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海因是重要的手性合成前體，在全面分析了解反應機理和氣液傳質過程基礎上，設計了新型的反應體系，常壓條件高收率制備了海因，海因的摩爾收率（對羥基乙腈）為86.2%，高于國外文獻報道的高壓法收率（83%），且產品品質優良。開發了基于海因平臺的手性天然氨基酸和非天然氨基酸制備平臺技術。其中苯丙酮酸酶法制備L-苯丙氨酸的生產工藝，通過膜分離和模擬移動床分離技術應用，提高了產品收率和質量。采用物料循環技術，減少了污染，大幅度降低了生產成本。同時還開發了L-色氨酸、L-酪氨酸、L-取代苯丙氨酸的酶法制備技術，均取得了較大的突破。在國內首次開發了以芐基海因為前體、規模生產D-苯丙氨酸的酶法制備工藝，提出D-海因酶催化機理模型，指出D-海因酶的立體選擇性是由于酶的巰水性“口袋”的結構決定的，并合理解釋了酶催化過程。在理論和實踐的基礎上，采用該化學酶法工藝生產了六種光學純的D型氨基酸：D-苯丙氨酸、D-色氨酸、D-丙氨酸、D-纈氨酸和D-蛋氨酸，其中D-苯丙氨酸已成功實現了工業化生產、D-色氨酸完成了中試。

氨基酸表面活性劑具有溫和及低刺激性，是一類綠色表面活性劑，本研究采用新的工藝技術，降低了產品成本。

一步酶法從頭孢菌素 c（CPC） 生產 7－氨基頭孢烷酸（ 7-ACA） 是繼我們研發的兩步酶法工藝成功應用于工1 成果簡介一步酶法從頭孢菌素 c（CPC） 生產 7－氨基頭孢烷酸（ 7-ACA） 是繼我們研發的兩步酶法工藝成功應用于工業生產以后，在生產頭孢菌素類抗生素醫藥中間體技術的又一個突破。與化學法和兩步酶法相比，一步酶法有工藝簡單、環保和轉化率高、產品質量好等優點。該技術采用基因工程技術對 CPC 酰化酶（一步酶法用酶）的基因進行了改造，獲得了能夠高效催化 CPC 到 7-ACA 的突變基因。通過我們自己構建的高效啟動子 HP 以及優化組合的調控表達元件，構建并篩選出了能夠高效、高活性表達一步酶法用酶——CPC 酰化酶的基因工程細胞株。這是國內第一個使得 CPC 酰化酶活性能夠達到工業應用水平的技術。由于采用了高效的表達系統和穩定的質粒，以及組成型表達結構，使得該基因工程菌遺傳特性非常穩定，在發酵制酶的過程中不需要添加任何抗生素和誘導劑就可以實現高效、高活性表達。在高效表達 CPC 酰化酶的基礎上，我們通過在表達基因上同時引入的特殊基因序列，使得蛋白的純化和固定化工藝一步進行。通過自己開發研制的可重復使用的固定化載體，可以使得固定化酶活性達到 60U/g 以上。 采用我們研制的特異性純化介質，可以從菌體破碎液中一步純化和固定化 CPC 酰化酶，酶收率在 90 ％以上，固定化酶活達到 60U/g 以上。固定化酶可以重復使用 20 批以上，純化和固定化用載體可以重復使用。2 技術指標菌 種：基因工程大腸桿菌，卡那抗性，組成型表達。 發酵溫度： 37℃ 培 養 基：普通的大腸桿菌培養基，主要成分有玉米漿等廉價的營養源。 發酵周期： 20 小時 發酵酶活： 3U/ml 以上（ 5 升發酵罐） 特 點：遺傳特性穩定，不需要添加誘導劑和抗生素，工藝簡單。3 合作方式小試技術轉讓或合作進行中試。4 所屬行業領域醫療衛生。業生產以后，在生產頭孢菌素類抗生素醫藥中間體技術的又一個突破。與化學法和兩步酶法相比，一步酶法有工藝簡單、環保和轉化率高、產品質量好等優點。該技術采用基因工程技術對 CPC 酰化酶（一步酶法用酶）的基因進行了改造，獲得了能夠高效催化 CPC 到 7-ACA 的突變基因。通過我們自己構建的高效啟動子 HP 以及優化組合的調控表達元件，構建并篩選出了能夠高效、高活性表達一步酶法用酶——CPC 酰化酶的基因工程細胞株。這是國內第一個使得 CPC 酰化酶活性能夠達到工業應用水平的技術。由于采用了高效的表達系統和穩定的質粒，以及組成型表達結構，使得該基因工程菌遺傳特性非常穩定，在發酵制酶的過程中不需要添加任何抗生素和誘導劑就可以實現高效、高活性表達。在高效表達 CPC 酰化酶的基礎上，我們通過在表達基因上同時引入的特殊基因序列，使得蛋白的純化和固定化工藝一步進行。通過自己開發研制的可重復使用的固定化載體，可以使得固定化酶活性達到 60U/g 以上。 采用我們研制的特異性純化介質，可以從菌體破碎液中一步純化和固定化 CPC 酰化酶，酶收率在 90 ％以上，固定化酶活達到 60U/g 以上。固定化酶可以重復使用 20 批以上，純化和固定化用載體可以重復使用。

