江苏省工业生物技术重点实验室

    江苏省工业生物技术重点实验室是2002年经江苏省政府批准,依托南京工业大学建成的省级重点实验室。工业生物技术是我校的主干学科,江苏省十五重中之重重点学科,也是化学工程国家重点学科的重要组成部分。该学科以中国工程院院士欧阳平凯教授为学科带头人,以应汉杰、韦萍、何冰芳、徐虹、张赣道、沈树宝、刘晓宁等教授为主体的学术队伍。沈寅初院士任重点实验室学术委员会主任,欧阳平凯院士任重点实验室主任。

    工业生物技术是生物技术、化学工程和现代工程技术的交叉学科, 是广义的制造工业,除传统的农业是生物技术过程外,还包括食品、医药、新材料、能源、环境和化工等工业部门。其目标是以各种天然物质为原料,以生物技术和先进的工程技术为手段, 通过环境友好的制备过程制成各种物质产品。在有效利用的生物资源的同时,又减少了环境污染, 对新能源和新生产模式的建立具有极大的促进意义。

    实验室的主要任务是研究手性药物、手性农药,手性食品添加剂、活性肽和细胞工程的化学因子,满足新药物、新农药、新食品添加剂和基因工程、组织工程化学调控用品的需求。同时,也研究过程工业的过程技术,使工业过程在实践中能快速、经济、安全地实现,获得价廉质高的优异产品。

    近几年来,本实验室获得国家973项目1项,863项目,国家攻关项目,国家自然科学基金项目,江苏省自然基金项目,江苏省高新技术项目,江苏省攻关项目,江苏省教育厅项目等项目80多项,及一大批企业委托项目等30多项,近三年(2001-2003年)科研经费共2000余万元。研究成果先后获得国家科技进步一等奖1项,杜邦科技创新奖,省部级一等奖2项、二等奖1项,欧阳平凯院士获2003年度何梁何利奖。共发表论文130余篇,出版专著两部,申请专利30余项,培养博士、硕士70余名。

科学研究的特色

   科学研究以国家重大需求为导向,以生物催化为中心,加强基础理论研究、共性关键技术和产品工程的融合。形成基础研究支撑共性关键技术,共性关键技术的研究优化产品工程。

基础理论研究

共性关键技术

产品工程

 
1)基础理论研究的主要方向

①分子生物学

◆生物催化剂多样性的理论和方法(极端和未培养微生物)

◆微生物催化功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学

◆酶的结构解析,构效关系,分子模拟,定点突变

◆酶的定向进化

 

②系统生物催化的理论和方法

◆多酶反应体系的过程耦合

◆反应分离耦合

◆生物催化剂与人工环境适应性原理(耐盐性、耐热性、耐pH)

◆微生物代谢物组学及快速测试方法

◆微生物细胞代谢网络重建与改造

 

③产品工程(分子水平,设计与制造、装备,技术集成与优化)

 

2)关键技术的主要研究方向

◆菌种诱变改良技术平台(离子束诱变)

◆微生物催化功能基因组学、生物信息学研究技术平台(计算机分子模拟技术)

◆酶的定向进化技术平台(DNA Shuffling 技术及高通量筛选技术)

◆酶的定点突变技术平台

◆反应分离耦合技术平台

◆组合合成技术平台

◆模拟移动床色谱等高效分离技术平台

 

3)产品工程的主要研究方向

主要已经产业化的项目:

FDP

海南天王制药有限公司

年产值8000万元

L-苯丙氨酸

江苏华邦生化有限公司

年产值1亿元

L-苹果酸

常茂生化有限公司

年产值1.3亿元

L-丙氨酸

浙江大川氨基酸有限公司

年产值2000万元

有较好发展前景的在研产品项目

①手性化合物

◆手性氨基酸:L-丙氨酸、L-苯丙氨酸、L-色氨酸等

                          系列D-氨基酸的产业化开发;

◆手性有机酸:L-苹果酸、D-苹果酸、 D-乳酸等

②肽类化合物

◆胸腺肽系列:抗肿瘤药

◆抗爱滋多肽:AP-9

◆谷胱甘肽:清除体内自由基、抗氧化

◆天苯二肽系列:食品添加剂

③生物高分子材料

◆聚谷氨酸类树脂:高吸水性(5000倍/克)

                   生物可降解性

◆聚氨基酸/聚有机酸:生物相容性,仿生纤维材料

                     催化材料;

④生物能源

◆生物柴油: 脂肪酸低碳酯,替代石油燃料

◆生物制氢:用于燃料电池和生物发电

⑤天然产物及药物

◆甘草酸衍生物:治疗肝炎一类新药,即将完成临床前研究;

◆a-淀粉酶抑制剂:

⑥生物技术药物的研究开发

◆磷酸果糖镁盐: 心血管疾病治疗一类药,已完成临床前研究;

◆SFP:抗骨质疏松一类药,已完成临床前研究;

◆系列核苷酸药物:AMP,GMP,CMP,UMP,ATP,GTP,UTP,CTP

⑦化学药物

◆苄达赖氨酸,国家二类新药,已获新药生产证书;

◆吗氯贝胺片剂,国家二类新药,已获新药生产证书;

◆来氟米特片剂,国家一类新药,将获临床研究批件;

◆阿力特,国家一类新药,即将完成小试工艺研究;

⑧轻化工

◆精细化工: 医药和农药中间体的合成,高活性加氢催化剂的应用

◆食品科学:纳豆激酶,红曲菌素等

 

.仪器装备条件

1)完善的实验室条件

仪器分析实验室

基因工程实验室

微生物实验室

生物催化实验室

生物分离实验室

药剂学实验室

天然生物资源利用实验室

中试放大及装备实验室

2)先进的大型仪器

高效液相色谱-质谱联用仪,气相色谱-质谱利用仪,高性能集群计算机系统,离子束诱变仪,全自动多肽合成仪,高效毛细管电泳仪2台,高效液相色谱15台,薄层色谱扫描仪,红外光谱仪,紫外光谱仪,全自动发酵罐,各种型号发酵罐,模拟移动床色谱系统等等。价值1500万元。



 

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