作为工业生物技术的核心，酶催化技术被誉为工业可持续发展最有希望的技术。中国工程院院士欧阳平凯表示：生物催化和生物转化技术，将是我国生物化工行业实现生产方式变更，产品结构调整与清洁高效制造的有力保证。而近年来，随着手性技术和绿色化学的兴起，酶催化作为手性技术和绿色化学的一个重要组成部分，成为现代生物学和化学交叉领域里最活跃的研究领域之一，许多酶催化工艺已经用于手性药物，农药等精细化学品的生产中并且有稳步上升，快速发展的趋势。
酶催化具有自己独特的特点，酶催化剂反应条件温和，具有很高的区域选择性和立体选择性，并且反应大多数可在水中进行。随着制药工业对手性化合物的需求日益增长，和人类环保意识的增加酶催化工艺作为一种绿色的手性技术已成为目前化学制药领域中研究和应用的热点之一，近年来随着生物技术的发展及基因工程的应用，酶催化剂的性能得到了很大的提高，酶的生产成本也有了显著的降低，人们对酶催化剂也有了进一步的认识，对一些传统概念的认识也有了很大的改变，比如，过去人们认为酶催化只能在水溶液，室温下进行，但自从Klibanow在20世纪80年代早期发现酶可以再有机溶剂中催化有机反应以来，形成了一门新的研究领域——非水介质中的酶的催化反应，并在医药和精细化学品的生产中得到广泛的应用。又例如人们传统上认为酶的稳定性差，但这一说法目前看来并不全面，如键合到载体上的青霉素酰化酶在水解青霉素G转变6-氨基青霉素烷酸时，至少可用1000次以上。Klibanov 还发现有些酶甚至可以在100℃仍能进行催化反应，在某些溶媒如离子液体中，脂肪酶在50℃的活性半衰期为400小时，100℃时至少为60小时，最近有研究报道，脂肪酶在有机溶剂中温度喂120℃时仍能进行有效催化反应，在离子液体中和超临界二氧化碳中甚至可以达到150℃。说明在某些介质中有些酶有足够的稳定性。
经研究发现，许多活性小肽在机体内是以大分子形式合成，然后经降解和分泌行驶其功能的。某些天然蛋白质分子量很大，但其活性部位却很小，往往一段连续的小肽就能表现其活性。蛋白质酶解反应是改善蛋白质底物理化和功能特性的一种重要手段，其酶解底物活性多肽是治疗诸多疾病（如高血压、糖尿病、癌症、艾滋病等）的特效或潜在药物，在制药领域已经取得了广泛的应用。
在传统的制药工艺中，试用酶降解技术的以生化类药品为主。利用酶解方法，使原料蛋白质类前体降解，然后分离其中的活性片段，如脑蛋白水解物、肝水解肽、水解蛋白等，其水解产物中含有多种活性小肽，游离氨基酸等组分临床疗效确切。随着科学技术的不断发展，酶解工艺结合目前新的分离和检测技术，特别是以亲和色谱为基础的各种方法和仪器，可以从一组混合物中快速有效的发现、分离这些活性小肽，为新药开发提供一个全新的途径。
近年来，对于海洋生物的研究不断深入，人类开始向海洋生物索取功能蛋白和特殊活性物质，用以研制药物和开发功能食品。利用水产蛋白开发酶降解血压肽（如蛋白酶水解沙丁鱼），较普通化学合成降压药具有独特的优势、加之其明显的降压效果、近年来备受国际研究界的瞩目。海参蛋白经酶降解后可产生多种氨基酸与功能小肽，具有极高的药用价值。
酶工程的最初十年里，主要重点还是在发展固定化方法和载体上，探索其应用的可能性。第一代固定化生物催化剂的特征是单酶的固定化，发展了吸附、共价、交联和包埋等数十种固定化方法。现已有20多种利用单酶活力的固定化生物催化剂在世界上获得了工业上的应用。而在大多数生物化学产品中，生物化学的合成和转化必须依赖一连串酶反应，而且需要辅助因子NADPH和ATP的参与。早在70年代初就已经尝试过将催化顺序反应的几种酶共固定，发现物质转化的速度比溶液中的酶混合度高。70年代后期，辅酶的保持和再生又特别受到重视。ATP和NAD的大分子化可保持在半透膜内，往返于催化合成的酶与再生它们的酶之间。已知的酶有50％以上需要辅酶因子的存在参与酶促反应。ATP、FAD、NAD、PLP和PQQ的再生都可能通过固定化技术获得不同程度的解决，其中包括这些辅酶因子的固定化与其他酶促反应相偶联或对辅因进行化学装饰及利用这些辅因的类似物与衍生物等。而实验则发现固定化辅因及其衍生物对酶的活力具有良好作用。
