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酶促合成藥物衍生物
利用水解酶催化的高效、高選擇性以及反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，在酶促合成藥物、天然產(chǎn)物以及新型高分子藥物方面進(jìn)行了重要的發(fā)展，所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)生物催化的應(yīng)用和理論研究均有重要意義。主要包括脂肪酶高選擇性催化合成一系列可聚合莽草酸乙烯酯衍生物，具有藥理活性的、水溶性得到提高的酮洛芬糖脂衍生物，一系列烷基取代的苯并咪唑衍生物以及酮洛芬的聚酯前藥等。反應(yīng)選擇性好，產(chǎn)率高，同時(shí)所得到的高分子前藥具有較好的緩釋效果，部分化合物還表現(xiàn)出熱敏性，為其進(jìn)一步的應(yīng)用提供更多的基礎(chǔ)。
四川大學(xué)
2016-04-18
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虎皮楠生物堿合成重要進(jìn)展
課題組從已知的簡單化學(xué)原料手性二酮（圖2.1）出發(fā)，利用著名的有機(jī)人名反應(yīng)——Van Leusen反應(yīng)和隨后的一個(gè)氧化反應(yīng)，快速在該分子骨架中引入了兩個(gè)關(guān)鍵的化學(xué)官能團(tuán)：氰基和羥基。隨后利用同樣非常著名的有機(jī)人名反應(yīng)——Saegusa-Ito氧化反應(yīng)制造了一個(gè)新的雙鍵結(jié)構(gòu)（圖2.5）。雖然該敏感二烯酮的存在使得下方氰基的水解反應(yīng)較為不順利，但最終該
南方科技大學(xué)
2021-04-14
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生物基聚氨酯類產(chǎn)品的生物-化學(xué)組合合成技術(shù)
本成果聚焦于可再生木本植物油脂的生物-化學(xué)組合合成技術(shù)，合成了基于油脂的新型聚氨酯系列產(chǎn)品，并結(jié)合分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-性能調(diào)控構(gòu)建了多功能、高性能且穩(wěn)定的生物油脂基聚氨酯及其復(fù)合材料，為獲得綜合性能優(yōu)良的新型生物基聚氨酯材料提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
華中科技大學(xué)
2021-12-09
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天然活性成分的生物合成及高效分離
癌癥、冠心病、糖尿病等疾病嚴(yán)重威脅人類健康。世界衛(wèi)生組織的2008最致命疾病分析報(bào)告，到2010年，癌癥將取代心臟病成為最大殺手。到2030年，每年的癌癥新發(fā)病患者將達(dá)到2700萬，死亡達(dá)1700萬。與激素代謝相關(guān)的癌癥乳腺癌、前列腺癌發(fā)病率逐年增加。世界衛(wèi)生組織1990年公布的資料：美國總死亡人數(shù)中，有24.7%死于冠心病。1995年，全球1.35億糖尿病患者；而到2025年，這個(gè)數(shù)字將會(huì)達(dá)到3億；中國目前有4000萬。 而日常生活中，某些常見食品中有效成分疾病的預(yù)防及治療有顯著的作用。例如：西洋蕪荽、甘草和甘橘類水果中所含的香豆素是天然的“血液稀薄劑”，可預(yù)防血栓；十字花科蔬菜：吲哚(萊菔硫烷)可阻礙雌激素引發(fā)腫瘤生長的效用，預(yù)防乳腺癌；櫻桃、葡萄及草莓內(nèi)的鞣花酸可以使致癌物失去作用；五谷中的植酸可以使促進(jìn)腫瘤生長的類固醇化合物失去作用；蘋果和葡萄柚中的可溶性纖維――果膠有助于降低于膽固醇并預(yù)防糖尿病；黃豆類食物中所含有的大豆異黃酮，能夠阻止腫瘤附近長出新的微血管。2010年美國保健品及健康食品市場總銷售額達(dá)800億美元。其中，植物來源的天然保健品約占80％的市場份額。我國植物提取物行業(yè)年出口近百億元，健康產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品可達(dá)萬億元（中糧數(shù)據(jù)）。 針對(duì)天然活性成分原料含量低，產(chǎn)品質(zhì)量要求高的問題，該課題組采取生物合成、高效分離、工程化研究的策略，高效提取或合成天然活性成分。
北京化工大學(xué)
2021-02-01
