L-半胱氨酸（L-CySH）是组成蛋白质的20多种氨基酸中唯一具有还原性基团巯基的氨基酸，为谷胱甘肽的组成成分之一。由于其分子中含有活性的巯基，具有许多重要的生理功能： 可以增强肝功能，用于治疗肝炎、肝硬化与肝昏迷等症状；可以作为解毒剂，解除苯、萘等有毒芳香物质及药物中毒；可用于治疗因原子能辐射、X射线以及其它短光波所引起的放射性障碍和各种白血球减少症；有抗过敏与消除过敏症的作用；可用于蛋白质氨基酸制剂，解毒镇痛剂、疲劳恢复剂、溃疡治疗剂，L-半胱氨酸还是特效的化痰剂；可促进毛发生长和防止食品氧化等。因此L-半胱氨酸已经广泛应用于医药、食品、化妆品以及饲料工业。此外由L-半胱氨酸可以得到多种衍生物，有镇痛、消炎、退烧、止痛以及抑制细菌和肿瘤生长的作用，目前也在得到不断的开发和应用。 国内目前L-半胱氨酸的生产主要依靠人或动物的毛发经酸水解或碱水解提取L-半胱氨酸后，再经过电解还原制得L-半胱氨酸。该方法收率低，能耗高，水解过程产生大量刺激性气体，废酸处理困难，对环境污染严重。随着L-半胱氨酸生产技术的发展，微生物转化法制生产L-半胱氨酸逐渐取代了毛发水解制备L-半胱氨酸。微生物转化法制备工艺以其反应条件温和、专一性强、对环境友好等优点而日益受到重视。本课题组利用自行筛选的高效菌株，通过高密度培养获得大量菌体，可以将底物D,L-2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸（D,L-ATC）转化为L-半胱氨酸，浓度为5.8g /L，转化率92%，半胱氨酸得率78%。

催化剂是现代化学工业的基石，高效催化体系的构建对于实现化学反应的快速化、专一化和温和反应具有决定性的作用，对于实现绿色化学、节能减排意义重大。本团队在承担了 3 项国家自然科学基金项目（20771046，20903048，21106054）的基础上，针对催化酯化、催化环氧化、催化臭氧化等反应开发了多种不同的体系，包括固体酸、分子筛、离子液体、纳米氧化物、金属配合物等多个类型，其中部分催化环氧化和催化酯化体系已经应用于工业催化。 关键技术、指标及创新点 （1）开发了针对植物油脂的无羧酸环境下催化环氧化的新工艺。先后开发了以铼系配合物、HMS 分子筛、光催化及 SALEN 配合物为代表的催化体系； （2）开发了针对酯化、酯交换反应的非质子酸新催化体系。先后开发了杂多酸、固体酸、离子液体、有机酸和纳米氧化物为代表的催化体系； （3）开发了针对有机物臭氧化降解的新催化体系。先后开发了纳米氧化锌、纳米氧化铈、分子筛和磁性纳米结构为代表的催化体系。 

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/

近日，西南大学化学化工学院官智教授、何延红教授与南宁师范大学黄初升教授开展合作，在国际顶尖化学期刊《德国应用化学》(AngewandteChemieInternationalEdition，)上在线发表了题为“MergingtheNon-NaturalCatalyticActivityofLipaseandElectrosynthesis:AsymmetricOxidativeCross-CouplingofSecondaryAmineswithKetones”（脂肪酶的非天然催化活性与电合成相结合：二级胺与酮的不对称氧化交叉偶联）的研究成果。

本发明公开了一种制备纳米金属氧化物及纳米金属粉的方法，在二甲苯中使用纳米硫酸钾对金属氧化物前驱体颗粒进行分散并隔离，离心沉淀后，将烘干物进行高温煅烧分解，水洗后可得到分散的纳米金属氧化物。将煅烧产物在还原气氛中二次煅烧，水洗后可得分散的纳米金属粉。本发明可以快速批量制备出分散性好、结晶完善的纳米金属氧化物或纳米金属粉。

产品详细介绍

本项目研制的硫磺沥青改性剂含有特殊的硫化氢抑制剂和塑化剂,在沥青混合料中可替代约30%的沥青原料,并有效地减小在生产和摊铺过程的发烟,同时降低生产温度到140℃，节能减排，且硫化氢逸出量指标好于国外同类产品先进指标。将硫磺沥青改性剂加入到沥青中明显改善和提高了沥青混合料稳定度，抗车辙能力提高一倍，同时沥青混合料的低温抗裂性有一定的改善，沥青混合料的水稳定性也得到提高。

