临床骨修复涉及骨固定器械及骨填充材料。就骨固定器械而言，如何赋予 其表/界面介导组织自修复性能及抑制细菌感染，提高其长期使用寿命，是亟需 解决的核心关键问题。本成果利用酸蚀钛材，制备表面微米结构，进而利用溶 胶-凝胶法在其表面构建了含锌的纳米结构，获得了兼具抗菌/抑制破骨细胞生 理功能及促进骨快速愈合的性能。利用二氧化钛纳米管阵列加载硒，并以壳聚 糖封盖，实现兼具抗骨瘤及抗菌的效果，同时维持钛基材良好的生物相容性。 利用钛基材原位生成的TiO纳米管阵列加载天蚕肽，并以壳聚糖/天蚕肽偶联透 明质酸LBL多层结构封盖，实现由钛基材潜在细菌分泌透明质酸酶触发的自响应 短期及长效抑菌作用，为研发抗菌钛基植入体积累自主知识产权关键技术。市场及经济效益分析： 植入体术后细菌感染是导致植入失败的重要原因和临床应用面临的重要挑 战。据估计，全球骨科植入物相关感染的年发病率超过5%。感染导致的植入 失败，将给病患带来二次创伤、严重的精神压力和经济负担，甚至死亡。因此, 研发兼具促成骨和抗菌钛合金植入体（人工关节、接骨板、种植牙等），具有重 要的经济和社会意义。目前，我国高端医用钛合金人工关节等植入体严重依赖进 口（＞70%）,国内三甲医院几乎全依赖国外进口产品（＞95%）。 我国人口老龄化、交通事故和运动创伤等导致骨损伤剧增，骨创伤患者年 达300万人次，以平均每人次骨修复材料及器械消费5万计，该领域市场份额/ 需求约1500亿/年。进而，以骨修复植入体感染的年发病率5%计，我国促成骨/ 抗菌植入体的市场需求约75亿/年。 本成果研发的抗菌表面改性技术，能够方便、迅速、高效地在材料表面 构建抗菌功能界面，保护人们健康。相关抗菌技术也可拓展至骨科以外的植入 医疗器械（比如心血管、心脏起搏器等），这将极大地促进我国传统医疗器械产 品的技术进步和升级，提高企业经济效益，推动我国医疗器械产业整体水平。

本实验提供抗细菌肽快速合成方法。在高温下利用磷酸催化剂和植物油将特定氨基酸聚合为抗菌肽。 利用沉淀、萃取等技术得到可应用的肽制品。运用质谱法、MIC、电镜等实验分析所得产物的成分、活 性，并提供成本为20-50元每公斤的产品供机理分析和田间实验。

利用反丁烯二酸分子中的高效抗菌母体结构并加以改造提高其水溶性，开发的离子型抗菌剂具有反丁烯二酸酯的高效抗菌作用，同时具有水溶性好的优势，能有效解决油水分层的现象，增强反丁烯二酸酯类的使用效果，将具有较好的社会效益及经济效益。 本项目进行了反丁烯二酸单酯、咪唑季铵碱、反丁烯二酸单酯咪唑季铵盐抗菌剂的合成和表征，合成了离子型抗菌剂甲基烷基咪唑季铵型反丁烯二酸单乙酯、甲基辛基咪唑季铵型反丁烯二酸单乙酯、甲基辛基咪唑季铵型反丁烯二酸单辛酯等。产品纯度达96.5%以上。生物活性研究结果表明其具有强的抗菌作用。甲基辛基咪唑季铵型反丁烯二酸单乙酯、甲基辛基咪唑季铵型反丁烯二酸单辛酯对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度低于6.0×10-5g/mL。

洪连，系藏族习用药材，为玄参科植物短筒兔耳草的干燥全草。本项目公开的藏药洪连提取物具有明显的抗病毒作用,以及保护肝细胞,降低血清中的谷丙转氨和谷草转氨酶的活性,从而改善和恢复肝功能的作用，故而该提取物可以用于制备抗病毒药物和保肝药物。同时,其原料来源丰富、价廉、萃取工艺简单,成本低,并可很方便地做成各种剂型，具有广阔的开发与应用前景。

