Innovatives Rohmaterialdesign

Molekulare Selbstorganisation

– eine zukunftsweisende grüne Chemie ohne Bindungsbruch und -neuverbindung

Das Kernprinzip der molekularen Selbstorganisation:

1. Gleiches zieht Gleiches an – ähnliche Stoffe ordnen sich gegenseitig an, und Stoffe mit komplementären Eigenschaften ziehen sich gegenseitig an.

2. Die niedrigste Energie – Materiebewegung und molekulares Verhalten streben nach dem stabilsten Zustand. Dies ist eine Möglichkeit für Molekülgruppen, sich zu komplexen Strukturen anzuordnen.

Molekulare Selbstorganisation – Designfähigkeit: Die CP-Struktur zwischen Molekülen kann die biologische Aktivität signifikant verbessern:

1. Jedes Molekül besitzt eine einzigartige Struktur und funktionelle Eigenschaften, und es ist schwierig, durch freies Mischen auf Formulierungsebene eine Synergie und präzise Behandlung zu erreichen.

2. Es gibt noch immer viele Moleküle mit ausgezeichneter biologischer Aktivität, deren Absorption und Anwendung aufgrund ihrer negativen Eigenschaften stark eingeschränkt sind.

3. Die Wirkstoffe der traditionellen chinesischen Medizin sind sehr speziell auf den „Monarchen, die Minister und seine Assistenten“ ausgerichtet, anstatt auf ein Sammelsurium nach dem Motto „je mehr, desto besser“.

Prozessmodell für die Analyse der Modifizierung und Optimierung supramolekularer Strukturen:

1. Computergestütztes Hochdurchsatz-Screening zur schnellen Identifizierung geeigneter Vorläufer aus dem Cambridge Crystal Data Centre.

2. Untersuchen Sie mithilfe der Dichtefunktionaltheorie die supramolekulare Struktur und die durch intermolekulare Kräfte bestimmten Assemblierungseigenschaften und ermitteln Sie, welcher supramolekulare Typ die vorherrschende Bildungstendenz darstellt.

3. Durch Analyse der Reaktionsbedingungen und des Schwierigkeitsgrades wurde die supramolekulare Struktur optimiert.

4. Berechnung verschiedener Eigenschaften von Supramolekülen, einschließlich elektrischer, optischer und thermodynamischer Eigenschaften.

5. Berechnung spektraler Eigenschaften wie Molekülspektrum und Energiespektrum.

6. Mithilfe der Molekulardocking-Technologie werden die Interaktionsstellen zwischen supramolekularen Rohstoffen und Zielproteinen vorhergesagt und der Interaktionsmechanismus zwischen den Molekülen eingehend beschrieben.

Supramolekulare eutektische/ionische Salztechnologie

Technische Merkmale: Branchenweit erste Auswahl der besten CP-Komponenten und aktiven Komponenten zur eutektischen Verstärkung

Vorteile: Reduzierung von Reizungen, Verbesserung der Löslichkeit, Steigerung der Funktionalität, Förderung der Permeabilität, Verbesserung der Stabilität

Beispiele für Inhaltsstoffe: Salicylsäure, Harnsäure, Ferulasäure, Glycyrrhizinsäure, Adenosin, Niacinamid, 4MSK

Die aus einem Katalog kosmetischer Rohstoffe entnommenen natürlichen Wirkstoffe wurden nach Verifizierungstests wie quantenchemischer Simulation, Hochdurchsatz-Screening, Gaußscher Optimierung, KingDraw, MestReNova, FTIR und NMR in Produkten mit exzellenter dreidimensionaler Kristallstruktur, guter Stabilität, hoher Reinheit und geringen Verunreinigungen gewonnen. Sie können die Anwendungsprobleme funktioneller Inhaltsstoffe in Lebensmitteln, Arzneimitteln und Kosmetika effektiv lösen und deren Bioverfügbarkeit und Sicherheit verbessern.

Technologie zur Extraktion supramolekularer Aktivitäten

Technische Merkmale: Branchenweit erste Kombination aus molekularer Prägungstechnologie und natürlichen supramolekularen Lösungsmitteln zur effizienten Extraktion pflanzlicher Wirkstoffe

Vorteile: Gezielte Extraktion, die Extraktionseffizienz ist im Vergleich zur Alkoholextraktion um das 5-Fache und bei der Wasserextraktion um das 20-Fache erhöht; keine Trennung, Kostenreduzierung, Penetrationsfördernde Inhaltsstoffe. Beispiele: Olive (Oleuropein, Hydroxytyrosol), Rhodiola, Phyloporus medica, Weiße Seerose, Micrococcus.