一步酶法從頭孢菌素c（ CPC） 生產7－氨基頭孢烷酸（7-ACA） 是繼我們研發的兩步酶法工藝成功應用于工業生產以后，在生產頭孢菌素類抗生素醫藥中間體技術的又一個突破。與化學法和兩步酶法相比，一步酶法有工藝簡單、環保和轉化率高、產品質量好等優點。該技術采用基因工程技術對 CPC 酰化酶（一步酶法用酶）的基因進行了改造，獲得了能夠高效催化 CPC 到 7-ACA 的突變基因。通過我們自己構建的高效啟動子 HP 以及優化組合的調控表達元件，構建并篩選出了能夠高效、高活性表達一步酶法用酶——CPC 酰化酶的基因工程細胞株。這是國內第一個使得 CPC 酰化酶活性能夠達到工業應用水平的技術。由于采用了高效的表達系統和穩定的質粒，以及組成型表達結構，使得該基因工程菌遺傳特性非常穩定，在發酵制酶的過程中不需要添加任何抗生素和誘導劑就可以實現高效、高活性表達。在高效表達 CPC 酰化酶的基礎上，我們通過在表達基因上同時引入的特殊基因序列，使得蛋白的純化和固定化工藝一步進行。通過自己開發研制的可重復使用的固定化載體，可以使得固定化酶活性達到 60U/g 以上。 采用我們研制的特異性純化介質，可以從菌體破碎液中一步純化和固定化 CPC 酰化酶，酶收率在 90 ％以上，固定化酶活達到 60U/g 以上。固定化酶可以重復使用 20 批以上，純化和固定化用載體可以重復使用。

成果描述：市售氨基酸類產品較為單一，少見復配產品。并且靈芝一直以來作為保健佳品，具有抗腫瘤和免疫調節、降血糖、保肝、抗衰老、抗炎鎮痛等多種功效。現市場中靈芝類保健產品多以膠囊、粉劑為主。本品以氨基酸和靈芝配伍，劑型為口服液，具有良好的免疫調節作用且利于吸收。市場前景分析：產業化，目前已經成功轉讓一家企業，取得國家保健食品字號。保健食品市場。與同類成果相比的優勢分析：所用原料符合中國衛生部關于保健食品的原料要求，產品的衛生指標、理化指標、功效成分指標和安全性指標等均符合衛生部關于保健食品的相關要求。

手性氨基酸作為最重要的原料和中間體，市場規模也越來越大。本項目研發的手性氨基酸包含 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-蘇氨酸的光學異構體，是一種非天然氨基酸。主要應用于手性藥物、手性添加劑和手性助劑等領域，在制藥行業作為手性合成的手性源，主要用于生產新型光譜抗生素、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、醫藥、化工合成、微生物培養等領域廣泛應用。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、心臟傳導阻滯、疲勞癥等。此外，L-天冬酰胺也是微生物培養和動物細胞培養重要的添加劑。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不對稱的模板。隨著不對稱合成的發展, 叔亮氨酸的應用也非常廣泛。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象, 增加多肽的疏水性和受酶降解的穩定性, 因此在藥物和生物應用中正迅速地發展, 用于抗癌、抗艾滋病等藥物和生物抑制劑及肽等。

