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基于固定化酶生產低分子量肝素的新工藝
低分子量肝素(LMWH)是臨床上最主要的天然抗凝劑，目前主要是通過動物來源的肝素進行酶降解制得。歐洲藥典要求 LMWH 的分子量為 6000~8000，質量控制是生產 LMWH 的重要環節。而肝素酶的活性和利用率直接影響 LMWH 生產成本和產業經濟。 本項目組利用融合肝素酶 I (Hep I)與甲殼素之間的親和作用，實現酶的循環利用，同時融合酶活性和穩定性提高。利用綠色溶劑體系制備形態完好、尺寸均一的甲殼素微球。用固定化酶制備的 LMWH 產品達到歐洲藥典要求，實現了分子量可控，生產過程可實時監測。該項目將對 LMWH 產業的綠色和經濟生產提供技術支持。目前已發表 SCI 論文 2 篇，并與相關企業開展了合作。
江南大學
2021-04-13
一種具有增強的抑菌效果的噬菌體裂解酶
本發明將裂解酶Bp7e氨基酸的第99位亮氨酸和102位蛋氨酸分別進行突變為丙氨酸和谷氨酸，經原核表達技術得到了突變體蛋白并經Western-blot對其進行了鑒定，命名為Bp7c突變體蛋白。對Bp7e和Bp7e突變體蛋白進行了純化及濃度測定，通過體外裂解實驗及裂解譜檢測得知，純化的Bp7e和Bp7e突變體兩種蛋白具有廣譜的抑菌作用，對溶壁微球菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌和多種血清型大腸桿菌均有裂解效果，且Bp7e突變體裂解效果整體優于天然裂解酶Bp7e。
青島農業大學
2021-04-13
自然界中首例 [6+4] 環加成反應的酶
鑒定首個高階環加成酶，拓展了環加成酶的認知
一、項目分類
重大科學前沿創新
二、成果簡介
南京大學化學化工學院梁勇教授，生命科學學院譚仁祥教授和戈惠明教授的科研團隊，發現了抗幽門螺旋桿菌的潛在藥物-漢城霉素并對其生物合成途徑進行深入研究。通過多菌株基因組序列比對，對漢城霉素類生物合成基因簇進行了鑒定，利用微生物學，分子生物學、底物化學衍生化、體外酶促反應等手段從該基因簇中鑒定出一個新穎、可催化高階環加成反應的酶。團隊基于蛋白質晶體數據，量子化學計算和蛋白質定點突變技術，對該酶促動力學過程進行了深入解析，最終確定該酶通過“雙過渡態”來同時催化產生6+4和4+2環加成產物。該特殊高階環加成酶的發現，解答了“自然界中是否存在酶催化的高階環加成反應”，這一持續五十余年的謎題。這類酶的發現將進一步拓展人們對周環反應酶的認識，啟發科學家們將來利用和改造周環反應酶來實現有價值的分子轉化。
成果于2019年4月以Letter形式發表于Nature。F1000評述該研究“鑒定首個高階環加成酶，拓展了環加成酶的認知”，諾貝獎得主霍夫曼評述“這是在酶促反應中直接觀察到的[6+4]環加成產物的首個例子……，該研究對酶促高階環加成研究具有深遠影響”。
南京大學
2022-08-12
高性能角蛋白酶的高效表達與應用研究
角蛋白酶是一種特異性蛋白酶類，可降解結構復雜、硬質難溶的角蛋白，具有多種優良的催化特性，在生物加工、綠色制藥、廢棄生物質處理、生物制革、生態紡織、洗滌劑等實際應用中備受關注，被認為是有著巨大應用潛力和市場前景的新一代蛋白酶類。 本項目從角蛋白酶基因挖掘、高效表達、性能改造及其應用研究等方面開展了一系列工作。課題組目前建立了角蛋白酶資源庫，是我國擁有角蛋白酶基因資源產權最多和最具多樣性來源的單位；實現了角蛋白酶基因在大腸桿菌及枯草芽孢桿菌等外源宿主中的克隆及高效表達；在 5L 罐上發酵酶活最高可達10000 U/mL 以上，是目前文獻報道的重組角蛋白酶表達最高水平；項目已完成了 1M3 規模中試試驗，成本降低 30%以上。在應用方面，本項目成功將角蛋白酶用于生物法制備納米銀粒子 AgNPs，與傳統化學法相比，酶法合成的納米銀具有更好的抑菌活性。另外，項目組已首次開發出無膠原活力的高特異性角蛋白酶，具有高角蛋白活力，不會對皮革膠原造成破壞，能保護膠原結構完整性，可開發出不傷及皮膚真皮的洗滌劑產品、藥品及化妝品，在生物制革領域也具有極大應用價值，可緩解制革工業中的爛皮現象；同時本研究所開發的角蛋白酶在活性多肽制備中也表現出良好的應用前景。
