S-腺苷基甲硫氨酸生產(chǎn)工藝

1、S-腺苷基甲硫氨酸生產(chǎn)工藝S-腺苷基甲硫氨酸（SAM）：帶有一個活化了的甲基，是一種參與甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的輔酶，存在于所有的真核細(xì)胞中。功效：（1）保護(hù)肝臟：SAM-e可促進(jìn)體內(nèi)抗氧化劑膠氨基硫的產(chǎn)生，膠氨基硫可與有毒物質(zhì)直接結(jié)合形成水溶性混合物，使之順利排出人體，從而有助于減輕藥品、酒精、化學(xué)毒物對肝臟的損害，改善肝硬化，并有助于抑制引發(fā)肝癌的因子；（2）改善關(guān)節(jié)炎：有助于促進(jìn)軟骨組織的形成和修復(fù)，減輕關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、僵硬；（3）改善情緒：有助于促進(jìn)腦部多巴胺及血清素神經(jīng)遞質(zhì)的新陳代謝，從而提升積極情緒，改善抑郁、沮喪。（4）改善睡眠：SAM-e對調(diào)節(jié)睡眠的褪黑激素的合成也非常重要，同時還能幫助

2、降低人體高半胱氨酸水平。血液中的高半胱氨酸含量過高，與心臟病、癌癥、憂郁癥、關(guān)節(jié)炎和其他疾病密切相關(guān)。市場分析早在上世紀(jì)70年代，SAM就出現(xiàn)在歐洲醫(yī)藥市場上，當(dāng)時被用于治療關(guān)節(jié)炎，它對骨關(guān)節(jié)炎的療效與布洛芬和茶普生相當(dāng)，但副作用少、見效快。由于SAM價格昂貴，消費(fèi)者難以接受，而且國外的抗炎藥物品種極多，因此沒有在市場上占得優(yōu)勢。SAM在不同國家的應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)不同：在歐洲和美國，它作為抗抑郁藥物和保健品得到廣泛應(yīng)用；而在我國，其臨床應(yīng)用主要集中在肝病方面。我國是肝炎的流行大國，據(jù)統(tǒng)計，目前我國還沒有一種能真正改善肝細(xì)胞代謝的生物藥物。因此，在國內(nèi)開發(fā)SAM藥物意義重大。隨著人們生活質(zhì)量的提高，健

3、康概念的更新，對SAM的需求也將會越來越多。1. 國外研究現(xiàn)狀和市場情況SAM在臨床上的作用引起國際醫(yī)藥界的高度重視，市場需求量也越來越大，因此歐美各國競相研制。國外對SAM的研究和制備始于20世紀(jì)中葉，自SAM被分離出來之后，在歐洲一直被作為抑郁癥和關(guān)節(jié)炎的處方治療物已有20多年歷史。在美國市場上用SAM的名字按營養(yǎng)補(bǔ)品銷售，有改善情緒，保養(yǎng)肝臟和舒適關(guān)節(jié)的功效。1999年，美國FDA正式批準(zhǔn)SAM作為食品營養(yǎng)補(bǔ)充劑的形式推廣出售，使其迅速成為暢銷的營養(yǎng)保健品之一。如今，SAM已成為美國主流天然飲食補(bǔ)充品。國際市場2002年僅在美國銷售額就達(dá)10億美元，國內(nèi)市場靠進(jìn)口也達(dá)到1億人民幣。因此S

4、AM具有非常好的市場前景，將會取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。2. 國內(nèi)開發(fā)研究現(xiàn)狀SAM 作為一種新型的藥物及食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑，由于其獨(dú)具的優(yōu)點(diǎn)受到越來越多的關(guān)注，銷量呈逐年上升趨勢。目前國內(nèi)還沒有運(yùn)用于生產(chǎn)的研究報道，國內(nèi)消費(fèi)完全依賴于進(jìn)口。從2000年開始，我國每年的進(jìn)口額約需1億元人民幣，在210個進(jìn)口藥品中名列第49位。思美泰作為一種藥用SAM進(jìn)口中國并在中國申請了行政保護(hù)，保護(hù)時間始于1997年，有效期至2004，保護(hù)劑型為針劑和片劑。這為我國科研工作者研發(fā)并生產(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的藥用SAM提供了機(jī)遇。而SAM作為生化試劑，在國內(nèi)早已有商品供應(yīng)。但由于生產(chǎn)成本昂貴而一直無法應(yīng)用于臨床。目前國內(nèi)S

