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高效脂肪酶催化制備脂溶性維生素關鍵技術及產業化

羥喜樹堿 (10-Hydroxycamptothecin, HCPT) 是中國特有珙桐科旱蓮屬落葉植物喜樹( Camptotheca acuminata) 中含有的一種生物堿，在同類抗腫瘤單體中抗癌作用最強。HCPT 可以選擇抑制 DNA 拓撲異構酶 I 的活性，干擾拓撲異構酶催化的 DNA 切斷鏈接反應，使酶與 DNA 斷鏈復合物穩定，并抑制切口處的重新接合，因此具有導致 DNA 斷鏈、干擾 DNA 復制的作用，即具有抗腫瘤的作用。臨床主要用于肝癌、頭頸部腫瘤、胃癌、膀胱癌及白血病。 但由于羥基喜樹堿特殊的理化性質：水不溶，脂難溶，內酯環結構不穩定等因素，使得目前臨床應用 HCPT 的半衰期短，療效不夠理想。已上市使用的 HCPT 水針劑及粉針劑，均是將其在堿性 pH 下水解開環制備成鹽來增加其在水溶液中的溶解度。然而，喜樹堿類藥物的內酯結構是它們作用于靶酶的必要結構，所以 HCPT 羧酸鹽型與內酯型相比，活性顯著降低，毒性增大。另一方面，生物藥劑學研究表明，HCPT 半衰期短，作用維持時間較短，而增加劑量勢必會增加與劑量成正比的毒性反應。此外，與其他抗癌藥物相似，HCPT 對腫瘤細胞與正常細胞的殺傷力均很大，因此研制高效低毒的HCPT新型給藥系統具有重要的意義。 脂質納米粒(Lipid nanoparticles ,LN)系指以天然或合成類脂如三酰甘油等為載體材料, 將藥物包裹或內嵌于類脂核中, 制成粒徑約為50—1000nm 的膠粒給藥系統。除一般微粒載體的靶向特性外，LN還有其它特點：一是采用生理相容性好、毒性低的類脂材料為載體，其對人體的毒副作用很低；二是可采用已有成熟工藝的高壓均質法進行工業化生產。LN 的水分散系統可以進行高壓滅菌，具有長期的物理化學穩定性。因此，LN很適合作為抗癌藥物的靶向給藥載體。 本項目利用磷脂與羥喜樹堿有較好親和性、可形成復合物的性質，以適量磷脂和大豆油為載體材料，制備載藥量高、穩定性好的羥喜樹堿脂質納米粒，希望通過納米粒的被動靶向性聚集于肝臟，提高對肝腫瘤的治療效果。目前已經完成制備工藝、質量標準、穩定性研究、藥效學研究、非臨床藥代動力學和體內分布研究和安全性評價，整理撰寫好申報資料，即將申報。 通過多批樣品放大試驗結果表明，羥喜樹堿脂質納米粒的制備工藝簡便易行，在現有的脂肪乳生產線上再增加部分設備就完全可以生產出來。其生產成本遠遠低于脂質體的制備。 動物藥效學實驗表明：注射用羥喜樹堿脂質納米粒(0.3~3.0 mg/kg)具有劑量依賴性的抗腫瘤作用。在3.0 mg/kg相同劑量下，注射用羥喜樹堿脂質納米粒的抗腫瘤作用明顯強于羥喜樹堿注射液（P < 0.01）；而1.0 mg/kg注射用羥喜樹堿脂質納米粒組的抑瘤率與3.0 mg/kg羥喜樹堿注射液組沒有統計學差異（P >0.05）。同時，病理組織學檢查顯示，羥喜樹堿納米脂質體組的腫瘤組織以中度壞死為主，其壞死率顯著大于羥喜樹堿注射液組。其結果提示，羥喜樹堿納米脂質體的抗腫瘤活性較羥喜樹堿注射液有顯著提高。 靶向性試驗結果表明，與羥喜樹堿注射液比較，注射用羥喜樹堿脂質納米粒對肝原位荷瘤裸鼠具有良好的肝靶向性和肝原位腫瘤靶向性。

