مسحوق حمض شيكيمي، المعروف أيضًا باسم 3،4،5 - trihydroxy-1-cyclohexene-1-carboxylic acid ، هو مادة كيميائية مهمة. المظهر هو مسحوق أبيض أو أبيض تقريبًا ، مع ذوبانه بنسبة 18 ٪ في ماء 20 درجة مئوية ، وذات قابلة للذوبان قليلاً في الإيثانول والأثير ، وغير قابل للذوبان تقريبًا في الكلوروفورم والبنزين. إنه مركب أحادي الاستخراج من الفاكهة المجففة والناضجة من اليانسون النجمة في Magnoliaceae. ينمو هذا النبات بشكل أساسي في المناطق شبه الاستوائية وهو المصدر الطبيعي الرئيسي لحمض الشيكيمي. يجب تخزينه بطريقة جافة ومختومة لتجنب الرطوبة والأكسدة. يجب نقله في درجة حرارة الغرفة ويبقيه جافًا وبعيدًا عن الضوء أثناء النقل. إنه وسيط مهم لتوليف الأدوية المضادة للفيروسات والمضادة للسرطان ، وخاصة لعب دور رئيسي في تخليق وعلاج دواء الأنفلونزا الطيور. لا يزال بمثابة مقدمة لتوليف العديد من قلويدات ، والأحماض الأمينية العطرية ، ومشتقات الإندول ، وما إلى ذلك ، ويلعب دورًا مهمًا في عملية التخليق الحيوي ؛ في الوقت نفسه ، يكون له أيضًا تأثيرات دوائية مثل الآثار المضادة للالتهابات والمسكنات ، والتي قد تلعب المزيد من الأدوار في تطوير الأدوية في المستقبل.
معلومات إضافية عن المركب الكيميائي:
|
صيغة كيميائية |
C7H10O5 |
|
كتلة دقيقة |
174.05 |
|
الوزن الجزيئي |
174.15 |
|
m/z |
174.05 (100.0%), 175.06 (7.6%), 176.06 (1.0%) |
|
تحليل عنصري |
C,48.28; H, 5.79; O, 45.93 |
|
نقطة الانصهار |
185-187 درجة (مضاءة) |
|
نقطة الغليان |
225.11 درجة (تقدير تقريبي) |
|
كثافة |
1.52 جم/سم 3 (27.2 درجة) |
|
ظروف التخزين |
2-8 درجة |
|
|
|
كمركب عضوي مع أنشطة بيولوجية مختلفة ،مسحوق حمض شيكيميله استخدامات متعددة ، تنعكس بشكل أساسي في الجوانب التالية:
حمض shikimic هو مادة خام رئيسية لتجميع تاميفلو الدواء المضاد للفيروسات (المعروف عادة باسم Oseltamivir). Tamiflu هو مثبط فعال وانتقائي لفيروس الأنفلونزا Neuraminidase ، والذي يمكن أن يمنع الفيروس من التكرار في جسم الإنسان ، ويعالج بشكل فعال ومنع الأنفلونزا A و B. يلعب دورًا مهمًا خلال موسم الأنفلونزا وتفشي الأنفلونزا. يمكن تحويله إلى الوسيط المفتاح من Oseltamivir من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية ، وبالتالي تجميع هذا الدواء المهم المضاد للفيروسات. خلال موسم الأنفلونزا أو الفاشيات ، تحظى Tamiflu بتقدير كبير لآثارها العلاجية الهامة ، وباعتبارها مكونها الأساسي ، فإن توريدها ومراقبة الجودة أمران ضروريون لضمان إنتاج المخدرات. بالإضافة إلى Tamiflu ، يمكن أيضًا استخدام حمض الشيكيمي في تخليق الأدوية المضادة للفيروسات ومضادة للسرطان. كسلائف لتوليف العديد من المواد النشطة بيولوجيًا مثل قلويدات ، والأحماض الأمينية العطرية ، ومشتقات الإندول ، فإن لديها إمكانية تطبيق واسعة في مجال تطوير الدواء.
