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生物催化剂展现美好前景
2008年10期 发行日期:2008-03-17
生物催化剂展现美好前景
    生物催化剂在药物开发生产业务链中正在扮演越来越重要的角色。德国特种化学品生产商赢创工业公司(原德
固赛公司)的生物催化剂和均相催化剂工业研究所主任Wolfgang Wienand认为,生物催化剂已经成为复杂有机分子
产品生产的一种重要技术。
优势明显
  与合成手性分子的传统化工途径相比,生物催化剂具有一定的优势,主要体现在生产效率高、产品纯度高、生
产成本低上。通常来说,生物催化剂可以使采用外消旋方案技术的最大产率达到50%,采用不对称方案技术的最大
产率达到100%。
  酶由于具有高度的选择特性,可以产生超过90%的对映体过量。这对于生产医药中间体或者活性组分的生产商
来说至关重要。酶还提供高度的化学选择性、趣味选择性和立体选择性,产品的产率也很高。另外,酶的生产工艺
更为安全环保。例如,采用生物降解催化剂时,生物转化过程较为温和,从而最大程度地降低了反应失控的可能性,
也降低了对技术工人健康的危害。在过去的十年中,由于开发了现在广泛使用的分子生物科技工具和高通量筛选技
术,生物催化剂已经获得了很大的重视。因此,生物催化剂将会受到业界生产商的进一步重视。
  赢创工业预计这种发展趋势将会继续,生物催化剂将在手性精细化工市场拥有和外消旋方案技术以及不对称均
相催化剂同等的市场份额。市场分析人士认为生物转化工艺在有机化学工业的作用将会越来越大,并最终成为最重
要的技术。到2010年,生物技术在全球精细化学工业的份额将会由目前的15%跃升至60%,增长速度十分惊人。生
物技术在有机精细化学工业合成领域的份额将会飞速增长,并将完全取代传统合成生产工艺。
  生物催化剂酶技术的应用可能不仅仅局限于合成手性分子,而且还可用于生产手性聚合物,尤其是在化妆品工
业和食品工业的应用前景更为光明。在这些领域,不管是市场对天然产品的呼唤还是单单工艺本身所具有的生产优
势都是使用生物催化剂酶技术的推动力。生物催化剂酶技术在化妆品工业和食品工业的应用将带来一系列的优点,
包括提高能源使用效率、反应条件更为温和从而提高产品纯度、化学选择性和区位选择性,可生产多功能组分,能
够使用敏感型化学替代物等。
主要生产商
  目前世界上开发和用于商业化生产精细化学品的主要生物催化剂生产商包括:赢创工业集团、荷兰帝斯曼公司、
印度制药企业尼古拉斯皮拉马尔公司(Nicholas Piramal)、瑞士龙沙公司和日本的大赛璐化学和钟化公司。这些大
型生物催化剂公司还在开发新型酶生产技术。
  赢创工业公司正在开发其独家拥有的用于手性分子生产的催化剂酶技术。近年来,该公司基于以下两项联合成
立了一座全细胞技术平台:醇类脱氢酶/葡萄糖脱氢酶生产系列手性醇,醇类乙内酰脲酶/体系结构应激酶/消旋酶和
水解酶生产合成α-氨基酸和β-氨基酸。赢创工业公司在生物催化剂领域具有很强的技术实力,将其传统的化学工
程技术与生物技术结合起来。从其前身德固赛公司首次开发应用酶技术起,这一模式已经坚持了30多年。经过多年
的研究,最终形成了经济有效的生产工艺。
  瑞士生命科学公司龙沙(Lonza)也具有很强的生物催化剂酶技术。通过其分子生物技术中心,龙沙公司应用了
现代化的基因工程工具,用以连续增加和完善其生物转化手段。除了生产水解酶之外,龙沙公司还有一系列的腈转
变和氧化还原酶。龙沙公司的另一个研究领域是转移酶。龙沙公司是该领域的先导公司,在过去的25年中已经开发
了50种不同的生物转化工艺。
  龙沙公司的发展目标是为其合成化工业务研制尽可能多的酶。龙沙公司与其他公司和大学有很多的小型合作。
他们一起开展增加生物转化专利技术和生产工艺的可行性研究。龙沙公司还是瑞士工业生物催化剂联合会(SIBC)
的会员。(江)
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