項目簡介： 合成香料也稱人工合成香料，是利用有機合成方法合成的天然香 料或者天然香料類似物。運用不同的原料，經過化學或生物合成的途 徑制備或創造出的某一“單一體”香料。目前世界上合成香料已達 5000 多種，屬于常用的產品有 400 多種。合成香料工業已成為精細有機化工的重要組成部分。 合成香料如按其化學結構官能團來區分，由烴類、醇類、酸類、 酯類、內酯類、醛類、酮類、酚類、醚類、縮醛類、縮酮類、大環類、 多環類、雜環類（吡嗪、吡啶、呋喃呋噻唑等），硫化物類，鹵化物類 等。 項目特色： 利用有機合成的方法合成一系列市場緊缺的合成香料，目前已經 研發成功的品種包括“12-甲基-十三醛”，“β-大馬烯酮”，“反-2-戊烯醛”， “反，反-2,4-己二烯醛”，“1-辛烯-三酮”等項目，生產工藝科學，環保 高效，生產過程簡單，成產成本低。

2-甲基丁醇因具有旋光性又稱為旋光戊醇，可以直接作為有機合成的中間體應用于各種精 細化工行業中，如以它為原料合成的2-甲基丁酸甲 (乙) 酯是白蘭花頭香的主成分。2-甲基丁醇 有S型和R型兩種構型，S(-)-2-甲基-1-丁醇是一種高附加值的精細化工產品，它的價格要比異戊 醇高許多倍，它在手性化合物合成中具有相當重要的作用，是引入手性戊基的一個重要的中間 體，已在精細有機合成中得到了廣泛的應用，目前用它作為添加劑所合成的旋性液晶為光活性材料與工程學院科技成果 液晶，色澤鮮艷、性能穩定、能耗低，可用來做新型彩色電視，對于電視機、顯示器等產品的 換代具有重要的意義。 隨著國內經濟的迅速發展，食品、化妝品行業得到突飛猛進的發展，這使得異戊醇的前 景十分看好；另外，隨著液晶顯示器的發展，作為手性液晶材料合成的重要中間體，旋性戊醇 的需求量也將激增。此外，它們在醫藥、選礦、溶劑等其他應用領域中的需求量預計也將呈逐 年上升的趨勢。目前國內2-甲基丁醇年需求量6萬噸以上，但2 - 甲基丁醇的大規模生產尚屬空 白，除少數文獻報道外，還沒有化學法生產方面的報道，主要依賴進口，售價32800/噸，試劑 級售價100萬元/噸。因此，2-甲基丁醇具有十分廣闊的應用和市場前景。

D-泛酸鈣[N-(2,4-二羥基-3，3-二甲基丁酰)-β-氨基丙酸鈣]屬維生素類物質，作為人體和動物體內輔酶A的構成成分，主要作用是參與生物體內蛋白質、脂肪、糖類的代謝，廣泛用于醫藥、食品和詞料工業。 醫藥方面，D-泛酸鈣作為藥物，主要用于維生素B缺乏癥及神經炎，手術后腸絞痛，輔助治療紅斑狼瘡，此外還用于制造其他藥物。食品方面，鑒于D-泛酸鈣具有補充生物體內維生素B需求和增強食品風味兩方面的功效，用作各種保健食品的營養增補劑。詞料工業方面，D-泛酸鈣主要用作豬雞鴨、魚等畜禽詞料添加劑，防治動物因缺乏泛酸所引起的皮膚粘膜病變、發炎，腸道和呼吸道疾病，生殖機能紊亂，耐緊張能力降低，豬患鵝步病，家禽產蛋量低、胚胎死亡率高等。由于國內養殖業發展很快，加之D-泛酸鈣在體內形成的活性代謝物泛酸是生物體自身成分，無毒性物質殘留，是國際公認的一種綠色詞料添加劑。工藝特點：工藝原料易得，來源廣泛，立足國內； （1）本工藝反應條件溫和，無高溫、低溫和高壓等苛刻要求，因而對設備無特殊要求； （2）本工藝回收利用較完全，故成本較低； （3）本工藝“三廢”主要是生產過程中產生的含氰廢水，但可利用蒸餾—生物接觸氧化塔處理工藝，使工藝廢水達到國家排放標準； （4）本工藝采取先拆分、后酰胺化方法，產品質量較高，可達到出口標準，直接創匯。

