في المشهد دائم التطور لتصنيع الأدوية، فإن الدافع نحو أساليب إنتاج أكثر استدامة وكفاءة له أهمية قصوى. التخليق الكيميائي التقليدي، على الرغم من فعاليته، غالبًا ما يتضمن ظروفًا قاسية، وينتج منتجات ثانوية، ويمكن أن يكون مستهلكًا للطاقة. وقد مهد هذا الطريق لاستكشاف وتنفيذ الحلول التكنولوجية الحيوية. ومن المجالات التي تشهد تقدمًا كبيرًا هو الإنتاج الميكروبي للأحماض الأمينية، خاصة تلك التي تعتبر 'غير طبيعية' أو غير بروتينية، مثل حمض L-2-أمينوبوتيريك (L-ABA).

حمض L-2-أمينوبوتيريك (CAS 1492-24-6) هو حمض أميني غير بروتيني يلعب دورًا حاسمًا كوسيط في تخليق العديد من الأدوية الأساسية. والجدير بالذكر أنه مقدمة لأدوية مثل Levetiracetam، وهو دواء مضاد للصرع، و Ethambutol، المستخدم في علاج السل. يفرض الطلب العالمي المتزايد على هذه العلاجات ضرورة وجود طرق قابلة للتطوير وفعالة من حيث التكلفة لإنتاج L-ABA.

ركزت الأبحاث الحديثة على تسخير قوة الهندسة الأيضية في الكائنات الحية الدقيقة مثل *الإشريكية القولونية* (E. coli) لتحقيق هذا الهدف. من خلال تعديل المسارات الأيضية داخل E. coli بعناية، يمكن للعلماء إعادة توجيه موارد الخلية لتحويل مصادر الكربون البسيطة، مثل الجلوكوز، بكفاءة إلى L-ABA. تتضمن هذه العملية هندسة وراثية معقدة لتعزيز التعبير عن الإنزيمات الرئيسية مع تقليل أو حذف المسارات الأيضية المتنافسة التي قد تحول المواد الأولية بعيدًا عن تخليق L-ABA.

يكمن جوهر استراتيجية الإنتاج الحيوي هذه في معالجة الإنزيمات مثل ثريونين دي أمينييز والليوسين ديهيدروجينيز. من خلال تحسين نشاط ومستويات تعبير هذه الإنزيمات، يمكن للباحثين إنشاء سلالات E. coli عالية الكفاءة في تحويل المادة الأولية ل-ثريونين إلى حمض L-2-أمينوبوتيريك. علاوة على ذلك، أثبتت الاستراتيجيات مثل سد مسار تخليق ل-آيزوليوسين وإدارة تركيزات الثريونين داخل الخلية من خلال حذف الجينات (مثل حذف جين rhtA) أنها حاسمة في زيادة مستويات L-ABA.

من أهم الاختراقات في هذا المجال تحقيق إنتاجية عالية لـ L-ABA من خلال تقنيات التخمير المتقدمة. على سبيل المثال، تم تطوير عمليات التخمير بالدفعة المغذاة التي تسمح بإدخال مغذيات مضبوطة وظروف نمو مثلى، مما يؤدي إلى تركيزات منتج قابلة للتطبيق للتطبيقات الصناعية. وقد أبلغت الدراسات عن تحقيق إنتاجية تصل إلى 9.33 جم/لتر من L-ABA، وهو تحسن كبير مقارنة بالطرق السابقة وشهادة على قوة علم الأنظمة والهندسة الأيضية.

من منظور تجاري، فإن القدرة على إنتاج L-ABA من خلال التخمير توفر العديد من المزايا المميزة. إنها تتماشى مع الطلب المتزايد على الكيمياء الخضراء والتصنيع الحيوي، مما يقلل الاعتماد على البتروكيماويات ويقلل التأثير البيئي. الدقة التي تتمتع بها الأنظمة البيولوجية غالبًا ما تؤدي أيضًا إلى منتجات ذات نقاء أعلى، وهو مطلب غير قابل للتفاوض في صناعة الأدوية. مع استمرارنا في تحسين هذه العمليات التكنولوجية الحيوية، فإن الإمداد الموثوق والمستدام لحمض L-2-أمينوبوتيريك سيدعم بلا شك تطوير الأدوية المنقذة للحياة وإمكانية الوصول إليها في جميع أنحاء العالم.

تلتزم شركة NINGBO INNO PHARMCHEM CO.,LTD. باستكشاف وتنفيذ هذه الأساليب الحديثة للإنتاج الحيوي لضمان إمداد ثابت من المواد الوسيطة الصيدلانية عالية الجودة. إن تركيزنا على الابتكار في تقنيات الهندسة الأيضية والتخمير يضعنا في طليعة التصنيع الكيميائي المستدام، بصفتنا مورد رئيسي والشركة المصنعة المتخصصة في هذا المجال.