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葡萄糖酸及其衍生物的酶催化合成
成果簡介： 為解決葡萄糖酸及其復(fù)合鹽生產(chǎn)過程中的酸堿污染及催化劑成本高的難題，引入固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶一步催化技術(shù)，實現(xiàn)了產(chǎn)物的連續(xù)化生產(chǎn)，綠色環(huán)保并大幅度降低了成本。在此過程中，調(diào)控了固定化介質(zhì)的表面性質(zhì)，提高了固定化酶的活性和穩(wěn)定性；改變了固定化酶的pH耐受性，可在不加酸堿中和低pH下催化反應(yīng)，大幅度降低了廢水處理的難度。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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用于葡萄糖色比傳感的ZnFe2O4納米顆粒-ZnO納米纖維復(fù)合納米材料及其制備方法
本發(fā)明公開了一種ZnFe2O4納米顆粒-ZnO納米纖維復(fù)合納米材料及其制備方法。首先采用共電紡絲方法，沉積得到復(fù)合納米纖維，然后經(jīng)過適宜的退火工藝制得ZnFe2O4納米顆粒-ZnO納米纖維復(fù)合納米材料，ZnFe2O4納米顆粒均勻穩(wěn)定的附著在ZnO納米纖維上。另外，本發(fā)明首次將ZnFe2O4納米顆粒-ZnO納米纖維復(fù)合納米材料用于葡萄糖色比傳感測試，測試方法簡單且靈敏度高。ZnFe2O4-ZnO形成II型異質(zhì)節(jié)半導(dǎo)體，交叉的能級結(jié)構(gòu)有利于減小載流子的復(fù)合，提高其催化性能、傳感性能。另外，將ZnFe2O4納米顆粒復(fù)合到ZnO納米纖維上解決了顆粒團聚問題，進一步增強了其催化性能與傳感性能。
浙江大學(xué)
2021-04-11
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菊芋生物質(zhì)生產(chǎn)葡萄糖酸和山梨醇技術(shù)
葡萄糖酸和山梨醇都是用途非常廣泛的化工原料。目前山梨醇的生產(chǎn)主要是通過化學(xué)催化 加氫裂解葡萄糖得到的，這是一種高能耗、高分離成本且高污染的生產(chǎn)工藝。生物法生產(chǎn)山梨 醇主要利用運動發(fā)酵單孢菌周質(zhì)空間內(nèi)的葡萄糖果糖氧化酶催化氧化還原果糖和葡萄糖得到， 反應(yīng)過程簡單，條件溫和且環(huán)境友好。但生物法的底物葡萄糖和果糖相對于產(chǎn)物來講是價格不 菲的。因此，分別利用價格低廉的菊芋生物質(zhì)原料替代果糖和木薯淀粉質(zhì)生物質(zhì)代替葡萄糖來 生產(chǎn)山梨醇和葡萄糖酸可以大大提高該生產(chǎn)過程的經(jīng)濟性。 本項目的菊芋生物質(zhì)生產(chǎn)葡萄糖酸和山梨醇技術(shù)采用華東理工大學(xué)研發(fā)的利用固定化運 動發(fā)酵單胞菌同時催化菊芋果糖和木薯葡萄糖生產(chǎn)高濃度山梨醇和葡萄糖酸的技術(shù)。該技術(shù)主 要包括高濃度菊芋果糖和木薯葡萄糖混合水解液的生產(chǎn)、重組運動發(fā)酵單胞菌的細胞固定化和 利用運動發(fā)酵單孢菌催化果糖和葡萄糖生產(chǎn)高濃度山梨醇和葡萄糖酸等主要工序。其中，高濃 度菊芋果糖和木薯葡萄糖混合水解液的制備采用同一種糖化酶同時催化菊芋聚果糖的酶解和木 薯淀粉的酶解，避免了昂貴的多酶組分的添加，有效降低了催化底物-葡萄糖和果糖的生產(chǎn)成 本；運動發(fā)酵單胞菌的細胞固定化則實現(xiàn)了催化細胞的循環(huán)使用，降低了催化成本；利用運動 發(fā)酵單孢菌催化果糖和葡萄糖生產(chǎn)高濃度山梨醇和葡萄糖酸則可得到濃度達20%以上的山梨醇 溶液，大大降低了后續(xù)的分離成本，果糖和葡萄糖轉(zhuǎn)化率都在90%以上。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)2-酮基-D-葡萄糖酸
