生物催化绿色制造

构建了多条具有生产应用前景的生物催化绿色工艺路线

目前构建了生物催化绿色制造技术平台

参与研发了多个绿色制造项目

典型案例

案例一、(R)-硫辛酸手性中间体的绿色酶法不对称合成技术

(R)-硫辛酸是一种能消除老化与致病的类似维他命的物质,可以去除机体自由基,促进机体利用葡萄糖合成维生素C,能有效去除黑色素,还可协助辅酶进行有利于机体免疫力的生理代谢,是一种万能抗氧化剂药物,广泛应用于预防和治疗心脏病、糖尿病及老年痴呆症。除此,近年来欧美国家开始将其应用于食品、保健品及化妆品,应用范围的扩展为其市场增长提供了广阔的空间。


本技术利用酶法不对称还原8-氯-6-羰基辛酸乙酯制备(R)-8-氯-6-羟基辛酸乙酯,再结合化学法合成(R)-硫辛酸的工艺路线(化学-酶法合成途径),可使(R)-硫辛酸的合成步骤由化学-拆分法的9步缩减到化学-酶法的6步、产品收率提高40%、生产成本降低20%,而且也显著地减少了原料消耗和废物排放,是典型的环境友好的绿色合成工艺。合成的最终产品(R)-硫辛酸的光学纯度在99%以上,其产业化更具有经济效益、更符合绿色技术的要求。



案例二、阿托伐他汀药物手性中间体的酶法合成技术

(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(A4)是合成多种他汀类药物的重要手性中间体,如合成世界第一大畅销药物阿托伐他汀(立普妥,Lipitor®),2008年该药全球销售额达到134亿美元,是世界第一个突破百亿美元的药物。目前该化合物的全球销售额约为20亿美元,国内2009年的A4产量为400吨,目前全球需求量约在1000吨以上。

本项目开发了一种酶促不对称还原4-氯乙酰乙酸乙酯制备他汀类药物关键手性中间体(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的技术。在甲苯—水两相体系中,100 g/L的底物在24小时内几乎完全被转化成(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯,产物的光学纯度高达99%以上,收率在85%-91%之间,该步产品的生产成本已进行中试核算,每公斤产品的生产成本在100元之内。该技术的优点:该合成路线反应条件温和(30oC,pH 6.5)、催化效率高、产物光学纯度高。副产物、废料量、溶剂用量和能耗均显著减少,且不需要使用重金属催化剂和精制设备,更加快速、安全、高效和环境友好,反应步骤和分离步骤均有所减少,收率提高20%,具有很好的工业应用前景。



版权所有:2015年   生物催化与合成生物技术研究室    地址:上海市梅陇路130号华东理工大学实验18楼9楼东   Email:jianhexu@ecust.edu.cn
电话:+86-21-6425-0840    技术支持:上海屹超信息技术有限公司