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一種在金屬催化下亞胺與一氧化碳共聚合成多肽類聚合物材料 的新的、簡(jiǎn)捷的方法，不用氨基酸為原料，以廉價(jià)的亞胺和一氧化碳 為單體，在金屬催化下發(fā)生交替共聚，直接生成多肽，從而使合成多 肽的成本大大降低。這一途徑將可以避免繁雜的合成和活化氨基酸的 步驟，使得多肽的合成和傳統(tǒng)的方法(如開環(huán)聚合反應(yīng)法)相比，被大 大地簡(jiǎn)化。所得到的多肽類材料，在生物醫(yī)學(xué)材料和制藥等領(lǐng)域具有 重要用途。 該方法是在高壓釜中，以 1，4-二氧六環(huán)為溶劑，在 800psi 壓力 的 CO、50℃油浴以及在催化劑作用下，亞胺與 CO 共聚得到產(chǎn)物多 肽。采用一種簡(jiǎn)單的金屬鈷化合物作催化劑，能有效地催化亞胺和一 氧化碳的交替共聚，得到高分子量和低分散度的多肽類聚合物。方法 簡(jiǎn)捷。 已取得的知識(shí)產(chǎn)權(quán)： 本項(xiàng)目得到國(guó)家自然科學(xué)基金資助，是一項(xiàng)具有原始創(chuàng)新性的科 研 成 果 ， 已 申 請(qǐng) 2 項(xiàng) 中 國(guó) 專 利 （ 申 請(qǐng) 號(hào) 200610129890.1 ， 200710195204.5）和國(guó)際專利（申請(qǐng)?zhí)?PCT/CN2007/003465），還將對(duì)后續(xù)發(fā)現(xiàn)及時(shí)申請(qǐng)專利保護(hù)，因此將擁有該技術(shù)的全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)。成 果發(fā)表在化學(xué)刊物 Angew.Chem.，已受到學(xué)術(shù)界和一些國(guó)外公司的關(guān) 注。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 應(yīng)用行業(yè)：生物醫(yī)學(xué)材料、制藥、功能材料。該項(xiàng)目所提供的新 型多肽類化合物，已經(jīng)能夠?yàn)樯镝t(yī)學(xué)工程領(lǐng)域提供一類新的重要的 可供選擇的材料。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，開發(fā)出多個(gè)新的有效的催化劑體系， 實(shí)現(xiàn)更多類亞胺與一氧化碳的共聚，最終使該方法成為一種廣泛有效 的多肽的合成方法，將具有重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。 應(yīng)用領(lǐng)域及能為產(chǎn)業(yè)解決的關(guān)鍵技術(shù)： 作為新的生物醫(yī)學(xué)材料可能具有更好的生物兼容性，因而代替現(xiàn) 有材料用于人工血管等方面。此外，還可被用作藥物的糖衣以及具有 藥物緩釋等功能。如能實(shí)現(xiàn)一般肽類的合成，其低廉的成本將有潛力 替代用任何其它合成方法得到的該類產(chǎn)品。不用氨基酸為原料，而是 以廉價(jià)的亞胺和一氧化碳為單體，從而使合成多肽的成本大大降低、 方法大大簡(jiǎn)化。 技術(shù)產(chǎn)業(yè)化條件： 投資規(guī)模約 500 萬(wàn)元（不含基建投入）。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:重點(diǎn)集中在功能蛋白與多肽關(guān)鍵技術(shù)突破及其應(yīng)用開發(fā)。在原料預(yù)處理方面，突破了綠色預(yù)處理提取技術(shù)，酶促溶提取、高壓輔助提取、超聲輔助提取等技術(shù)瓶頸，形成了水產(chǎn)源蛋白與功能多肽的綠色提取技術(shù)，蛋白回收率>90%，具有提取率高、綠色環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量高的顯著優(yōu)勢(shì)；組合酶酶解技術(shù)，水解效率提高20%，活性肽得率提高15%。獲得了具有不同生物活性的目標(biāo)肽。梯級(jí)肽的膜分離技術(shù)，獲得高純度的特定分子量段的功能肽。國(guó)內(nèi)外首次發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用的生物傳感器與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定向制備技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助控制可控制備活性肽技術(shù)。