Natürliches tiefes eutektisches Lösungsmittel (NaDES): Es wurde erstmals von Wissenschaftlern bei der Analyse der Pflanzenmetabolomik entdeckt. Während bestimmter Entwicklungsstadien von Pflanzen (Keimung, Kryokonservierung) bilden Zellen spontan eine hochviskose Flüssigkeit, die unabhängig von Wasser und Lipiden ist und einer Mischung von Eutektika ähnelt.

Basierend auf moderner, umweltfreundlicher Trenntechnologie und integrierter Membrantechnologie, ergänzt durch Ultraschall-/Mikrowellenverstärkung, ermöglicht dieses Verfahren die gezielte, hocheffiziente und umweltfreundliche Extraktion von Wirkstoffen bei niedrigen Temperaturen. Durch den Einsatz natürlicher supramolekularer Lösungsmittel als effiziente Extraktionsmittel werden Probleme wie geringe Effizienz, hohe Kosten und die schwierige Rückgewinnung von Abfallflüssigkeiten bei der traditionellen Phytochemikalienextraktion gelöst. Die extrahierten supramolekularen Lösungsmittel wurden aufgrund ihrer Leistungsfähigkeit ausgewählt. Das ausgewählte supramolekulare Lösungsmittel zeichnet sich durch stabile Eigenschaften und eine verbesserte Löslichkeit der Wirkstoffe aus; zudem kann die Extraktionseffizienz um das 20-Fache gesteigert werden.

Supramolekulare synergistische Penetrationstechnologie

Technische Merkmale: Branchenweit erstes Produkt, das durch supramolekulare Lösungsmittel synergistisch das Eindringen von Makromolekülen/wasserlöslichen/schwer absorbierbaren Inhaltsstoffen fördert.

Technische Vorteile: verbesserte Stabilität, zerstörungsfreie und effiziente Penetrationssteigerung, synergistischer Effekt, gezielte Anreicherung in der Dermis und um das 5- bis 7-fache erhöhte Bioverfügbarkeit. Beispiele für Inhaltsstoffe: Kollagen, Bosein, blaues Kupferpeptid, Hexapeptid, Compound-Peptid, β-Glucan.

Da das Molekulargewicht des Peptids im Vergleich zu anderen Wirkstoffen noch relativ hoch ist, ist seine Hautpenetration vergleichsweise gering. Um die Absorption des Peptids zu verbessern und so eine niedrige Konzentration bei hoher Wirksamkeit und damit eine bessere Anti-Aging-Wirkung zu erzielen, sind penetrationsfördernde Maßnahmen erforderlich.

Als Antwort auf die branchenüblichen Probleme der unzureichenden Penetration, hohen Hydrophilie und niedrigen Bioverfügbarkeit herkömmlicher Makromoleküle ermöglicht die quantenchemisch unterstützte Synthese der JUNAS Time Particle-Produkte das direkte Eindringen in Epidermis und Dermis über transzelluläre, interzelluläre und follikuläre Schweißdrüsenkanäle, ohne die Hautstruktur zu schädigen. Die Bioverfügbarkeit des Produkts wurde um das Fünffache erhöht, wobei über 45 % in der Dermis vorliegen – ebenfalls ohne Hautschädigung. Penetrationseffekt und Verweildauer wurden deutlich verbessert. Dies ist ein Novum in der Branche.

Supramolekulare Biokatalyse-Technologie

Bioenzymgesteuerte Katalyse: Supramolekulare Lösungsmittel werden als Substrate eingesetzt, um die Enzymaktivität und die chirale Selektion zu erhöhen sowie eine hohe Reinheit zu erzielen.

Technische Fenchelgrünfermentation: Auswahl charakteristischer Pflanzen, Erhöhung des Gehalts an Wirkstoffen, wasserfreie Formel, Verbesserung der Gesamtwirksamkeit

Technologie der umgekehrten Mizellenfermentation: Auswahl charakteristischer Stämme, Fermentation von Pflanzenöl, verstärkte Wirkung, verbessertes Hautgefühl und optimierte Absorption

Auf Basis von rekombinanter Gentechnologie, einstufiger Genklonierungstechnologie und hochdichter Bioenzymkatalysetechnologie werden gentechnisch veränderte Bakterien als katalytische Träger eingesetzt, um die großtechnische Produktion von Wirkstoffen zu realisieren:

Im supramolekularen Lösungsmittelsystem zeigt das Enzym eine höhere Aktivität, Selektivität und Stabilität, eine hohe Ausnutzung der Substratrohstoffe, eine geringere Umweltbelastung im Produktionsprozess, milde Reaktionsbedingungen, eine höhere Sicherheit und Produktionsleistung.