江南大學
2021-04-13
有抗癌活性的枇杷葉化學成分利用
枇杷葉是一種傳統中藥，含有多種活性成分。為了研究枇杷葉化學成分的結構及藥理活性，本技術對枇杷葉進行提取分離，鑒定所得成分的結構，并且檢測部分化學成分的抗腫瘤活性。分離鑒定：枇杷干燥葉經過90%乙醇回流提取后，濃縮提取液，逐次萃取濃縮液，分別進行分離純化，結果從枇杷葉乙醇提取物中分離到15個化合物。依據理化性質和波譜數據鑒定所得化合物為：烏蘇酸(1)、薔薇酸(2)、2α,3α,19α-三羥基-12-烯-28-齊墩果酸(3)、齊墩果酸(4)、2α,19α-二羥基-3-羰基-12-烯-28-烏蘇酸(5)、2α,3β,13β-三羥基-11-烯-28-烏蘇酸(6)、2α-羥基白樺脂酸甲酯(7)、科羅索酸甲酯(8)、烏蘇醇(9)、科羅索酸(10)、β-谷甾醇(11)、2α,3α,19α,23-四羥基齊墩果酸(12)、正二十一烷醇(13)、2α,3β,19α,23-四羥基-12-雙鍵-28-O-β-D葡萄糖烏蘇苷(14)、槲皮素(15)。化合物6、7、9、12、13和14首次從枇杷屬植物中分離得到。抗腫瘤活性實驗：本技術利用MTT法、CCK-8試劑盒檢測法來檢測枇杷提取物對癌細胞的抑制率。結果發現化合物1、10和混合物在體外對PC-3細胞具有很好的抑制率，化合物4和12對PC-3有一定的抑制作用。化合物1和10在體外都對B16-F10細胞有抑制作用。再用酶聯免疫的二位點一步法來檢測三萜對B16-F10小鼠黑色素瘤分泌INF-γ、TNF-α的影響，研究三萜對腫瘤細胞產生抑制作用的機理，但發現INF-γ、INF-α的分泌量沒有增加。
北京化工大學
2021-02-01
抗植物病蟲害微生物菌劑及其活性物質
中試階段/n該項目屬于農業微生物學技術領域，公開了4?乙烯基苯酚在制備線蟲殺蟲劑中的應用。本發明首次提出4?乙烯基苯酚具有殺線蟲的功能，其對南方跟結線蟲、捻轉血矛線蟲、秀麗隱桿線蟲和南方根結線蟲卵均有很好的殺滅和抑制作用，具有高效、低毒、特異性好，持續性好的優點，為新型的植物病原線蟲和動物病原線蟲防治制劑的制備提供了新的選擇性。
華中農業大學
2021-04-11
活性炭載氧化銅催化劑及其制備方法
該催化劑屬專利技術，該催化劑適用于焦化廢水處理。 鋼鐵工業煉焦工藝是以煤為原料，在隔絕空氣條件下將煤加熱到960-100℃，得到焦碳和一些化工產品。同時，在生產過程中產生大量難以生物降解的芳香族有機物、雜環及多環化合物，且酚含量較高，這些污染物如果未經處理或處理不當隨廢水排放，將對水體產生嚴重污染。國內外對焦化廢水的處理都沒有理想的處理方法。 目前，用固體催化劑處理焦化廢水的方法主要有催化濕式氧化法、光催化氧化法等。催化濕式氧化法是八十年代國際上發展起來的一種處理高濃度難生物降解有機廢水的處理技術（US 4699720,1987）。它是在反應釜中，在催化劑作用下，于高溫高壓條件下用氧氣或空氣直接將污水中的有機物氧化成CO2、H2O等無害物，以達到凈化的目的。至今有多種過度金屬氧化物被認為對濕式氧化有催化活性，中國大連化學物理研究所（水處理技術23(1997,2)83-87）提到的貴金屬系列催化劑的活性高、壽命長，但價格昂貴，使其應用受到極大的限制。光催化氧化法是光催化過程采用半導體材料為催化劑，在可見或紫外光作用下，有一部分近紫外光（290-400nm）極易被有機污染物吸收，在有活性物質存在時發生強烈的光化學反應，使有機物發生降解。半導體光催化劑主要有TiO2、ZnO、WO3等物質，其中以TiO2光催化劑的研究最為活躍（應用化學18（2001（11））912-914）。