السلائف الحيوية
حمض shikimic هو مقدمة لتوليف العديد من قلويدات. قلويدات هي فئة من المركبات الطبيعية ذات النشاط البيولوجي الهام ، موجودة على نطاق واسع في النباتات ، ولها آثار دوائية مختلفة ، مثل مضاد للجراثيم ، مضادة - الالتهابية ، يمكن أن يتم تحويلها إلى enzymat enzymatic من خلال سلسلة من التفاعل enzymatic ، يمكن أن يتم تحويلها إلى حد كبير لتكتشف. كما أنه منتج وسيط مهم في تخليق الأحماض الأمينية العطرية مثل فينيل ألانين والتيروزين. هذه الأحماض الأمينية لها وظائف فسيولوجية مختلفة في الجسم ، مثل المشاركة في تخليق البروتين وتوليد الناقل العصبي. يتم تحويل حمض shikimic إلى هذه الأحماض الأمينية من خلال مسار حمض الشيكيمي ، مما يوفر المواد الخام اللازمة للأنشطة الفسيولوجية الطبيعية للكائنات الحية ؛
بالإضافة إلى القلويات والأحماض الأمينية العطرية ، يمكن أن يكون حمض الشيكيميك أيضًا بمثابة مقدمة لتوليف المواد النشطة بيولوجيًا الأخرى ، مثل مشتقات الإندول والعقاقير اللولبية. هذه المواد لها قيمة تطبيق واسعة في مجالات الطب ، والمبيدات ، والتوابل ، وما إلى ذلك ؛ هذا أيضًا مسار استقلابي مهم في النباتات ، والذي يتضمن تفاعلات إنزيمية متعددة وتوليد المنتجات الوسيطة. باعتباره منتجًا وسيطًا رئيسيًا في هذا المسار ، فإن حمض الشيكميك له أهمية كبيرة للحفاظ على نمو النبات الطبيعي وتطوره. وفي الوقت نفسه ، يوفر مسار حمض الشيكميك أيضًا آليات دفاع مهمة للنباتات للتعامل مع الضغوط البيئية مثل الأمراض والشدائد ؛ هذا المركب لا يلعب دورًا مهمًا في النباتات فحسب ، بل يحتوي أيضًا على آفاق تطبيقات واسعة في الكائنات الحية الدقيقة والفطريات. عن طريق الهندسة الوراثية وغيرها من الطرق ، يمكن تعديل الكائنات الحية الدقيقة أو الفطريات لإنتاج حمض الشيكميك بكفاءة أو مشتقاته ، مما يوفر مسارًا جديدًا للإنتاج الصناعي لهذه المواد النشطة بيولوجيًا.
العمل الدوائي
يحتوي حمض shikimic نفسه على تأثيرات دوائية مثل آثار الالتهاب والمسكنات-. أظهرت الأبحاث أن حمض الشيكيمي يمكن أن يمنع إطلاق العوامل الالتهابية ويخفف من ردود الفعل الالتهابية ؛ في الوقت نفسه ، يمكن أن يمارس أيضًا تأثيرات مسكنة من خلال العمل على الجهاز العصبي المركزي ؛ له نشاط مضاد للفيروسات كبير ، يمكن أن يمنع تكرار ونقل الفيروسات المختلفة ، وله آثار مثبطة على الفيروسات الأخرى (مثل فيروسات كورونا) ، مما يدل على مجموعة واسعة من النشاط المضاد للفيروسات ؛ ومن خلال التأثير على استقلاب حمض الأراكيدونيك ، وتثبيط تراكم الصفائح الدموية وتفعيل نظام التخثر ، فإنه يمارس تأثيرًا مضادًا للتخثر. أظهرت الأبحاث أن حمض الشيكيميك يمكن أن يمنع تكوين تجلط الدم الشرياني والوريدي وكذلك تجلط الدم الدماغي ، وهو ذو أهمية كبيرة للوقاية من الأمراض الخثارية وعلاجها مثل احتشاء عضلة القلب واحتشاء الدماغ ؛
كما أن لديها تأثيرات تنظيمية مناعية ، والتي يمكن أن تعزز مناعة الجسم وتعزيز إنتاج العوامل المناعية. هذا التأثير المناعي يجعل حمض shikimic لديه بعض التطبيقات المحتملة في علاج أمراض الجهاز المناعي مثل أمراض المناعة الذاتية ، وأمراض نقص المناعة ، وما إلى ذلك ، في نفس الوقت ، يمكن أن يمنع نمو وتكاثر الخلايا السرطانية ، ويحفز موت الخلايا المبرمج للخلايا السرطانية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون حمض shikimic أيضًا بمثابة وسيط للأدوية المضادة للسرطان ، مما يوفر أساسًا ماديًا مهمًا لتطوير أدوية جديدة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يحتوي أيضًا على أنشطة مضادة للأكسدة ومضادة للبكتيريا ، والتي يمكن أن تقضي على الجذور الحرة وتمنع النمو البكتيري والتكاثر.