2-酮基-D-葡萄糖酸 (2-keto-D-gluconic acid，2KGA) 是工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)的一種有機酸，主 要用于食品抗氧化劑D-異抗壞血酸及D-異抗壞血酸鈉的合成。本項目采用氧化葡萄糖酸桿菌 靜息細胞轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)2-KGA。轉(zhuǎn)化反應(yīng)體系中，底物葡萄糖濃度達到300g/l左右，2-KGA的產(chǎn) 率在95%以上，時空產(chǎn)率達到13.48g/l/h。國內(nèi)外報道的最高發(fā)酵生產(chǎn)水平是11.4g/l/h。 現(xiàn)有的2-KGA生產(chǎn)，主要通過熒光假單胞菌發(fā)酵葡萄糖或淀粉水解糖。工藝面臨的主要問 題是抗噬菌體菌株的篩選、連續(xù)發(fā)酵的周期長、菌體與CaSO4 的分離等。 本項目采用靜息細 胞轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)2-KGA。本項目和發(fā)酵法比較，具有轉(zhuǎn)化反應(yīng)簡單、易控制、時間短、后處理容 易等優(yōu)勢。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
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葡萄糖基環(huán)保表面活性劑系列產(chǎn)品的研究開發(fā)
隨著環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的呼聲日益高漲， 以天然可再生資源開發(fā)生產(chǎn)綠色環(huán)保、性能優(yōu)良的表面活性劑 已成為當(dāng)代潮流。我國淀粉資源豐富，利用淀粉水解物——葡 萄糖為原料，開發(fā)環(huán)保高效的表面活性劑具有很高的應(yīng)用價值。 本項目在前期研究基礎(chǔ)上，設(shè)計開發(fā)一類新型的基于葡萄糖的 酯基季銨鹽陽離子表面活性劑，可應(yīng)用于日用化工、農(nóng)用化學(xué) 品、織物柔軟劑、皮革化工、造紙、礦物浮選、油田、涂料和 黏合劑等多個領(lǐng)域。
合肥工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
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α-酮戊二酸項目介紹
α-酮戊二酸又稱為α-膠酮酸；2-氧代戊二酸；α-羰基戊二酸；化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：分子式 ：C5H6O5 ；分子量146.10，外觀為白色或類白色結(jié)晶粉末。是有機藥物的中間體，特別是合成氨基酸及肽類的重要原料，是L-精氨酸-α-酮戊二酸（1：1），L-精氨酸-α-酮戊二酸（2：1）二水合物，L-鳥氨酸-α-酮戊二酸（1：1）二水合物，L-鳥氨酸-α-酮戊二酸（2：1）二水合物，α-酮戊二酸二甲酯，α-酮戊二酸單鉀鹽，α-酮戊二酸二鈉鹽，L-谷氨酰氨-α-酮戊二酸（1：1）等藥物的必不可少的重要中間體，其作為合成氨基酸及肽類藥物的原料，在醫(yī)藥工業(yè)上應(yīng)用廣泛，發(fā)展前途廣闊。同時，它本身還是體格增強劑、生化試劑，測肝功能的配套試劑。因此，α-酮戊二酸的研究開發(fā)及推廣應(yīng)用是促進此類新型氨基酸藥物發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，具有重大意義。促進我國新型氨基酸藥物的發(fā)展正是本項目的目的之所在。
武漢工程大學(xué)
2021-04-11
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發(fā)酵法生產(chǎn)丁二酸
