Mô tả:
ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TRONG Y
HỌC,PHÂN TÍCH VÀ NGHIÊN CỨU
GVHD
:TS. Trần Bích Lam
Ứng dụng của Enzyme
Y Học
Phân Tích
Điện
Phân Phân
Chẩn Sản
cực
Chữa
tích
tích
Enzyme
đoán xuất
bệnh
định thực
không
bệnh thuốc
lượng phẩm
tan
Nghiên Cứu
Hoá
học
Mở Rộng
Tình
Công Nông hình
nghiệp nghiệp sử
dụng
Giới thiệu enzyme
Là chất xúc tác cho phản ứng sinh hoá
Có bản chất là protein
So với các chất xúc tác vô cơ,enzyme có
nhiều đặc tính ưu việt
Ngày càng được ứng dụng rộng rãi
trong đời sống và kỹ thuật
Ứng dụng trong y học
Trong chữa bệnh
Enzym cũng như một số chất dùng trong chữa bệnh
cho người và gia súc có những đặc tính không phùhơpchung
như sau:
* Khối lượng phân tử lớn, khó qua màng tế bào.
* Dễ dàng bị phân huỷ trong đường tiêu hoá.
* Dễ bị mất hoạt tính sinh học dohoạtđộng ức chế
của các chất hiện diện trong hệ dịch và trong mô.
* Có thể biểu hiện như một kháng nguyên.
Tuy nhiên, enzym cũng có những đặc tính riêng,được
sử dụng như một loại thuốc chữa bệnh có hiệu quả.
Trong chẩn đoán bệnh
Ứng dụng enzym trong xác định
nồng độ cơ chất
Nồng độ cơ chất được xác định
theo hai phương pháp:
- Phương pháp xác định điểm
cuối (end-point methods)
- phương pháp đo tốc độ phản
ứng (measurement of reaction rate)
Trong chẩn đoán bệnh
Xác định nồng độ cơ chất
Phương pháp xác định điểm cuối
Nguyên tắc: khi cho enzym tác động vào cơ chất, cơ
chất sẽ giảm và sản phẩm cuối sẽ tăng lên. Ta có thể
xác định được những chỉ số này.
Xác định glucose với glucose-oxydase
Trong phản ứng đầu tiên, glucose bị oxy hoá bởi glucoseoxydase (EC.1.1.3.4), tạo thành peroxide hydro theo
phương trình sau:
glucose – oxidase 10 UI/ml
Glucose +O2 +H2O
gluconate +H2O
Trong chẩn đoán bệnh
Xác định nồng độ cơ chất
Phương pháp xác định điểm cuối
Xác định glucose với glucose-oxydase
Trong phản ứng thứ hai peroxide hydro, dưới tác
dụng của enzyme horse –radish peroxidase sẽ tạo
màu theo phản ứng
horse-radish peroxidase
H2O2 + chromogen
màu + H2O
Trong chẩn đoán bệnh
Xác định nồng độ cơ chất
Phương pháp xác định điểm cuối
Xác định urea
Urea bị thuỷ phân bởi urease (EC.3.5.3.1) ở 0.7 UI/ml.
Và amoniac được tạo thành khi cho enzym glutamate
dehydrogenase (EC.1.4.1.3) có hoạt tính 6.2 UI/ml tác
động.
Urea + H2O
2NH3 + CO2
Trong chẩn đoán bệnh
Xác định nồng độ cơ chất
Phương pháp động học
Phương pháp này chỉ xác định nồng độ cơ chất dưới giá
trị Km
Xác định glucose
D – glucose + ATP
D-glucose-6-phosphate + ADP
D-glucose -6-phosphate +NADP+
denta-lactose-6-phosphate + NADPH+
D-glucono-
Ở phản ứng đầu, glucose được phosphoryl hóa bởi
hexokinase ,sau đó glucose-6-phosphate bị hydrogen hóa
bởi tác động của glucose-6-phosphate dehydrogenase
.Sự tạo thành NADPH sẽ được xác định bằng máy quang
phổ.
Trong chẩn đoán bệnh
Xác định nồng độ cơ chất
Phương pháp động học
Xác định triglyceride
Trilyceride + 3 H2O
glycerol +3 acid béo
Glycerol + ATP
glycerol -3-phosphate + ADP
ADP + phosphoenolpyruvate
Pyruvate + NADH + H+
ATP + pyruvate
L-lactate + NAD+
Trong chẩn đoán bệnh
Xác định nồng độ cơ chất
Phương pháp động học
Xác định triglyceride
Chất béo được thủy phân bằng lipase(EC.3.1.1.3)
carboxylesterase (EC.3.1.1.1) tạo ra glycerol và sẽ được
phosphoryl hóa bởi glycerol kinase(EC.2.7.1.30), ADP
tạo thành sẽ tiếp tục được phosphoryl hóa đến ATP với
phosphoenolpyruvate và pyruvate kinase(EC.2.7.1.40),
cuối cùng pyruvate được hydrogen hóa bởi L–lactate
dehydrogenase (EC.1.1.1.27) và NADH giảm dần.