تطبيقات أخرى
حمض الشيكيمي أو مشتقاته له نشاط مبيد الأعشاب ويمكن أن يمنع نمو الأعشاب الضارة. في الإنتاج الزراعي ، يساعد هذا في تقليل المنافسة من الأعشاب الضارة للمحاصيل ، وتحسين محصول المحاصيل والجودة ؛ كما أنه يستخدم كمضاف غذائي لتوفير ذوق ونكهة فريدة من نوعها ، وكمملئة غذائية لتوفير العناصر الغذائية اللازمة لجسم الإنسان. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن استخدام وسلامة حمض الشيكيمي في الحاجة إلى الامتثال للوائح والمعايير ذات الصلة ؛ في صناعة مستحضرات التجميل ، تساعد هذه المادة في تأخير شيخوخة الجلد ، والحفاظ على صحة الجلد ، كما أن لها تأثير ترطيب معين ، والذي يمكن أن يمتص الرطوبة والاحتفاظ بها ، والحفاظ على رطوبة الجلد وسلس. هذا له آثار إيجابية على تحسين جفاف الجلد وخشونة وغيرها من القضايا ؛ ويمكن استخدامه كمواد خام لتجميع المواد الكيميائية الدقيقة الأخرى ، مثل التوابل والأصباغ ، وما إلى ذلك. هذه المواد الكيميائية الدقيقة لها مجموعة واسعة من التطبيقات في الحياة اليومية والإنتاج الصناعي. إنها ذات أهمية كبيرة في البحث العلمي كمنتج متوسط مهم في مسار التخليق الحيوي لدراسة العمليات الأيضية والآليات التنظيمية في الكائنات الحية. بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون لدى حمض shikimic أيضًا أنشطة بيولوجية أخرى غير معروفة ، والتي تستحق المزيد من البحث والاستكشاف.
ما هي الآثار الجانبية لمسحوق حمض الشيكيمي؟
تهيج الجلد والجهاز التنفسي وعدم الراحة
عندما تكون على اتصال مباشر مع الجلد ، قد يتسبب حمض الشيكيميك في تهيج طفيف لبشرة بعض الناس ، مما يؤدي إلى احمرار أو حكة أو ألم. يحدث هذا عادة في الأشخاص الذين يعانون من بشرة حساسة أو حساسية. إذا تم استنشاق حمض shikimic في الجهاز التنفسي في شكل مسحوق ، فقد يهيج الغشاء المخاطي التنفسي ويسبب أعراضًا مثل السعال والعطس والأنف السائل.
تهيج الجلد والجهاز التنفسي وعدم الراحة
قد يتسبب الاستنشاق طويل الأجل أو المفرط في أضرار أكثر خطورة في الجهاز التنفسي. قد يكون لهذا المركب ، إذا تم تناوله عن طريق الخطأ أو بكميات كبيرة ، آثار ضارة على الجهاز الهضمي ، مثل الغثيان والقيء وآلام البطن والإسهال ، إلخ. وذلك لأن حمض الشيكميك قد يحفز الغشاء المخاطي المعدي ويؤثر على الوظيفة الطبيعية في الجهاز الهضمي.
ردود الفعل التحسسية وغيرها من المخاطر المحتملة
قد يكون هناك عدد صغير من الناس ردود فعل حساسية على حمض الشيكيمي ، الذي يتجلى في ردود الفعل التحسسية الحادة مثل الطفح الجلدي ، والشرى ، وصعوبة التنفس ، وذمة الحنجرة. في حالة حدوث هذه الأعراض ، ابحث عن عناية طبية على الفور. وفي الوقت نفسه ، قد يكون لأحماض الشيكيميك آثار مسرطنة أو طفرات أو مسخ ، وأي مادة كيميائية قد تشكل هذه المخاطر تحت التعرض المفرط أو الطويل -. لذلك ، يجب اتباع طريقة الجرعة والاستخدام الصحيحة عند استخدامهامسحوق حمض شيكيمي.
تقليل المخاطر المحتملة
تجنب الاتصال المباشر مع الجلد والعينين ، وارتداء معدات الحماية المناسبة عند استخدام. تجنب استنشاق المركب وضمان ظروف تهوية جيدة عند استخدامه. اتبع طريقة الجرعة والاستخدام الصحيحة ، لا تفرط في الاستخدام أو إساءة الاستخدام. في حالة حدوث أي انزعاج أو رد فعل تحسسي ، توقف عن استخدامه على الفور واطلب من الاهتمام الطبي.
