طريقة إنتاج أنزيم Q10
June 05, 2024
عمليات التطوير
في أوائل الثمانينيات من القرن الماضي ، حققت اليابان تخليق وإنتاج أنزيم Q10 من Solanesol المستخرجة من أوراق التبغ ، مما قلل بشكل كبير من تكلفة أنزيم coenme Q10. لعب هذا دورًا مهمًا في تعزيز التطبيق والتعميم والترويج للإنزيم Q10. طريقة التوليف الكيميائي شبه ناضجة نسبيًا في التكنولوجيا وحققت التصنيع. تكلفة المنتج منخفضة والسعر معتدل. ومع ذلك ، على الرغم من أن المنتجات المنتجة باستخدام تخليق شبه كيميائي لها مزايا في الأسعار ، إلا أن هناك فجوة كبيرة في الاستخدام مقارنة بالمنتجات المنتجة باستخدام طرق الاستخراج البيولوجية. والسبب هو أن طريقة الاستخراج البيولوجي تنتج منتجات طبيعية وعضوية يمكن امتصاصها وتحويلها بسهولة بواسطة جسم الإنسان ، في حين أن طريقة التوليف الكيميائي تنتج منتجات عضوية مصطنعة بشكل مصطنع مع نشاط بيولوجي ضعيف للغاية ، والتي لا تمتصها بسهولة من قبل جسم الإنسان و من الصعب ممارسة التأثيرات الدوائية للإنزيم Q10 بالكامل. لطالما كانت طريقة التوليف الكيميائي لـ Coennzyme Q10 موضوعًا ساخنًا للبحث محليًا ودوليًا. في نصف القرن الماضي ، حققت البلدان المتقدمة إنتاج الإنزيم Q10 من خلال التخمير الميكروبي في عام 1977. في السنوات الأخيرة ، حقق استخراج التخمير الميكروبي تقدمًا كبيرًا. تجمع طريقة الهندسة الحيوية الجديدة هذه بين مزايا عملية الاستخراج البيولوجية وعملية التوليف الكيميائي ، وتتغلب على عيوبها. لذلك ، إنها الطريقة الأكثر واعدة للتصنيع. هناك متطلبات رئيسية لتحقيق الإنتاج الصناعي باستخدام طريقة استخراج التخمير الميكروبي: (1) تتطلب سلالات عالية الجودة المعدلة وراثيا من أنزيم Q10 مع عمليات إنتاج واسعة النطاق مستقرة ؛ (2) طلب التكنولوجيا مع أدوات فصل عالية الدقة. اليابان هي أقدم وأهم منتج في العالم للإنزيم Q10. وفقًا للإحصاءات ، يأتي 90 ٪ من الإنزيم Q10 Worldwide من اليابان. الشركتان اليابانيتان ولديهما أعلى إنتاج من الإنزيم Q10 هما Nissin Flour and Concord Fermentation Co. ، Ltd. أجرى العديد من الخبراء أبحاثًا واستكشافًا بشكل رئيسي من جانبين: أحدهما هو تقديم مجموعات Decaprenol على المركب الأصل ، والآخر هو تقديم سلاسل جانبية أقصر على المركب الأصل ، ثم تقديم السلسلة الطويلة المطلوبة. في عام 1959 ، R Ruegg et al. ذكرت توليف أنزيم Q10 باستخدام المسار الموضح في المعادلة (1). على الرغم من الحصول على المنتج ، إلا أن العائد كان 20 ٪ فقط ، وكان تطبيق هذه الطريقة محدودًا بسبب حقيقة أن كاشف الأليسان الذي تم الحصول عليه من Solanesol هو مزيج من رابطة الدول المستقلة والأيزومرات العابرة التي تحتاج إلى فصل. في عام 1972 ، ساتو ك. وآخرون. ذكرت توليف أنزيم Q10 باستخدام المسار الموضح في الصيغة. في الخطوة الرابعة من التفاعل ، تم استخدام Ni كحافز وتم حماية مجموعتي الهيدروكسيل الفينوليين ، مما زاد إلى حد ما من عائد الاقتران (28 ٪). المشكلة الرئيسية في مسار التوليف هذا هي عدم استقرار شحنة الأليل في ظل الظروف الحمضية ، مما يجعل من الصعب الحفاظ على تكوين الرابطة المزدوجة. في عام 1979 ، ناروتا ي. وآخرون. ذكرت التحويل الجزئي للإيزوبرين إلى ستانتان ، الذي كان رد فعله مع