Produktionsmethode von Coenzym Q10
June 05, 2024
Entwicklungsprozess
In den frühen 1980er Jahren erreichte Japan die Synthese und Produktion von Coenzym Q10 aus Solanesol aus Tabakblättern, was die Kosten für Coenzym Q10 erheblich verringerte. Dies spielte eine wichtige Rolle bei der Förderung der Anwendung, Popularisierung und Förderung von Coenzym Q10. Die semi -chemische Synthesemethode ist in der Technologie relativ ausgereift und hat die Industrialisierung erreicht. Die Produktkosten sind niedrig und der Preis mäßig. Obwohl Produkte, die unter Verwendung der semi -chemischen Synthese produziert wurden, preisliche Vorteile haben, gibt es im Vergleich zu Produkten, die unter Verwendung biologischer Extraktionsmethoden hergestellt werden, eine signifikante Nutzungslücke. Der Grund dafür ist, dass die biologische Extraktionsmethode natürliche und organische Produkte erzeugt Es ist schwierig, die pharmakologischen Wirkungen von Coenzym Q10 vollständig auszuüben. Die chemische Synthesemethode von Coenzym Q10 war schon immer ein heißes Thema der Forschung sowohl im Inland als auch international. In den letzten halben Jahrhundert erreichten die Industrieländer 1977 die Produktion von Coenzym Q10 durch mikrobielle Fermentation. In den letzten Jahren hat die mikrobielle Fermentationsextraktion erhebliche Fortschritte erzielt. Diese neue Bioengineering -Methode kombiniert die Vorteile des biologischen Extraktionsprozesses und des chemischen Syntheseprozesses und überwindet deren Nachteile. Daher ist es die vielversprechendste Methode für die Industrialisierung. Es gibt zwei Hauptanforderungen für die Erzielung der industriellen Produktion unter Verwendung der mikrobiellen Fermentationsextraktionsmethode: (1) qualitativ hochwertige genetisch modifizierte Stämme von Coenzym Q10 mit stabilen großflächigen Produktionsprozessen erfordern; (2) Technologie mit hochpräzisen Trennungsinstrumenten erfordern. Japan ist der früheste und wichtigste Produzent der Welt von Coenzym Q10. Laut Statistiken stammen 90% des Coenzyms Q10 weltweit aus Japan. Die beiden japanischen Unternehmen mit der höchsten Produktion von Coenzym Q10 sind Nissin Mehl und Concord Fermentation Co., Ltd. Zahlreiche Experten haben hauptsächlich aus zwei Aspekten Forschungen und Erkundungen durchgeführt: Eine besteht darin, Decaprenol -Gruppen auf der Elternverbindung einzuführen, und die andere besteht darin, zuerst kürzere Seitenketten auf der Elternverbindung einzuführen und dann die gewünschte langkette vorzustellen. 1959 haben R Ruegg et al. berichtete über die Synthese von Coenzym Q10 unter Verwendung der in Gleichung (1) gezeigten Route. Obwohl das Produkt erhalten wurde, betrug die Ausbeute nur 20%, und die Anwendung dieser Methode war begrenzt, da das aus Solanesol erhaltene Allylierungsreagenz eine Mischung aus CIS und Trans Isomeren ist, die getrennt werden müssen. 1972 haben Sato K. et al. berichtete über die Synthese von Coenzym Q10 unter Verwendung der in der Formel gezeigten Route. Im vierten Schritt der Reaktion wurde NI als Katalysator verwendet und die beiden phenolischen Hydroxylgruppen wurden geschützt, was in gewissem Maße die Kopplungsausbeute erhöhte (28%). Das Hauptproblem bei dieser Syntheseroute ist die Instabilität der Allyleinheit unter sauren Bedingungen, was es schwierig macht, die Doppelbindungskonfiguration aufrechtzuerhalten. 