本成果破解了生物蛋白药物基因工程菌种培育、外分泌表达和纯化的难题，首次构建了高效外分泌表达重组溶葡萄球菌酶的大肠杆菌工程菌和纯化工艺，研制出国家一类新兽药溶葡萄球菌酶，对奶牛乳房炎和子宫内膜炎的疗效显著且不易产生耐药性 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 该成果通过十余年产学研结合，攻克了动物专用新型抗菌原料药合成工艺和新制剂研制中“卡脖子”的技术难题以及制定科学的用药方案来延缓耐药性产生的科学问题，取得了以下创新性成果： 1、破解了生物蛋白药物基因工程菌种培育、外分泌表达和纯化的难题，首次构建了高效外分泌表达重组溶葡萄球菌酶的大肠杆菌工程菌和纯化工艺，研制出国家一类新兽药溶葡萄球菌酶，对奶牛乳房炎和子宫内膜炎的疗效显著且不易产生耐药性；攻克了抗菌药物合成工艺长成本高收率低的技术瓶颈，合成了沃尼妙林、头孢喹肟和头孢噻呋 3 种动物专用抗菌原料药，创新了药物的合成路线，大大降低了生产成本，且药物对临床常见呼吸道和消化道感染疾病疗效显著。 2、掌握了制剂研制中长效缓释的关键核心技术，创新了超微乳化和微囊包被工艺等技术，针对动物临床用药特点和药物自身特性，创制了 8 个兽用新制剂（含 2 个长效缓释制剂），丰富了我国兽药剂型，其药动学参数、临床应用效果优于国外制剂，替代了国外进口产品，为新型抗菌原料药的应用提供了重要的基础。 3、面对临床不合理用药导致的耐药性日益严重现状，项目创建了以生理药动学、群体药动学、药动/药效同步模型为基础的兽药评价方法，克服了传统药动学的不足，创新了兽药评价技术体系，首次制定了沃尼妙林对产气荚膜梭菌和头孢喹肟对副猪嗜血杆菌的药效学/药动学（PK-PD）敏感性折点，建立了沃尼妙和头孢喹肟的合理应用方案，为延缓耐药性的产生和耐药性监测提供了重要技术支撑，开拓了我国兽药评价的新方向。 项目研发新兽药 12 个（其中一类新兽药 1 个，二类新兽药 5 个）；授权发明专利 19 件（美国，欧盟，日本，新加坡和韩国国际专利 5 件）；SCI 收录论文 49 篇。成果在全国多个省市的大型养殖场和农户推广应用，显著提高了畜禽感染性疾病的防治水平，经评价，成果整体技术达到国际先进水平，溶葡萄球菌酶产品填补了国际空白，头孢喹肟、头孢噻呋的出口打破了我国长期以来兽用抗菌原料药只进口无出口的局面。 该成果荣获2019年度国家科技进步奖二等奖。

一种抗菌防护新材料在面膜、化妆棉、户外运动皮肤抑菌喷雾、内衣免洗喷雾等未来市场的打造。

榜嘎，藏名榜阿嘎保，全草均可入药，历代藏医药书均有记载，有清热解毒利湿的功效。本项目涉及的藏药榜嘎提取物不但能够抑制多种病原细菌,而且可以通过抑制病毒吸附、直接灭活病毒、抑制病毒增殖等多环节发挥明显的抗病毒作用,故而该提取物可以在制备抗菌、抗病毒药物中应用。榜嘎提取物原料来源丰富、价廉、萃取工艺简单,成本低,并可很方便地做成各种剂型。具有广阔的开发与应用前景

①采用有氧、微氧、厌氧集成发酵技术多阶段培养，实现了增加菌体生长密度和菌体活力的分阶段发酵过程模型，将多抗菌素效价在1800μg/mL的基础上提高30%，达到2300μg/mL；②团队针对链霉菌属菌丝体在发酵时发酵液粘度高、不易提取分离的培养特性，设计开发新型搅拌生物反应器和生产工艺，研究反应分离耦合技术在多抗菌素发酵过程的应用，并在1000L发酵罐中生产，成功实现发酵与分离同步。 【技术特点】：技术简化操作步骤，减少环境污染，降低生产成本40%以上； 【技术指标】：采用有氧、微氧、厌氧集成发酵技术多阶段培养，实现了增加菌体生长密度和菌体活力的分阶段发酵过程模型，将多抗菌素效价在1800μg/mL的基础上提高30%，达到2300μg/mL；该技术简化操作步骤，减少环境污染，降低生产成本40%以上