建立了一整套規(guī)模化食品級(jí)、化妝品級(jí)的功能蛋白與多肽中試及規(guī)模化制備技術(shù)，并進(jìn)一步研究開發(fā)出功能蛋白與多肽的固體飲料、液體飲料、面膜、調(diào)味基料、食品澄清劑、醫(yī)用可吸收止血敷料等產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量高，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯，可預(yù)期產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目階段:工業(yè)化生產(chǎn)階段效益分析:我國(guó)加工副產(chǎn)物資源量大，僅魚皮、魚骨、魚鱗等每年1000~1500萬(wàn)噸，根據(jù)國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的行情，制成活性肽產(chǎn)品后，可增值幾十倍到上百倍，預(yù)計(jì)每年可新增百億元產(chǎn)值，該成果可為提高水產(chǎn)品加工廢棄物的附加值開辟了新的途徑，降低加工廢棄物的排放量，生態(tài)環(huán)境效益顯著，具有良好的示范效應(yīng)。該成果用于美泰科技（青島）股份有限公司、青島東易科技發(fā)展有限公司、青島益和興食品有限公司等其他功能蛋白、功能肽生產(chǎn)企業(yè)、保健與營(yíng)養(yǎng)食品生產(chǎn)企業(yè)、醫(yī)用材料生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)與研發(fā)。知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):ZL201510603619.6 ZL201410515456.1 ZL201510784871.1 ZL201510772518.1 ZL201510662318.0 ZL201210003787.8技術(shù)成熟度:通過中試技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無(wú)

重點(diǎn)集中在功能蛋白與多肽關(guān)鍵技術(shù)突破及其應(yīng)用開發(fā)。在原料預(yù)處理方面，突破了綠色預(yù)處理提取技術(shù)，酶促溶提取、高壓輔助提取、超聲輔助提取等技術(shù)瓶頸，形成了水產(chǎn)源蛋白與功能多肽的綠色提取技術(shù)，蛋白回收率>90%，具有提取率高、綠色環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量高的顯著優(yōu)勢(shì)；組合酶酶解技術(shù)，水解效率提高20%，活性肽得率提高15%。 獲得了具有不同生物活性的目標(biāo)肽。 梯級(jí)肽的膜分離技術(shù)，獲得高純度的特定分子量段的功能肽。 國(guó)內(nèi)外首次發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用的生物傳感器與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定向制備技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助控制可控制備活性肽技術(shù)。建立了一整套規(guī)模化食品級(jí)、化妝品級(jí)的功能蛋白與多肽中試及規(guī)模化制備技術(shù)，并進(jìn)一步研究開發(fā)出功能蛋白與多肽的固體飲料、液體飲料、面膜、調(diào)味基料、食品澄清劑、醫(yī)用可吸收止血敷料等產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量高，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯，可預(yù)期產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。

高效的 多肽 - 多肽偶聯(lián)反應(yīng)對(duì)于 制備蛋白 - 藥物綴合物、調(diào)控蛋白質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、生物成像 、化學(xué)生物學(xué) 等 領(lǐng)域 具有重要的意義 ，并因其可基因編碼的特性 而 備受關(guān)注 。目前， 研究 報(bào)道 此類連接方法 并不太多 見 ，其中 分選酶（ sortase ） 或 蝶豆粘酶 -1 （ butelase 1 ） 介導(dǎo)的偶聯(lián)反應(yīng)具有較好的底物 序列特異性 ， 內(nèi)含肽 （ intein ） 介導(dǎo)的蛋白質(zhì)連接方法 可實(shí)現(xiàn) 可基因編碼的高效主鏈連接， 而 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶 （ transglutaminase ） 則 可以 介導(dǎo) 非特異性的 側(cè)鏈異肽鍵 偶聯(lián) 。近年來(lái) ， 多肽 - 蛋白質(zhì)反應(yīng)對(duì) 的 蓬勃發(fā)展 為此類工具 的 發(fā)展 提供了新的契機(jī) 。 已 有 諜連接酶（ SpyLigase ）和探連接酶（ SnoopLigase ） 介導(dǎo) 的多肽 - 多肽偶聯(lián)體系 見諸報(bào)道 ，但其效率仍 有 待提高， 而 其 細(xì) 胞內(nèi)的應(yīng)用前景仍有待探索。 最近 ， 張文彬課題組發(fā)展了 獨(dú)特的具有無(wú)序結(jié)構(gòu)的 諜訂書機(jī) 酶 （ SpyStapler ），可實(shí)現(xiàn) 諜標(biāo)簽 （ SpyTag ）和北大 標(biāo)簽 （ BDTag ）在 細(xì) 胞內(nèi)和 細(xì) 胞外的高效偶聯(lián) （圖 1 ） 。