الكينون باستخدام نوى القوية من ستانتان. تم إجراء التفاعل باستخدام محفز BF3OET2 في ظل ظروف درجة حرارة منخفضة (-78 إلى -60 ℃). أخيرًا ، تم الحصول على منتج له تكوين هندسي مرضي (E/Z = 85/15) ، ولكن كان العائد المحسوب كستانتان الإيزوبرين كان 51 ٪ فقط. يظهر في الشكل 3. مسار التوليف في وقت لاحق ، مدد Naruta Y. طريقته إلى تخليق VK1 و VK2. من طرق التوليف أعلاه ، يمكن ملاحظة أن هذا النوع من الأسلوب يتفاعل مع المركب الأصل والمركب القائم على البوليسوبرين ، وأن محصول هذه الخطوة الرئيسية ليست عالية جدًا. لذلك ، لا يمكن القول إن استراتيجية التوليف هذه مثالية. في وقت مبكر من عام 1978 ، استخدم Terao S. أنزيم Q7 لتوليف أنزيم Q10. ومع ذلك ، بسبب ارتفاع تكلفة المواد الخام Q7 ، فإن هذا الطريق له قيمة عملية ضئيلة. في عام 1979 ، نفذت المجموعة تخليقًا فعالًا للغاية باستخدام المسار الموضح في الصيغة. كانت المواد الخام المستخدمة في هذا الطريق غير مكلفة وسهلة الحصول عليها ، وكانت ظروف التفاعل معتدلة ، والسلاسل الجانبية مع المركب الأصل مع عائد مرتفع (اختفت 90.9 ٪). زاد تركيز الدواء في أنسجة الرئة والقلب والكبد والكلى من الفئران بعد 4 ساعات من الإدارة ، وزاد تركيز المخدرات في الغدة الكظرية والكبد والمعدة بعد 10 ساعات. بعد 7 أيام من الإدارة ، انخفض العائد الكلي بسبب خطوات توليف السلسلة المعقدة. في عام 1982 ، Sato K et al. جعل درجات متفاوتة من التحسينات على المسار أعلاه والكواشف المستخدمة ، كما هو موضح في المعادلة (5). وصلت العائد للخطوة النهائية إلى 83 ٪ ، وكان التكوين الهندسي للسند المزدوج مرضيًا أيضًا (E/Z = 100/0). منذ سبعينيات القرن العشرين ، كانت الصين تجري أبحاثًا تكنولوجية حول الإنزيم Q10 وبناء العديد من خطوط الإنتاج بسرعة باستخدام طرق الاستخراج البيولوجية ، وذلك بشكل رئيسي من عضلة القلب الخنزير. الشركات المحلية التي تستخدم عمليات الاستخراج البيولوجي لإنتاج الإنزيم Q10 بشكل أساسي مصنع الأدوية بكين ، مصنع صيدلاني كيميائي ، مصنع صيدلاني ، صيدلاني ، صيدلاني. Gejiu الأدوية الكيميائية الحيوية المصنع ، مصنع الأدوية الكيميائي الحيوي الحيوي ، مصنع صيدلاني بيوكيميائي داتونغ ، وأكثر من عشر مؤسسات أخرى. إجمالي السعة الإنتاجية حوالي 600 كجم. الصين هي دولة رئيسية لإنتاج التبغ في العالم ، مع وجود كمية كبيرة من أوراق التبغ النفايات التي لا يمكن استخدامها في السجائر ، والتي لا تستخدم وتسبب التلوث البيئي ونفايات الموارد. في وقت مبكر من أواخر سبعينيات القرن الماضي ، بدأت الصين في البحث وتطوير استخراج Solanesol من أوراق التبغ النفايات. في أوائل التسعينيات ، استثمرت الصين الكثير من الطاقة في البحث عن عمليات أنزيم Q10 الجديدة وحققت نتائج مرضية. تعاون معهد تطوير وبحوث التكنولوجيا الكيميائية للتبغ في جامعة هنان مع مصنع Shangqiu Tobacco Fine Chemical للبحث بشكل مشترك وتطوير استخدام التبغ لاستخراج Solanesol. استنادًا إلى سنوات من البحث ، تم تحقيق التصنيع رسميًا في يناير 1996. يمكن أن ينتج 100 طن من Solanesol الخام مع محتوى ≥ 15 ٪ و 20 طن من solanesol المكررة مع محتوى ≥ 75 ٪ في السنة ، وضع أساس جيد ل الإنتاج الصناعي للإنزيم Q10 في الصين.