1979 haben Naruta Y. et al. berichtete über die partielle Umwandlung von Isopren in Stantan, die mit der starken Nucleophilie von Stantan mit Chinon reagiert wurde. Die Reaktion wurde unter Verwendung von BF3OET2 -Katalysator unter niedrigen Temperaturbedingungen (-78 bis -60 ℃) durchgeführt. Schließlich wurde ein Produkt mit zufriedenstellender geometrischer Konfiguration erhalten (E/Z = 85/15), die als Isopren -Stantan berechnete Ausbeute betrug jedoch nur 51%. Die Syntheseroute ist in Abbildung 3 dargestellt. Anschließend erweiterte Naruta Y. seine Methode auf die Synthese von VK1 und VK2. Aus den obigen Syntheserouten ist ersichtlich, dass diese Art von Methode mit der Verbindungsverbindung und der Verbindungsverbindung auf Polyisopren reagiert und die Ausbeute dieses Schlüsselschritts nicht sehr hoch ist. Daher kann diese Synthesestrategie nicht als ideal bezeichnet werden. Bereit 1978 verwendete Terao S. Coenzym Q7, um das Coenzym Q10 zu synthetisieren. Aufgrund der hohen Kosten für Rohstoff Coenzym Q7 hat diese Route jedoch einen geringen praktischen Wert. 1979 führte die Gruppe eine hochwirksame Synthese unter Verwendung der in der Formel gezeigten Route durch. Die in dieser Route verwendeten Rohstoffe waren kostengünstig und leicht zu erhalten, die Reaktionsbedingungen waren mild und die Seitenketten in Kombination mit der Elternverbindung mit hoher Ausbeute (90,9% verschwanden). Die Arzneimittelkonzentration in Lungen-, Herz-, Leber- und Nierengewebe von Ratten stieg 4 Stunden nach der Verabreichung an, und die Arzneimittelkonzentration in den Nebennieren-, Leber- und Magengeweben stieg 10 Stunden später an. Nach 7 Tagen Verabreichung nahm die Gesamtausbeute aufgrund der komplexen Schritte der Kettensynthese ab. 1982 haben Sato K et al. machte unterschiedliche Verbesserungen der obigen Route und der verwendeten Reagenzien, wie in Gleichung (5) gezeigt. Die Ausbeute des letzten Schritts erreichte 83%, und die geometrische Konfiguration der Doppelbindung war ebenfalls zufriedenstellend (E/Z = 100/0). Seit den 1970er Jahren führt China technologische Forschungsarbeiten zum Coenzym Q10 durch und baute schnell mehrere Produktionslinien mit biologischen Extraktionsmethoden auf, die hauptsächlich aus dem Schweinemyokard extrahierten. Inländische Unternehmen, die biologische Extraktionsprozesse verwenden, um Coenzym Q10 zu produzieren, umfassen hauptsächlich Peking Pharmaceutical Factory, Taizhou Biochemical Pharmaceutical Factory, Qingdao Biochemical Pharmaceutical Factory, Hangzhou Pharmacetical Fabricy, Zhhejiang, Zhioch -Fabrik, Zhiejiang -Fabrik Biochemische pharmazeutische Gejiu Fabrik, Taiyuan Biochemical Pharmaceutical Factory, Datong Biochemical Pharmaceutical Factory und mehr als zehn andere Unternehmen. Die Gesamtproduktionskapazität beträgt rund 600 kg. China ist ein großes, Tabakproduzierungsland der Welt, mit einer großen Menge an Abfall -Tabakblättern, die nicht für Zigaretten verwendet werden können, die nicht genutzt werden und Umweltverschmutzung und Ressourcenabfälle verursachen. Bereits Ende der 1970er Jahre begann China, die Extraktion von Solanesol aus Abfalltabakblättern zu erforschen und zu entwickeln. In den frühen neunziger Jahren investierte China viel Energie in die Erforschung neuer Coenzym Q10 -Prozesse und erzielte erfreuliche Ergebnisse. Das Institut für tabakchemische Technologieentwicklung und -forschung an der Henan University arbeitete mit der Shangqiu Tabakfeinchemie -Fabrik zusammen, um die Verwendung von Tabak gemeinsam zu erforschen und zu entwickeln, um Solanesol zu extrahieren. Basierend auf Jahren der Forschung wurde die Industrialisierung im Januar 1996 offiziell erreicht. Es kann 100 Tonnen Rohöl mit einem Gehalt von ≥ 15% und 20 Tonnen raffinierten Solanesol mit einem Gehalt von ≥ 75% pro Jahr produzieren, was eine gute Grundlage für die Grundlage für eine gute Grundlage für Die industrielle Produktion von Coenzym Q10 in China.