丁二酸，又稱琥珀酸，是工業(yè)上一種重要的 C4 平臺化合物，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、表面活性劑、清潔劑、綠色溶劑、生物可降解塑料等領(lǐng)域。微生物發(fā)酵方法將來自可再生生物質(zhì)（如淀粉、纖維素）的還原糖轉(zhuǎn)化為丁二酸，減少化學(xué)品對石化原料的依賴，生產(chǎn)過程環(huán)境友好，且還能夠固定 CO2，緩解大氣中的溫室效應(yīng)。本技術(shù)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的厭氧發(fā)酵丁二酸生產(chǎn)菌株，以葡萄糖或多種非糧食原料如秸稈、玉米芯等為原料厭氧發(fā)酵丁二酸。 創(chuàng)新要點 選育得到自主知識產(chǎn)權(quán)的微生物菌種；以廉價的玉米、木薯、糖蜜、菊芋、秸稈、酒糟等為原料，厭氧發(fā)酵生產(chǎn)丁二酸, 以及棉纖床發(fā)酵工藝。
江南大學(xué)
2021-04-11
新型二聚酸基尼龍
二聚酸是具有三十六個碳的二元酸，具有優(yōu)良的耐低溫性能。本團隊致力于二聚酸基尼龍產(chǎn)品的開發(fā)研究多年，形成了二聚酸基尼龍制備的核心技術(shù)。設(shè)計比例的二元酸與二元胺在催化劑存在下經(jīng)成鹽、加壓及常壓分階段聚合、切粒等過程獲得目標(biāo)產(chǎn)品，工藝簡單，反應(yīng)平穩(wěn)，根據(jù)需要可以通過改變工藝參數(shù)及操作條件，靈活控制尼龍數(shù)均相對分子質(zhì)量，制備出的產(chǎn)品性能達到或超過現(xiàn)有尼龍11、尼龍10和尼龍1212等長鏈尼龍產(chǎn)品。相關(guān)技術(shù)已獲國家發(fā)明專利。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
生物法制備丁二酸
丁二酸是重大的碳四平臺化合物，目前石化法生產(chǎn)污染大，成本高，嚴(yán)重抑制了其應(yīng)用發(fā)展規(guī)模。利用可再生資源厭氧發(fā)酵制備丁二酸具有反應(yīng)條件溫和、污染小、原子經(jīng)濟性高的特點，且可有效地實現(xiàn)溫室氣體CO2的循環(huán)利用，是高效的綠色生產(chǎn)技術(shù)。在“十一五”國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）支持下，南京工業(yè)大學(xué)依托國家生化工程技術(shù)研究中心和江蘇省工業(yè)生物技術(shù)重點實驗室，在箘株選育、厭氧發(fā)酵工程、有機酸分離純化等關(guān)鍵技術(shù)研究中取得了重大突破，丁二酸發(fā)酵濃度達到70g/L，質(zhì)量收率達到70%，生產(chǎn)強度達到2.0g/(L?h)，提取收率達到85%，產(chǎn)品純度達到聚合級的要求。目前生物法制備丁二酸的工藝成本低于石化法，具有了一定的競爭優(yōu)勢，研究水平處于國際先進、國內(nèi)領(lǐng)先。與常茂生物化學(xué)工程股份有限公司合作，實現(xiàn)了丁二酸1000L發(fā)酵規(guī)模的中試生產(chǎn)，并正在建設(shè)500噸/年的生產(chǎn)線，為生物法制備丁二酸的產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。與中石化北京化工研究院聯(lián)合開發(fā)生物基PBS類聚酯的合成技術(shù)。研究表明，生物法制備丁二酸可直接達到聚合級要求，制備所得PBS類聚酯產(chǎn)品具有良好的生物可降解性。合作成果的應(yīng)用對于加速PBS材料的應(yīng)用與推廣具有非常重要的意義。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-04-13
生物法制備丁二酸
丁二酸（又名琥珀酸），開發(fā)生物合成丁二酸的方法具有非常重要的意義。利用可再生資源（其來源廣泛且價格低廉，如玉米、廢乳清、工業(yè)生產(chǎn)廢料等）厭氧發(fā)酵制備丁二酸具有反應(yīng)條件溫和、污染小、原子經(jīng)濟性高的特點，且可有效地實現(xiàn)溫室氣體CO2的循環(huán)利用，是高效的綠色生產(chǎn)技術(shù)。 在國家863計劃支持下，項目組依托國家生化工程技術(shù)研究中心和江蘇省工業(yè)生物技術(shù)重點實驗室，在箘株選育、厭氧發(fā)酵工程、有機酸分離純化等關(guān)鍵技術(shù)研究中取得了重大突破，丁二酸發(fā)酵濃度達到70g/L，質(zhì)量收率達
南京工業(yè)大學(xué)
2021-04-14