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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。

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。

一、產品性能1）易生物降解性，對生態系統無毒無害。2）配伍性優異，耐強堿，耐高pH值，耐高溫。3）對雙氧水H2O2具有極佳的穩定性。用于雙氧水氧漂穩定劑。

成果與項目的背景及主要用途： 6-氨基青霉烷酸（6APA）是重要的半合成青霉素的“母核”，在 6-氨基青霉烷酸 的氨基上引入不同的側鏈，可制備成各種的高效、穩定、抗菌廣譜、服用方便的 多種半合成青霉素。天津大學通過多年攻關，成功開發出了 6APA 精制結晶新技 術與設備，生產出的 6APA 產品純度高，穩定性好，晶形完美，粒度分布均勻， 產品收率達到 93％以上。 技術原理與工藝流程簡介： 青霉素 G（V）鉀鹽或鈉鹽經固定化酶裂解后，通過蒸發濃縮，有機溶劑萃 取后，原料液進入新型結晶器，通過計算機輔助控制的反應結晶工藝，生產出高 質量的 6APA 晶體產品。 技術水平及專利與獲獎情況： 工藝開發成熟，天津大學國家工業結晶中心多年成功的工藝和設備設計經驗 為產業化打下堅實的基礎。 應用前景分析及效益預測： 通過自主開發的 6APA 生產技術和設備，生產出的 6APA 產品完全可以達到 國際先進水平，為后續半合成青霉素的生產提供優質的藥用中間體原料。本技術 15天津大學科技成果選編 不僅適用于 6APA 的結晶生產，而且適用于其他兩性電解質（包括氨基酸等）的 生產，另外，也適用于固定化酶裂解反應工業開發和設備設計。應用前景廣闊， 經濟效益顯著。 應用領域：藥用中間體的制備和結晶提純（包括固定化酶催化裂解、真空升膜和 降膜濃縮、有機溶劑萃取和等電點反應結晶等多種工藝流程集成）。 

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。

對氨基苯酚又名對羥基苯胺。是一種用途廣泛的有機合成中間體，主要用于染料、醫藥、橡膠領域。在醫藥工業中主要用于撲熱息痛和安諾明等藥物的生產。在橡膠行業，對氨基苯酚主要用于防老劑4010MA、4020、4030等的合成，這些產品是目前很有發展前途的子午輪胎產品的配套防老劑。國外對氨基酚生產能力約10萬噸／年，生產主要集中在北美和西歐，日本有一定產量，巴西、土耳其、韓國以及我國臺灣也有少量生產。從全球總消費量看，呈逐年上升勢頭，1994年全球共消費對氨基苯酚約6．7萬噸，1996年約消耗8．2萬噸，2000年需求量約10萬噸， 2005年需求量增加到近13萬噸。目前，我國對氨基苯酚的生產廠家有30多家，總生產能力約為4.5萬噸/年，產量約為3.0萬噸/年。我國對氨基酚主要用于生產解熱鎮痛藥一撲熱息痛，占對氨基酚總產量的88％左右，出口量約占10％，根據預測，預計2008年國內PAP需求量將達到約6.8萬噸，而今后幾年我國內子午輪胎比例將達到40%，這將大大刺激我國對氨基苯酚的發展。因此，總的說來，對氨基酚的市場缺口較大，開發利用前景十分廣闊。目前，對氨基酚的生產按原料路線分為對硝基酚法和硝基苯法，主要包括對硝基苯酚鐵粉還原法、對硝基苯酚加氫還原法、硝基苯催化氫化法和硝基苯電解還原法等。對硝基苯酚鐵粉還原法是對氨基苯酚生產最早采用的一種傳統的生產方法，該方法以對硝基氯苯為原料，經過水解及酸化得到對硝基酚，對硝基酚再經鐵粉還原得到對氨基酚。該方法不僅PAP收率低，且生產過程中會同時有大量的鐵泥和廢水生成，環境污染嚴重，在發達國家已被淘汰，我國的一些中小規模企業普遍采用該方法生產。對硝基苯酚加氫還原法同樣以對硝基氯苯為原料，采用與鐵粉還原法中一致的水解酸化工藝，所不同的是其還原工藝采用直接加氫，以R-Ni為催化劑，在水溶液中還原得到對氨基酚。該方法對氨基酚收率高，副產物少，且大大減少了廢液及廢渣的排放量，如美國孟山都、法國羅納普朗克、英國的斯特林公司和我國安徽八一化工集團等均采用該工藝技術生產。以硝基苯為原料合成對氨基酚相對硝基酚法具有明顯的原料優勢，按還原方法不同分為硝基苯催化氫化法和硝基苯電解還原法兩種工藝。這兩種工藝被普遍認為是目前世界上對氨基苯酚最先進、最有前途的生產工藝，美國、西歐、日本等發達國家和地區大都采用這兩種工藝，但在國內，這兩種工藝均不成熟。其中硝基苯電解還原法操作簡單，工藝流程短，產品純度高，環境污染小，但是設備復雜，耗電太多，對反應器的設計及工藝條件控制有較高的技術要求；而硝基苯催化加氫還原法工藝流程短，能耗低，對氨基苯酚收率較高，產品質量較好，被普遍認為是未來發展的方向。硝基苯催化加氫合成對氨基苯酚通常以鉑、銠、鈀等貴金屬為催化劑，于稀硫酸介質中進行反應。反應中硝基苯首先加氫生成中間產物苯基羥胺，然后在酸性介質中苯基羥胺重排為對氨基苯酚。目前國外工業生產中該工藝均是以Pt/AC為催化劑，于10~20%的硫酸水溶液中進行。而在國內，該工藝一直未能實現真正意義上的工業化生產，主要是存在以下問題：（1）催化劑與產品分離困難。目前，該工藝所采用催化劑為Pt/C，所用載體為粉末狀活性炭。該催化劑不僅粒度小，而且比重較小，將催化劑從反應后的混合物中分離出來極為困難，導致催化劑在回收過程中損失較為嚴重，生產成本上升，市場競爭力下降。（2）由于反應過程中需要以硫酸為反應介質，一方面對設備材質要求較高，另一方面，在反應后處理過程中需要大量的氨水來中和反應液，才能將產物PAP和副反應產物苯胺從反應液中分離出來，工藝復雜，同時副產大量的稀硫酸銨溶液，綜合治理費用較高。本課題組針對現有工藝中存在的主要問題，開發了一種新的環境友好催化劑，獲得了較高的PAP收率。該催化劑不僅有效解決了金屬催化劑的分離問題，同時由于反應在近乎中性的水溶液中進行，一方面有效解決了設備腐蝕問題，另一方面，產品PAP及副反應產物苯胺可通過簡單的蒸餾、蒸發、冷卻、結晶等方式從反應液中分離出來，無需中和處理，簡化了生產工藝，提高了產品質量，也避免了大量硫酸銨廢液的生成。目前該項目正在河北陽煤正元化工集團進行中試放大研究，已取得階段性成果，PAP收率達到60%以上，催化劑回收率可完全滿足工業生產要求。