据不完全统计，应用酶工程技术所产生的工业产值已达几百亿美元，已形成工业化规模的应用领域有:淀粉制糖工业、乳制品工业、其他食品与发酵工业、氨基酸工业。目前，固定化酶正日益成为工业应用方面的主力军，在化工医药、轻工食品、环境保护等领域将发挥巨大的作用。尤其在有机酸如柠檬酸、苹果酸、L-天冬氨酸、L-苯丙氨酸、L-色氨酸以及药物产品的生产方面都有可能应用酶工程技术进行规模化生产，从而极大程度地改变医药工业和发酵工业的生产方式。包括辅助因子再生系统在内的固定化多酶系统现正成为酶工程应用领域的主角。固定化基础工程菌、工程细胞以及固定化技术与连续生物反应器的巧妙结合，将导致整个发酵工业和化学合成工业的根本性变革。
而对于制药工业来讲，制药工业存在了五个特点。（1）高度的科学性，技术性。（2）生产分工细致、质量要求严格。（3）生产技术复杂、品种多、剂型多。（4）生产的比例性、连续性。（5）高投入、高产出、高效益。对于制药工业而言，随着科学技术的不断发展，早期的手工作坊方式的生产药物逐步被机械替代，制药生产企业中现代化的仪器、仪表、电子技术和自控设备得到了广泛的应用，无论是产品设计、工艺流程的确定，还是操作方法的选择，都有严格的要求，必须依据科学技术知识，采用现代化的设备，才能合理地组织生产，促进药品生产的发展。当然，这些条件也对酶催化技术在化学制药中提供了更加严峻的要求。而与此同时，为了追求更大的效益和更高的技术，科学家们也在努力进行科学研究实验，使酶催化技术能在化学制药中占据一个更加重要的地位。
药物的合成反应往往需要催化剂，很多都是在溶剂中完成的，而且在制剂生产中也常用到各种溶剂，催化剂或溶剂的绿色化对保护环境是非常重要的。酶是生物细胞中产生的有机催化体，利用酶催化反应来制备医药产品和中间体是清洁技术的重要领域。例如甾体激素的A环芳构化和C-10位上引入羟基，维生素C的两步微生物氧化等。今年来酶催化反应在改进氨基酸、半合成抗生素的生产工艺以及酶动力学拆分等方面取得了显著的进展。大量的化学反应在溶剂状态下进行，使用安全、无毒制剂，实现溶剂的循环使用是发展方向。
而对于我国而言，我国的化学制药工业已经向创新和改进生产工艺方向发展，这无疑也对酶催化技术在化学制药方面提出了更高的要求，1993年我国修改了专利法已经实施，2001年我国加入了WTO，这两件事对我国的医药工业局面产生了很大的影响，促使我国医药工业改变了长期以来化学药品以仿制为主的局面，促使我国医药科技与国际接轨，促进医药工业与国际合作，引进先进生产技术及专利产品，对于迅速提高我国制药工业的生产技术水平既带来了动力也带来了压力。针对我国化学药品生产所面临的新形势，首先在战略上要把化学药品研究从仿制为主转变到创新为主的轨道上来。创新新药的指导思想是以创新新药为重点，以与国际接轨为导向，以国际市场为目标，坚持高起点、高技术、高效益，实现药品系列化、规范化、产业化和国际化。
我国的化学制药技术及药物的生产与研制已经成为我国建设中的一个重要目标，而酶催化技术在化学制药中也占据了一个很重要的地位，我国的生命科学及化学领域的研究人员正在努力的对化学制药技术进行改进和提高，争取为我国的化学制药技术做出更大的贡献。酶催化制药技术作为制药技术中的重中之重，正受到全球各地更高的关注，它的发展也关系到中国制药技术，乃至中国经济的发展状况。
综上所述，酶催化已经成为有机合成和制药工业的重要手段。随着酶催化工程方面的发展以及可用酶的增加，将会有更多的工艺用于精细化学品和制药工业。酶催化仅仅是一个年轻德科学，发展空间巨大，其未来的发展前景也是无可限量的。下载本文
