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高值化手性氨基酸生物合成技术
进入21世纪以来，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。本项目目前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。
创新点：
1）本项目采用一锅化反应，以廉价的L-苏氨酸为原料，经过工程菌催化合成2-氨基丁酸，反应时间10-12 h，原料的转化率达到99%以上，2-氨基丁酸的产量达到100 g/L以上。
2）以消旋化苏氨酸为原料，进行酶法拆分制备D-苏氨酸。底物添加量达到2.5 M,反应10 h内达到完全拆分，D-苏氨酸ee值为99%。
3）以天冬氨酸为原料，采用工程菌催化反应10-12 h，L-天冬氨酸转化率达到了94.4 %，L-天冬酰胺产量可达120 g/L，生产强度达到12.4 g/(L•h)。
4）基于构建的基因工程菌，采用偶联辅酶再生技术，转化廉价底物合成L-叔亮氨酸，反应24 h，底物转化率达95%，产量达到100 g/L以上水平。
5）其它手性氨基酸（L-色氨酸、D-氨基酸）发酵和生物合成正在陆续开展中。
6）多种高效酶制剂的工程菌株构建、发酵产酶以及多种中间体的制备。如苏氨酸脱氨酶、亮氨酸脱氢酶、甲酸脱氢酶、ω-转氨酶等，以及利用这些酶制备的多种医药中间体。
江南大学
2021-05-11
蛋白质药物聚氨基酸偶联技术
自1984年首个重组胰岛素获得批准以来，重组蛋白质药物因其高特异性及高活性逐渐受到人们的青睐；近5年来蛋白质药物批准的量已经隐隐赶超传统小分子药物。然而蛋白质药物往往药代动力学较差，循环时间短，需要高频次重复用药，给患者带来极大的生活不便及经济负担。另一个更为严重的问题是蛋白药物的高免疫源性。以各类重组抗体为例，即使完全人源化的抗体在多次注射后也会产生大量的抗药物抗体（anti-drug antibody，简称ADA）；而ADA的产生轻则造成药物失去本身的药效，重则造成严重的过敏反应甚至威胁病人生命安全。因此，如何避免临床用药过程中（尤其是多频次给药过程中）ADA的产生成为蛋白质药物研发的必要前提。蛋白质PEG化不仅能够延长蛋白质循环时间，也能通过其自身的位阻效应一定程度上降低蛋白质的免疫源性。然而PEG本身会诱发免疫系统产生anti-PEG抗体（本质上也是一种ADA），进而导致其加速血液清除（简称ABC效应）。综上所述，寻找新的低免疫源性聚合物用于蛋白质修饰以同时实现长循环与抑制ADA产生迫在眉睫。 聚氨基酸（也称合成聚多肽）是一种模拟蛋白质多肽结构的合成高分子，可生物降解，生物毒性低，是理想的蛋白质药物修饰高分子。
北京大学
2021-02-01
γ-氨基丁酸高含量谷物醋的酿造技术
研发阶段/nγ-氨基丁酸(GABA)是广泛存在于自然界的重要的抑制性神经递质，具有调节血压、促使精神安定等功效。另外，植物种子，如稻谷，在发芽之后GABA的含量也明显增加。因此，以发芽稻谷为原料，可以生产高GABA含量的保健食品。谷物醋，作为世界主要名醋之一，在我国有着非常长的生产历史。在长期的生产实践中发现谷醋有调节血压、健肝利肾、预防肥胖等功效。最近研究表明，谷物醋中含有为川芎嗪和组胺等生理活性成分。我们在研究中发现，谷物醋还含有一定量的GABA。本研究采用液固发酵工艺，在糖化过程中添加红曲作为
华中农业大学
2021-01-12
基于海因平台的系列氨基酸制备技术
海因是重要的手性合成前体，在全面分析了解反应机理和气液传质过程基础上，设计了新型的反应体系，常压条件高收率制备了海因，海因的摩尔收率（对羟基乙腈）为86.2%，高于国外文献报道的高压法收率（83%），且产品品质优良。开发了基于海因平台的手性天然氨基酸和非天然氨基酸制备平台技术。其中苯丙酮酸酶法制备L-苯丙氨酸的生产工艺，通过膜分离和模拟移动床分离技术应用，提高了产品收率和质量。采用物料循环技术，减少了污染，大幅度降低了生产成本。同时还开发了L-色氨酸、L-酪氨酸、L-取代苯丙氨酸的酶法制备技术，均取得了较大的突破。在国内首次开发了以苄基海因为前体、规模生产D-苯丙氨酸的酶法制备工艺，提出D-海因酶催化机理模型，指出D-海因酶的立体选择性是由于酶的巯水性“口袋”的结构决定的，并合理解释了酶催化过程。在理论和实践的基础上，采用该化学酶法工艺生产了六种光学纯的D型氨基酸：D-苯丙氨酸、D-色氨酸、D-丙氨酸、D-缬氨酸和D-蛋氨酸，其中D-苯丙氨酸已成功实现了工业化生产、D-色氨酸完成了中试。
南京工业大学
2021-04-13
L-2-氨基丁酸的酶法合成
