全新重组α-氨基酸酯水解酶的研制及应用
成果信息
项目年度编号: 1800080256
限制使用: 国内
省市: 四川
中图分类号: TQ925
成果类别: 应用技术
成果公布年份: 2017
关键词: α-氨基酸酯水解酶 头孢菌素类抗生素 合成工艺
成果简介: 在头孢菌素类抗生素的工业化生产中,采用的技术分为化学合成技术和酶法合成技术两种,酶法合成技术因绿色环保(相比传统化学合成法能减少80%有机溶剂使用量)和质量更高成为发展趋势。酶法合成的核心在于高性能工业用酶的开发。项目针对制约中国头孢菌素类抗生素酶法合成工艺的关键技术难题,历经多年研究,率先在中国创建了完整的“头孢菌素类抗生素酶法合成关键技术体系”技术链,为该省制药企业突破帝斯曼等跨国大公司的技术壁垒、建立酶法合成先进生产工艺,实现产业技术跨越式升级提供了不可缺失的技术支撑。 1、研制出具有自主知识产权的高性能全新重组α-氨基酸酯水解酶,实现中国头孢菌素类抗生素工业化生产中核心生物催化剂从无到有、到与国际先进技术水平匹敌的历史性跨越,提高中国制药企业的国际竞争力。 在国外没有相关报道、国内技术空白的情况下,项目组经过多伦论证后,选定技术路线,通过分子生物学、蛋白质工程及酶工程等学科联合,集成创新,首次研制出了具有全新序列的高性能α-氨基酸酯水解酶,解决了中国头孢菌素类抗生素的工业化生产中最核心的技术瓶颈难题,该酶关键性能S/H值达到15:1,达到国际先进水平,已经在该省制药体系中得到应用,开始发挥积极作用。从根本上改变该省制药企业在头孢菌素类抗生素工业化生产技术落后面貌。 2、创建高盐体系多点共价结合酶固定化关键技术,解决了酶使用稳定性差,回收困难等技术难题,实现实验室技术成果向工业应用技术的有效转变。 创建了基于全新序列的α-氨基酸酯水解酶的固定化关键技术,综合研究了酶活/载体比值、高盐体系中盐种类及浓度、温度、载体物性及活性官能团类型及分布、固定化反应中温度、pH等多维度的影响,建立高效的固定化关键技术,将固定化酶重复使用次数提高到600次,pH耐受范围扩展到3.5-10,达到世界先进水平。 3、首次以固定化全新序列的α-氨基酸酯水解酶为催化剂,合成头孢克洛、头孢丙烯、头孢曲嗪等药物,开发出先进的酶法合成工艺。 国际上主流的酶法合成工艺是以青霉素酰化酶为催化剂,该项目首次开发出以α-氨基酸酯水解酶为催化剂的新工艺,突破国际技术壁垒,实现数个头孢菌素类药物的生产技术由传统化学合成法向绿色酶法工艺的重大工艺改进,相比化学合成法,收率提高到85%-90%,极大提升了该省制药企业的国际竞争力。 4、项目成果形成具有自主知识产权的完整的关键技术体系。 在新酶构建、酶的固定化等各个重要环节都有核心的专利,获得已授权中国发明专利4项,发表相关学术论文8篇。并获得国际认可的新基因序列1条,在美国国立生物技术信息中心(NCBI)备案序列号:JF744990。项目在四川省及其他地区医药企业实现成果转化,近3年已为本土企业带来3474万元的销售额,实现利润627万元。随着项目成果应用推广范围的扩大,预计将带来超过10亿元的产值。
申报信息
推荐部门: 四川省教育厅
相关人信息
完成单位: 成都大学 成都雅途生物技术有限公司
完成人: 王辂 李端华 赵晨 田元 莫洪 李进军 邓琦 韩晓彤 葛燕 覃宇东
行业及专利信息
应用行业名称: 生物、生化制品的制造
应用行业码: 276
转让信息
投资信息
推广信息
推广情况说明: 固定化重组α-氨基酸酯水解酶可用于头孢克洛、头孢丙烯、头孢曲嗪以及头孢氨苄等头孢菌素类药物品种的合成,其一步催化反应缩合获得最终产品,能取代传统化学合成工艺中的多步反应,是性能良好的工业化用酶。固定化重组α-氨基酸酯水解酶生产技术于2014年开始在成都雅途生物技术有限公司和广州仁恒医药科技股份有限公司进行产品试制和工业化生产,该产品截止2016年12月,在广州仁恒医药科技股份有限公司共实现销售收入共计1158万元,利润209万元;在成都雅途生物技术有限公司实现销售收入2315.92万元,利润418.20万元。并且从两家公司的三年销售数据来看,该项目的呈现逐年递增、连续增长的势头。后期随着项目成果的推广范围的扩大,必将带来更大的经济效益。
联系信息
联系单位名称: 成都大学
联系单位地址: 四川省成都市成洛大道2025号
传真: (028)84333218
邮政编码: 610106