[01478061]酶法合成与分离耦合技术在有机酸产品开发中的应用

本项目属酶工程领域，获国家自然科学基金（No.20172046）、浙江省杰出青年基金（R207609）和浙江省科技计划（No.001101053）资助。有机酸及其衍生物在医药食品工业中有着广泛的用途，近年在国际市场上持续增长，我国是有机酸产品的主要生产国和出口国，但普遍存在工艺落后、能耗高、污染严重等问题。本项目成功研制了有机酸及其衍生物的生物合成与分离耦合技术，并选择L-酒石酸（有机酸）和没食子酸丙酯（有机酸衍生物）为范例分别在水相和有机相中进行应用开发，并成功实现了工业化。 （1） 在解决了固定化微生物细胞通透性、通道堵塞与表面结垢及反应与分离有机耦合等关键技术的基础上，研制了基于固定化微生物细胞的有机酸及其衍生物的生物合成与分离耦合技术，提高了反应效率，降低了能耗，大大减少了污水排放。 （2） 在有机相中采用固定化黑曲霉催化合成没食子酸丙酯，通过减压蒸馏实现反应与分离耦合，没食子酸丙酯总合成收率达到90% 以上，首次实现反应与分离耦合应用于有机相有机酸衍生物的生物合成。 （3）在水相中采用固定化棒状杆菌细胞、以顺式环氧琥珀酸钙为底物生物合成L-酒石酸，利用产物和底物的溶解度差异，首次实现L-酒石酸生物合成与分离耦合，提高了反应效率，大幅降低能耗和污物排放。 研制的新技术已在杭州宝晶生物化工有限公司成功实现L-酒石酸和没食子酸丙酯的工业化，2008年生产能力分别达5000吨和100吨，产品质量符合欧洲、美国和日本等的药典标准，近三年累计销售额超3亿RMB、利税6.44千万RMB、创汇4千万美元。新技术与分批分步式生物转化工艺比较，原材料消耗降低40%左右，能耗降低25% 左右，污水排放量减少约30%。2006年宝晶公司获胜队欧盟的反倾销诉讼，成为零关税待遇国内唯一的酒石酸生产企业，全球市场占有率15% 以上，获得显著的经济效益和环境效益。项目发表论文12篇（SCI论文9篇、国内学报3篇）、发明专利4项（授权1项、公开2项、受理1项），2008年6月17日教育部组织了该项目的鉴定，成果总体达到国际先进水平。