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高等教育領(lǐng)域數(shù)字化綜合服務(wù)平臺
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高值化手性氨基酸生物合成技術(shù)
進入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：
1）本項目采用一鍋化反應(yīng)，以廉價的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)時間10-12 h，原料的轉(zhuǎn)化率達到99%以上，2-氨基丁酸的產(chǎn)量達到100 g/L以上。
2）以消旋化蘇氨酸為原料，進行酶法拆分制備D-蘇氨酸。底物添加量達到2.5 M,反應(yīng)10 h內(nèi)達到完全拆分，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)化率達到了94.4 %，L-天冬酰胺產(chǎn)量可達120 g/L，生產(chǎn)強度達到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)化廉價底物合成L-叔亮氨酸，反應(yīng)24 h，底物轉(zhuǎn)化率達95%，產(chǎn)量達到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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一種鈦酸鋰材料的制備方法
本發(fā)明公開了一種尖晶石結(jié)構(gòu)鈦酸鋰材料的制備方法，針對現(xiàn)有材料性能的不足，本發(fā)明將Ag、Co、Al、Mg、Zn、Ti、Zr、Si、F的化合物中的一種或幾種與納米二氧化鈦一起溶于溶劑后，并與偏鈦酸、鋰源以及分散劑一起球磨攪拌，同時進行紫外光照射；將磨細(xì)并混合均勻后物料烘干后于600-900℃以及一定氣氛下恒溫加熱2-20h，冷卻后得到具有晶格摻雜的尖晶石結(jié)構(gòu)鈦酸鋰材料，所制備材料具有優(yōu)異的容量、循環(huán)和倍率性能。
四川大學(xué)
2021-04-11
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木質(zhì)纖維素干法稀酸預(yù)處理技術(shù)
預(yù)處理是木質(zhì)纖維素原料生物加工工藝中的第一步工序，也是最重要的一個環(huán)節(jié)，因為預(yù) 處理過程的能耗和預(yù)處理效果直接決定最終產(chǎn)品的得率和整個生物加工過程的成本。預(yù)處理的 目的是改變改變天然木質(zhì)纖維素的致密結(jié)構(gòu)，破壞纖維素、木質(zhì)素和半纖維素之間的化學(xué)和物 理連接，降低纖維素的結(jié)晶度，或脫去木質(zhì)素，增加原料的疏松性以增加纖維素酶系與纖維素 的有效接觸，從而提高后續(xù)糖化和發(fā)酵的得率。然而，高額的預(yù)處理成本嚴(yán)重阻礙了預(yù)處理技 術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程。目前，預(yù)處理過程的成本具體表現(xiàn)在高能耗、大量廢水排放等環(huán)節(jié)上。 本項目的木質(zhì)纖維素干法稀酸預(yù)處理技術(shù)通過使用新型的螺帶攪拌式預(yù)處理反應(yīng)器，并控 制預(yù)處理過程的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，使在保證預(yù)處理效率的前提下，實現(xiàn)預(yù)處理后木質(zhì)纖維素原料 含水量不超過50% (w/w) ，整個過程新鮮水用量和蒸汽用量比目前典型的稀酸預(yù)處理技術(shù)分別 降低80%和50%，實現(xiàn)了從“干基秸稈到干基預(yù)處理秸稈”的干法預(yù)處理過程。通過該成套技 術(shù)可以為木質(zhì)纖維素生物煉制產(chǎn)業(yè)提供高質(zhì)量的預(yù)處理后的木質(zhì)纖維素原料。本技術(shù)的實施將 會大大降低木質(zhì)纖維素生物煉制產(chǎn)業(yè)的水耗和能耗成本，為纖維素基能源或化學(xué)品行業(yè)的產(chǎn)業(yè) 化奠定基礎(chǔ)。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
