常见的纳米酶大多数是金属化合物纳米颗粒，其催化活性主要是来自在纳米颗粒表面的金属离子。在自然界中，生物酶的特征表明活性位点和支持、稳定活性位点的网络环境对于高催化效率同样重要。通过调整活性位点的成分和环境可以实现高的活性和选择性。水凝胶是一类具有良好生物相容性的三维亲水网络材料，其结构可以有效地保护酶分子活性中心，同时提供更好的底物迁移微环境，从而实现有效的催化作用，载酶水凝胶材料已成为生物学研究中的热点。纳米凝胶为水凝胶的纳米粒子，具有类似于宏观水凝胶材料的亲水网络及类似流体的传输特性，其纳米的尺寸可以作为进一步体内生物应用的理想载体。在受限的纳米空间中实现修饰或组装以获得杂化纳米凝胶仍然存在挑战。应对这一挑战，同济大学化学科学与工程学院王启刚团队从仿生的角度出发，设计了一种酶催化的原子转移自由基聚合（ATRPase）和金属配位交联方法成功制备出纳米人工多酶凝胶体系。该体系具有模拟超氧化物歧化酶（SOD-like）和过氧化物酶（POD-like）特性，可以实现肿瘤微环境级联催化的响应成像。日前，相关研究成果以“Multienzyme‐Mimic Nanogels Synthesized by Biocatalytic ATRP and Metal Coordination for Bioresponsive Fluorescence Imaging”为题，发表在国际著名学术期刊 Angewandte Chemie International Edition （《德国应用化学》） 上。同济大学化学科学与工程学院为该文的唯一通讯作者单位，硕士生齐美园为第一作者，王霞副教授和王启刚教授为共同通讯作者。 图1.（a）人工多酶凝胶体系的ATRPase及配位交联制备流程（b）模拟SOD和POD级联酶催化的肿瘤微环境响应的荧光成像机制。研究人员首先在纳米粒子表面修饰酶催化的原子转移自由基聚合的引发剂(-Br)，以具有良好生物相容性的生物酶为催化剂，修饰有双键的赖氨酸（N-acryloyl-L-lysine）为聚合单体，在纳米粒子周围聚合制备得到聚赖氨酸高分子刷，最后通过亚铁配位交联，从而构建出具有多酶活性的人工多酶凝胶体系（如图1所示）。凝胶体系中高分散的Fe离子一方面作为凝胶网络的交联剂，同时作为模拟酶的活性中心。通过模拟SOD和POD酶，先将肿瘤部位高水平的O 2 •− 催化转化为H 2 O 2 ，进一步基于肿瘤部位提升的H 2 O 2 通过级联酶催化反应实现肿瘤微环境响应的安全、高效的肿瘤成像。该人工多酶凝胶体系类似自然的过氧化物酶催化机制不产生羟基自由基，具有低毒性和高生物安全性。同时，ATRPase方法和金属配位交联技术可进一步实现多种纳米材料体系的制备，用于药物输送和其他生物医学应用。该研究成果得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等经费支持以及中国科学院强磁场科学中心的技术支持。王启刚教授团队多年来一直致力于高分子凝胶固定酶技术及其生物诊疗应用，近5年累计以通讯作者在 Adv.Mater. ,  Nat. Commun. ,  Angew. Chem. Inter. Ed. 等期刊发表SCI论文50多篇。文献链接：https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002331  PDF：anie_202002331.pdf课题组网站：https://qgwang.tongji.edu.cn/

