魏东芝教授团队国际首创生物法年产5000吨精草铵膦技术
发布人:生工学院网站管理员  发布时间:2022-06-29   动态浏览次数:11

图文:鲁华生物技术研究所

  • 科研成果速递

生物工程学院魏东芝教授团队在生物催化与合成生物学领域再次斩获绿色生物制造产业重大成果。近日,中国石油和化学工业联合会组织专家召开了“手性纯草铵膦(精草铵膦)除草剂绿色生物制造技术与应用科技成果鉴定会。该成果由生物工程学院鲁华生物技术研究所创始人、所长魏东芝教授带领团队和永农生物科学有限公司共同开发。鉴定委员会专家由北京化工大学谭天伟院士、浙江工业大学沈寅初院士、中国石油化工集团有限公司曹湘洪院士、南京工业大学欧阳平凯院士、华东师范大学钱旭红院士、贵州大学宋宝安院士、复旦大学陈芬儿院士、江苏省产业技术研究院应汉杰院士、上海华谊集团公司魏建华教授级高工、华中师范大学杨光富教授、中国中化集团公司刘长令教授级高工、浙江大学李永泉教授、清华大学刘德华教授、天津大学姜忠义教授、江南大学刘立明教授等15位资深专家组成。中国石油和化学工业联合会科技与装备部科技项目处副处长曾春阳,华东理工大学副校长朱为宏教授、科学与技术发展研究院院长赵黎明教授、副院长贾云飞副教授、生物工程学院院长庄英萍教授等参加了此次鉴定会。



图片说明:