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头孢菌素C酰化酶的开发
  发布时间:2016-02-01    供稿部门:

  项目概况 

  7-氨基头孢烷酸(简称7-ACA),是头孢菌素关键性中间体,已成为当今国际抗生素市场的主角,按销售额计,以头孢菌素和青霉素为主的β-内酰胺类抗生素发展最快,约占世界抗生素市场的70%。近10年来,头孢菌素抗生素发展十分惊人,新品种纷纷登场,如头孢克罗、头孢呋辛钠等。目前生产头孢菌素总数在50种以上,临床常用的头孢品种也在30个以上。众所周知,任何头孢菌素品种均为半合成产品,即利用发酵头孢菌C的裂解物7-ACA加化学侧链缩合而成。故7-ACA无疑是合成各种头孢菌素的关键性中间体。若无7-ACA原料,所有头孢菌素生产必将成为“无米之炊”。世界上一些医药工业发达国家均十分重视7-ACA 的研究和生产。 

  以头孢菌素C为原料来合成7-ACA,目前国内国外均采用酶法合成。以D-氨基酸氧化酶和GL-7-ACA酰化酶为催化核心的两步酶法合成工艺,在成功取代化学合成工艺、极大降低工业污染等方面取得巨大成功后,随着7-ACA原料价格的不断下探,逐渐被以头孢菌素C酰化酶为催化核心的一步酶法合成工艺所取代。相较于两步酶法工艺,一步酶法合成工艺具有设备投资小、反应工艺控制难度低、转化率高、产品纯度高等优点,因而其生产成本较两步酶法合成工艺有很大优势。 

  技术特点 

  本项目在已有的头孢菌素C酰化酶原始序列基础上,筛选出对头孢菌素C的活性和稳定性均有提高的新型突变体,并进行固定化研究。目前该固定化酶反应转化率可达99%以上,重复批次在200批左右,还有进一步提升空间。后续在该突变体基础上继续进行定向进化和固定化研究,进一步提高其反应活性和重复使用批次,以打破韩国的技术垄断,进一步降低国内7-ACA生产成本。 

  在现有突变体基础上继续进行定向进化和固定化研究,以筛选到活性和稳定性更强的突变体。  

  研究时间与阶段 

  已有的突变体固定化酶正在进行小试研究。  

  投资与收益 

  7-ACA目前为国内最大的抗生素原料之一,其全国总产量约为15000/年。若一步酶法合成工艺升级成功,则每公斤7-ACA的生产成本至少降低10元。全国普及的话,按15000/年的产量计算,每年可节约成本达1.5亿元;按2000/年产量计算,每年也可节约成本0.2亿元,具有极大的利润空间。 

  对于技术升级,从两步酶法合成工艺升级到一步酶法合成工艺,对现有设备设施改造极小,固定资产投资不大。 

  发布及更新时间    

  20162 

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