传统的提取物质中有效成份的方法，如水蒸汽蒸馏法、减压蒸馏法、溶剂萃取法等，其工艺复杂、产品纯度不高，而且易残留有害物质。超临界流体萃取是一种新型的分离技术, 它是利用流体在超临界状态时具有密度大、粘度小、扩散系数大等优良的传质特性而成功开发的。它具有提取率高、产品纯度好、流程简单、能耗低等优点。CO2- SFE技术由于温度低, 且系统密闭, 可大量保存对热不稳定及易氧化的挥发性成分, 为中药挥发性成分的提取分离提供了目前最先进的方法。用超临界CO2萃取法可以从许多种植物中提取其有效成分，而这些成分过去用化学方法是提取不出来的。这项技术除了用在化工、医药等行业外，还可用在烟草、香料、食品等方面。如食品中，可以用来去除咖啡、茶叶中的咖啡因，可提取大蒜素、胚芽油、沙棘油、植物油以及医药用的鸦片、阿托品、人参素及银杏叶、紫杉中的有价值成分。可见这项技术在未来具有广阔的发展前景。 超临界流体萃取的特点　1．萃取和分离合二为一，当饱含溶解物的二氧化碳超临界流体流经分离器时，由于压力下降使得CO2与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不存在物料的相变过程，不需回收溶剂, 操作方便；不仅萃取效率高，而且能耗较少，节约成本。 　2．压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。临界点附近，温度压力的微小变化，都会引起CO2密度显著变化，从而引起待萃物的溶解度发生变化，可通过控制温度或压力的方法达到萃取目的。压力固定，改变温度可将物质分离；反之温度固定，降低压力使萃取物分离；因此工艺流程短、耗时少。对环境无污染，萃取流体可循环使用，真正实现生产过程绿色化。　　3．萃取温度低, CO2的临界温度为31.265℃ ,临界压力为 7.18MPa, 可以有效地防止热敏性成分的氧化和逸散，完整保留生物活性，而且能把高沸点，低挥发渡、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。　　4. 临界CO2 流体常态下是气体, 无毒, 与萃取成分分离后, 完全没有溶剂的残留, 有效地避免了传统提取条件下溶剂毒性的残留。同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染, 100%的纯天然。　5．超临界流体的极性可以改变, 一定温度条件下, 只要改变压力或加入适宜的夹带剂即可提取不同极性的物质, 可选择范围广。超临界流体萃取技术的应用 本课题组现已完成：（1）从甜橙皮中萃取甜橙油（2）从银杏浸膏中萃取银杏内酯（3）发酵液制得乳酸钙中萃取还原糖、蛋白质（4）发酵液制得乳酸钙中萃取重金属离子 本课题组可承接： 紫杉、黄芪、人参叶、大麻、香獐、青蒿草、川贝草、桉叶、玫瑰花、樟树叶、茉莉花、花椒、八角、桂花、生姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、沙棘、小麦、玉米、米糠、鱼、烟草、茶叶、煤、废油等有价值组分的提纯或回收。 在超临界流体技术中，超临界流体萃取技术与天然药物现代化关系密切。SFE对非极性和中等极性成分的萃取，可克服传统的萃取方法中因回收溶剂而致样品损失和对环境的污染，尤其适用于对温热不稳定的挥发性化合物提取；对于极性偏大的化合物，可采用加入极性的夹带剂如乙醇、甲醇等，改变其萃取范围提高抽提率。

