吡咯喹啉醌的应用

背景及概述^[1][2]

PQQ的学名叫吡咯喹啉醌，是一种新辅基，具有治疗心脏病，神经性疾病，保护肝脏，维护线粒体功能等作用。在原核生物、植物和哺乳动物中，都广泛存在着吡咯喹啉醌，它不仅是许多酶的辅基，在酶促反应中担负着传递电子、质子和化学基团的功能，也能刺激微生物的生长，植物花粉的萌发，促进植物的生长。

生物学功能^[2]

PQQ的生物学功能主要有：刺激微生物、植物、动物以及人体细胞快速生长；清除体内多余的自由基；刺激神经生长因子生成；对哺乳动物心肌细胞具有保护作用等。其功效：机体重要的生长因子；调节机体自由基水平，保护机体；抗氧化损伤；增强线粒体功能；解毒；防止皮肤衰老，对黑色素沉着紊乱有着弱化作用；防治帕金森病；防治老年痴呆症等。

制备^[1]

高细胞密度发酵(high cell density fermentation，HCDF)是最近一二十年发展起来的，通过应用一定的培养技术和设备来提高菌体生物量与目标产物比、获得高代谢产物的新型发酵技术。

高细胞密度发酵目前报道应用的领域有：一是利用工程菌生产各种干扰素、生长因子、生物酶、肽类、多糖等活性成分；二是在食品工业中的应用高细胞密度发酵技术用于活细胞的培养；三是用于酵母菌生产酒精和利用螺旋藻细胞生产螺旋藻等。由于受限于发酵技术和设备，目前还尚未有在PQQ工业大生产方面的报道。

CN201810866397.0提供了一种高密度发酵提高PQQ 产率的方法，其缩短了发酵周期，提高了PQQ产率。所述高密度发酵提高PQQ产率的方法包括以下步骤：

(1)菌种活化：将生丝微菌菌种接入斜面培养基，培养后得到成熟斜面菌种；

(2)种母液的制备：取步骤(1)制备的成熟斜面菌种接种于种子培养基中，摇床培养，得到种母液；

(3)种子罐培养：采用1.5-2m种子罐，加入纯净水至种子罐体积的 50-60％，计算所需种子罐培养料边搅拌边加入除无水甲醇外的所有种子罐培养料，待原料完全溶解和分散均匀后用纯净水定容到种子罐体积的60-65％，混合均匀，调节pH至7.0，种子罐灭菌后冷却至 25-35℃，加入经无菌过滤的无水甲醇，混合均匀，把步骤(2)中得到的种母液接入种子罐内，控制罐压0.08-0.10MPa，罐温30-35℃，空气流量0.8-1.0VVM，pH为6.8-7.0，通风搅拌培养42-50小时，形成种子罐培养菌液；

每1.5m的种子罐加入的所述种子罐培养料包括以下重量的原料：

(4)发酵罐初始配制：采用20m以上发酵罐，加入纯净水至发酵罐体积的30-40％，边搅拌边加入发酵罐培养料，待原料完全溶解和分散均匀后用纯净水定容到发酵罐体积的40-50％，混合均匀，调节pH至 7.0，发酵罐灭菌后冷却至25-35℃，按10-20％接种比例，用无菌空气把步骤(3)得到的种子罐培养菌液从种子罐压入发酵罐，控制发酵罐初始压力0.08-0.10MPa，初始流量0.8-1VVM，初始搅拌速度 110-130rpm/min，初始温度30℃；从种子罐内带入发酵罐内未利用完的无水甲醇作为发酵罐内甲醇的初始浓度；

每20m发酵罐加入的所述发酵罐培养料包括以下重量的原料：

(5)发酵培养并补料：发酵前，在补料罐中加入纯净水和甘油，灭菌后加入经无菌过滤的无水甲醇，混合均匀形成补料；发酵过程中，当发酵罐内甲醇的浓度降到1000-1500ppm时，开始补料，使发酵罐内甲醇和甘油总的浓度始终保持为1000-1500ppm，边补料边发酵培养 5-6天，得到PPQ的高含量发酵液。

应用^[3-4]

大蒜素是一种广谱抗菌药，具有较强的抗菌、消炎、降血压、降血脂等多种生物学功能；而吡咯喹啉醌（PQQ）作为人类发育的必要因子，能刺激人体细胞的生长，尤其是激活人体B细胞、T细胞，使之产生抗体，提高人体的免疫功能。吡咯喹啉醌（PQQ）是迄今为止人类发现的最强效的生物活性物质，可以全面提高人体免疫功能。

CN201610311618.9由于巧妙地将吡咯喹啉醌（PQQ）和大蒜素应用在治疗神经性皮炎、湿疹的病症中，所述吡咯喹啉醌 （PQQ）与大蒜素相互配合，在杀灭致病菌、消炎、联合调理皮肤神经功能的同时，还能提高机体免疫力，从而使得患者外用本发明中的带有吡咯喹啉醌（PQQ）和大蒜素的药物后，患者体内的致病菌被杀灭、炎症消失，同时患者的免疫力能够大大提高、皮肤神经功能恢复正常，还能阻止其它致病菌的侵入，这样就能使得患者的神经性皮炎、湿疹痊愈，有效地防止复发；因此，本发明具有在杀灭致病菌、联合调理皮肤神经功能的同时，还能提高免疫力、同时对患者几乎不产生副作用且疗效好的优点。

吡咯喹啉醌（PQQ）对肺癌/顺铂耐药株（A549/DDP）和卵巢癌/紫杉醇耐药株（A2780/Taxol）的多药耐药性均有逆转作用。

主要参考资料

[1] CN201810866397.0一种高密度发酵提高PQQ产率的方法

[2] CN201510843823.5 一种吡咯并喹啉醌PQQ二钠盐杂质的分离纯化方法

[3] CN201610311618.9 吡咯喹啉醌(PQQ)在治疗神经性皮炎、湿疹方面的应用

[4] CN201610650750.2 吡咯喹啉醌(PQQ)在对肿瘤多药耐药性的逆转作用中的应用