PDF《高等学校技术发明奖推荐书》

1 高等学校技术发明奖推荐书 (2018 年度)

一、项目基本情况 学科评审组:化工 项目 名称 中文名 化学-酶级联法烟酰胺生产成套技术及其产业化 英文名 Chemo-enzymatic cascade production technology of nicotinamide and its industrial application 主要完成人 杨立荣;

徐刚;

薛谊;

方红新;

吴坚平;

韦永飞 主要完成单位 浙江大学;

安徽瑞邦生物科技有限公司;

安徽国星生物化学有限公司 推荐单位(盖章) /推荐专家 浙江大学 项目名称可否公布 是 项目密级 非密 定密日期 保密期限(年) 定密审查机构 主题词化学-酶法;

级联;

烟酰胺;

成套技术;

产业化 学科分类 名称

1 生物化学工程 代码

53067 2 生化反应工程 代码

5302450 所属国民经济行业 专用化学产品制造 所属科学技术领域 制造业 任务来源 国家基础研究项目计划 具体计划、基金的名称和编号: (限300 字)

973 计划,生物制造手性化学品的科学基础,编号:2011CB710800;

国家自然科学基金重点项目, 新型生物催化剂的研制及应用基础,编号:20336010.

发明专利(项) 授权:

10 申请:

8 授权的其他知识产权(项)20 项目起止时间 起始:2007.1.31 完成: 2014.12.31 教育部科技发展中心制

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二、项目简介 烟酰胺是饲料行业不可或缺的维生素类添加剂,目前全球年产量4万吨左右,产值约30亿元.我 国年需求用量近万吨,随着我国养殖业正向规模化集中养殖转型升级,未来烟酰胺年需求量将快速增 长至约

4 万吨,但年产量却不足千吨,核心生产技术被瑞士 LONZA 和美国 Vertellus 公司垄断和封锁 了近三十年.如何获得高催化活性腈水合酶是烟酰胺制备的关键,传统方法是从自然界土壤取样分离 筛选获得野生产酶菌株,但用这种方式获得高产酶菌株的偶然性很大、成功率极低、酶活力差,目前 已达到酶活提高的瓶颈. 该项目在

973 计划、国家自然科学基金重点项目等资助下,创新性地提出利用基因工程菌重组 表达生产腈水合酶的新思路,发明了腈水合酶基因定向挖掘及强化表达的新方法,研发出高密度发酵 产腈水合酶和高效催化腈水合反应新工艺,形成了具有自主知识产权的化学-酶级联法烟酰胺生产成 套技术,并实现产业化.主要发明点为: 1)发明腈水合酶基因保守区域定向挖掘新方法,获得高比活、高稳定性的新型腈水合酶 NHase_08;

发明 N 端短肽融合及核糖体结合位点改造等增强异源表达效率的新方法, 构建了产酶水平 高、不催化副反应的基因工程专利菌株(E. coli BL21(DE3)/pET-30a(+)-NHase) ;

发明了反馈补料高密 度发酵产酶和两次投酶连续补料生产烟酰胺新工艺,形成了产物浓度大、时空产率高的酶催化制备烟 酰胺生产技术.实现烟酰胺的优质高效生产. 2)发明了基于自主创制的氨氧化催化剂的物料回收套用反应工艺,以及剧毒尾气高级氧化/脱硝 和废水膜法处理方法,形成了物料套用氨氧化合成 3-氰基吡啶生产新技术,不产生含剧毒氰化物的固 废硫酸铵,废水减排 62%,废气减排 85%.实现烟酰胺的安全洁净生产. 3)发明了基于自主创制的醛氨缩合催化剂的 3-甲基吡啶/吡啶比例可调控的醛氨缩合新技术,以 及塔釜残液中多甲基吡啶低温结晶熔融和成盐除杂集合精馏的分离技术,烟酰胺和吡啶的产量可根据 市场需求变化进行动态配比.实现烟酰胺的市场适应性生产. 该项目已在安徽瑞邦生物科技有限公司和安徽国星生物化学有限公司,分别建成国内首条年产