Technologie der umgekehrten Mizellenfermentation:

Ausgewählte natürliche Öle mit chinesischen Charakteristika (LP) werden spontan unter der Einwirkung gentechnisch veränderter Bakterien zur Produktion von Tensiden eingesetzt. Sie dienen als Träger des Anti-Mizellen-Bündels, um wasserlösliche Wirkstoffe einzuschließen und so vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, ein optimales Hautgefühl sowie bemerkenswerte Wirksamkeit und ein angenehmes Hautgefühl zu erzielen.

Supramolekulare Mikroverkapselungstechnologie

Technische Merkmale: Liposomenverkapselung, gezielte Freisetzung aus dermalen Zellen, gezielte Freisetzung aus Haarfollikeln und bedarfsgerechte Freisetzung von Entzündungsfaktoren

Vorteile: Nanotechnologie, präzise Wirkstofffreisetzung, lang anhaltende Wirkung, Reduzierung von Hautreizungen, verbesserte Stabilität und Förderung der Permeabilität

Beispiele für Inhaltsstoffe: Astaxanthin, Glabridin, Vitamin A, blaues Kupferpeptid, Biotin, Ceramid, ätherisches Pflanzenöl

Die supramolekulare Mikroverkapselungstechnologie basiert auf Liposomen, Fettemulsionen, Stabilisierung mit ionischen Flüssigkeiten, gezielter Freisetzung in dermalen Zellen und Haarfollikeln sowie auf entzündungsfördernden Faktoren basierender Freisetzung. Durch die Schaffung künstlicher Transportkanäle ermöglicht das Produkt eine präzise Abgabe der Wirkstoffe. Es zeichnet sich durch eine exzellente transdermale Absorptionsrate, lange Verweildauer und gute Stabilität am Zielort in der Haut aus. Zudem bietet es kostengünstige und hochwirksame Anwendungsmöglichkeiten in der Kosmetik, bei funktionellen Lebensmitteln und in der Pharmazie.

Peptid-hierarchische Selbstassemblierungstechnologie

Technische Merkmale: die branchenweit erste, gezielte Regulierung der mehrstufigen Struktur von Aminosäureketten und Polypeptiden, selbstassemblierte kurze Peptide, supramolekulare Polypeptide

Technische Ausrichtung: Verbesserung der Amphiphilie, Erhöhung der Stabilität und Hitzebeständigkeit, Reduzierung der Toxizität und des Immunstresses, Förderung der Absorption und Synergieeffekte

Beispiele für Inhaltsstoffe: supramolekulares Carnosin, Hefeproteinpeptid

Die Selbstorganisation von Proteinen und Peptiden ist nicht nur in lebenden Systemen allgegenwärtig, sondern stellt auch eine hervorragende körpereigene Substanz dar und ist zudem ein effektives Mittel zur Synthese nanobiologischer Materialien. Der Peptid-Selbstorganisationsprozess ist ein hierarchischer Aufbauprozess, und die „polare Aminosäure-Zipperstruktur“ ist eine neuartige Supersekundärstruktur, die die hierarchische Anordnung von Peptiden zu geordneten Aggregaten begünstigt.

Die gerichtete Regulierung der Größe kurzer Peptide kann durch Veränderung der Hydrophobizität und der Seitenkettenverzweigung hydrophober Reste erreicht werden.

Basierend auf der einzigartigen ProteinDataBank (PDB)-Datenbank von Shinehigh Innovation werden systematische experimentelle Beobachtungen, Molekulardynamik- und quantenchemische Berechnungen kombiniert, um die Struktur von Peptidmolekülen zu analysieren und diese anschließend mit Molekülen für die Hochdurchsatz-Selbstassemblierung abzugleichen. Durch die Modulation von Art, Anzahl und relativer Position der Aminosäuren zwischen den Peptidmolekülen lässt sich deren spezifische Faltungsstruktur verändern, wodurch die Selbstassemblierungsfähigkeit der Moleküle verbessert wird. Dies ermöglicht die gezielte Regulation von Peptiden. Die selbstassemblierten Peptide weisen eine ausgezeichnete Amphiphilie und Symmetrie auf, was die Peptidstabilität, die transdermale Applikation und die Bioverfügbarkeit deutlich verbessert.