海因酶(HDTase)又稱乙內酰脲酶、二氫嘧啶酶,是一種可水解環(huán)酰胺鍵的酰胺水解酶。
海因酶根據催化底物的光學活性不同,分為D-型、L-型、DL-型三種,其中D-海因酶在醫(yī)藥、農業(yè)、工業(yè)等領域應用廣泛。D-海因酶一般為同源二聚體或四聚體,亞基由β結構域、筒狀結構域組成,其中β結構域與多聚體的形成有關,筒狀結構域是酶的催化區(qū)域,該區(qū)域(α/β)由300多個殘基構成。
海因酶是合成D-氨基酸(如D-對羥基苯甘氨酸、D-絲氨酸)、拉科酰胺中間體、普瑞巴林中間體等的關鍵酶之一。海因酶法是D-絲氨酸酶法合成之一,即以D,L-5-海因為起始原料,經D-海因酶水解為氨甲酰衍生物,再通過N-氨甲酰基-D-氨基酸酰氨水解酶的脫羧反應生成D-絲氨酸。
普瑞巴林是一種γ-氨基丁酸(GABA)受體拮抗劑,可用于治療帶狀皰疹后神經痛、糖尿病神經病變的神經痛、手術牙齒疼痛、癲癇及焦慮癥等。普瑞巴林原研為美國輝瑞,2010年在中國批準上市,目前已被納入第四批集采(膠囊劑),2024年我國公立醫(yī)療機構終端銷售額超5億元,生產企業(yè)包括齊魯制藥、華潤雙鶴、華海藥業(yè)、新華制藥、重慶賽維藥業(yè)等。
根據新思界產業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2030年中國海因酶(乙內酰脲酶)行業(yè)市場深度調研及發(fā)展前景預測報告》顯示,海因酶在生產D-氨基酸、普瑞巴林中間體等方面具有轉化率高、操作過程簡單、無需手性拆分等優(yōu)勢,隨著普瑞巴林仿制藥放量、D-氨基酸市場擴容,海因酶市場需求不斷釋放。
自報道以來,國內外海因酶相關研究文獻持續(xù)增加,我國相關研究單位及企業(yè)包括南京工業(yè)大學、中國藥科大學、山西大學生物技術研究所、浙江華海建誠藥業(yè)(華海藥業(yè)子公司)、浙江尚科生物醫(yī)藥、上海合全藥物等。
尚科生物已開發(fā)出用于普瑞巴林等原料藥制備的固定化海因酶,并實現了商業(yè)化;華海建誠藥業(yè)的技改項目已在相關網站公示,將建成年產314噸普瑞巴林海因酶、92噸加巴噴丁腈水解酶、400噸普瑞酸酐。
新思界
行業(yè)分析人士表示,海因酶能夠催化海因、5’取代海因及其衍生物,在醫(yī)藥、農業(yè)、工業(yè)等領域應用廣泛。生物酶是合成生物學產業(yè)核心,合成生物學是《“十四五”生物經濟發(fā)展規(guī)劃》明確支持的項目,在政策引導下,合成生物學正不斷走向實用化、產業(yè)化,海因酶作為綠色生物酶之一,市場前景廣闊。
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