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原儿茶酸生物制造关键技术
  发布时间:2017-07-26    供稿部门:

  项目简介 

  原儿茶酸,又名34-二羟基苯甲酸,主要应用于医药合成、有机中间体合成、染料合成和化学试剂等领域,并且是多种医药产品如埃罗替尼(抗肿瘤药)、藜芦定(钠通道失活门抑制剂)、盐酸麦皮凡林(呼吸系统药物)、胡黄连苷II(治疗乙型肝炎药)、盐酸伊托必利(新型促胃肠动力药)、益迷兴(麻醉药)等的核心原料。另外,原儿茶酸本身也具有抗菌作用,还具有祛痰、平喘作用,临床用于治疗慢性气管炎。研究所通过构建新型大肠杆菌工程菌,实现了以葡萄糖为原料生产原儿茶酸的关键技术,该法绿色、环保、可持续,并且与化学法相比,具有经济竞争力,有很好的产业应用前景。 

  技术优势 

  原儿茶酸的生产有天然提取法、化学合成法、生物转化法等。天然提取法由于成本高,无法工业化生产。化学合成主要以香兰素为原料,经碱熔溶氧化脱甲基,再经酸化制备,该工艺需要240°C以上高温,反应大部分时间为固相反应,难于控制,必须使用特殊的反应设备,投资大、设备利用率低。生物转化法是利用微生物将香兰素转化为3,4-二羟基苯甲酸的方法,该方法条件温和,选择性好,只有日本采用此法生产;但其原料香兰素的生产仍然主要是化学合成获得,还是受环保因素影响。 

  研究所利用先进代谢工程与生物催化技术,通过从头理性设计和系统优化大肠杆菌,构建了第一代生产原儿茶酸前体物3-脱氢莽草酸的大肠杆菌工程菌,然后通过构建了可以高效转化3-脱氢莽草酸发酵液生产原儿茶酸的全细胞生物催化剂。生产3-脱氢莽草酸大肠杆菌工程菌不含任何质粒,遗传稳定,以葡萄糖无机盐培养基生产3-脱氢莽草酸,目前在5L发酵罐水平,通过分批补料的方式,通过50-55小时左右发酵,3-脱氢莽草酸产量可达到85g/L左右,3-脱氢莽草酸对葡萄糖的摩尔转化率在30%以上。利用全细胞生物催化剂,可以在6小时内,把上述发酵液中85g/L左右的3-脱氢莽草酸,得到70g/L左右的原儿茶酸,摩尔转化率超过96%. 

  目前,项目团队在已经完成第一代工程菌和全细胞催化剂设计构建的基础上,利用开发的高通量筛选技术,正在进行新一代的工程菌和全细胞催化剂构建与选育,进一步提高菌株的生产能力。 

  市场前景及效益分析 

  2008 年以来,随着原儿茶酸在医药、饲料、环保等领域应用的不断推广,原儿茶酸的产量和需求量稳定增长,平均年增长率达到10%左右,2015 年全球总产量约为250吨。目前国内生产能力最大的企业是台州市中大化工有限公司,年产能在60吨左右。目前原儿茶酸国内的生产企业基本全部采用化学法工艺,大概估算生产成本大于15万元/吨,市场价格为45-50万元/吨,其平均利润水平可以达到50%左右,但是化学合成的三废量大,和我国当前的环保政策矛盾,生产企业普遍环保压力大,部分生产企业已经停产整顿。开发绿色环保的生产技术具有较大的竞争力,也是产业发展方向。 

  原儿茶酸的年市场需求增长率保持在10%左右,具有较大的市场开发空间。研究所的技术是大肠杆菌发酵法生产原儿茶酸,具有环境友好型,技术先进的特点。初步估计生产成本在6-8万元/吨左右。若按年生产100吨计算,年销售额可以达到4000万元以上,利润可达3000万元以上,具有较大的投资收益。 

  合作方式  

  可以以技术许可、技术入股等方式进行合作。  

  发布及更新时间   

  20177  

  联系电话  

  022-84861990 

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