光催化氧化技術對染料廢水、農藥廢水、酚類物質及制藥廢水都有較好的處理效果，但此工藝要實現工業化還需要在提高催化劑的活性、解決催化劑的分離、開發高效光反應等方面取得突破性成果。 技術內容： 主要解決的技術問題是：提出一種處理焦化廢水用催化劑的制備方法，應用該催化劑與H2O2共同作用催化氧化處理焦化廢水。 這種活性炭載氧化銅催化劑，其組分和含量為：氧化銅重量百分比含量為1.0-5.0%，活性炭重量百分比含量為95.0-99.0%。 技術特點： 活性炭載氧化銅催化劑的制備是以硝酸銅為原料，以活性炭為載體，將氧化銅載到活性炭上，催化劑制備方法簡便、價格低廉、穩定性好、催化活性高。用該催化劑催化氧化處理焦化廢水，可在35-40°C條件下直接進行，易于操作，反應條件溫和，COD去除率高。
北京交通大學
2021-04-13
具有生物活性的霍亂毒素的大規模高效制備技術
已有樣品/n目前國內市場所使用的霍亂毒素及標記物產品，基本來自進口商業渠道，價格昂貴，純度有限。中科院武漢物數所通過有毒蛋白的高效表達技術及蛋白復性組裝機制，大批量生產具有生物活性的霍亂毒素，純度高，可改造成衍生物，滿足國內生物醫藥研究需求。產品優勢如下：1、操作簡單，普通生化實驗室易執行2、產品純度高，產量大，相應的成本低3、可進行神經環路示蹤標記用于神經解剖學研究，也可以改造發展出多種衍生物，用于滿足國內科研和市場需求。市場預期：目前市場上購買的霍亂毒素及衍生物，基本來自SIGMA公司，平均價格
中國科學院大學
2021-01-12
棗皮（渣）天然抗菌活性成分生產及應用技術
一、成果簡介 研究表明，棗皮（渣）中含有多種植物次生代謝產物如多酚、類黃酮素等，化學成分有兒茶素、表兒茶素 和香豆酸等以及基于這些單體的聚合物。這些天然存在的植物次生代謝物質在抗氧化、抑菌、抗病毒、抗癌變、預防心腦血管疾病等方面具有極強的生物活性，在農業生產、食品加工、醫療保健、功能食品開發等領域得到了越來越多的研究與應用。利用棗果實加工過程中的棗皮（渣）等下腳料，經堿溶液水解后獲得棗皮堿水解物，再經一系列的酸堿度調節、去酯、萃取、濃縮，得棗
中國農業大學
2021-04-14
靶向Pim蛋白激酶抗腫瘤藥物設計合成及活性研究
惡性腫瘤是嚴重危害人類健康的一類疾病，盡管自1942年耶魯大學的Gilman等首次證明鹽酸氮芥對小鼠Gardner淋巴瘤有治療作用以來，腫瘤的藥物治療取得了長足的進展，并成為當前臨床治療不可或缺的主要措施。但高毒副作用、耐藥等問題仍然是臨床腫瘤藥物治療遇到的主要障礙。新的作用靶點和作用機制的創新抗腫瘤藥物的研發是改變腫瘤治療現狀的重要途徑，也是新世紀抗腫瘤藥物研究的主導方向。 根據前期合成構效關系的研究基礎上，對靶點Pim蛋白激酶進行合理藥物設計。結合Pim-1蛋白晶體結構的對接研究，構建新的類似化合庫。通過對候選化合物庫進行虛擬篩選和系統地體外酶水平和細胞水平實驗，進一步研究構效關系，提煉3D藥效團。對篩選出的1-2個成藥性高的化合物進行激酶選擇性研究和體內抗腫瘤藥效學實驗，為一類基于新靶點藥物研發提供重要依據。 通過研究建立一套快速、有效針對Pim激酶的藥效團模擬，虛擬篩選的組合化學方法學。通過系統研究候選化合物結構、分子量大小、成藥性和功能基等因素與細胞、酶抑制能力以及毒性大小等的關系，篩選出一批低毒、低成本、高效的pim激酶抑制劑，用于腫瘤模型的綜合考察。為進一步開發具有自主知識產權的針對抗腫瘤藥物，奠定良好的應用基礎。在已建立小鼠腫瘤模型上，綜合考察Pim激酶抑制劑在體內對腫瘤的治療效果。為Pim激酶在動物體內的新功能探討提供更多的理論依據和實驗基礎。 通過本項目的實施，將獲合成50個以上TZD類似物，經過體外和體內篩選，爭取獲得 1-2個結構新穎、具有高活性，毒副作用較低的抗腫瘤藥物的候選化合物。通過探討噻唑二酮類化合物結構與激酶選擇性的關系，以及通過腫瘤動物模型的研究，進一步豐富Pim激酶的新功能及通過新的信號通路調控腫瘤細胞生長抑制凋亡的研究內容。
四川大學
2016-04-15