酶固定化技术及酶膜反应器开发

技术简介及特点 分批酶解的寡聚糖或多肽产品分子量范围较宽且难控制，同时产生大量副产 物，降低产品收率和纯度；商品化超滤膜孔径分布范围较宽，导致膜透过侧得到 的产品分子量分布较宽；另外酶无法重复使用，增加生产成本。针对这些问题， 本项目拟通过选择合适的超滤膜将底物和酶截留，原位分离酶降解得到的目标产 品，实现连续化生产；通过物理吸附或化学交联等方法将酶固定在微球载体或超 滤膜表面，研发超滤膜表面改性、孔径分布调节和酶固定化技术，同时优化酶膜 反应器操作条件以强化界面传质，进一步提高酶催化效率、重复使用性和产品收 率；通过研制旋转膜、振动膜和动态膜等剪切力强化抗污染膜组件，构建含高浓 度分散相的酶膜反应器，提高底物浓度和酶催化效率，避免目标产物的截留和降 解。本技术可用于各类寡聚糖和多肽产品的酶法生产，可获得目标范围内均一分 子量的产品。 专利及进展情况 申请中国发明专利 3项，获国家自然科学基金委2 项基金和国家重点研发计 划 1项子课题资助，作为主要成果获 2017年第三届“闵恩泽能源化工奖-青年进 步奖”。 产业化前景分析 以生产小分子右旋糖酐为例，目前市面上小分子量右旋糖酐的销售价为 8-10 万元/吨，微分子量右旋糖酐的销售价为 10-13 万元/吨。由于现有的微分 子量右旋糖酐苛刻的生产工艺，使其生产成本过高，且环境压力过大，从而出现 供小于求的局面，甚至出现生产企业无处购买或价格过高而屈于求次的情况，从 而影响医药和兽药的产品质量。另外，目前国内外公认的质量较好的右旋糖酐铁 注射液的分子量范围为 3-6kDa，我国市场上并没有这个分子量范围的微分子右 旋糖酐产品。本项