孢杆菌24
2.3.4荧光假单胞菌25
2.3.5其他原核表达系统25
2.4真核表达系统26
2.4.1酵母27
2.4.2丝状真菌30
2.4.3昆虫/杆状病毒系统31
2.4.4哺乳动物细胞培养32
2.4.5其他表达系统33
2.5无细胞表达系统33
2.6本章小结35
参考文献35
3酶的定向进化和高通量筛选46
3.1引言46
3.2定向进化DNA文库创建的策略47
3.2.1随机突变和半理性设计突变48
3.2.2基因重组49
3.3定向进化DNA文库的筛选/选择方法52
3.3.1利用遗传互补进行体内检测52
3.3.2利用化学互补进行体内检测53
3.3.3利用表面展示进行体内检测53
3.3.4利用裂解液进行体外检测55
3.3.5利用核糖体展示进行体外检测55
3.3.6体外检测方法：体外区域化55
3.3.7仪器化和自动化56
3.4工业化应用案例56
3.4.1提高活性56
3.4.2提高热稳定性58
3.4.3改变底物专一性58
3.4.4改变产物专一性59
3.4.5提高对映选择性59
3.5结论和展望60
参考文献60
4反应工程在工业生物转化中的应用65
4.1引言65
4.2代谢生物转化66
4.3酶促生物转化66
4.3.1辅助因子再生67
4.3.2外消旋化混合物69
4.3.3平衡转化率72
4.3.4副产物的形成75
4.3.5底物抑制78
4.3.6底物的低溶解性81
4.4本章小结82
参考文献84
5利用羟腈裂解酶合成手性药物中间体89
5.1引言89
5.2羟腈裂解酶89
5.2.1羟腈裂解酶的天然功能和分布89
5.2.2羟腈裂解酶的分类90
5.2.3新型羟腈裂解酶和高通量筛选方法93
5.3羟腈裂解酶催化的反应95
5.3.1反应体系95
5.3.2酶的固定化97
5.3.3连续式反应器97
5.3.4亨利反应98
5.4氰醇的转化反应99
5.4.1羟基的转化99
5.4.2腈基/氰基的转化99
5.4.3分子内反应102
5.5本章小结104
参考文献105
6醛缩酶作为有机合成工具的应用拓展111
6.1定向进化和理性突变111
6.2反应工程114
6.3野生型醛缩酶广泛的底物耐受性115
6.4本章小结117
参考文献117
7酮还原酶和醇氧化酶的合成应用120
7.1酮还原酶120
7.1.1野生菌的整细胞催化120
7.1.2重组菌的整细胞催化123
7.1.3分离酶催化127
7.2醇氧化酶138
7.2.1伯醇氧化酶138
7.2.2仲醇氧化酶141
参考文献142
8腈水合酶和腈水解酶的应用150
8.1引言150
8.2腈水合酶150
8.2.1新型腈水合酶150
8.2.2应用150
8.3腈水解酶160
8.3.1新型腈水解酶160
8.3.2应用163
8.4本章小结173
参考文献173
9药物代谢产物的生物合成179
9.1引言179
9.2利用哺乳动物生物反应器合成药物代谢物181
9.2.1体外系统的选择182
9.2.2反应条件的优化184
9.2.3大规模反应187
9.2.4哺乳动物细胞生物反应器实例188
9.2.5体内转化实例189
9.3利用微生物反应器合成药物代谢物190
9.3.1用于代谢产物结构阐释的微生物反应器190
9.3.2用于关键代谢产物合成的微生物反应器191
9.3.3菌种的筛选191
9.3.4微生物的糖苷结合作用194
9.3.5大规模反应195
9.3.6利用微生物反应器合成药物代谢物实例196
9.4重组酶生物反应器198
9.4.1利用细胞色素P450单加氧酶合成药物代谢产物的优势200
9.4.2人类细胞色素生物催化剂201
9.4.3微生物细胞色素P450酶201
9.5本章小结202
致谢203
参考文献203
10整细胞生物转化在制药工业中的应用209
10.1引言209
10.1.1用于药物商品化生产的整细胞生物转化过程209
10.1.2整细胞生物转化用于合成手性药物中间体210
10.2整细胞生物转化相比于分离酶催化的劣势212
10.2.1低浓度条件下的底物利用及产物回收212
10.2.2发生不需要的副反应212
10.2.3底物和产物的细胞毒性212
10.3整细胞生物转化相比于分离酶催化的优势212
10.3.1比分离酶来源更稳定213
10.3.2辅酶再生和多酶协同反应213
10.3.3多样性和易获得性213
10.3.4使用非商业化可得的分离酶催化制备级合成反应213
10.3.5成本效应及操作便利性214
10.4克服整细胞生物转化劣势的方法214
10.4.1利用吸附树脂调控底物和产物的浓度214
10.4.2固定化细胞技术215
10.4.3水有机溶剂两相体系216
10.4.4基因工程的方法217
10.5本章小结218
参考文献219
11药用天然产物的组合生物合成223
11.1引言223
11.2组合生物合成：结构衍生的天然方法224
11.3药用天然产物的组合生物合成实例227
11.3.1红霉素(聚酮化合物的生物合成)227
11.3.2达托霉素(非核糖体聚肽的生物合成)230
11.3.3patellamide(核糖体聚肽的生物合成)232
11.4小结与展望234
参考文献235
12代谢工程在药物开发和生产中的应用241
12.1引言241
12.2代谢工程的工具242
12.2.1细胞代谢网络分析工具242
12.2.2用于理性遗传改造的工具244
12.3聚酮类药物研发中的代谢工程调控246
12.3.1聚酮化合物的生物合成246
12.3.2利用代谢工程手段改进红霉素生产246
12.3.3利用代谢工程在异源宿主中高浓度生产6脱氧红霉素内酯B247
12.3.4其他聚酮化合物生产中的代谢工程调控249
12.3.5新型聚酮类药物的研究进展249
12.4β内酰胺生产中的代谢工程调控250
12.5类异戊二烯生产中的代谢工程调控251
12.5.1类异戊二烯的生物合成途径252
12.5.2通过代谢工程的调控增加异戊烯化合物合成前体的供应252
12.5.3青蒿素研发和生产中的代谢工程调控254
12.5.4类胡萝卜素生产中的代谢工程调控254
12.5.5紫杉醇研发和生产中的代谢工程调控255
12.6本章小结258
参考文献258
13多模块合成酶和各组成模块用于化学转化反应267
13.1引言267
13.2背景267
13.2.1多模块合成酶的构造267
13.2.2天然产物生物合成周期270
13.3宏合酶的代谢工程271
13.3.1达托霉素：通过域交换进行代谢调控271
13.3.2阿维菌素：通过定向发酵进行代谢调控274
13.4用于化学转化的各个结构域277
13.4.1单个结构域的功能和结构域自主性277
13.4.2环化277
13.4.3卤化280
13.4.4杂环化/芳构化281
13.4.5甲基化282
13.4.6氧化284
13.4.7糖基化285
13.5本章小结288
参考文献288
14生物催化剂生产药品中的绿色化学294
14.1引言294
14.2酶促拆分：更高得率，更少废物297
14.3生物还原：更绿色的配体，可再生的氢化物供体，无需金属300
14.3.1酶法氧化：清洁、高选择性和催化性302
14.4CC键形成：最高的原子经济性303
14.5小结与展望305
参考文献305
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北京市昌平区
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成功完成率79.17%
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九品
北京市海淀区
平均发货24小时
成功完成率83.38%
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九品
湖北省武汉市
平均发货10小时
成功完成率94.75%
占位居中