本發明提供了一類 2-氨基噻唑衍生物，該化合物是以取代芳香哌嗪和取代 2-氨基噻唑的ω-鹵代酰胺衍生物反應制備得到，具有分子量合適，結構穩定，可穿透細胞膜，毒副作用較小等特點，可用于制備用于治療早老性癡呆 AD 或其他神經退行性疾病的藥物，還可用于制備治療因氧化應激等原因導致神經細胞凋亡所致疾病的神經細胞保護劑，也可以用于制備降低器官移植后排斥反應的 MyD88 抑制劑，以及制備用于治療自身免疫疾病或 I 型糖尿病等疾病的免疫調節劑。

6-氨基青霉烷酸（6APA）是重要的半合成青霉素的“母核”，在6-氨基青霉烷酸的氨基上引入不同的側鏈，可制備成各種的高效、穩定、抗菌廣譜、服用方便的多種半合成青霉素。天津大學通過多年攻關，成功開發出了6APA精制結晶新技術與設備，生產出的6APA產品純度高，穩定性好，晶形完美，粒度分布均勻，產品收率達到93％以上。青霉素G（V）鉀鹽或鈉鹽經固定化酶裂解后，通過蒸發濃縮，有機溶劑萃取后，原料液進入新型結晶器，通過計算機輔助控制的反應結晶工藝，生產出高質量的6APA晶體產品。

腎病，尤其是免疫相關的腎病是威脅人類健康的常見病之一。2012年柳葉刀報道，中國腎病患者達到10.8%，最常見的有急性腎炎、慢性腎炎、原發性腎病綜合癥等，在后期可發展成為末期腎病（ESRD），2012年我國ESRD病人達120萬人。病人只能依靠血液透析或腎移植來延長生命。目前國內臨床上治療常用激素沖擊治療，雷公藤多甙片維持治療的治療方案。大劑量使用激素和長期服用雷公藤多甙片所帶來的毒副作用嚴重限制了腎病的治療。因此，腎病臨床治療中，研究發展腎臟的靶向給藥系統，以提高藥物療效和降低毒副作用，具有十分重要的意義。該產品的生產工藝簡單、成熟，所需設備簡單，易于產業化。 合成了雷公藤內酯醇－氨基葡萄糖結合物，并確證了雷公藤內酯醇－氨基葡萄糖結合物（TP—AGL）。TP/AGL摩爾比約為1:1。以3%甘露醇為凍干保護劑，將TP—AGL結合物制成了溶液型凍干粉針劑，并進行了制劑綜合性能評價。動物研究表明：TP—AGL結合物在30%大鼠血漿中（37℃，2 h）水解量小于10%。在大鼠腎溶酶體溶液中12 h釋放80％以上原藥，表明結合物在血中穩定而在細胞能釋放出活性母藥。與原藥相比，結合物具有較短的血漿半衰期，具有很好的腎靶向性和滯留時間；在其它各臟器中的分布很少。藥效研究表明，結合物能明顯改善實驗所致大鼠腎炎和缺血再灌注引起的損傷，其對肝臟、免疫和生殖系統的毒性降低，局部免疫抑制效果顯著提高。