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，全球年產量已達850萬噸，總銷售額超百億美元。目前，氨基酸的生產主要有三種方法，包括微生物發酵法、化學合成法和酶法水解法等。其中，微生物發酵法因其產能高、成本低等優勢，作為最主要的方法，生產了全球總產量85%以上的氨基酸。為應對不斷升級的市場需求，氨基酸發酵企業亟需提高發酵產量和拓展氨基酸品種，而關鍵在于獲得氨基酸高產菌株。現有的氨基酸高產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，開發全新的氨基酸高產菌株篩選方法具有十分重要的科學意義和應用價值。 項目組通過增加序列中稀有密碼子的數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菌株的篩選提供了新系統，理論上可用于任何一種天然氨基酸高產菌株的篩選，同時也為氨基酸高產機制的發現提供了新思路，可用于氨基酸發酵生產中優良菌株的構建，進而推動氨基酸市場的增長，促進氨基酸在飼料、食品、醫藥等民生領域的應用。 目前，微生物細胞工廠的遺傳改造已經基本完成，正在進一步的改造。發酵生產的濃度、產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。

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，全球年產量已達850萬噸，總銷售額超百億美元。目前，氨基酸的生產主要有三種方法，包括微生物發酵法、化學合成法和酶法水解法等。其中，微生物發酵法因其產能高、成本低等優勢，作為最主要的方法，生產了全球總產量85%以上的氨基酸。為應對不斷升級的市場需求，氨基酸發酵企業亟需提高發酵產量和拓展氨基酸品種，而關鍵在于獲得氨基酸高產菌株。現有的氨基酸高產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，開發全新的氨基酸高產菌株篩選方法具有十分重要的科學意義和應用價值。 項目組通過增加序列中稀有密碼子的數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菌株的篩選提供了新系統，理論上可用于任何一種天然氨基酸高產菌株的篩選，同時也為氨基酸高產機制的發現提供了新思路，可用于氨基酸發酵生產中優良菌株的構建，進而推動氨基酸市場的增長，促進氨基酸在飼料、食品、醫藥等民生領域的應用。 目前，微生物細胞工廠的遺傳改造已經基本完成，正在進一步的改造。發酵生產的濃度、產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。

【項目來源】南京中醫藥大學科技創新風險基金項目。 【類    別】化藥1類新藥。 【劑    型】片劑。 【功能主治】缺血性腦中風、腦偏癱、冠心病、腦血栓、腦出血、腦栓塞、微循環障礙等疾病。 【主要技術指標】 6-甲基燈盞乙素苷元作為燈盞乙素在體內的活性代謝產物，具有較強的抗凝血、抗血小板聚集、抗氧化以及抗腦缺血作用。其與燈盞乙素相比較，具有較好的溶解性、體內代謝穩定性等優點。 該項目已完成目標化合物6-甲基燈盞乙素苷元的合成工藝優化、藥效學研究、在大鼠體內的藥動學及穩定性試驗。體外藥效學研究表明，該化合物有顯著的抗氧化活性、抗凝血和抗血小板聚集作用，體內藥效學表明，該化合物對大鼠中的腦缺血再灌注模型和局灶性腦缺血再灌注模型具有治療作用。質量穩定研究表明6-甲基燈盞乙素苷元性質穩定，半衰期較長。 【推廣應用前景】云南省燈盞花野生資源豐富——產量占全國總產量的95%。現在，燈盞花藥品已有了很高的知名度，其獨特的藥效已為醫藥界所稱道。從燈盞花提取物開發出的系列產品已有：燈盞花素片、益脈康片、燈盞花沖劑等，這些產品的開發均處于國內領先地位。其中由云南生物谷燈盞花藥業有限公司生產的燈盞生脈膠囊用于瘀阻腦絡引起的胸痹心痛，中風后遺癥，缺血性心腦血管疾病，其年銷售額達1.49億人民幣，而該品抗中風活性由于燈盞乙素，預計將有廣闊的市場需求。 【進展情況】已授權發明專利1項。

本發明提供一種氨基酸葉面肥料，由20％—50％復合氨基酸、1％—50％尼克酰胺、10％—20％七水硫酸亞鐵、10％—20％尿素、5％—10％硼酸、1％—5％抗壞血酸、1％—5％表面活性劑聚山梨酯80的物料組成，要求pH 5.0-6.0。本發明提供的氨基酸葉面肥料肥效穩定，能顯著強化不同基因型水稻籽粒鐵營養，平均能使精米中鐵含量顯著提升15％以上，顯著提升精米蛋白質和氨基酸含量，可全面提升稻米營養品質，質優價廉，可在高效生物強化水稻籽粒鐵營養，并顯著提升稻米營養品質中應用。