Метод производства коэнзима Q10
June 05, 2024
Процесс развития
В начале 1980 -х годов Япония достигла синтеза и производства коэнзимов Q10 из соланзола, извлеченного из листьев табака, что значительно снизило стоимость коэнзимента Q10. Это сыграло важную роль в содействии применению, популяризации и продвижению Coenzyme Q10. Метод полухимического синтеза является относительно зрелым по технологиям и достиг индустриализации. Стоимость продукта низкая, а цена умеренная. Тем не менее, хотя продукты, производимые с использованием полухимического синтеза, имеют ценовые преимущества, существует значительный пробел в использовании по сравнению с продуктами, производимыми с использованием методов биологической экстракции. Причина в том, что метод биологической экстракции производит натуральные и органические продукты, которые легко поглощаются и трансформируются человеческим организмом, в то время как метод химического синтеза производит искусственно синтезируемые органические продукты с чрезвычайно плохой биологической активностью, которые нелегко поглощать человеческим организмом и организмом и организмом и организмом и организмом и организмом и организмом и организованным человеческим организмом и организмом. Трудно полностью оказывать фармакологические эффекты коэнзима Q10. Метод химического синтеза Coenzyme Q10 всегда был горячей темой исследований как внутри страны, так и на международном уровне. За последние полвека развитые страны достигли производства коэнзима Q10 за счет микробной ферментации в 1977 году. В последние годы экстракция микробной ферментации добилась значительного прогресса. Этот новый метод биоинженерии сочетает в себе преимущества процесса биологической экстракции и процесса химического синтеза и преодолевает их недостатки. Следовательно, это наиболее многообещающий метод индустриализации. Существует два основных требования к достижению промышленного производства с использованием метода извлечения микробной ферментации: (1) требуют высококачественных генетически модифицированных штаммов Coenzyme Q10 со стабильными крупномасштабными производственными процессами; (2) Требовать технологии с приборами с высоким разрешением. Япония является самым ранним и самым важным производителем Coenzyme Q10. Согласно статистике, 90% Coenzyme Q10 Worldwide поступает из Японии. Две японские компании с самым высоким производством Coenzyme Q10 - это Nissin Flour and Concord Fermation Co., Ltd. Многочисленные эксперты провели исследование и исследование в основном из двух аспектов: один из них заключается в том, чтобы ввести группы декапренолов в родительском соединении, а другой - сначала ввести более короткие боковые цепи в родительском соединении, а затем ввести желаемую длинную цепь. В 1959 году R Ruegg et al. сообщил о синтезе коэнзима Q10 с использованием маршрута, показанного в уравнении (1). Несмотря на то, что продукт был получен, выход составлял всего 20%, и применение этого метода было ограничено из -за того, что реагент аллилирования, полученный из солянзола, представляет собой смесь цис и транс -изомеров, которые необходимо разделить. В 1972 году Sato K. et al. сообщил о синтезе коэнзима Q10 с использованием маршрута, показанного в формуле. На четвертом этапе реакции Ni использовали в качестве катализатора, и две фенольные гидроксильные группы были защищены, которые в некоторой степени увеличивали выход связи (28%). Основной проблемой с этим маршрутом синтеза является нестабильность аллильной части в кислотных условиях, что затрудняет поддержание конфигурации двойной связи. В 1979 году Нарута Ю. и соавт. сообщили о частичном превращении изопрена в Stantane, который реагировал с хиноном с использованием сильной нуклеофильности Stantane. Реакцию проводили с использованием катализатора BF3OET2 в условиях низкой температуры (от -78 до -60 ℃). Наконец, был получен продукт с удовлетворительной геометрической конфигурацией (e/z = 85/15), но выход, рассчитанная как изопрен -стентан, составлял всего 51%. Маршрут синтеза показан на рисунке 3. Впоследствии Нарута Й. расширил свой метод на синтез VK1 и VK2. Из приведенных выше маршрутов синтеза можно видеть, что этот тип метода реагирует с родительским соединением и соединением на основе полиизопрена, и выход этого стадия ключа не очень высок. Поэтому нельзя сказать, что эта стратегия синтеза является идеальной. Еще в 1978 году Terao S. использовал коэнзим Q7 для синтеза коэнзима Q10. Однако из -за высокой стоимости сырья Coenzyme Q7 этот маршрут имеет мало практической ценности. В 1979 году группа провела высокоэффективный синтез, используя маршрут, показанный в формуле. Сырье, используемое на этом маршруте, было недорогим и простым в получении, условия реакции были мягкими, а боковые цепи в сочетании с родительским соединением с высоким выходом (90,9% исчезли). Концентрация препарата в тканях легких, сердца, печени и почек у крыс увеличилась через 4 часа после введения, а концентрация препарата в надпочечниках, печени и тканях желудка увеличилась через 10 часов. После 7 дней введения общий выход снизился из -за стадий синтеза сложной цепи. В 1982 году Sato K et al. Сделано различные степени улучшения к вышеуказанному маршруту и используемым реагентам, как показано в уравнении (5). Выход окончательного шага достиг 83%, и геометрическая конфигурация двойной связи также была удовлетворительной (e/z = 100/0). С 1970 -х годов Китай проводит