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    原儿茶酸生物发酵生产关键技术
    来源:      发布时间:2018/12/6

    原儿茶酸,又名3,4-二羟基苯甲酸,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,原儿茶酸本省也具有抗菌作用,还具有祛痰、平喘作用,临床用于治疗慢性气管炎。

    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?;Ш铣芍饕韵憷妓匚?,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。我们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。

    市场前景

    自2008 年以来,随着原儿茶酸在医药、有机合成、染料、试剂、其它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。目前原儿茶酸国内的生产企业基本全部采用化学法工艺,市场价格为50万/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??⒙躺繁5纳际蹙哂薪洗蟮木赫?,也是产业发展方向。

    技术特点

    利用先进代谢工程技术,通过从头理性设计和系统优化大肠杆菌,我们构建了第一代生产原儿茶酸的大肠杆菌工程菌。该菌株不含任何质粒,遗传稳定,以葡萄糖无机盐培养基生产原儿茶酸。目前在5L发酵罐水平,通过分批补料的方式,通过32小时发酵,原儿茶酸产量可达到25g/L左右。 

    研究阶段

    在已经完成第一代工程菌设计构建的基础上,利用开发的高通量筛选技术,正在进行新一代的菌种构建与选育,同时结合高浓度原儿茶酸对生产菌具有抑制的问题,还开展了生产菌的适应计划工作,进一步提高菌株的生产能力。同时探索产物的分离纯化工作。

    投资效益

    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。我们现在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10-15万元/吨。若按年生产200吨计算,年销售额可以达到1亿,利润可达5000万元以上,具有较大的投资收益。

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