طريقة التخمير
في عام 1977 ، تم تحقيق إنتاج Coennzyme Q10 بواسطة طريقة التخمير الميكروبية المؤتلف. تعتبر عملية الإنتاج هذه العملية الاصطناعية الواعدة ، وفي السنوات الأخيرة ، أصبح التخمير الميكروبي موضوعًا ساخنًا للتنمية محليًا ودوليًا. البكتيريا ذات الشعر الحمراء القطبية ، البكتيريا المشعر القطبية ، والبكتيريا الميثان الدقيقة ، وما إلى ذلك هي السلالات الرئيسية التي تنتج أنزيم Q10. طريقة شبه تركيبية تستخدم العملية شبه الاصطناعية المتقدمة P-methylphenol كمواد خام للحصول على ميثيلميثوكسيتينزين من خلال البروم ، وإثارة الأثرية ، والأكسدة ، ثم يتكثف مع سولانيسول المستخرجة من التبغ أو أوراق البطاطا للحصول على أنزيم coend Q10. مفتاح هذه الطريقة هو كيفية توصيل السلاسل الجانبية بحلقة الأم. طريقة التوليف الكلي
تعتبر عملية التوليف الكلية لإنتاج أنزيم Q10 الذي طورته EEM و Kanan في عام 1988 هي تقنية التوليف الكلية الناجحة الوحيدة ، ولكن هناك بعض الصعوبات في تجميع السلاسل الجانبية الخطية غير المشبعة. وظروف التوليف قاسية ، ولا تزال هناك مسافة معينة من التصنيع. طريقة الاستخراج البيولوجي
العائد من الإنزيم Q10 في عملية تصنيع الكحول القلوي هو 61.2mg/kg القلب الطازج ، وهي عملية شائعة الاستخدام في الصين. في وجود الإيثانول ، قد يؤدي التثبيت المطول إلى تبادل مجموعات الميثوكسي في أنزيم Q10 ومجموعات الإيثوكسي في الإيثانول ، مما يولد مشتقات إيثوكسي واحدة أو مزدوجة لتجنب توليد هذه الشوائب. يمكن استخدام KOH بدلاً من NaOH و Methanol من أجل saponification ، ولكن من الضروري أيضًا إضافة حمض البيروجاليك ، وإلا سيتم تدمير أنزيم Q10 بالكامل أثناء عملية التغلب ، حيث تمثل 5 ٪ -7 ٪ من المواد البدء. يمكن إدخال النيتروجين أثناء عملية التغلب. تشبه طريقة استخراج الكحول المختلط الأثير عملية تصنيع الكحول القلوي ، باستثناء أن تفاعل saponification قد تم حذفه. طريقة الاستخراج البيولوجي هي أقدم وأبنى عملية إنتاج في العالم ، وكانت طريقة الإنتاج الوحيدة لـ Coennzyme Q10 لفترة من الزمن. ومع ذلك ، نظرًا لانخفاض محتوى الإنزيم Q10 في الحيوانات والنباتات ، والمكونات الكيميائية المعقدة ، ومصادر المواد الخام المحدودة (المستخرجة بشكل رئيسي من الكبد الحيوانات الطازجة) ، تكون تكاليف المنتج مرتفعة ، والأسعار باهظة الثمن ، وتقتصر الإنتاج على نطاق واسع على إلى حد ما. طريقة ثقافة الخلية
تقنية ثقافة الخلايا النباتية هي تقنية تتضمن علاجًا معقمًا لجزء معين من جسم نباتي ، ووضعها على وسيط ثقافة اصطناعية لتعزيز تكاثر الخلايا ، ثم زراعته حسب الحاجة. يمكن أن تكون أجزاء مختلفة من النباتات ، مثل الجذور ، والسيقان ، والأوراق ، والزهور ، والفواكه ، والفواكه ، وحبوب اللقاح ، بمثابة استكشاف لبدء ثقافة الخلية. وتسمى مجموعات الخلايا الناتجة الناتجة عن الأنسجة الكالس ، ونقل أنسجة الكالس إلى وسط الثقافة السائلة للزراعة يسمى ثقافة التعليق.
شركة Shaanxi Huike Botanical Development Co. ، Ltd. مؤسسة متكاملة تركز على المنتجات الطبيعية ، والمنتجات والخدمات ذات الصلة بالمستخلص النباتي. نركز بشكل رئيسي على الأدوية والغذاء الوظيفي ومسحوق التجميد والتجميد والصباغ الطبيعي وتماثل الطب والطعام والمشروبات وغيرها من خدمات الأعمال.
لمزيد من المعلومات حول الأنسولين ، يرجى الاتصال بنا!
البريد الإلكتروني: marketing@huikes.com
2024-06-05
شركة Shaanxi Huike Botanical Development ، Ltd.
