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实用型热塑性弹性体的制备技术
热塑性弹性体是一组特殊的高性能材料，它可以像热塑性塑料一样熔融加工，但在室温下可以呈现橡胶的韧性和弹性，并且可以重复成型加工的一类新型多功能材料，但这些热塑性材料很难满足在严苛环境中的使用要求，因此，具有特殊优异性能的塑料和橡胶的共混逐渐引起了人们的关注。江南大学化学与材料工程白绘宇副教授选用可以利用常规熔融共混加工的特种塑料聚偏氟乙烯(PVDF)为塑料相、具有优异耐低温性和粘附性的乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)为橡胶相，采用动态硫化制备热塑性动态硫化弹性体。制得的热塑性弹性体具有优异的机械性能,即高的拉伸强度、较大的断裂伸长率以及出色的回弹性，能够满足日常生活应用的要求。
关键技术
1、塑料相与橡胶相之间的相互作用力以及相容性的研究；
2、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作为一种反应性增容剂,可以用来提高 PVDF 与PTW 间的相容性，当体系中 PBS 的用量增加到 7%时,PVDF 与 PTW 间的界面粘结性出现了非常显著的提高；
3、采用动态硫化的方法成功制备了一种新型热塑性动态硫化弹性体。
获得成果
1、论文发表方面：发表 sci 论文 3 篇；
2、专利申请方面：申请相关专利 6 项；
3、产业化方面：与无锡优塑美科技有限公司合作，研发了阻燃性的热塑性弹性体橡胶，并大批量运用到手机数据线的制备。
江南大学
2021-04-13
手性氨基酸的微生物高效生产方法
手性氨基酸作为最重要的原料和中间体，市场规模也越来越大。本项目研发的手性氨基酸包含 L-2-氨基丁酸、D-苏氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸、L-色氨酸等。2-氨基丁酸是一种非天然的氨基酸，是一种重要的化工原料，被用作为多种手性药物合成中的重要中间体，包括抗结核药物乙胺丁醇、布瓦西坦和抗癫痫药物左乙拉西坦。D-苏氨酸是天然氨基酸 L-苏氨酸的光学异构体，是一种非天然氨基酸。主要应用于手性药物、手性添加剂和手性助剂等领域，在制药行业作为手性合成的手性源，主要用于生产新型光谱抗生素、D-苏氨醇和多肽合成过程的苏氨酸保护剂。L-天冬酰胺是常见的 20 种氨基酸之一，在食品、医药、化工合成、微生物培养等领域广泛应用。L-天冬酰胺可以作为添加剂用于清凉饮料,同时在肿瘤治疗及蛋白质糖基化中扮演重要角色。L-天冬酰胺常用于氨基酸输液，以及具有降压、平喘、抗消化性溃疡、胃功能障碍等功能，并可用于治疗心肌梗死、心肌代谢障碍、心力衰竭、心脏传导阻滞、疲劳症等。此外，L-天冬酰胺也是微生物培养和动物细胞培养重要的添加剂。L-叔亮氨酸是一种非蛋白原的手性氨基酸, 由于叔丁基的空间位阻大, 叔亮氨酸的衍生物可在不对称合成中作为诱导不对称的模板。随着不对称合成的发展, 叔亮氨酸的应用也非常广泛。又由于占空间大的叔丁基链及其疏水性, 它在多肽的合成中能够很好地控制分子构象, 增加多肽的疏水性和受酶降解的稳定性, 因此在药物和生物应用中正迅速地发展, 用于抗癌、抗艾滋病等药物和生物抑制剂及肽等。
江南大学
2021-04-11
枯草芽孢杆菌氨肽酶的发酵制备及应用
菌种来源于传统食品，鉴定为枯草芽孢杆菌，无安全性风险；发酵原料以农副产品为主，资源丰富，成本低；发酵周期短，能耗少，工艺相对简单；发酵菌株基因工程菌已构建成功，产酶水平提高潜力巨大；二次膜过滤组合步骤提取，收率高，步骤简化，废水排放少。最适 pH 在 8～10，最适温度 55℃；具备与碱性蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、中性蛋白酶的良好匹配特性。
创新要点
