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          鹽城市麥迪科化學品制造有限公司
           
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          生物催化技術促精細化學品產業升級

                  我國是世界精細化學品第三大國。精細化工產業與人民生活息息相關,特別是具有復雜結構與質量要求的有機功能化合物,以及一些事關民生健康的“重磅炸彈”級藥物大品種等精細化學品。
           

            精細化工包括醫藥、農藥、染料、材料等40多個行業,是當今世界各國化學工業發展的戰略重點。商務部已將精細化工列入重點發展產業之一。
           

            有機合成遇挑戰
           

            以醫藥、農藥及其他功能性化合物為代表的精細化學品等具有復雜結構的有機化合物,其高效工業生產代表了現代工業有機化學的重要方向,而有機合成反應與技術則是獲得這些化合物的最直接手段。
           

            精細化工產業與有機合成技術相輔相成,工業有機合成的崇高方向與目標就是在有限的時間,采用有限的手段、資源,以最簡單、經濟、環保的手段生產質優價廉的精細化學品。
           

            精細化學品產業化不僅是一個技術問題,如何設計與利用這些技術更是一個藝術與經濟的問題,細節與系統以及要素集成是產業化關鍵,經濟性與“始終如一”的質量保障則是全民普惠的基本要求。
           

            有機合成技術具有反應可靠、分子可以靈活“剪裁”等優點,但由于大多數有機化學反應的不完全性,分離純化以及相應的能耗、廢棄物等貫穿了整個產業的全過程,因此,分離純化與設備等構成了現代有機工業的核心。一般而言,工業上70%以上的設備、50%以上的物(能)耗、30%以上的分離純化成本及廢棄物都是在分離純化過程中產生的,這就導致了高能耗、環保等問題。
           

            有機合成技術面臨的另一重大挑戰是選擇性(化學、立體與手性)與復雜性問題,選擇性與復雜性意味著多樣性、不穩定性及風險性。挑戰與解決這些難題具有創新與革命性意義,而有機合成技術由于反應性與選擇性的先天缺陷,不能根本解決這些問題。
           

            生物催化成新寵
           

            以合成生物學等為代表的現代生物催化技術具有高效、高選擇性、轉化條件溫和、環境友好等優點,可完成一些用傳統的化學方法很難實現的反應,因而成為可持續發展過程中替代和拓展傳統化學技術的主要方法,并廣泛用于制備各種精細化學品。
           

            工業生物催化技術被看作是繼農業和醫藥生物技術之后,生物技術發展的第三次浪潮,是實現原子經濟反應和生產過程綠色化的重要技術。因此生物催化技術替代傳統有機合成技術,必將在精細有機合成中發現并找到行業的沃土。
           

            兩種技術優勢互補
           

            通過生物催化與有機合成的交叉集成與優勢互補,可以解決藥物合成面臨的選擇性、環保、能耗等問題。生物技術是解決化學合成中的選擇性與復雜性的理想手段,生物技術與有機合成的交叉集成也將成為綠色制藥發展的主要方向之一。
           

            生物催化技術的專一性導致了其應用的局限性,通過有機合成與生物催化技術的交叉結合與集成,解決精細化工的產業問題,代表了我國精細化工產業發展的主要方向之一。有機合成技術為生物催化技術的發展、應用指明并提供了更多技術、產品及產業機會。
           

            生物催化與有機合成的交叉集成主要可以從兩個方向開展:以有行業影響力的產品為目標,開發合適的生物催化技術;對現有實驗室研究比較成熟的酶進行工業化及固定化,加快推進生物催化技術在精細化學品合成中的應用。
           

            未來發展建議
           

            我國生物(催化)技術的發展首先應當以有影響的行業(如生物醫藥、材料、精細化學品)及產業為導向,明確具體的市場及產品;以有顯示度的大品種(如農藥、基礎化學品、材料等)為具體目標,盡快建立與理順具有中國特色的產、學、研、官、資以及轉化、孵化、產業化的關系與機制,推動生物(催化)技術由只有長遠的研究與規劃,向以市場、目標及過程為導向的產業發展方向聚焦;以企業為主體,通過要素集成,提升行業影響力,提高產品顯示度,推動我國綠色精細化學品產業的健康發展及產業升級。
           

            生物技術要以具有明確市場及行業影響力與顯示度的大品種為目標,通過生物催化與過程技術從資源、環保、節能減排、減碳等多方面來改造傳統精細化工及相關產業。
           

            我國在醫藥、農藥、食品、食品添加劑、工業表面活性劑、基礎有機化學原料、生物及生物醫用材料等精細與特種化學品方面具有舉足輕重的地位,任何一個大品種及相關產業都迫切需要通過生物技術來改造傳統產品與產業,這為生物催化技術的研發及產業化提供了重大的機會。
           

            建議從合作機制及產業分工著手,建立專業的針對特種酶的工業應用設計、過程化、產業化研究團隊與企業群;在生物學科及化學學科設立專門的交叉研究方向,以產品導向、產業發展及企業參與及學科交叉為特色,整合系統資源,組建生物催化技術在生物產業中的快速反應研發與產業化特種部隊。
           

            預計在未來幾年,生物催化與有機合成集成技術研究將成為我國技術開發和產業化的熱點領域。手性氨基酸、手性醇類、胺類化合物是構建手性醫藥、農藥,材料等的官能團主體,水解酶、酯酶、氧化還原酶等是構建這類化合物最有效的方法之一。
           

            同時,對實驗室研究比較成熟已經可以工程化的脂肪酶(如Nov435)、氧化還原酶、腈基水解酶、轉氨酶等的工業應用,特別是在有行業影響力的醫藥產業,以及有產品顯示度的生物農藥、材料及基礎化學化工行業應當予以重點關注,加快我國生物(催化)技術產業化的進程。
           

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          發布時間:2013-07-10 16:03:55

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