結晶紫內酯(crystal violet lactone),簡稱CVL, 分子式為C26H29N3O2，化學名為3,3-雙(4-二甲氨基苯基)-6-二甲氨基苯酞。 它是一種淡黃色至白色的粉末或晶體，在酸性條件下一旦遇到顯色劑如萘酚、雙酚A等受電子體而開環呈深藍紫色。 結晶紫內酯是一種壓熱敏染料，具有的價格便宜、溶解性好、發色速度快、油色性好，無升華性等特點。它作為一種信息功能材料，不僅廣泛應用于無碳復寫紙，還廣泛用于熱壓敏記錄紙，如傳真、計算機、心電圖和分析儀器的記錄紙、自動售票機的票證、電視畫面的復印、壓力測定、環境裝飾材料等方面，是目前世界上應用最廣、性能最好的熱壓敏染料。CVL還廣泛用于生產可逆熱色變材料，這些材料可用于染料印花、防偽涂料、防偽油墨等場合。

一、項目簡介： 諾氟沙星與琥珀酸酐進行N-酰化反應制備琥珀單酰諾氟沙星二、主要技術性能指標： 收率79.8%，達國際先進水平

成果與項目的背景及主要用途 ： 丹參素是一種天然植物多酚酸，是中藥丹參的主要水溶性活性成分。丹參及 其制劑（如復方丹參滴丸、復方丹參片等）、丹參素的衍生物丹酚酸 B 和丹酚 酸注射液已經批準，廣泛用于臨床治療心血管疾病。丹參素是丹參及其制劑國家 藥典規定的質量控制指標。丹參素的藥理活性包括具有改善血流、抑制血小板活 化和動脈血栓形成，還具有抗癌和抗炎等活性。我們研究還發現，丹參素具有清除活性氧和活性氮的作用，是一種高效的抗氧化劑。丹參素清除羥基自由基和超 氧陰離子自由基活性，高于維生素 C。因此在醫藥、保健品、食品等方面具有很 大應用潛力。 目前丹參素主要從藥材丹參中提取，然而丹參根中含量低（一般 0.045%）， 嚴重制約了丹參素的大規模應用。化學合成丹參素存在著步驟繁瑣，立體選擇性 不高。采用合成生物學技術構建工程微生物，通過發酵方法生產丹參素是一種很 好的替代方法。 技術原理與工藝流程簡介： 本技術采用合成生物學策略，挖掘大量的天然生物元件，創新組合了功能酶， 設計了非天然存在的從葡萄糖到丹參素的生物合成途徑，構建丹參素的人工細胞 工廠。實現了葡萄糖為原料，發酵生產丹參素。發酵 72 小時，積累丹參素 7 克/ 升以上，對葡萄糖的摩爾轉化率為 0.47，達到國際領先水平。 技術水平及專利與獲獎情況： 截止目前，丹參素的生物合成途徑一直未見報道，天津大學唯一擁有該技術。 應用前景分析及效益預測： 微生物發酵生產丹參素，得率高，工藝簡單，成本低，唯一的擁有該技術， 市場競爭力強。 應用領域：醫藥、食品、保健品等領域。 合作方式及條件：尋求技術轉讓或新產品合作開發

成果簡介： Navitoclax（研發編號ABT263）是一種有效的，可口服的 Bcl-2