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微生物法高效合成燈盞乙素
已有樣品/n首次實(shí)現(xiàn)利用葡萄糖為原料微生物高效合成燈盞乙素，在3升發(fā)酵罐，發(fā)酵93h，燈盞乙素產(chǎn)量可達(dá)500毫克/升，預(yù)計(jì)近期內(nèi)能達(dá)到3克/升，并已初步建立了提取工藝。燈盞乙素微生物合成技術(shù)與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法相比，燈盞乙素生產(chǎn)能不受土地種植面積和植物生長時(shí)間限制、生產(chǎn)效率不受自然條件限制、對(duì)環(huán)境更加友好、燈盞乙素含量高成份單一、分離提取更容易、成本大幅降低，具有很好的應(yīng)用前景。目前國內(nèi)燈盞乙素年產(chǎn)量約10噸，隨著國內(nèi)市場逐年增長，五年內(nèi)燈盞乙素需求量至少可增長到70噸，如果國際市場打開，燈盞乙素純品需求
中國科學(xué)院大學(xué)
2021-01-12
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利用海鮮菇生物合成有機(jī)硒的方法
本專利獲得的海鮮菇HM1菌株能夠?qū)⑴囵B(yǎng)基中無機(jī)硒高效轉(zhuǎn)化為硒甲基硒代半胱氨酸，該菌株具有出菇和生長時(shí)間短、生長狀態(tài)穩(wěn)定、高效合成硒甲基硒代半胱氨酸等優(yōu)勢。
一、項(xiàng)目分類
顯著效益成果轉(zhuǎn)化
二、成果簡介
硒是人體必需微量元素，對(duì)人體健康具有重要作用。硒的生物活性與硒的形態(tài)密切相關(guān)，硒甲基硒代半胱氨酸是目前公認(rèn)生物活性、安全性和抗腫瘤活性最佳的有機(jī)硒氨基酸。目前硒甲基硒代半胱氨酸主要通過化學(xué)合成方法獲得，生物源合成的硒甲基硒代半胱氨酸效率較低。本專利獲得的海鮮菇HM1菌株能夠?qū)⑴囵B(yǎng)基中無機(jī)硒高效轉(zhuǎn)化為硒甲基硒代半胱氨酸，該菌株具有出菇和生長時(shí)間短、生長狀態(tài)穩(wěn)定、高效合成硒甲基硒代半胱氨酸等優(yōu)勢：己有報(bào)道硒甲基硒代半胱氨酸生物轉(zhuǎn)化效率均低于6%，HM1菌株總硒含量達(dá)到12.8-29.7 mg/kg時(shí)，硒甲基硒代半胱氨酸比例達(dá)到39.4%。專利提供了唯一高效合成硒甲基硒代半胱氦酸的食用菌菌株和合成方法。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
2022-08-15
合成復(fù)雜虎皮楠生物堿Dapholdhamine B
徐晶課題組的研究起始于雙環(huán)二酮化合物。團(tuán)隊(duì)經(jīng)由一個(gè)經(jīng)典的有機(jī)人名反應(yīng)——曼尼希反應(yīng)，引入了關(guān)鍵的氮甲基。幾步化學(xué)修飾之后，再通過一個(gè)具有相當(dāng)挑戰(zhàn)性的氮雜邁克爾加成反應(yīng)得到化合物圖2.5。隨后，研究人員利用廈門大學(xué)黃培強(qiáng)教授發(fā)展的酰胺活化增環(huán)反應(yīng)，快捷高效地得到四環(huán)中間體圖2.7，并通過一個(gè)分子內(nèi)的SN2反應(yīng)構(gòu)建了關(guān)鍵的碳氮鍵得到化合物圖2.9。利用一個(gè)較少見的成烯化試劑，團(tuán)隊(duì)將該化合物方便快捷地延碳，并一鍋水解為羧酸，從而完成了Dapholdham
南方科技大學(xué)
2021-04-14
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高值化手性氨基酸生物合成技術(shù)
進(jìn)入21世紀(jì)以來，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(xiàng)目目前研發(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。
創(chuàng)新點(diǎn)：
1）本項(xiàng)目采用一鍋化反應(yīng)，以廉價(jià)的L-蘇氨酸為原料，經(jīng)過工程菌催化合成2-氨基丁酸，反應(yīng)時(shí)間10-12 h，原料的轉(zhuǎn)化率達(dá)到99%以上，2-氨基丁酸的產(chǎn)量達(dá)到100 g/L以上。
2）以消旋化蘇氨酸為原料，進(jìn)行酶法拆分制備D-蘇氨酸。底物添加量達(dá)到2.5 M,反應(yīng)10 h內(nèi)達(dá)到完全拆分，D-蘇氨酸ee值為99%。