传统的抗肿瘤药物，如烷化剂、铂类试剂、作用于核酸合成的药物、作用于微管蛋白合成 的药物等，一般存在毒性较大、选择性较低等问题，因此，研究寻找安全有效、选择性较好的 靶向性抗肿瘤药物具有重大的科学意义和巨大的社会价值。 组蛋白去乙酰化酶 (Histone Deacetylase，HDAC) 是治疗肿瘤的新靶标，其抑制剂 Vorinostat (SAHA) 和Romidepsin (FK228) 已分别于2006年和2009年经美国FDA批准上市用于治 疗表皮T细胞淋巴瘤；该类抑制剂显示出良好的肿瘤治疗效果及较小的毒副作用，是目前最具 前景的抗肿瘤药物之一。 本项目综合运用分子动力学模拟、计算机辅助药物设计、化学合成、药理学活性测试等 方法，通过“设计－合成/修饰－测试”的多次循环，开发了一系列结构新颖的四氢-γ-咔啉骨 架的HDAC抑制剂。该类抑制剂可以有效抑制HDAC总酶及HDAC1的活性，多个化合物的酶 活性都低于50 nM；并且，该系列多数化合物对Hela、A549、HCT116、K562、MCF-7等肿瘤细 胞株表现出比阳性对照药物SAHA更高的活性，多个化合物对所测肿瘤细胞株的抑制活性低于 1 μM，而对于人类正常细胞无抑制活性；在动物模型试验中，代表性化合物对接种Lewis肺癌 荷瘤小鼠模型表现出良好的治疗效果，且没有观察到明显的体重变化和毒性反应。因此，该类 HDAC抑制剂可以作为药物先导化合物用于制备抗肿瘤药物，为广大肿瘤病患者带来福音，也 向开发我国具有自主知识产权的抗肿瘤药物迈进一步。 

酶解林蛙油及软胶囊的制作方法,它涉及林蛙油的酶水解及软胶囊的制作工艺.本发明将打匀后的林蛙油和水按(1:35)～(1:45)的重量比例制成水混悬液,在水混悬液中加入木瓜蛋白酶,在加入木瓜蛋白酶的林蛙油酶水解液中再加入胃蛋白酶.将酶解,冷冻干燥后的经超微粉碎的林蛙油和加入了大豆磷脂的玉米油按1:1的重量比例,经胶体磨研匀,再经软胶囊机压制成胶囊即得.本发明采用酶解蛋白质的方法,提高了蛋白质的吸收率,保持和改进了林蛙油的营养价值和营养结构,改善了其溶解性.使林蛙油软胶囊的制备工艺更加合理,外观更加美观.酶解法与其它水解法相比较,属温和水解,只作用于蛋白质,使其水解成氨基酸或多肽,对林蛙油的其它成分没有影响.

成果描述：拥有独立的自主知识产权，采用磷铁在水溶液中电解制备高纯度FePO4，以水中的氧为产物提供氧源，可以实现原位除杂，不受磷铁的原料来源限制；采用价廉的磷铁和空气中的氧为原料，通过与锂盐和补充磷源或铁源在可控气氛下反应制备粒度和碳含量可控的LiFePO4，避开了目前合成方法中的专利技术壁垒问题，不存在知识产权纠纷，将废物循环利用与能源材料耦合起来，节能环保，从源头上降低了磷酸铁和磷酸铁锂的生产成本；所采用的原料均为大宗化工产品，磷铁副产物中的杂质可以通过反应工艺控制进行无害化处理，在原料的供应和价格方面都非常稳定；通过工艺控制和反应原料的组合，可以将反应产生的CO2等副产物循环利用，实现零排放的绿色清洁工艺；将添加剂与磷铁和锂源及补充的铁源或磷源充分混合，添加剂在后续的反应中既可以起保护作用，又能形成对磷酸铁锂颗粒的原位包覆及控制晶粒生长作用，能够极大提高正极材料的导电性能；采用的工艺路线容易控制，工艺稳定性好，容易实现大批量生产；由于本技术路线使用比较低廉的磷化工副产物磷铁和大宗化工产品，原料成本只是其他工艺原材料成本的1/3~2/3，非常具有市场竞争力；本项目前期采用全新工艺研制的磷酸铁锂材料克容量已达到或超过市售产品，1C放电容量达到120 mAh/g以上，而且成本和生产工艺有非常大的市场竞争优势。市场前景分析：本项目产品专门提供给各种电动车、电动工具、手机、笔记本电脑、蓝牙器件、UPS不间断电源、摄像机、播放器、游戏机、电动玩具、清洁器和极端气候环境下的武器装备等产品所需的锂离子电池和超级电容器电极材料，特别在电动车领域具有非常大的市场前景，主要应用领如图3所示。作为电动车电源，磷酸亚铁锂动力电池具有热稳定性好、安全性高、寿命长、倍率性能好、耐高温、绿色环保等特点，备受关注。与以往的锂离子电池正极材料LiCoO2、LiMn2O4、LiNiMO2等相比，磷酸亚铁锂的安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标，而且循环稳定性好，1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧、不爆炸，穿刺不爆炸。在未来地几年内，磷酸铁锂地市场需求量将达5万吨以上，尤其是在动力型电池应用方面对磷酸铁锂地需求将大幅增加。目前全球磷酸铁锂生产能力小于2000吨/年，投资磷酸铁锂项目风险小，回报快。与同类成果相比的优势分析：FePO4基本参数：纯度≥97%，粒度≤1μm，而且根据需要可以进行调控。LiFePO4基本参数：Li =~4.4%, Fe=35.4%, P=19.6%, C=2~6%。物理参数：松装密度 ≥0.5g/cm3, 振实密度 ≥1.0g/cm3, 中位粒径 ~4μm。涂片参数：LiFePO4: C : PVDF=90:3:7，极片压实密度：2.1-2.4 g/cm3。电化学性能：克容量>120mAh/g 测试条件：1C, 全电池。克容量>140mAh/g 测试条件：纽扣0.1C, 电压4.2-2.5V。 国际先进，国内领先。