天然黄酮、功能糖的提取制备与功能产品开发   1、核心技术介绍： 多糖（polysaccharide）是由多个单糖分子缩合、失水而形成的由糖苷键结合的糖链，是一类分子结构复杂且庞大的高分子碳水化合物。多糖组成与结构十分复杂，不是一种纯粹的化学物质，而是聚合程度不同的物质的混合物。多糖是一类具有广泛生物活性的生物大分子，具有多种药理活性，如抗氧化、降血糖、降血脂、抗肿瘤以及增强免疫力等，具有较高的开发价值。植物多糖种类繁多，具有多途径和多靶点作用等优势，在保健食品和医药等方面具有广阔的应用前景。掌叶覆盆子(拉丁名：Rubus chingii Hu)，又称华东覆盆子、大号角公、牛奶母等，蔷薇科悬钩子属植物，分布于江苏、安徽、浙江、江西、福建，等地。未成熟果实可入药，《中国药典》记载其性微温，味甘、酸，入肝肾经，具补肝肾、缩小便、助阳固精，明目之功效，主治阳痿、遗精、虚劳、目暗等症。覆盆子的营养成分丰富，富含鞣花酸、维生素、多糖、多酚、黄酮等功能性化合物。其中，覆盆子多糖具有广泛的药理作用，如抗氧化、抗衰老、降压、提高免疫力等功效。然而目前覆盆子多糖提取纯化步骤复杂；同时因采用碱法提纯，易破坏多糖的结构，多糖损失较大。有研究通过聚酰胺柱和DEAE—纤维素阴离子柱纯化多糖，然而通过柱纯化的步骤繁杂，且原材料价格昂贵。目前，尚未发现高纯度掌叶覆盆子多糖的快速提取方法。为更好地对覆盆子多糖进行开发利用，项目团队综合利用超微粉碎、超声辅助浸提、分子截留和真空冷冻干燥等技术，制备获得高纯度、高活性掌叶覆盆子多糖，为掌叶复盆子多糖的产业化应用提供技术支撑。项目完成人团队在天然黄酮和植物多糖分离纯化及其调控糖脂代谢、缓解氧化应激、保护肝脏损伤等领域累计申请发明专利40余件，其中授权发明专利14件，2项PCT专利申请中。目前项目完成人研究团队在涉及植物化学素分离纯化领域到活性应用已经形成了国内外全覆盖专利群，通过全球专利布局，有效保护了该核心自主知识产权。 2、应用范围及目前应用状态 本项目研发的基于超微粉碎、超声辅助浸提、分子截留和真空冷冻干燥等技术的快速、高纯度植物多糖提取技术适用于富含多糖的植物农产品，包括但不限于如下产品：掌叶复盆子、莲雾、桑葚、红枣和香菇等。目前已建立植物多糖的中试生产线，可完成小批量植物多糖的生产，开发以植物多糖为核心元素的功能产品。 3、掌叶复盆子多糖结构及活性介绍 活性多糖是指具有某种特殊生理活性的多糖化合物，具有双向调节人体生理节奏的功能，广泛存在于植物和微生物细胞壁中，安全性高、功能广泛，具有非常重要与特殊的生理活性，是由醛基和羰基通过苷键连接的高分子聚合物，也是构成生命的四大基本物质之一。多糖除有免疫调节、抗肿瘤生物学效应外, 还有抗衰老、降血糖、抗凝血等作用, 且对机体毒副作用小。本项目开发的掌叶覆盆子多糖主要由半乳糖醛酸组成，以1,3-阿拉伯糖、1,6-半乳糖、T-半乳糖醛酸等糖苷键组成，具有抗氧化、抑制脂肪毒性和肝脏损伤等功能活性，具有良好的开发前景，本项目研究为掌叶覆盆子多糖提供了新的医疗用途，拓展了新的应用领域。 以摩尔百分比计，掌叶覆盆子多糖由以下成分组成： 半乳糖醛酸    40.26~45.20%； 阿拉伯糖      29.78~33.17%； 半乳糖        7.63~9.59%； 葡萄糖        6.38~9.65%； 甘露糖        1.18~1.31%； 鼠李糖        3.29~4.89%； 葡糖醛酸      0.98~1.13%； 岩藻糖        0.27~0.65%； 多糖是由单糖以一定的连接方式组成的重复结构单元，单糖以一定的糖苷键连接，不同糖苷键的连接的单糖称为多糖的结构单位。以摩尔比计，掌叶覆盆子多糖由以下特定结构单位组成： 1,3-阿拉伯糖    2.49-2.96； 1,6-半乳糖       2.22-2.34； T-半乳糖醛酸    1.76-2.01； 1,6-葡萄糖       1.15-1.27； 1,4 -半乳糖醛酸 1.17-1.26； 1,4,6-半乳糖      1.03-1.21； 1,4-鼠李糖       0.75-1.00； 1,2-阿拉伯糖    0.59-0.80； 1,4-阿拉伯糖    0.48-0.67； T-阿拉伯糖       0.36-0.59； T-葡萄糖醛酸    0.13-0.30； 1,3-岩藻糖       0.18-0.29； 1,3-甘露糖       0.18-0.28； 1,4-葡萄糖醛酸   0.13-0.24。   掌叶覆盆子（Rubus chingii Hu）