无酸性蛋白酶活性，而中性和碱性内切型蛋白酶的活性很低；；与 ProteAX酶同样酶单位加量下比较，Zj016 氨肽酶水解后的小肽含量更高，水解更加彻底。
江南大学
2021-04-11
一种改善脱水草莓质构的方法
该专利技术可应用于草莓等浆果的脱水加工；通过综合应用复合渗透处理、 高压处理等技术，有效解决了脱水草莓在复水后容易出现的组织塌陷、口感绵软等问题。目前脱水草莓可用于复合麦片等食品加工，而草莓在脱水加工中容易出现质构较差的问题，影响了草莓产业化。该技术可提高脱水草莓的品质，提升草莓产业化水平，已在企业成熟应用；该技术具有较好的应用前景，在应用过程中也将产生明显的经济效益和社会效益。
技术水平：
将草莓在复合渗透液中进行渗透预处理，渗透液包括 6-8%蔗糖、10-12%乳糖、4-5%麦芽糖和 0.3-0.4%氯化钙，渗透过程中结合高压处理，预处理时间为 25-30 分钟；然后进行后续的真空冻干或真空干燥。采用该技术的脱水草莓克服了口感绵软的问题。该技术达到国际先进水平。
江南大学
2021-04-11
基于农业废弃物的污泥深度脱水调理技术
以农业废弃物稻壳粉和竹粉为污泥调理剂，耦合阳离子聚丙烯酰胺调理污泥， 稻壳粉和竹粉作为骨架发挥支撑作用，促进污泥自由水和间隙水外排，减小污泥的可压缩系数，防止污泥有机质流失，缩短板框压滤机运行周期；同时稻壳粉和竹粉可有效提升污泥泥饼有机物含量，有利于后续焚烧等能源化处置。 农业废弃物稻壳粉和竹粉的主要成分为纤维素、木质素和二氧化硅，具有一定的韧性和多孔性等特点。其中以网络状分布的二氧化硅是有机质粉末的主要支撑骨架，木质素和纤维素填充在其中，且本身含有大量有机物，作为污泥调理剂，增加热值的同时还可以防止其对焚烧设备的腐蚀。同时，废弃物粉末是一种价廉易得的农业资源，充分利用农业废弃物稻壳粉和竹粉，变废为宝，对减少环境污染，提高农民收入，促进经济循环与增长，具有重大意义。稻壳粉和竹粉作为调理剂进行污泥深度脱水时，均能避免生石灰投加造成的压滤液水质恶化等负面影响，采用稻壳粉和竹粉协同化学药剂对污泥进行深度脱水具有广阔的市场前景。目前技术已经完成中试规模应用，污泥脱水成本可降低21.2%；申请国家发明专利 2 项，授权实用新型专利 2 项；发表学术论文 7 篇。
江南大学
2021-04-13
甾体激素药物的绿色生物制造与工艺研究
甾体激素药物是仅次于抗生素的第二大类药物。全球甾体类药物总值近 500 亿美元，占世界医药销售额的 6%。中国是甾体药物原料及其制剂的主要生产国，年产值近 800 亿元人民币。
本项目组围绕重要甾体化合物中间体 AD、三羟基雄甾烯酮及其相关下游产 品，开展生物转化关键技术研究与产业应用研究，突破了生物催化去氢表雄酮双 羟化制备三羟基雄甾烯酮的技术体系，创新了屈螺酮合成新方法。项目改造优化 了微生物转化菌种的性能，开发了新型发酵和绿色提取工艺，建立了全流程的过程工程控制技术，大幅提高了产品的转化率，建成了百吨级规模的甾体化合物生产线。项目成果在 Green Chemistry、Journal of Steroid Biochemistry andMolecular Biology、Steroids 等期刊上共发表了相关文章 30 余篇，申请国家发明专利 28 项，其中授权 10 项。获中国石油和化工行业协会优秀专利奖 1 项，全国大学生“挑战杯”竞赛一等奖 1 项。
江南大学
2021-04-13
一种大肠杆菌合成的新型疫苗佐剂
MPL®是 Corixa 公司商业化生产的的疫苗佐剂，在欧洲和澳大利亚应用于临 床实验。研究表明，MPL®只能激活 TLR4-TRAM-TRIF 信号转导途径，而不能激活 TLR4-Mal-MyD88 信号转导途径[34]，因此只会诱导产生适量的细胞因子，而不引发严重的炎症反应。除 MPL®外，其它结构类脂 A 分子，如单磷酸类脂 A（MPLA），也能在降低自身毒性的同时保留免疫刺激能力，因此开发类脂 A 疫苗佐剂成为近 几年研究的热点。 本实验室利用染色体基因敲除和整合技术，构建一系列能合成不同结构类脂 A分子的大肠杆菌基因工程菌。其中HW001菌株能产生可用于疫苗佐剂的M-MPLA， 通过 TLC 及 ESI/MS 鉴定，该菌株可合成单一的 MPLA 结构，在 LPS 免疫功能中起着重要作用。具有重要的应用前景，生产方法简单，利用简单的培养基即可实现M-MPLA 的大量生产。此外，本实验室具有成熟的 M-MPLA 提纯工艺，可实现从菌株、发酵到纯化整个工艺的转让。