"本团队利用多年研究磁悬浮轴承的优势，克服诸多困难，成功突破了在离心泵方面国外对我国高端医疗装备技术的限制，研发出具有完全自主知识产权的、替代进口的磁悬浮血泵。关键技术之一是：磁悬浮轴承。发明专利：应用于离心式人工心脏泵的单端轴向分离式磁悬浮轴承ZL 201510245575.4。关键技术之二是：对血流无损害和无血流滞止区的流道设计。发明专利：一种离心式磁悬浮人工心脏泵的血流引导装置ZL 2015 10272655.9。在中国销售的德国迈柯唯、美国索林和美敦力三家的产品以德国迈柯唯性能最佳，我们的血泵各项指标（流量、压力、溶血、使用寿命）可与迈柯唯相媲美。外形设计与迈柯唯有差别，磁悬浮轴承结构比迈柯唯更简洁，与迈柯唯的产品可以兼容使用。 "

阿特拉津是常用除草剂，也是内分泌干扰剂，降解阿特拉津的酶为阿特拉津氯水解酶，全世界报道其基因仅两家单位，美国一家，中国南开大学一家。转阿特拉津氯水解酶基因有三点主要应用价值：转基因作物在阿特拉津喷施的田地中能正常生长、提高制种纯度（如杂交水稻）、修复阿特拉津环境污染。

其他成果/n一种酶法制备有机菜籽多肽的方法，包括：菜籽蛋白的制备；将菜籽蛋白与蒸馏水按一定料液比混匀，并进行超声辅助湿热处理，得到湿热菜籽蛋白浆液；向湿热菜籽蛋白浆液中加入三聚磷酸钠进行超声辅助磷酸化处理，得到磷酸化菜籽蛋白浆液；调节磷酸化菜籽蛋白浆液的pH和温度，并加入碱性蛋白酶进行超声辅助酶解，得到一次酶解液；调节一次酶解液的pH和温度，并加入复合风味蛋白酶进行超声辅助酶解，得到二次酶解液；对二次酶解液进行微波灭酶处理，得到灭酶酶解液，将灭酶酶解液离心得到菜籽多肽清液，再进行冷冻干燥处理，即得成品的有机菜籽多肽。该酶法制备有机菜籽多肽的方法，工艺安全、制备便捷。