مصدر المواد الخام: المسار التآزري لاستخراج النبات والتخمير البيولوجي
المواد الخام الأساسية لمسحوق حمض شيكيميهي الفاكهة المجففة والناضجة لمصنع Lauraceae illicium verum ، مع محتوى حمض الشيكيمي في بذوره يصل إلى 5 ٪ - 7 ٪. يتم استخراج ما يقرب من 90 ٪ من حمض الشيكيمي العالمي من illicium verum. تتركز مناطق الإنتاج الرئيسية في مقاطعات Guangxi و Yunnan في الصين. على سبيل المثال ، في عام 2025 ، شكل ناتج illicium verum في قوانغشي 70 ٪ من المجموع الوطني ، ولكن بسبب تقلبات المناخ ، أدى الجفاف في 2022 إلى انخفاض بنسبة 20 ٪ في الإنتاج ، مما يزيد مباشرة من تكلفة المواد الخام. إلى جانب Illicium Verum ، تحتوي ثمار ساسافرا في أمريكا الشمالية والإبر الصنوبر أيضًا على كمية صغيرة من حمض shikimic (حوالي 1 ٪ -2 ٪) ، ولكن بسبب ارتفاع تكاليف الاستخراج ، يتم استخدامها فقط للتطبيقات المتخصصة على نطاق صغير.
تقوم تكنولوجيا التخمير البيولوجية ، كتقنية ناشئة ، ببناء سلالات بكتيرية مصممة هندسية (مثل الإشريكية القولونية والخميرة) من خلال تحرير الجينات ، باستخدام الجلوكوز كمصدر للكربون لتوليف حمض الشيكميك. على سبيل المثال ، بعد التحسين ، يمكن أن تصل سلالة الإشريكية القولونية المهندسة إلى عائد 45 جم/لتر بعد 48 ساعة من الزراعة في خزان تخمير 5- لتر ، وهو أعلى 10 مرات من النوع البري. تكمن ميزة هذا المسار في موسميها - الطبيعة الحرة والقدرة على استخدام المواد الخام غير المكلفة. ومع ذلك ، فإن تكلفة التصنيع لا تزال أعلى من استخراج النبات (حوالي 30 ٪ أعلى). يستخدم Roche تقنية التخمير لإنتاج ثلث حمض الشيكيمي المطلوب لصنع Tamiflu ، من أجل التخفيف من خطر تقلبات الإمداد من اليانسون النجمي.
عملية الاستخراج: Multi - تنقية المرحلة من الخام إلى المكرر
استخراج المذيبات والتنقية الأولية
بعد طحن بذور اليانسون النجمة ، تم استخدام المذيب المختلط للماء الإيثانول - (نسبة الحجم 7: 3) للاستخراج عند 70 درجة لمدة 3 مرات ، لكل ساعتين ، وتم الجمع بين السائل المستخرج. يمكن أن تحقق هذه العملية معدل استخراج قدره 85 ٪ لحمض الشيكيمي ، لكن استهلاك المذيبات مرتفع (10 لتر من المذيبات لكل كيلوغرام من المواد الخام). لتقليل التكاليف ، أدخلت بعض المؤسسات الاستخراج بالموجات فوق الصوتية - ، مما يقلل من الوقت إلى ساعة واحدة وزيادة معدل الاستخراج إلى 90 ٪. ثم يتم تركيز السائل المستخرج ويمتصه راتنج تبادل الأنيون IRA-900 الأمبرليت ، ويتم غسله بحمض الأسيتيك 2 م ، ويزداد نقاء حمض الشيكميك إلى 80 ٪ -85 ٪.
تحسين التكرير والبلورة الفعالة
يتم إذابة المنتج الخام في الميثانول 95 ٪ ، ويتم إضافة الكربون المنشط (2 ٪ من حجم المحلول) لإزالة اللون. بعد الترشيح ، يتركز على حالة لزجة وتبريد إلى 5 درجة للتبلور. بعد اثنين من عمليات إعادة التبلور ، يمكن أن تصل نقاء حمض الشيكميك إلى 99 ٪ (اكتشاف HPLC) ، وعائد التبلور هو 60 ٪ -70 ٪. على سبيل المثال ، تستخدم مؤسسة معينة في Wuhan مذيبًا مختلطًا من أسيتات الميثانول وإيثيل لإعادة التبلور ، مما يقلل من الانحراف المعياري لنقطة الانصهار من ± 2 درجة إلى ± 0.5 درجة ، مما يؤدي إلى تحسين ثبات الدُفعة بشكل كبير.
