首頁資訊左旋肉堿技術(shù)工藝發(fā)展趨勢分析（左旋肉堿項目市場投資可行性研究報告

左旋肉堿技術(shù)工藝發(fā)展趨勢分析（左旋肉堿項目市場投資可行性研究報告

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月17日 08:57

左旋肉堿技術(shù)工藝發(fā)展趨勢分析（左旋肉堿項目市場投資可行性研究報告-節(jié)選）

第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

L-肉堿的體外生產(chǎn)包括提取法、合成法、微生物發(fā)酵法與酶轉(zhuǎn)化法4種。其中酶轉(zhuǎn)化法又可分為DL肉堿衍生物的酶法拆分、β-脫氫肉堿的酶法轉(zhuǎn)化、反式巴豆堿的酶法水解與γ-丁酰甜菜堿的酶法羥化4種。

制備方法評價分析：

1、直接提取法得到的左旋肉堿的絕對量少，并且因有結(jié)構(gòu)類似物的存在而難以分離，提取純化較繁鎖，得率低，不適合工業(yè)化生產(chǎn)，經(jīng)濟性不合理。

2、生物合成法嚴格限制在肝、腎組織，還需煙酸、維生素C、維生素B6、Fe2+的參與，其中維生素C對肉堿的合成速度影響最大。合成-分子賴氨酸和三分子蛋氨酸，賴氨酸提供碳鏈和氮原子，蛋氨酸提供甲基。肌肉組織中肉堿含量雖然高，但要依賴來自肝、腎的血液輸送。

3、工業(yè)上常采用以還氧氯丙烷為起始原料的化學(xué)合成法，可在反應(yīng)的不同步驟中進行化學(xué)拆分或反應(yīng)前加人手性試劑進行不對稱誘導(dǎo)得到左旋肉堿。該法簡便，原料廉價，收率較好，但必須解決NaCN等造成的污染。

4、化學(xué)拆分法避開了有毒的氰化物和氯化汞，且無需離子交換樹脂，操作安全，簡便;生物拆分法盡管純度很高，但得率太低;通過消旋處理得到的右旋肉堿在以前是作為廢物處理的經(jīng)過一系列反應(yīng)得到左旋肉堿，這對于廢物利用、降低成本以及環(huán)境保護都有很重要的意義。

5、微生物發(fā)酵法生產(chǎn)肉堿水平較低，如液體發(fā)酵法一般含肉堿0.3~0.4mg/g干菌體。另外，由于菌種篩選較復(fù)雜，許多研究仍停留在實驗室水平。

6、從脫氫肉堿出發(fā)的肉堿衍生物轉(zhuǎn)變法必須利用昂貴的輔酶NADH，只適于實驗室操作從巴豆甜菜堿出發(fā)的肉堿衍生物轉(zhuǎn)變法利用拆分廢物作原料，降低了成本，潛力較大;從γ-丁基甜菜堿出發(fā)的肉堿衍生物轉(zhuǎn)變法盡管轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)量都很高，但由于成本昂貴限制了工業(yè)化的生產(chǎn)規(guī)模。

7、通過基因重組技術(shù)生產(chǎn)左旋肉堿尚處于試驗階段，由于此法潛在的優(yōu)越性，將是今后的研究熱點。

第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點或流程

一、肉堿在體內(nèi)的合成過程

L-Lys和L-Met在體內(nèi)合成L-肉堿最初是在20世紀70年代被發(fā)現(xiàn)的。從此研究者們揭示了這種氨基酸衍生物在動物健康和疾病中起著極其重要的作用（Tanphaichitr等,1971）。肝臟和腎臟是合成L-肉堿的主要合成部位，只有肝臟、腎臟和大腦包含全部過程所需要的酶。L-肉堿是由Lys、Met、三種維生素（煙酸、抗壞血酸、VB6）、二價鐵離子和酶的參與下合成的，Lys提供C架（HorneandBroquist,1973;Tanphaichitr等,1973），4個N甲基則來自于Met（Tanphaichitr等,1971），Lys和Met之比為1：3.合成過程見下圖。合成后可直接被組織細胞吸收利用或轉(zhuǎn)供給其它組織細胞。

L-肉堿的合成路徑

二、制備方法

1、直接提取法

早期的左旋肉堿是從肉浸膏中分離出來的，典型的方法是Carter等1952年用4508牛肉浸膏提取0.6g純晶肉堿。近年仍有關(guān)于從牛肉或牛乳處理液中提取左旋肉堿的專利報道。