该技术是利用鹅源草酸青霉果胶酶生产磁性固定化鹅源草酸青霉果胶酶， 技术适用于食品、医药、畜禽饲料生产企业。 技术利用混合共沉淀法制备果胶酶纳米级磁性高分子微球载体，利用超声 波技术弥补共沉淀法中粒径不均匀的不足，有效控制粒径的大小，提高了微粒青岛农业大学科技成果介绍 2017 －42－ 作为载体的靶向性；采用真空冷冻干燥技术处理固定化鹅源草酸青霉果胶酶， 减少了采用鼓风加热干燥常规法造成载体中羟基、羧基官能团的活性损失，使 制备的载体中有效官能团回收率更高。另外，以磁性 Fe3O4 为磁核，壳聚糖-阿 拉伯胶为磁壳制备磁性双酶(果胶酶+纤维素酶)复合微球，使磁性双载体双酶固 定化产品的连续重复利用效果更好，具有良好的热稳定性。研发的磁性高分子 微球粒径为 10～80.45nm，具有良好的磁响应性，能够实现均匀酶解、重复利用。

化学学院欧阳钢锋教授团队揭示封装模式是如何影响酶@MOFs的生物功能，并提供一种新的策略可制备具有高生物活性的酶@MOFs材料。研究人员以6种工业用途广泛的酶为模型（括葡萄糖氧化酶(GOx)、细胞色素C (Cyt C)、辣根过氧化物酶(HRP)、过氧化氢酶(CAT)、尿酸氧化酶(UOx)和乙醇脱氢酶(ADH)），研究了它们原位封装于ZIF-8空腔后的活性转化。研究结果发现部分酶可保持较高的生物活性，但另一部分酶活性则严重下降甚至完全失活。接着，研究人员通用过系统的表征手段发现酶的活性转化与其封装模式密切相关：1）在基于酶诱导ZIF-8成核驱动的快速封装模式中，得到的酶@ZIF-8保持较高的生物活性；2）在ZIF-8自然成核的共沉淀缓慢封装模式中（此过程中酶不参与ZIF-8成核），由于过量配体（2-甲基咪唑）的去折叠效应和竞争配位，得到的酶@ZIF-8趋向于失活（图1A）。有趣的是，这两种封装模式与酶的表面电荷性质有关。研究人员通过酶表面氨基酸残基的化学修饰调节酶的表面电荷，可实现酶@ZIF-8封装方式的有效调控，进而改善酶@MOFs的生物活性。接着，研究人员探讨了改善后的酶@MOFs（Cyt C-A@ZIF-8和HRP-A@ZIF-8）在生物传感领域的应用。我们首先可以利用Cyt C-A@ZIF-8和HRP-A@ZIF-8对H2O2进行可视化传感。谷胱甘肽(GSH)是一种生物硫醇，与糖尿病、肝病、白内障、阿尔茨海默病和帕金森病等多种病症相关。H2O2可氧化GSH进而影响酶@MOFs的H2O2传感性能(图1B)。鉴于这一原理，我们建立了一种GSH的可视化酶@MOFs传感平台，并具有较高的检测灵敏度和较宽的线性范围（图1C）。与单酶催化相比，多酶催化级联反应是生物体内一类重要的化学转化过程，在生物信号转导和代谢途径中起着关键作用。研究人员将多种酶（GOx和HRP）共封装于MOFs（简称ECMN，图1D），模拟细胞内级联催化过程；同时，可以通过调控酶的封装模式，提高ECMN的级联催化性能（图1E），并实现葡萄糖的高灵敏、可视化检测 此外，研究团队从封装策略及应用两方面总结了酶@MOFs的最新研究进展：重点介绍了MOFs孔径结构和酶生物界面与金属离子的相互作用对酶封装效率的影响及影响酶活性转化的关键因素；并展示了酶@MOFs在生物传感、催化和纳米催化治疗等领域的前沿应用。

(S)-丁呋洛尔化学名为(S)-1-(7-乙基苯并呋喃-2-基)-2-叔丁基氨基-1-乙醇，被广泛用作研究细胞色素P450(CYP)酶的底物，对β-肾上腺素受体具有无选择性阻滞作用，可用于治疗轻、中度高血压。以往制备光学纯的(S)-丁呋洛尔的方法主要是酯化拆分和化学催化不对称氢化还原，这两种方法均存在原料利用率低或成本昂贵等问题。本技术利用(R)-醇腈酶((R)-Oxynitrilase)作为一种生物催化剂具有的高效手性转化能力，通过催化不对称氰化反应获得制备(S)-丁呋洛尔的关键手性中间体，开发出一条新的(S)-丁呋洛尔合成路线。