该液体酶稳定剂通用性强，适用于多种酶制剂，并且通用于未经浓缩的酶液、中空纤维超滤浓缩或膜式超滤浓缩的酶液，都可在室温保存三个月至八个月，剩余酶活力在80%。具体技术指标为：1．未经浓缩的液体α-淀粉酶，室温保存9个月，剩余酶活力达80%以上。/line2．中空纤维超滤浓缩的液体α-淀粉酶，室温保存6个月，剩余酶活力达80%以上。/line3．膜式超滤的液体碱性蛋白酶，室温保存8个月，剩余酶活力在80%左右。/line4．未经浓缩的液体糖化酶，室温保存5个月，剩余酶活力接近90%。/line5．经中空纤维超滤浓缩的液体糖化酶，室温保存3个半月，剩余酶活力接近90%。未经浓缩和膜式超滤的酶液添加稳定剂后的液体酶稳定性明显好于经中空纤维超滤浓缩的液体酶。因此膜式超滤较好。实验证明，液体酶添加剂能提高酶的抗变性能力，促进变性酶的复性；不同添加剂之间有协同或拮抗作用，对稳定剂配方的筛选提供了理论依据。/line所用的添加剂价格低廉，来源方便，并具有通用性。主要设备是超滤浓缩装置及包装容器。厂房面积约200平方米。可通过技术转让或技术入股方式进行合作。

研发阶段/n虽然具有荧光性能和磁响应性能的稀土类纳米材料可作为性能优良的显影剂，但是它们的生物毒性限制了其临床使用。羟基磷灰石（HAP）具有良好的生物相容性和生物活性，并且其晶体结构特别适合稀土离子掺杂，可以作为荧光稀土离子如Eu3+和磁响应稀土离子如Gd3+的基质材料。该课题组前期也开展了稀土掺杂HAP荧光纳米粒子的相关研究，证明其具有良好的生物相容性，可用于肿瘤细胞的标记。这些研究都证明稀土掺杂HAP纳米材料是一种性能优异的显影剂，而且多重功能的稀土元素共掺杂HAP可以同时实现多种类型的显影功能

水处理化学品在水污染控制和节水方面发挥着无法替代的作用，尤其对于钢铁、石 化、冶金，火电等高耗水行业来说，高效、功能化、无二次污染的水处理剂，例如混凝 剂和缓蚀阻垢剂等，成为国内外研究与应用的主流。一方面污染严重的水资源给工业给 水的预处理用混凝剂提出更高的要求，而我国目前的混凝剂聚合氯化铝、聚合硫酸铁， 产品结构单一，污染物去除效果较差。另一方面工业循环冷却水常用的缓蚀阻垢剂存在 含磷量高，生物难降解，易引起水体富营养化等环境危害问题。针对我国水处理化学品 普遍存在的这些问题，本课题组通过多年的深入研究和探索，形成了水的预处理－深度 处理和缓蚀阻垢功能化处理所用的一体化和系列化水处理剂。 技术创新点： （1）针对目前使用的聚合氯化铝、聚合硫酸铁混凝效果较差的缺陷，发明了“混凝 剂多态聚合氯化铝铁及其制备方法”及“混凝剂固体聚硅硫酸铁的一步法生产方法”两 项专利技术。该生产技术与传统的聚合氯化铝生产技术相比，加入了硅酸钠及超细二氧 化硅微粉，利用超细颗粒物和介孔吸附剂等强化混凝的方法来加强处理，与上述传统处 理药剂相比，其絮体矾花大，沉降速度快；这一新技术特别适合难处理原水的混凝，例 如长江下游的低温低浊度水处理等，其性能超过美国专利 7201856 报道的性能，比常规 聚合氯化铝投加量降低 15％以上；而聚硅硫酸铁与传统聚合硫酸铁生产技术相比，以硅 酸钠的水解中间产物为桥联作用的混凝剂，提高了聚合硫酸铁的混凝性能，在常温条件 下氧化/聚合一步反应生产工艺，生产固体聚硅硫酸铁，与加热分步反应工艺相比，能 节约成本 20%以上。提出了氧气替代氯气准备氯化铁和聚氯化铁的新工艺，并产业化。 （2）针对工业水处理缓释阻垢剂存在含磷高，生物难降解的问题，发明了新型无磷、 生物可降解的水处理缓蚀阻垢剂聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸（聚环氧丁二酸）和胺基聚 环氧琥珀酸（胺基聚环氧丁二酸）的等三项专利生产技术。并对专利生产技术进行了转 让，率先在国内实现了工业化生产，制备工艺超过美国专利，其产品性能优越优于国外 同类技术指标。 （3）针对绿色缓蚀阻垢剂聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸还没有获得实际应用的现状， 研究并发明了“一种用于循环冷却水处理的绿色环保型复合缓蚀阻垢剂”及“一种用于 处理循环冷却水的低磷环保型复合缓蚀阻垢剂及使用方法”等两项专利应用技术，对专 利技术实施产业化。其无磷生物可降解的特性，给循环冷却水行业带来了巨大的环境效 应和社会效应。