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手性氨基酸的微生物高效生產(chǎn)方法
手性氨基酸作為最重要的原料和中間體，市場規(guī)模也越來越大。本項目研發(fā)的手性氨基酸包含 L-2-氨基丁酸、D-蘇氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸、L-色氨酸等。2-氨基丁酸是一種非天然的氨基酸，是一種重要的化工原料，被用作為多種手性藥物合成中的重要中間體，包括抗結(jié)核藥物乙胺丁醇、布瓦西坦和抗癲癇 藥物左乙拉西坦。D-蘇氨酸是天然氨基酸 L-蘇氨酸的光學異構(gòu)體，是一種非天然氨基酸。主要應(yīng)用于手性藥物、手性添加劑和手性助劑等領(lǐng)域，在制藥行業(yè)作為手性合成的手性源，主要用于生產(chǎn)新型光譜抗生素、D-蘇氨醇和多肽合成過程的蘇氨酸保護劑。L-天冬酰胺是常見的 20 種氨基酸之一，在食品、醫(yī)藥、化工合成、微生物培養(yǎng)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。L-天冬酰胺可以作為添加劑用于清涼飲料,同時在腫瘤治療及蛋白質(zhì)糖基化中扮演重要角色。L-天冬酰胺常用于氨基酸輸液，以及具有降壓、平喘、抗消化性潰瘍、胃功能障礙等功能，并可用于治療心肌梗死、心肌代謝障礙、心力衰竭、心臟傳導(dǎo)阻滯、疲勞癥等。此外，L-天冬酰胺也是微生物培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)重要的添加劑。L-叔亮氨酸是一種非蛋白原的手性氨基酸, 由于叔丁基的空間位阻大, 叔亮氨酸的衍生物可在不對稱合成中作為誘導(dǎo)不對稱的模板。隨著不對稱合成的發(fā)展, 叔亮氨酸的應(yīng)用也非常廣泛。又由于占空間大的叔丁基鏈及其疏水性, 它在多肽的合成中能夠很好地控制分子構(gòu)象, 增加多肽的疏水性和受酶降解的穩(wěn)定性, 因此在藥物和生物應(yīng)用中正迅速地發(fā)展, 用于抗癌、抗艾滋病等藥物和生物抑制劑及肽等。
江南大學
2021-04-11
生物拆分生產(chǎn)光學純左旋泛解酸內(nèi)酯
光學純的內(nèi)酯化合物以及相應(yīng)的水解產(chǎn)物羥基酸是重要的手性合成中間體，其中D-泛解酸內(nèi)酯 （俗稱D-泛內(nèi)酯）作為一種重要的飼料添加劑以及日化產(chǎn)品的合成前體，年產(chǎn)量達到上萬噸。其他許多光學純手性γ-內(nèi)酯以及相應(yīng)的羥基酸也是重要手性精細化工產(chǎn)品合成的前體。 本項目使用我們自行開發(fā)的固定化左旋內(nèi)酯水解酶，立體選擇性地催化左旋內(nèi)酯的水解，水解產(chǎn)物羥基酸在強酸環(huán)境中進行內(nèi)酯化，即可獲得高光學純度的左旋內(nèi)酯；而剩余未水解的產(chǎn)物，在強堿環(huán)境中進行消旋化得到消旋的底物內(nèi)酯，重新用于水解拆分。固定化酶催化劑可以重復(fù)使用幾十次，極大地降低了催化劑的成本。 本技術(shù)可應(yīng)用于多種手性內(nèi)酯產(chǎn)品的拆分生產(chǎn)，包括D-泛內(nèi)酯以及其他系列內(nèi)酯化合物，比如α-羥基-γ-丁內(nèi)酯和β-羥基-γ-丁內(nèi)酯，2-羥基-4-取代-4-丁內(nèi)酯等，具有非常高的立體選擇性，產(chǎn)品光學純度達到94.8% ～ 99%。
華東理工大學
2021-02-01
酶法立體選擇性水解生產(chǎn)（R）-扁桃酸