江南大学
2021-04-11
精氨酸脱亚胺酶及瓜氨酸的生物制备
精氨酸脱亚胺酶（Arginine deiminase）简称 ADI，它能将精氨酸水解，生产瓜氨酸和氨，是生物体中参与尿素循环而起作用的酶。基于这个反应机理，目前精氨酸脱亚氨酶一方面可用于功能性氨基酸 L-瓜氨酸的生物制备；另一方面可作为药物用于癌症诸如肝细胞癌、黑色素细胞癌、肾癌等以及一些病毒感染的 治疗。 瓜氨酸是一种非蛋白质氨基酸，具有抗衰老、增强免疫力、提高运动员力量与耐力、增加创伤愈合和改善微循环等功能。本项目通过菌种筛选获得一株高产精氨酸脱亚酶的粪肠球菌菌株，通过分子改造，获得适合人体生理条件的精氨酶脱亚酶，可用于医药；利用粪肠球菌来源的精氨酸脱亚氨酶可用于瓜氨酸的生物制备，瓜氨酸产量可达到 250g/L 以上，底物精氨酸的摩尔转化率 100%。
创新要点
成功开发了具有自主知识产权的精氨酸脱亚胺酶生产菌株及瓜氨酸制备工艺，达到或超过国际先进水平。
江南大学
2021-04-11
γ-聚谷氨酸的工业化生产技术
主要由 D-谷氨酸和 L-谷氨酸通过酰胺键聚合而成。作为一种高分子聚合物，γ-聚谷氨酸具有一些独特的物理、化学和生物学特性如良好的水溶性，超强的吸附性，能彻底被生物降解，无毒无害，可食用等。在农业、食品、医药、化妆品，环保，合成纤维和涂膜等领域具有广泛的应用前景，因此极具开发价值。
微生物絮凝剂是继无机絮凝剂和有机絮凝剂之后出现的一种新型的、可自然降解的水处理剂，具有高效、无毒、无二次污染的特点。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外具有絮凝活性的代谢产物，一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚、沉淀。在传统的絮凝剂中，无机絮凝剂投加量大，效果不佳，还会把大量金属离子带入最终产物中，对环境造成危害；有机合成高分子絮凝剂生物难降解，残留单体有毒，会对环境造成二次污染。而微生物絮凝剂最突出的特点是具有生物降解性，而且高效、无毒、易降解、无二次污染且用途广泛，是环境友好型絮凝剂，因而引起世界各国学者的广泛关注和研究。
江南大学
2021-04-11
低聚乳果糖的工业化生产技术
低 聚 乳 果 糖 是 一 种 新 型 的 功 能 性 低 聚 糖 ， 化 学 名 为 O-β-Dgalactopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,2)-β-Dfructofuranoside，由三个单糖组成，包括葡萄糖基、半乳糖基和果糖基。它是 一种非还原性低聚糖，分子式和相对分子质量分别为 C18H32O16 和 504.4 g/mol。 25°C 时，低聚乳果糖在水中的溶解度为 3670 g/L，大于同温度下蔗糖的溶解度 （2000 g/L）。相对于其他低聚糖，它的甜味特性比较接近蔗糖，甜度为蔗糖的 30%。另外，低聚乳果糖粉末具有较好的吸湿型。在中性时条件下加热时，低聚乳果糖水溶液比较稳定，在 pH 值 4.5、120°C 条件下加热 1 h 不会发生分解，
同等条件下，它的耐酸性、耐热性与蔗糖水溶液相似。由于它低热量、甜味特性接近蔗糖，具有改善肠道微环境、促进矿物质吸收、降低胆固醇和抑制脂肪吸收、免疫调节等生理功能，已经在各种食品中得到了广泛应用。 本项目技术是以乳糖和蔗糖混合体系为底物，利用酶法生物技术合成低聚乳果糖。低聚乳果糖作为食品功能因因子可用于食品、饮料等相关领域。
江南大学
2021-04-11