超分子NaDES技术 有效控制维C糖苷生产过程中杂质的生成

L-AA（维生素C）

L-抗坏血酸（L-AA），又称维生素C，广泛存在于新鲜蔬菜水果中，是一种不能被人体合成但对人体健康又有着至关重要的营养元素之一，在体内氧化还原过程中发挥重要作用，包括促进抗体，四氢叶酸的形成，促进铁的吸收，抗癌以及清除自由基等。

然而，由于L-AA是一种含有烯二醇基结构的多羟基化合物，具有极强的还原性，在氧化剂，光照，热以及金属离子条件下极其不稳定，由此也限制了其在食品，医药化妆品等领域的应用。同时，其生物利用度相对较低，长期大量摄入往往存在安全风险。

AA-2G（维C糖苷）

AA-2G是L-AA的糖基化衍生物，最早是于1990年由日本冈山大学和林原生物研究所发现，经过了大量的基础研究和产业化工艺开发，早在1994年就被“厚生劳动省”批准用于美白化妆品，并于2004年在日本被批准用于食品添加剂领域。

AA-2G可以在水解酶的作用下释放L-AA分子而发挥作用，不仅大大提升了L-AA的稳定性，还延长了L-AA发挥作用的时间。此外，AA-2G还增强了L-AA清除自由基的能力，是L-AA理想的替代品。

目前，AA-2G是通过酶催化法获得。近些年，越来越多的学者针对提高AA-2G的产率做出了非常多的努力，但往往忽略了酶催化过程中伴随的杂质的生成。

众所周知，食品、医药领域的安全评估不仅仅包括产品本身，还涉及该产品中可能含有的杂质。由于AA-2G作为L-AA的替代品应用领域大部分涉及食品和医药，因此AA-2G合成过程中的杂质的评估，鉴定以及控制策略是十分重要的。

AA2G-XJ（萱嘉 维C糖苷）

张嘉恒教授与浙江工业大学陈小龙教授领衔的科研团队在前期工作中筛选到一株高效催化合成AA-2G的蔗糖磷酸化酶。但是，该酶制备AA-2G过程中存在大约10%左右的3种不明杂质。为了降低杂质的含量，研发团队经过进一步的研究发现，通过酶定向进化来控制杂质是一种可行且有效的方式，可以将AA-2G的纯度从92%提升至98%。

并且，NADES超分子体系为酶的定向催化提供了优异的环境条件，可以高效生产出特定光学结构的成分。

在NaDES超分子体系下，加入AA2G进行高浓度的生物发酵，就可以源源不断地发酵出AA2G，经过电渗析和膜分离技术就可以得到一种三相的超分子复合体系。基于NaDES的协同温和效果，得到的产物具有优异的亲和肌肤，美白抗氧等功效。

01 抗氧化，清除体内活性氧测试

AA2G-XJ对ABTS+、超氧阴离子、DPPH自由基均有一定的清除率，具有较好的抗氧化性。

02 美白淡斑、抗炎去红测试

从皮肤测量仪结果显示，2%AA2G-XJ和4%AA2G-XJ均有具有提高皮肤弹性、美白和提亮肤色的功效且4%AA2G-XJ的提高皮肤弹性、美白和提亮肤色的功效比2%AA2G-XJ更强。

从Visia-CR拍摄图对比分析，AA2G-XJ具有一定程度的抗炎和淡化棕斑、可见斑的功效。

03 参与胶原蛋白合成，改善皱纹

与阴性对照相比，AA2G-XJ对皮肤的双层结构异常有明显改善，特别是在维持表皮层细胞的形态、活细胞数量、复层化以及真皮层成纤维细胞形态等方面；同时AA2G-XJ可显著提升Collagen Ⅳ表达量。综合认为AA2G-XJ在6mg/mL 浓度下，长时间给药情况下，具有一定的抗衰功效。

超分子生物催化技术（SHINE+）

超分子生物催化技术建立在基因重组技术、一步法基因克隆技术、高密度生物酶催化技术之上。以基因工程菌作为催化载体来实现活性物规模化生产，原料利用率高，生产过程污染少，反应条件温和，安全性能高，为国内化妆品原料生产工艺所使用的普通化学合成存在三大“痛点”提供了很好的解决方案。

超分子溶剂作为酶催化反应的优势

1、不同配体或阴阳离子的超分子溶剂决定物理性质不同，具有极性和非极性2种区域的纳米结构，增加酶和一些反应底物的溶解度，解决某些物质在有机溶剂中不能充分溶解的问题；
2、酶在超分子溶剂中的反应动力学控制,使反应具有更高的立体选择性和对映体选择性；
3、酶进入超分子溶剂的网中，避免酶(如水解酶)直接与极性溶剂接触，其在离子液体中反应保持稳定性和较高活性；
4、酶颗粒稳定地分散在超分子溶剂中，可以达到固定化酶反复使用的效果；
5、解决了溶剂的乳化问题，消除了使用挥发性的有机溶剂所带来的安全隐患和对环境的污染。

目前，在张嘉恒教授的带领下，萱嘉已建成年产300吨糖苷类和1000吨美容肽类超分子催化原料发酵生产线，科研成果应用覆盖生物医药、美妆、保健食品、医疗器械、日化原料和食品添加剂等领域。