扁桃酸作為一種手性羥基酸，是重要的合成中間體。而光學活性的扁桃酸不僅是重要的醫(yī)藥中間體，也是化學手性拆分中常用的拆分劑。 本項目中，我們使用固定化的含重組腈水解酶的大腸桿菌整細胞催化消旋扁桃腈的立體選擇性水解，（R）-扁桃腈水解產(chǎn)生相應(yīng)的（R）-扁桃酸，而未水解的（S）-扁桃腈在偏堿性的反應(yīng)環(huán)境中會發(fā)生自發(fā)消旋化，從而可以接近 00%的轉(zhuǎn)化率直接得到（R）-扁桃酸，工藝簡單，收率高。 本項目已在實驗室中進行了公斤級規(guī)模的小試制備，固定化酶可以重復(fù)使用幾十次，底物濃度達到0.5 M，產(chǎn)品光學純度高于98%。
華東理工大學
2021-02-01
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乳酸乙酯催化合成丙酮酸乙酯
目前工業(yè)上生產(chǎn)丙酮酸乙酯的工藝是以乳酸乙酯為原料，經(jīng)高錳酸鉀氧化合成丙酮酸乙酯。該工藝雖然反應(yīng)溫度溫和、成本低，但是該過程中高錳酸鉀的使用量很大，高錳酸鉀價格較貴，投加過量會引起出廠水色度升高，長期過量投加，反應(yīng)產(chǎn)物水含二氧化錳易使濾料板結(jié)。且高錳酸鉀與皮膚接觸可腐蝕皮膚產(chǎn)生棕色染色；粉末散布于空氣中有強烈
南京工業(yè)大學
2021-01-12
琥珀酸普卡必利及片的研制
隨著我國經(jīng)濟步入快速發(fā)展時期，人們生活習慣和行為方式等的改變，便秘患病率正在迅速上升；琥珀酸普卡必利是由比利時Janssen Pharmaceutica公司研發(fā)的對5-HT4受體有高選擇性和高親和力的促胃腸蠕動新型藥物。于2009年10月15日被正式批準用于治療輕瀉藥無法緩解的女性慢性便秘癥狀。目前國內(nèi)外報道的琥珀酸普卡必利制備工藝均存在路線長、操作繁瑣、三廢嚴重、總收率低、成本高等弊端。南京工業(yè)大學率先在國內(nèi)開展琥珀酸普卡必利的綠色生產(chǎn)工藝研發(fā)，旨在通過技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新，在國內(nèi)率先實現(xiàn)琥珀酸普卡必利的廉價、綠色生產(chǎn)，使琥珀酸普卡必利及片早日上市，造福人民。
南京工業(yè)大學
2021-04-13
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4＇-去甲基表鬼臼酸的制備和分離方法
研發(fā)階段/n本發(fā)明公開了一種將４′－去甲基表鬼臼毒素轉(zhuǎn)化為４′－去甲基表鬼臼酸的方法，包括：在微生物梭狀芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、紅串紅球菌、北京棒桿菌、枯草桿菌、噬夏孢歐文氏菌、芽孢桿菌或彎曲假單胞菌的發(fā)酵過程中加入４′－去甲基表鬼臼毒素溶液，進行生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)，得到含有４′－去甲基表鬼臼酸的生物轉(zhuǎn)化基質(zhì)。本發(fā)明還公開了一種將４′－去甲基表鬼臼酸從生物轉(zhuǎn)化基質(zhì)中分離的方法，包括：將生物轉(zhuǎn)化基質(zhì)用大孔吸附樹脂柱進行初分離，并以凝膠柱層析進行細分離，得到４′－去甲基表鬼臼酸。本發(fā)明利用生物轉(zhuǎn)化對４′－去甲
湖北工業(yè)大學
2021-01-12
促進靈芝酸和靈芝多糖生物合成的發(fā)酵方法