5、AM臨床推廣應(yīng)用的關(guān)鍵是改進(jìn)SAM生產(chǎn)工藝，獲得大量廉價的醫(yī)藥級SAM。自1980年起，我國科研工作者已經(jīng)開始對SAM進(jìn)行研究，但因發(fā)酵水平低，分離純化成本過高，至今未能工業(yè)化。很多學(xué)者將不同來源的腺苷甲硫氨酸合成酶基因進(jìn)行過克隆和表達(dá)，對生產(chǎn)SAM進(jìn)行了探索。韋平和等將大腸桿菌中腺苷甲硫氨酸合成酶基因在大腸桿菌表達(dá)，活力提高7被。李東陽等在Pichia pastoris表達(dá)釀酒酵母sam2基因，酶活提高10-20倍，發(fā)酵七天SAM產(chǎn)量提高1.72g/L。余志良等用GAP啟動子強(qiáng)化表達(dá)個釀酒酵母sam2基因，酶活提高了40倍。目前國外一些企業(yè)也將SAM的原料生產(chǎn)瞄準(zhǔn)我國，2002年已有很多家企

6、業(yè)與我國的公司協(xié)商將原料出口歐美，其中最大訂單每年需要十噸。 目前，市場上進(jìn)口產(chǎn)品采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)，但是價格昂貴，不能普及使用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了社會的需求。因此生產(chǎn)更加低價、高效的產(chǎn)品帶來的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益將是深遠(yuǎn)而巨大的。自開發(fā)以來，先后作為抗炎止痛藥，抗精神抑郁藥，肝硬化及各種原因的肝汁郁積癥藥物，它還能使各種原因?qū)е碌母喂δ墚惓＾D(zhuǎn)為正常。SAM在體外能抑制反轉(zhuǎn)率病毒的增殖，并已用于艾滋病患者的復(fù)合治療，是目前效果最好，功能最多，適用面最廣的一種新型藥物及食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑。隨著人們的生活質(zhì)量的提高，健康概念的更新，預(yù)測對SAM的需求將會越來越大。工藝流程（1）菌株篩選釀酒酵母菌株產(chǎn)S-腺苷

7、甲硫氨酸，,通過在實驗室檢測,最佳發(fā)酵條件為：25，發(fā)酵液初始pH值：50，搖床轉(zhuǎn)速：225rrnin，發(fā)酵時間：108h,在該發(fā)酵條件下，釀酒酵母菌株A18A，產(chǎn)S-腺苷甲硫氨酸最高量達(dá)：254gL 菌株篩選很重要，因為好的酵母菌株能高產(chǎn)率的S-腺苷甲硫氨酸，為后面的試驗奠定基礎(chǔ)。 （2）種子培養(yǎng)與發(fā)酵 S-腺苷甲硫氨酸種子培養(yǎng)基（/L）的成分是是蔗糖50 g，酵母粉 10 克，磷酸二氫鉀 4 g，K2HPO43H2O 2.6克，MgSO47H2O 0.1克，ZnSO47H2O 2.5 mg，MnSO44-6H2O 12.5 mg； 以上是S-腺苷甲硫氨酸培養(yǎng)基的成分，按照比例配置完畢后還有

8、注意調(diào)整pH值和滅菌。pH= 6.0后再高壓滅菌，滅菌參數(shù)是115 下滅菌20 min；固體培養(yǎng)基在滅菌后再添加2 %的瓊脂。（3） 種子擴(kuò)大培養(yǎng)搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)基（/L）：蔗糖、酵母膏、尿素適量，L-甲硫氨酸 4克，氯化鈣 0.2 g，少量的磷酸鹽和其他無機(jī)鹽；pH自然；115 下滅菌20 min。 搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)基和種子培養(yǎng)時的培養(yǎng)基不是一致的，比起種子培養(yǎng), 搖瓶及發(fā)酵罐培養(yǎng)所需要的養(yǎng)分的成分更為復(fù)雜,這樣的培養(yǎng)基才能承擔(dān)起較大規(guī)模的發(fā)酵,并且能保證菌種健康生長。 種子培養(yǎng)后,就是搖瓶發(fā)酵：5 mL種子接入含有100 毫升發(fā)酵培養(yǎng)基的500 毫升搖瓶中，溫度30 ，220 r/min發(fā)酵。因為發(fā)酵過程中,培養(yǎng)基和養(yǎng)料肯定要定時補(bǔ)給,補(bǔ)給時也要額外注意,發(fā)酵罐間歇分批補(bǔ)料發(fā)酵：取搖瓶培養(yǎng)的二級種子，按發(fā)酵罐工作體積的5 %10 %接種到8 L全自動控制發(fā)酵罐中。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和空氣流量控制溶氧在30 以上，發(fā)酵過程中流加氫氧化鈉控制pH= 5.0左右，培養(yǎng)溫度30 ，定時補(bǔ)加蔗糖和L-甲硫氨酸。（4） 保藏發(fā)酵培養(yǎng)后的成品不是馬上投入到市場進(jìn)行商業(yè)生產(chǎn),所以先保藏起來。 保藏培養(yǎng)基（/L）：