3）以天冬氨酸為原料，采用工程菌催化反應(yīng)10-12 h，L-天冬氨酸轉(zhuǎn)化率達(dá)到了94.4 %，L-天冬酰胺產(chǎn)量可達(dá)120 g/L，生產(chǎn)強(qiáng)度達(dá)到12.4 g/(L•h)。
4）基于構(gòu)建的基因工程菌，采用偶聯(lián)輔酶再生技術(shù)，轉(zhuǎn)化廉價(jià)底物合成L-叔亮氨酸，反應(yīng)24 h，底物轉(zhuǎn)化率達(dá)95%，產(chǎn)量達(dá)到100 g/L以上水平。
5）其它手性氨基酸（L-色氨酸、D-氨基酸）發(fā)酵和生物合成正在陸續(xù)開展中。
6）多種高效酶制劑的工程菌株構(gòu)建、發(fā)酵產(chǎn)酶以及多種中間體的制備。如蘇氨酸脫氨酶、亮氨酸脫氫酶、甲酸脫氫酶、ω-轉(zhuǎn)氨酶等，以及利用這些酶制備的多種醫(yī)藥中間體。
江南大學(xué)
2021-05-11
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生物法合成D-精氨酸聯(lián)產(chǎn)瓜氨酸
D-精氨酸(D-Arg)是重要的手性試劑和醫(yī)藥中間體。可抑制癌癥擴(kuò)散，治療生長激素過多釋放造成的紊亂，具有抑制DNA合成、前列腺癌細(xì)胞增殖的功能。本方法以L-Arg為原料經(jīng)過化學(xué)消旋，獲得DL-Arg。而后利用基因工程技術(shù)構(gòu)建重組菌株，對(duì)DL-Arg進(jìn)行酶法轉(zhuǎn)化，獲得高收率及高光學(xué)純的D-Arg。同時(shí)副產(chǎn)物L(fēng)-瓜氨酸Cit是人體尿素循環(huán)的一個(gè)重要中間代謝物，用于男性性功能障礙、高血壓和冠心病等多種疾病的治療，有助于提高機(jī)體免疫能力，且在腦血流的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。該方法利用了化學(xué)反應(yīng)的效率高、成本低的特點(diǎn)，又利用精氨酸脫亞胺酶對(duì)DL-Arg進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，充分利用生物酶所具有的催化專一性的優(yōu)點(diǎn)，使D-Arg制備路線達(dá)到高效、立體專一的特點(diǎn)，該方法優(yōu)于國內(nèi)外相應(yīng)報(bào)道，具有工業(yè)化優(yōu)勢，可以提高資源的利用率、減少工業(yè)廢物的產(chǎn)生與排放。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-04-13
生物質(zhì)糠醛基聚合物單體合成技術(shù)
糠醛來源于自然界的C5糖，是已大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的生物質(zhì)基化工產(chǎn)品，其原料來源是農(nóng)業(yè)和林業(yè)的廢料，包括玉米芯、稻殼、木材廢料等。由于這些可再生資源數(shù)量非常龐大，且其綜合利用不與人類競爭糧食，通過它們生產(chǎn)糠醛，進(jìn)而發(fā)展生物質(zhì)糠醛基化工產(chǎn)品具有非常大的潛力。
一、項(xiàng)目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
隨著碳中和概念的提出，生物基材料，乃至生物基可降解材料，憑借其良好的環(huán)保特性而受到人們的廣泛關(guān)注。糠醛來源于自然界的C5糖，是已大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的生物質(zhì)基化工產(chǎn)品，其原料來源是農(nóng)業(yè)和林業(yè)的廢料，包括玉米芯、稻殼、木材廢料等。由于這些可再生資源數(shù)量非常龐大，且其綜合利用不與人類競爭糧食，通過它們生產(chǎn)糠醛，進(jìn)而發(fā)展生物質(zhì)糠醛基化工產(chǎn)品具有非常大的潛力。關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于糠醛是單官能團(tuán)化的化合物，在聚合物工業(yè)中難以發(fā)揮重要作用，因此盡管其生產(chǎn)原料廣泛、工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)成熟，但市場容量非常有限，嚴(yán)重限制了以糠醛為基礎(chǔ)原料的聚合物工業(yè)應(yīng)用。
華中科技大學(xué)
2022-07-27