已有样品/n项目以L-苏氨酸作为原料通过“一锅法”酶法生产L-2-氨基丁酸，反应时间为7-8h，已实现L-2-氨基丁酸转化率超过97%，产物浓度80g/L，ee>99%。整个反应过程不需要复杂的反应器，完全在常压、常温（30℃）下进行。此外，该工艺耦合了辅酶再生体系，在一株工程菌中同时表达反应所需的所有酶，并利用全细胞进行催化，使得在转化体系内不需要额外添加辅酶，从而降低了生产成本。医药级的L-2-氨基丁酸的售价约11-12万元/吨，本项目L-2-氨基丁酸的生产成本约5-5.5万元/吨(不计分
中国科学院大学
2021-01-12
富含 丫－氨基丁酸的谷物加工技术
Y－ 氨基丁酸 ( y -aminobutyric acid, GABA) 广泛存在于动植物中
西华大学
2021-04-14
氨基酸表面活性剂开发
氨基酸表面活性剂具有温和及低刺激性，是一类绿色表面活性剂，本研究采用新的工艺技术，降低了产品成本。
江南大学
2021-04-13
氨基葡萄糖的发酵生产技术
本项目通过过量表达氨基葡萄糖合成酶基因(glmS)、氨基葡萄糖乙酰化酶基 因(gna1)、敲除丙酮酸激酶基因(pykF)、甘露糖磷酸转移系统编码基因(manX)以及乙酰氨基葡萄糖磷酸转移系统编码基因(nagE)，构建了一株可高效合成 N-乙酰氨基葡萄糖的大肠杆菌。并在此基础上通过分阶段葡萄糖流加和溶氧控制等技术，建立了一种重组大肠肝菌发酵生产氨基葡萄糖的新工艺，并进行了发酵过程中试放大及产品提取与化研究，显著提高了大肠肝菌发酵生产氨基葡萄糖的产 量与生产强度，在 7-L 发酵罐上氨糖产量达到 120g/L，在 100-L 发酵罐上产量达到 90g/L。
江南大学
2021-04-11
微生物转化生产γ-氨基丁酸
谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase , GAD)能专一地催化 L-谷氨酸裂解为γ-氨基丁酸和 CO2 的作用，以发酵培养的全细胞或酶液作为催化剂转化生产γ-氨基丁酸，所需设备简单，条件容易控制，转化体系杂质含量少，收率高，环境友好。本技术方法通过蛋白质工程改造和基因工程手段构建了高产谷氨酸脱羧酶的突变株，经培养后，转化体系中添加湿菌体 10 g/L，以分批补料添加谷氨酸，转化 7 h，γ-氨基丁酸产量为 425.0 g/L，摩尔转化率达到 98%，γ-氨基丁酸生产强度达到 60.7 g/(L•h)。
关键技术
(1) 以大肠杆菌为宿主，生长快，周期短，催化效率高； (2)以廉价的富马酸为底物生产高附加值β-丙氨酸，成本低，收益高； (3)微生物转化具有专一性强、条件温和的优点，该法绿色、环保、可持续， 具有经济竞争力，有很好的产业应用前景。
江南大学
2021-04-11
葡萄糖胺硫酸盐（复合盐）的生产
成果与项目的背景及主要用途：化学结构式： 用途：可治疗急性或慢性风湿、关节炎和关节病等源于骨关节组织代谢混乱 的疾病。也是降低胆固醇、消除运动疲劳的保健药品。 技术原理与工艺流程简介：以天然产物甲壳素为原料，在盐酸介质中溶解并 水解为单分子葡萄糖胺、然后经活性炭吸附、真空浓缩、降温析出而制得葡萄糖 胺盐酸盐。葡萄糖胺盐酸盐经碱溶解、硫酸转化、再析出即生成葡萄糖胺硫酸盐。 28天津大学科技成果选编 技术水平及专利与获奖情况：已完成实验室规模研究，产品质量达到国外同 类产品水平，主要技术指标如下： 外观： 白色结晶粉末，无味。 硫酸根含量： 97.5～102.5％ 干燥失重： ( 0.5％ 灼烧残渣： 23.8～25.7％ pH 值： 5.8～6.2（X＝K） 4.0～4.4（X＝Na） 重金属： ( 10 ppm 铁盐： ( 10ppm 氯化物： ( 14％ 应用前景分析及效益预测：目前，该产品国内外市场紧俏且主要出口，国内 有生产厂家，但供不应求。受原料供应影响，产品价格有时波动。本工艺设计简 便、易于操作、设备投资少、易于工业化、利润很高，有明显的经济效益。建议 有甲壳素来源的沿海企业或生产甲壳素的企业投产该产品。若为后者，则可综合 治理三废，经济效益更好。 以 3.0 万/吨的甲壳素计，则葡萄糖胺硫酸盐（复合盐）原料成本可为 13.0 万/吨，工厂价约 16.0 万/吨，售价 19～20 万/吨，以年产 50 吨产品计，利税可达 150 万元以上。若生产厂自己生产甲壳素，可明显降低原料成本，则经济效益更 为可观。 最近国内有企业正在以药品申请批号，因此国内需求量会大增。 应用领域：药物及保健品。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 生产规模及产量：以年产 50 吨葡萄糖胺硫酸盐为宜。 所需厂房面积：300 m2。 主要设备：酸解釜、浓缩釜、贮罐、冷凝器、水环真空泵、真空滤槽，酸碱 转化釜、冷冻设备。 主要原材料及来源：全部为国产原料如甲壳素、盐酸、活性炭、丙酮，氢氧 29天津大学科技成果选编 化钾、硫酸。 设备投资：设备投资约 80 万元。 总投资：依生产厂具体情况而定。 合作方式及条件：面议。
天津大学
2021-04-11