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“后期多样化衍生策略”在天然产物合成与创新药物研发中的应用
活性天然产物在合成化学发展、生物医学研究与创新药物发现中一直扮演着重要角色。过去三十年中，接近50%的新上市创新药物来源于天然产物或其衍生物。天然产物的衍生化对构效关系研究和药物活性优化至关重要，而直接通过选择性的官能团化对天然产物进行后期衍生改造无疑是最经济高效的方法。此外，对于天然产物的后期衍生化也有助于快速、有效地构造出化学探针，帮助开展化学生物学研究，揭示新的生物靶点和作用机制。
近年来，随着有机合成方法学与生物酶催化技术的蓬勃发展，涌现出很多在复杂底物上进行选择性官能团化的方法。这些方法极大地促进了天然产物“后期多样化衍生策略” (late-stage diversification)的发展。基于在天然产物后期多样化衍生方面的出色工作，近期雷晓光课题组在美国化学会旗舰期刊《ACS Central Science》上发表了两篇背靠背文章，详细阐述了“后期多样化衍生策略”在天然产物合成与创新药物研发中的应用。
北京大学
2021-04-11
大豆生物加工与高值化利用关键技术与产业化
我国是世界上最大的植物油料加工和消费国，总量近 1.5 亿吨，在国家食品安全体系中举足轻重。植物油料加工长期以来以压榨法和浸出法制油、碱溶酸沉制蛋白、化学精炼油脂为技术主线，普遍存在：1）加工条件剧烈、能耗高、溶剂残留、环境污染；2）蛋白功能性差、组分高值化利用率低；3）生物精炼连续性差、附加值低等共性关键问题。本项目在国家自然科学基金重点项目、国家“863 计划”、国家科技支撑计划等重大项目支持下，历经 13 年持续攻关，以现代生物技术为手段，突破植物油料生物解离关键技术为核心、组合发明生物解离产物及油脂的高值化利用成套技术，形成了植物油料全产业链新一代加工技术体系。
项目已获授权发明专利 45 件，申请国际专利（PCT）3 件，出版著作 10 部，发表相关论文 205 篇（SCI/EI106 篇），主持制定或参与国家、行业标准 10 项。项目已获中国轻工业联合会技术发明一等奖、中国发明协会发明创业成果一等奖、黑龙江省技术发明一等奖、中国食品科学技术学会技术发明一等奖等省部级以上科技奖励 14 项。
项目技术主要用于生产有机大豆油脂、大豆蛋白肽以及大豆膳食纤维等产品，项目目前已通过中试实验。项目计划投资预计 2 亿元，建设规模为加工原料豆 20000 吨/年，项目达产后预计年销售额为 3.6 亿元人民币。通过该项目的实施，将打破了国外在高端油脂和蛋白产品生产上的技术垄断，增强了企业的核心竞争力。
东北农业大学
2021-05-10
蛹虫草胶囊及衍生产品
蛹虫草又称为北冬虫夏草，应用价值与冬虫夏草、人参、鹿茸齐名，为中国传统的补品之一。药化、药理和临床实验证明：蛹虫草完全可以作为冬虫夏草的代用品。蛹虫草含有大量的虫草素，虫草素的特殊医疗保健功能已经引起国内外专家的高度重视，据报道，在美国已将虫草素作为抗癌抗病毒新药进入临床试用；在中国也已将由虫草素合成的治疗白血病的新药进入期临床试用。 虫草具有保肺益肾，止血化痰，秘精益气等功效。主要用于滋补身体，增强免疫力、治头昏失眠，多汗贫血，肾功能障碍，阳痿遗精，腰腿酸软，缓解疲劳，肺结核之阴虚咳嗽，咳血，胸闷，治哮喘，肺气肿，神经衰弱等症。是营养、保健、馈赠亲朋之佳品。人工蛹虫草作为食品用于人体，经研究是完全安全的，适合多种不同的人群使用。其子实体还可与一些中药配伍，对一些疾病有治疗作用。经多次筛选，现已培育出优良的蛹虫草菌种，研发出独特的培育方法，开发出蛹虫草系列产品及衍生产品，产品主要包括师鼎堂蛹虫草胶囊、金致蛹虫草含片、虫草茶、虫草酒
江苏师范大学
2021-04-11
β-葡聚糖酶发酵生产及应用技术
一、成果简介 β-葡聚糖是一种结构性非淀粉多糖，是自然合成的多聚糖含量最多的糖类，是由右旋葡萄糖（D型)以混合 的β- (1,3)，β-(1,4)糖苷键随机排列线性连接而成的葡萄糖聚合物，是半纤维素的主要组分之一。β-葡聚糖酶属于水解酶，主要作用于β-葡聚糖的β-1,3和β-1,4糖苷键，使β-葡聚糖分解成还原糖和寡糖。近年来，随着人们对β- 葡聚糖酶的深入研究，β-葡聚糖
中国农业大学
2021-04-14
β-甘露聚糖酶及甘露寡糖生产技术
一、成果简介 甘露聚糖为半纤维素的主要成分之一，是一种含量丰富的可利用自然资源，β-1,4-D甘露聚糖酶（EC. 3.2.1.78） 是一类作用于β-1,4-D甘露糖苷键的内切水解酶，属于半纤维素酶类，是甘露聚糖降解过程中最关键的酶。甘露 聚糖酶的工业化生产利用在我国刚刚起步，降低甘露聚糖酶的生产成本和提高其应用适应性是急待解决的问题。甘露聚糖酶，特别是耐热甘露聚糖酶的应用
中国农业大学
2021-04-14
微波辅助固相合成技术生产低聚糖
在微波能场内，反应物料在传送带上受连续微波辐射，喷射垂直气流透过传 送带网面作气流增效，使反应物料进行固相合成反应的方法。本装置包括带有多个微波源的一个反应腔体，内置作水平机械运动承载反应物料的传送带，气流经传送带网面进入反应腔，对反应物料进行垂直气流增效和连续微波辐射固相合成反应，由排气孔回收气体。本装置能够使微波均匀地辐射到反应物，防止副产物强酸及局部积热造成的焦化反应，使常规微波条件下难以实现的反应得以完成，降低能量成本，并加快反应速度、提高产物纯度与微波合成效率。
江南大学
2021-04-11
反丁烯二酸单酯咪唑季铵盐抗菌剂
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。
集美大学
2021-04-29
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
生物趋化方程组的理论研究
项目简介： 在生物学研究中， 生物学家常常通过具有扩散的偏微分方程来描述种群迁移等现象。例如，当原始微生物与环境相互作用（如粘液霉菌形成、胚胎发育、肿瘤侵入健康组织等） 时，个体的非结构化行为在宏观层面上将转变为相当复杂的动力学行为，其中一个重要因素是
西华大学
2021-04-14
生物质热解油高值化转化技术
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
生物质能是指从生物质获得的能量，具有分布广、可再生、可存储、储量大和碳平衡等优点。生物质热解液化技术是生物质能的有效利用途径之一，具有广泛的应用前景。本技术研究工作和成效如下：1）采用低温预裂解和中温重整的两段式重整制备富氢气体和碳纳米管共产物的新方法，通过强化热裂解阶段重质组分定向转化与重整段聚合反应调变，实现碳纳米管产量增加，氢产量同步提高；2）引入电催化体系用于生物油全组分精制提质，提出了抑制析氢、直接还原等副反应的传质传荷协同强化方法，开发了原理样机；3）提出动态适应生物油组分特性的高值化转化技术匹配策略，指导制定实现生物油产业化应用的最佳技术路线。
华中科技大学
2022-07-26