研發(fā)階段/n本發(fā)明公開了一種促進靈芝酸或靈芝多糖生物合成的發(fā)酵方法。本發(fā)明對靈芝細胞生長階段和產(chǎn)物合成階段所需要的條件進行了考察，依據(jù)靈芝細胞生長和產(chǎn)物合成階段所需環(huán)境條件的不一致性，分別考察了ｐＨ兩階段、溶氧兩階段的控制策略對靈芝酸和靈芝多糖生物合成的影響，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合中間補料策略，又分別考察了ｐＨ兩階段、溶氧兩階段控制策略或補料策略相互協(xié)同在一起后對靈芝酸和靈芝多糖生物合成的影響。試驗結(jié)果說明，無論是分別采用ｐＨ值兩階段控制策略、溶氧濃度兩階段控制策略或是將ｐＨ兩階段控制策略、溶氧濃度兩階段
湖北工業(yè)大學
2021-01-12
脂肪酸修飾的有機熒光染料生物探針
本發(fā)明提供一種脂肪酸修飾的有機熒光染料生物探針，該有機熒光染料生物探針是在有機熒光染料或量子點上連接脂肪酸形成的有機熒光染料探針或量子點探針。本發(fā)明的效果是該生物探針制備方法簡單，對絲狀菌細胞具有較好的標記靶向性，為標記絲狀菌細胞進行污泥膨脹的預(yù)警研究提供方便。在標記過程中增加了生物探針與絲狀菌細胞的生物相容性。該生物探針對絲狀菌的毒性低，靈敏度高，使用量少。
天津城建大學
2021-01-12
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藤黃醇酸及其制備方法和在醫(yī)藥上的應(yīng)用
【發(fā) 明 人】文紅梅；李偉；吳皓；熊海偉；崔小兵；竇娟【摘要】本發(fā)明涉及一種籠狀多異戊烯基xanthones類化合物藤黃醇酸，其具有抗腫瘤活性。本發(fā)明還涉及藤黃醇酸的制備方法：以藤黃酸為原料，加熱，制備液相色譜分離即得。本發(fā)明還涉及藤黃醇酸在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。
南京中醫(yī)藥大學
2021-04-13
飼料用氨基酸的高效微生物制造
全球氨基酸市場需求增長勢頭強勁，年均增長5.6%以上。2017年，全球年產(chǎn)量已達850萬噸，總銷售額超百億美元。目前，氨基酸的生產(chǎn)主要有三種方法，包括微生物發(fā)酵法、化學合成法和酶法水解法等。其中，微生物發(fā)酵法因其產(chǎn)能高、成本低等優(yōu)勢，作為最主要的方法，生產(chǎn)了全球總產(chǎn)量85%以上的氨基酸。為應(yīng)對不斷升級的市場需求，氨基酸發(fā)酵企業(yè)亟需提高發(fā)酵產(chǎn)量和拓展氨基酸品種，而關(guān)鍵在于獲得氨基酸高產(chǎn)菌株。現(xiàn)有的氨基酸高產(chǎn)菌株篩選方法如氨基酸類似物篩選法，存在毒性高、陽性率低及種類受限等問題，無法滿足篩選需求。因此，開發(fā)全新的氨基酸高產(chǎn)菌株篩選方法具有十分重要的科學意義和應(yīng)用價值。
項目組通過增加序列中稀有密碼子的數(shù)量來提高蛋白翻譯所需氨基酸濃度的“門檻值”，利用必需基因和顏色蛋白編碼基因，建立了氨基酸高產(chǎn)菌株的選擇和篩選體系，并證明了該方法在大腸桿菌和谷氨酸棒狀桿菌中的可行性。本研究為氨基酸高產(chǎn)菌株的篩選提供了新系統(tǒng)，理論上可用于任何一種天然氨基酸高產(chǎn)菌株的篩選，同時也為氨基酸高產(chǎn)機制的發(fā)現(xiàn)提供了新思路，可用于氨基酸發(fā)酵生產(chǎn)中優(yōu)良菌株的構(gòu)建，進而推動氨基酸市場的增長，促進氨基酸在飼料、食品、醫(yī)藥等民生領(lǐng)域的應(yīng)用。
目前，微生物細胞工廠的遺傳改造已經(jīng)基本完成，正在進一步的改造。發(fā)酵生產(chǎn)的濃度、產(chǎn)率和速率都達到國際先進水平。進一步的提高正在研究進行中。
北京理工大學
2023-05-10