2、生物合成法

L-肉堿的生物合成始于賴氨酸和蛋氨酸。首先是富含賴氨酸的蛋白質(zhì)在蛋白質(zhì)甲基化酶的催化下，由ti-腺昔蛋氨酸供給甲基將多膚鏈中的賴氨酸轉(zhuǎn)化為E一三甲基賴氨酸，隨后通過體內(nèi)蛋白酶水解生成三甲基賴氨酸，再通過四步酶促反應(yīng)合成L-肉堿。

3、化學(xué)合成法

1）以環(huán)氧氯丙烷為起始原料

2）以氯乙酞乙酸乙醋為起始原料

3）以甘露糖醇為起始原料

4、消旋體拆分法

化學(xué)合成消旋肉堿雖已完全工業(yè)化，但由于不能將L-型和有負作用的D-型分開，一般禁止使用。如果將消旋肉堿(DL-肉堿)乙酞化再光學(xué)拆分，可得到較高光學(xué)純度的左旋肉堿。

1）化學(xué)拆分

美國專利3151149使用D-(+)一樟腦-10-磺酸對DL-肉堿進行拆分，但要使用AgN03除去(Ag+C1-，成本高，收率低(<50%)，純度低存在)，生產(chǎn)條件苛刻(A邪I見光使容器變黑)。李全等人研究了左旋肉堿鹽酸鹽的新合成法，以氯乙酸乙醋為原料，經(jīng)格氏反應(yīng)、還原、錢化、水解及拆分反應(yīng)，合成了產(chǎn)物(3302.

2）生物拆分

利用微生物專一降解右旋肉堿的能力生產(chǎn)左旋肉堿。Charles多次試驗選育出降解右旋肉堿有特效的菌株，經(jīng)259C,44h的培養(yǎng)，右旋肉堿全部消失，左旋肉堿剩下38%03。

3）酶法拆分

將DL-肉堿酞化，制成酞胺、乙酞肉堿等再篩選動物微生物中存在的醋酶、酞胺酶等進行生物轉(zhuǎn)化。中山清等報道用假單抱菌的酞胺酶光學(xué)拆分DL-構(gòu)型的消旋肉堿，以制備得到光學(xué)純度為99%的左旋肉堿。

4）右旋肉堿的再利用

消旋所得的右旋肉堿以前是作廢物處理的Giannessi從右旋肉堿出發(fā)，經(jīng)酞化、酸水解、內(nèi)醋化、水解，再通過離子交換柱，加上McS02C1然后在NatC03水溶液中攪拌可得到左旋肉堿。

5、微生物發(fā)酵法

細菌、放線菌、酵母菌和霉菌等許多微生物中都有能水解合成L-肉堿的菌株。利用液體深層培養(yǎng)或固體發(fā)酵，篩選優(yōu)良菌株，可生產(chǎn)左旋肉堿。瑞士龍沙公司已將微生物發(fā)酵法工業(yè)化生產(chǎn)左旋肉堿酒石酸。

6、肉堿衍生化法

1）從脫氫肉堿出發(fā)

在由40單位的肉堿脫氫酶、NAD;2mM、甲酸脫氫酶40單位、HC02NH4150mM,磷酸50mM(pH7.5),氯霉素6mg/50mL組成的混合液中勻速加人脫氫肉堿鹽酸鹽0.8M、甲酸0.8M。加完后，調(diào)節(jié)溫度至3090，加人2MNHo0H，調(diào)pH7.0。經(jīng)過70h，獲得10.3g左旋肉堿，收率96%。

2）從巴豆甜菜堿出發(fā)

巴豆甜菜堿是生物合成L-肉堿的前體。江蘇省微生物研究所用此法酶轉(zhuǎn)化產(chǎn)L-肉堿5g/L，轉(zhuǎn)化率40%。

7、基因重組技術(shù)法

在傳統(tǒng)發(fā)酵基礎(chǔ)上，通過基因重組技術(shù)得到高轉(zhuǎn)化率的微生物菌株，生產(chǎn)左旋肉堿。1995年Eichler將大腸桿菌中CaiD.CaiE基因克隆，并獲得轉(zhuǎn)基因工程菌E.colik38，使其肉堿消旋酶的含量及活性顯著提高，可用于將DL一肉堿轉(zhuǎn)化為L一肉堿。