مراقبة الجودة: Full - الإشراف على السلسلة والترقية القياسية
اختبار المواد الخام ومراقبة العملية
يجب اختبار بذور اليانسون النجمية للرطوبة (أقل من أو تساوي 10 ٪) ، والرماد (أقل من أو يساوي 5 ٪) ، والمحتوى المعدني الثقيل (PB أقل من أو يساوي 2 جزء في المليون ، حيث أقل من أو يساوي 1 جزء في المليون) ، وهو ما يتوافق مع الإصدار 2025 من الأدوية الصينية. أثناء مرحلة تركيز سائل الاستخراج ، تتم مراقبة الجاذبية المحددة (1.25 - 1.30 جم/سم) وقيمة الرقم الهيدروجيني (3.5-4.5) في الوقت الحقيقي لتجنب التركيز المفرط الذي يؤدي إلى تحلل حمض الشيكميك. أثناء عملية التطهير ، يتم استخدام كروماتوجرافيا الطبقة الرقيقة (TLC) لتتبع تقدم شطف لضمان إزالة شوائب كاملة.
معايير المنتج ودراسات الاستقرار
يجب أن يفي المنتج النهائي بالمؤشرات التالية: نقاء أكبر من أو يساوي 98 ٪ (HPLC) ، ونقطة ذوبان 183-187 درجة ، وفقدان التجفيف أقل من أو تساوي 1.0 ٪ ، وبقايا قابلة للإشعال أقل من أو تساوي 0.1 ٪. على سبيل المثال ، تم اختبار منتج مؤسسة معينة من قبل طرف ثالث ، وكان الحد الميكروبي (إجمالي البكتيريا الهوائية أقل من أو يساوي 1000 CFU/G ، وكان العدد الكلي للعفن والخميرة أقل من أو يساوي 100 CFU/G) أقل بكثير من معايير الأدوية الأوروبية ، حيث تم تصنيفها إلى السوق الألمانية. في دراسة الاستقرار ، يجب تضمين المؤشرات الرئيسية مثل توزيع حجم الجسيمات والشكل البلوري ومحتوى الرطوبة لتقييم اتجاه التغييرات أثناء التخزين.
اتجاه التطبيق الصناعي واتجاه تحسين التصنيع
المواد الخام المضادة للفيروسات
يعد حمض Shikimic وسيطًا مفتاحًا لـ - useltamivir الدواء (tamiflu) ، مع الطلب العالمي السنوي حوالي 300 طن. لتلبية الطلب ، تتبنى بعض المؤسسات وضع إنتاج مستمر ، ودمج عمليات الاستخراج والتنقية والتجفيف في نظام مغلق ، مع قدرة إنتاجية واحدة- تبلغ 5 أطنان/يوم ، مما يزيد من الكفاءة بنسبة 40 ٪ مقارنة بالإنتاج المتقطع.
التصنيع الأخضر واختراق البيولوجيا الاصطناعية
تستخدم تقنية استخراج CO₂ فوق الحرجة CO₂ كمذيب ، تعمل تحت 35 درجة و 20 ميجا باسكال. يصل معدل استخراج حمض شيكيميك إلى 92 ٪ ، ولا يوجد مذيب عضوي متبقي. بعد تبني هذه التكنولوجيا ، خفضت مؤسسة معينة في يونان تصريف مياه الصرف بنسبة 80 ٪ وخفضت انبعاثات الكربون لكل وحدة منتج بنسبة 35 ٪. في عام 2025 ، استخدم فريق من الأكاديمية الصينية للعلوم الهندسة الأيضية لتحويل خلايا الخميرة لتوليف حمض الشيكيمي بشكل مباشر ، لتحقيق عائد إنتاج قدره 62 جم/لتر ودورة تخمير مدتها 24 ساعة. إذا كان التصنيع ، من المتوقع أن يقلل من التكلفة إلى أقل من 50 دولارًا/كجم ، مما يغير مشهد الصناعة تمامًا.
الوسم : مسحوق حمض شيكيميك CAS 138-59-0 ، الموردين ، المصنعين ، المصنع ، الجملة ، شراء ، السعر ، الجزء الأكبر ، للبيع