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蛋白質(zhì)藥物聚氨基酸偶聯(lián)技術(shù)
自1984年首個重組胰島素獲得批準(zhǔn)以來，重組蛋白質(zhì)藥物因其高特異性及高活性逐漸受到人們的青睞；近5年來蛋白質(zhì)藥物批準(zhǔn)的量已經(jīng)隱隱趕超傳統(tǒng)小分子藥物。然而蛋白質(zhì)藥物往往藥代動力學(xué)較差，循環(huán)時間短，需要高頻次重復(fù)用藥，給患者帶來極大的生活不便及經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。另一個更為嚴(yán)重的問題是蛋白藥物的高免疫源性。以各類重組抗體為例，即使完全人源化的抗體在多次注射后也會產(chǎn)生大量的抗藥物抗體（anti-drug antibody，簡稱ADA）；而ADA的產(chǎn)生輕則造成藥物失去本身的藥效，重則造成嚴(yán)重的過敏反應(yīng)甚至威脅病人生命安全。因此，如何避免臨床用藥過程中（尤其是多頻次給藥過程中）ADA的產(chǎn)生成為蛋白質(zhì)藥物研發(fā)的必要前提。蛋白質(zhì)PEG化不僅能夠延長蛋白質(zhì)循環(huán)時間，也能通過其自身的位阻效應(yīng)一定程度上降低蛋白質(zhì)的免疫源性。然而PEG本身會誘發(fā)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生anti-PEG抗體（本質(zhì)上也是一種ADA），進而導(dǎo)致其加速血液清除（簡稱ABC效應(yīng)）。綜上所述，尋找新的低免疫源性聚合物用于蛋白質(zhì)修飾以同時實現(xiàn)長循環(huán)與抑制ADA產(chǎn)生迫在眉睫。 聚氨基酸（也稱合成聚多肽）是一種模擬蛋白質(zhì)多肽結(jié)構(gòu)的合成高分子，可生物降解，生物毒性低，是理想的蛋白質(zhì)藥物修飾高分子。
北京大學(xué)
2021-02-01
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基于海因平臺的系列氨基酸制備技術(shù)
海因是重要的手性合成前體，在全面分析了解反應(yīng)機理和氣液傳質(zhì)過程基礎(chǔ)上，設(shè)計了新型的反應(yīng)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(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良。開發(fā)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(shù)。其中苯丙酮酸酶法制備L-苯丙氨酸的生產(chǎn)工藝，通過膜分離和模擬移動床分離技術(shù)應(yīng)用，提高了產(chǎn)品收率和質(zhì)量。采用物料循環(huán)技術(shù)，減少了污染，大幅度降低了生產(chǎn)成本。同時還開發(fā)了L-色氨酸、L-酪氨酸、L-取代苯丙氨酸的酶法制備技術(shù)，均取得了較大的突破。在國內(nèi)首次開發(fā)了以芐基海因為前體、規(guī)模生產(chǎn)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(jié)構(gòu)決定的，并合理解釋了酶催化過程。在理論和實踐的基礎(chǔ)上，采用該化學(xué)酶法工藝生產(chǎn)了六種光學(xué)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(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)、D-色氨酸完成了中試。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-04-13
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沒食子酸脂的微波合成方法
【發(fā) 明 人】李念光；唐于平；段金廒【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明涉及一種沒食子酸酯的合成方法，具體涉及一種沒食子酸酯的微波合成方法?！菊勘景l(fā)明公開了一種沒食子酸酯的微波合成方法，該方法包括步驟為：(1)取沒食子酸和不同的醇或者酚，置于微波反應(yīng)器中，設(shè)定溫度為80至105℃，壓力150至200PSI，設(shè)定功率為150至250瓦，在酸的催化下密閉反應(yīng)5至30分鐘；(2)取步驟(1)反應(yīng)所得的產(chǎn)物，用堿液調(diào)pH值至中性，然后用有機溶劑萃取、濃縮、得濃縮物、重結(jié)晶，即得。本發(fā)明提供的沒食子酸酯的微波合成方法可減少反應(yīng)時間，提高合成效率，節(jié)省成本，且可操作性強、對環(huán)境具有一定的保護作用。