Trong chẩn đoán bệnh
Xác định hoạt tính của enzyme
Xác định hoạt tính của alkaline phosphatase
4-nitrophenylphosphate + H2O
phosphate + 4nitrophenolate
Ở pH tối ưu 9.8 sản phẩm sẽ phân tán và oot61c độ
phản ứng sẽ tăng theo độ hấp thụ ở bước sóng 405
nm
Xác định hoạt tính của creatine kinase
Creatine phosphate + ADP
createne + ATP
ATP tạo thành trong phản ứng này nhờ xúc tác của
enzyme creatin kinase
Trong chẩn đoán bệnh
Thực hành miễn dịch
Enzyme được sử dụng ở đây để xác định hỗn
hợp kháng nguyên-kháng thể, tạo thành
trong phản ứng miễn dịch .Ta có thể sử dụng
máy so màu quang điện , huỳnh quang để
xác định phản ứng.
Trong chữa bệnh và sản
xuất thuốc
Hiện nay, enzym được sử dụng chủ yếu chữa các
bệnh như sau:
Enzym như chất cho thêm vào cơ thể để chữa
bệnh kém tiêu hoá.
Enzym được sử dụng như chất làm sạch vết
thương và làm lành vết thương.
Enzym được sử dụng trong các phản ứng
miễn dịch.
Dùng enzyme làm thuốc ví dụ protease làm
thuốc tắc nghẽn tim mạch, tiêu mủ vết thương, làm
thông đường hô hấp, chống viêm, làmthuốc tăng
tiêu hóa protein, thành phần của các loại thuốc dùng
trong daliễu và mỹ phẩm…
Trong chữa bệnh và sản xuất
thuốc
Trong y học các protease cũng được dùng để
sản xuất môi trườngdinh dưỡng để nuôi cấy vi sinh
vật sản xuất ra kháng sinh, chất khángđộc… Ngoài
ra người ta c.n dùng enzyme protease để cô đặc và
tinh chếcác huyết thanh kháng độc để chữa bệnh.
Amylase được sử dụng phối hợp với
coenzyme A, cytocrom C,ATP, carboxylase để chế
thuốc điều trị bệnh tim mạch, bệnh thần kinh,phối
hợp với enzyme thủy phân để chữa bệnh thiếu
enzyme tiêu hóa
Trong chữa bệnh và sản xuất
thuốc
Phát hiện enzyme giúp điều trị bệnh Alzheimer
enzyme này là Uch-L1.
Các nhà khoa học Mỹ vừa phát
hiện một
enzyme có thể chữa lành các tế bào
não
bị bệnh Alzheimer –căn bệnh ăn
mòn trí
nhớ con người .Theo nhóm nghiên
cứu
não người bị tác động bởi bệnh này
có
khuynh hướng giảm Uch-L1
Trong chữa bệnh và sản xuất
thuốc
Phát hiện enzyme giúp điều trị bệnh Alzheimer
enzyme này là Uch-L1
Đặc biệt là enzyme này không tiêu
diệt các protein amyloid beta
bám ở não - được cho là nguyên
nhân gây ra bệnh Alzheimer - mà
làm cho nó trở nên bình thường
và không có hại cho trí nhớ.Theo
nhà nghiên cứu Ottavio Arancio,
điều nàyrất quan trọng bởi
protein amyloid beta giữ mộtvai
trò quan trọng trong cơ thể.
Trong chữa bệnh và sản xuất
thuốc
Nhận dạng enzym chống dị ứng nặng
Nồng độ của một enzym trong máu ảnh hưởng đến
tính nghiêm trọng của các phản ứng dị ứng.
Những người có nồng độ enzym acyl-hydrolase
PAF trong máu thấp bị phản ứng dị ứng nặng hơn so
với những người có nồng độ enzym này thấp hơn.
Phát hiện này có thể giúp điều chế những loại
thuốc chống dị ứng do thức ăn gây nguy cơ chết
người tiềm ẩn như đậu phộng, các loại hải sản, hay
một số phản ứng do thuốc hoặc vết chích côn trùng.
Ứng dụng trong phân tích
Sử dụng enzyme để phân tích, định
lượng các chất:
Ưu điểm : Có thể xác định các chất đặc biệt với hàm
lượng rất thấp và bị lẫn với các chất tương tự về mặt
hóa học,
Có thể phân tích các chất không bền, sử dụng
enzyme để phân tích có thể tiến hành ở những điều
kiện nhẹ nhàng về pH ( gần trung tính), nhiệt độ ( gần
nhiệt độ phòng).
Có thể sử dụng enzyme để định lượng cơ chất, coE,
các chất hoạt hóa, các chất kìm hãm enzyme
Ứng dụng trong phân tích
Sử dụng enzyme để phân tích, định lượng các
chất:
Những nguyên tắc chung khi sử dụng enzyme để
phân tích:
Nồng độ enzyme phải đủ cao.
Nồng độ cơ chất đủ thấp để đảm bảo phản ứng
tiến hành là pản ứng bậc một, chỉ phụ thuộc vào nồng
độ cơ chất cần xác định. Khi cần thiết phải thử với các
nồng độ cơ chất khác nhau để lựa chọn nồng độ thích
hợp đạt yêu cầu phân tích.
- Xem thêm -