三、主要裝置

工業(yè)上常采用以還氧氯丙烷為起始原料的化學(xué)合成法，可在反應(yīng)的不同步驟中進行化學(xué)拆分或反應(yīng)前加人手性試劑進行不對稱誘導(dǎo)得到左旋肉堿。該法簡便，原料廉價，收率較好，但必須解決NaCN等造成的污染。

左旋肉堿生產(chǎn)設(shè)備

四、制備方法評價

(1)直接提取法得到的左旋肉堿的絕對量少，并且因有結(jié)構(gòu)類似物的存在而難以分離。提取純化較繁鎖，得率低，不適合工業(yè)化生產(chǎn)，經(jīng)濟性不合理。

(2)生物合成法嚴格限制在肝、腎組織，還需煙酸、維生素C、維生素B6、Fe2+的參與，其中維生素C對肉堿的合成速度影響最大。合成一分子賴氨酸和三分子蛋氨酸，賴氨酸提供碳鏈和氮原子，蛋氨酸提供甲型。肌肉組織中肉堿含量雖然高，但要依賴來自肝、腎的血液輸送。

(3)工業(yè)上常采用以還氧氯丙烷為起始原料的化學(xué)合成法，可在反應(yīng)的不同步驟中進行化學(xué)拆分或反應(yīng)前加人手性試劑進行不對稱誘導(dǎo)得到左旋肉堿。該法簡便，原料廉價，收率較好，但必須解決NaCN等造成的污染。

(4)化學(xué)拆分法避開了有毒的氰化物和氯化汞，且無需離子交換樹脂，操作安全，簡便；生物拆分法盡管純度很高，但得率太低；通過消旋處理得到的右旋肉堿在以前是作為廢物處理的，經(jīng)過一系列反應(yīng)得到左旋肉堿，這對于廢物利用、降低成本以及環(huán)境保護都有很重要的意義。

(5)微生物發(fā)酵法生產(chǎn)肉堿水平較低，如液體發(fā)酵法一般含肉堿0．3～0．4mg／g干菌體。另外，由于菌種篩選較復(fù)雜，許多研究仍停留在實驗室水平。

(6)從脫氫肉堿出發(fā)的肉堿衍生物轉(zhuǎn)變法必須利用昂貴的輔酶NADH，只適于實驗室操作；從巴豆甜菜堿出發(fā)的肉堿衍生物轉(zhuǎn)變法利用拆分廢物作原料，降低了成本，潛力較大；從^r一丁基甜菜堿出發(fā)的肉堿衍生物轉(zhuǎn)變法盡管轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)量都很高，但由于成本昂貴限制了工業(yè)化的生產(chǎn)規(guī)模。

(7)通過基因重組技術(shù)生產(chǎn)左旋肉堿尚處于試驗階段，由于此法潛在的優(yōu)越性，將是今后的研究熱點。

第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢分析

1、繼續(xù)加強產(chǎn)品工藝整合、開發(fā)

從目前國內(nèi)外左旋肉堿產(chǎn)品生產(chǎn)工藝來看，目前所應(yīng)用的工藝在工藝條件、生產(chǎn)規(guī)模等方面還不盡如意。因此未來，行業(yè)必須進一步加強對產(chǎn)品工藝的整合、開發(fā)。從目前行業(yè)主要研究方向來看，化學(xué)合成法、化學(xué)拆分法以及基因重組法有望在未來得到進一步的技術(shù)發(fā)展。

2、產(chǎn)品純度進一步提高

左旋肉堿工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品往往含有一定量的右旋肉堿，右旋肉堿不僅沒有減肥作用，而且對肌肉生成有害，可造成肌力、肌萎縮。這也是造成目前左旋肉堿不能大規(guī)模生產(chǎn)的原因。在未來產(chǎn)品技術(shù)研究過程中，加強對產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生成物控制，提高產(chǎn)品純度也是未來行業(yè)技術(shù)研究的重點。

免責(zé)申明：本文僅為中經(jīng)縱橫市場研究觀點，不代表其他任何投資依據(jù)或執(zhí)行標準等相關(guān)行為。如有其他問題，敬請來電垂詢：4008099707。特此說明。

網(wǎng)址: 左旋肉堿技術(shù)工藝發(fā)展趨勢分析（左旋肉堿項目市場投資可行性研究報告 http://www.u1s5d6.cn/newsview591046.html