南京中醫(yī)藥大學(xué)
2021-04-13
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生物法定向制備GAMG和甘草次酸技術(shù)
? 單葡糖醛酸基甘草次酸（GAMG）和甘草次酸（GA）是甘草酸的兩種改性衍生物，具有比甘草酸更優(yōu)良的抗炎癥、抗過敏、抗病毒、抗腫瘤等功效，在醫(yī)藥、化妝品行業(yè)具有廣泛應(yīng)用。此外，GAMG還是一種高甜度（其甜度是蔗糖的1000多倍）、低熱量的天然功能性甜味劑。由于化學(xué)改性法鍵選擇性低，很難將甘草酸定向轉(zhuǎn)化為 GAMG或GA，且化學(xué)法對生產(chǎn)設(shè)備要求高，反應(yīng)條件苛刻，對環(huán)境也造成較大的污染。生物改性法具有高選擇性、副反應(yīng)少、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點，具有著廣泛的應(yīng)用前景和重要的經(jīng)濟和社會價值。本項目自行
北京理工大學(xué)
2021-01-12
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大尺寸鈮酸鋰晶體、單晶薄膜及器件
本技術(shù)涵蓋大尺寸鈮酸鋰晶體生長工藝及裝備、晶圓制備、單晶薄膜制備及聲表面波器件，實現(xiàn)材料、裝備、器件協(xié)同發(fā)展。主要針對8英寸鈮酸鋰晶體、單晶薄膜及聲表面波器件進行開發(fā)研究，該技術(shù)屬于我國“卡脖子”技術(shù)，目前國際市場空白。在鈮酸鋰晶體生長方面，開發(fā)了大尺寸智能單晶生長設(shè)備及工藝，包括大尺寸鈮酸鋰晶體生長模擬仿真設(shè)計、鈮酸鋰熔體-晶體固液界面特性與控制、大尺寸鈮酸鋰晶體生長工藝開發(fā)、生長-檢測-分析-控制人工智能系統(tǒng)。采用離子束切片鍵合技術(shù)制備鈮酸鋰單晶薄膜，突破傳統(tǒng)的薄膜制備方法無法制備單晶鈮酸鋰薄膜
山東大學(xué)
2021-04-14
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光學(xué)超晶格鈮酸鋰有源光量子芯片
國際上第一個鈮酸鋰有源光量子芯片
一、項目分類
重大科學(xué)前沿創(chuàng)新、關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
南京大學(xué)物理學(xué)院祝世寧院士的科研團隊，研制出國際上第一個鈮酸鋰有源光量子芯片。該芯片集成了微型化光學(xué)超晶格糾纏光源、波導(dǎo)量子干涉器、波分復(fù)用器及電光調(diào)制器等不同功能器件,實現(xiàn)了糾纏光子的高效產(chǎn)生、高速電光調(diào)制并完成相應(yīng)的信息處理功能。該芯片由光纖耦合輸入輸出,能在室溫穩(wěn)定工作，工作電壓低于3.55V，調(diào)控速率可達40GHz。芯片的多項核心指標(biāo)如糾纏光子產(chǎn)率、調(diào)諧速率、調(diào)諧帶寬等創(chuàng)下當(dāng)時國際最高水平，為光量子集成光學(xué)和信息處理開辟了一條和硅基芯片不同的技術(shù)路線。
成果以編輯推薦形式發(fā)表在物理學(xué)頂級期刊《物理評論快訊》(Phys. Rev. Lett. ,2014)上，被國際Physics、IEEE Spectrum等科技媒體重點評述。成果也成功入選中國光學(xué)十大進展(2014)，以此為主要成果之一的“光學(xué)超晶格中糾纏光子的產(chǎn)生、調(diào)控和應(yīng)用”獲2020年高等學(xué)校自然科學(xué)獎一等獎。以此成果為基礎(chǔ)，團隊成功獲批和完成基金委重大科研儀器研制項目，研制出多種高性能量子光源。
南京大學(xué)
2022-08-12
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高溫型錳酸鋰鋰離子動力電池
目前動力電池主要是鈷酸鋰鋰離子電池，但鈷酸鋰材料價格昂貴、有毒，污染環(huán)境，且世界儲量較少。錳酸鋰具有大電流充放電、價格便宜（是其的十六分之一）、世界儲量大且環(huán)保、無毒，是最有可能替代鈷酸鋰的下一代鋰離子電池材料。
西南交通大學(xué)
2016-06-28