Fermentationsmethode
1977 wurde die Produktion von Coenzym Q10 durch rekombinantes mikrobielles Fermentationsmethode erreicht. Dieser Produktionsprozess gilt als der vielversprechendste synthetische Prozess, und in den letzten Jahren ist die mikrobielle Fermentation sowohl im Inland als auch international zu einem heißen Thema geworden. Rote polare haarige Bakterien, denitrifizierende polare haarige Bakterien, mikrozyclische Methan -Bakterien usw. sind die Hauptstämme, die Coenzym Q10 produzieren. Halbsynthetische Methode Das entwickelte semi-synthetische Prozess verwendet P-Methylphenol als Rohstoff, um Methyldimethoxybenzol durch Bromination, Etherifizierung und Oxidation zu erhalten, und kondensiert dann mit Solanesol, die aus Tabak- oder Kartoffelblättern extrahiert werden, um Coenzym Q10 zu erhalten. Der Schlüssel zu dieser Methode ist, wie Sie die Seitenketten mit dem Mutterring anschließen. Gesamtsynthesemethode
Der Gesamtsyntheseprozess zur Herstellung von Coenzym Q10, das 1988 von EEM und Kanan entwickelt wurde, ist die einzige erfolgreiche Gesamt -Synthese -Technologie, aber es gibt bestimmte Schwierigkeiten bei der Synthese linearer ungesättigter Seitenketten. Und die Synthesebedingungen sind hart und es gibt immer noch eine gewisse Distanz von der Industrialisierung. Biologische Extraktionsmethode
Die Ausbeute von Coenzym Q10 im Herstellungsprozess für Alkoholalkali -Saponifikation beträgt 61,2 mg/kg frisches Schweineherz, was in China ein häufig verwendetes Verfahren ist. In Gegenwart von Ethanol kann eine längere Saponifizierung zum Austausch von Methoxygruppen in Coenzym Q10- und Ethoxy -Gruppen in Ethanol führen, wodurch einzelne oder doppelte Ethoxy -Derivate erzeugt werden, um die Erzeugung dieser Verunreinigungen zu vermeiden. KOH kann anstelle von NaOH und Methanol zur Saponifizierung verwendet werden, aber es ist auch erforderlich, Pyrogallinsäure hinzuzufügen, ansonsten wird das Coenzym Q10 während des Saponifizierungsprozesses vollständig zerstört, wobei 5% bis 7% des Ausgangsmaterials ausmachen. Stickstoff kann während des Saponifizierungsprozesses eingeführt werden. Das Alkohol -Äther -Mischfeuer -Extraktionsmethode ähnelt dem Alkali -Saponifikationsprozess, mit der Ausnahme, dass die Saponifizierungsreaktion weggelassen wird. Die biologische Extraktionsmethode ist der älteste und grundlegendste Produktionsprozess der Welt und war für einen bestimmten Zeitraum die einzige Produktionsmethode für Coenzym Q10. Aufgrund des geringen Gehalts an Coenzym Q10 bei Tieren und Pflanzen, komplexen chemischen Komponenten und begrenzten Rohstoffquellen (hauptsächlich aus der frischen Tierleber) sind die Produktkosten hoch, die Preise sind teuer und groß an ein bestimmtes Ausmaß. Zellkulturmethode
Die Pflanzenzellkulturtechnologie ist eine Technik, die eine aseptische Behandlung eines bestimmten Teils eines Pflanzenkörpers beinhaltet, das sie auf ein künstliches Kulturmedium setzt, um die Zellproliferation zu fördern und sie dann nach Bedarf zu kultivieren. Verschiedene Teile von Pflanzen wie Wurzeln, Stielen, Blättern, Blüten, Früchten, Hymnern und Pollen können als Explantate dienen, um die Zellkultur zu initiieren. Die resultierenden dedifferenzierten Zellcluster werden als Kallusgewebe bezeichnet, und die Übertragung des Kallusgewebes in flüssiges Kulturmedium zur Kultivierung wird als Suspensionskultur bezeichnet.
Shaanxi Huike Botanical Development Co., Ltd. Ein integriertes Unternehmen, das sich auf natürliche Produkte, Produkte und Dienstleistungen für Pflanzenextrakte konzentriert. Wir konzentrieren uns hauptsächlich auf pharmazeutische, funktionelle Lebensmittel, gefriergetrocknetes Pulver, natürliche Pigment, Homologie der Medizin und Lebensmittel, Getränke, Getränke und andere Geschäftsdienstleistungen.
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2024-06-05
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