технологические исследования коэнзима Q10 и быстро построил несколько производственных линий с использованием методов биологической экстракции, в основном экстрагируя из миокарда свиньи. Домашние компании, которые используют процессы биологической экстракции для производства коэнзима Q10, в основном включают в себя Пекинную фармацевтическую фабрику, биохимическую фармацевтическую фабрику Циндао, фабрика, фармацевтическая фабрика Фармацевтическая фабрика, биохимическая фармацевтическая деятельность Gejiu Фабрика, Тайюанская биохимическая фармацевтическая фабрика, биохимическая фармацевтическая фабрика Датунга и более десяти других предприятий. Общая производственная мощность составляет около 600 кг. Китай является крупной страной, производящей табак в мире, с большим количеством отходов листьев табака, которые нельзя использовать для сигарет, которые не используются и вызывают загрязнение окружающей среды и отходы ресурсов. Еще в конце 1970 -х годов Китай начал исследовать и разрабатывать добычу солянесола из отходов листьев табака. В начале 1990 -х Китай инвестировал много энергии в исследования новых процессов Q10 Coenzyme и достиг удовлетворительных результатов. Институт развития и исследований химических технологий табака и исследований в Университете Хэнана сотрудничал с табаком Shangqiu Tobacco Fine Hemical Factory для совместного исследования и разработки использования табака для экстракции соланесола. Основываясь на многолетних исследованиях, индустриализация была официально достигнута в январе 1996 года. Она может производить 100 тонн грубого соланесола с содержанием ≥ 15% и 20 тонн изысканного солянзола с содержанием ≥ 75% в год, закладывая хорошую основу для Промышленное производство Coenzyme Q10 в Китае.
Метод ферментации
В 1977 году была достигнута производство коэнзима Q10 методом рекомбинантной микробной ферментации. Этот производственный процесс считается наиболее перспективным синтетическим процессом, и в последние годы микробная ферментация стала горячей темой для развития как внутри страны, так и на международном уровне. Красные полярные волосатые бактерии, денитрифицирующие полярные волосатые бактерии, метановые микроциклические бактерии и т. Д. - основные штаммы, продуцирующие коэнзимент Q10. Полу синтетического метода Разработанный полу-синтетический процесс использует p-метилфенол в качестве сырья для получения метилдиметоксибензола посредством бромирования, эфирификации и окисления, а затем конденсируется соланзолом, экстрагированным из листьев табака или картофеля для получения коэнзимента Q10. Ключом к этому методу является то, как подключить боковые цепи к материнскому кольцу. Метод общего синтеза
Общий процесс синтеза для производства коэнзимента Q10, разработанный EEM и Kanan в 1988 году, является единственной успешной технологией общего синтеза, но существуют определенные трудности в синтезировании линейных ненасыщенных боковых цепей. И условия синтеза резкие, и все еще есть определенное расстояние от индустриализации. Биологический метод извлечения
Выход коэнзима Q10 в процессе производства опонирования алкоголя составляет 61,2 мг/кг свежей свиньи, которое является обычно используемым процессом в Китае. В присутствии этанола длительная опонификация может привести к обмену метоксивыми группами в коэнзимах Q10 и этокси -группах в этаноле, генерируя отдельные или двойные производные этокси, чтобы избежать генерации этих примесей. KOH может быть использован вместо NaOH и метанола для опонирования, но также необходимо добавить пирогаллическую кислоту, в противном случае коэнзим Q10 будет полностью разрушен во время процесса омывания, составляя 5% -7% начального материала. Азот может быть введен в ходе процесса опонирования. Метод смешанной экстракции спиртового эфира похож на процесс производства опонификации спиртовой щелочи, за исключением того, что реакция омыкания опущена. Метод биологической экстракции является самым старым и самым основным производственным процессом в мире и является единственным методом производства для кофермента Q10 в течение определенного периода времени. Однако из-за низкого содержания коэнзимента Q10 у животных и растений, сложных химических компонентов и ограниченных источников сырья (в основном извлеченных из свежих животных печени), затраты на продукт высоки, цены дорогие, а крупномасштабное производство ограничено определенная степень. Метод клеточной культуры
Технология культивирования растительных клеток - это метод, которая включает в себя асептическую обработку определенной части растения, размещение ее на искусственной культуральной среде, чтобы способствовать пролиферации клеток, а затем выращивать ее по мере необходимости. Различные части растений, такие как корни, стебли, листья, цветы, фрукты, пыльники и пыльца, могут служить эксплантами для инициирования клеточной культуры. Полученные дедифференцированные клеточные кластеры называются тканью каллуса, а перенос ткани мозоли в жидкую культуральную среду для культивирования называется культурой суспензии.
Shaanxi Huike Botanical Development Co., Ltd. Интегрированное предприятие, которое сосредоточено на натуральных продуктах, продуктах и услугах, связанных с растительным экстрактом. и другие бизнес -услуги.
Для получения дополнительной информации об инулине, пожалуйста, свяжитесь с нами!
Электронная почта: marketing@huikes.com
2024-06-05
Shaanxi Huike Botanical Development Co., Ltd.
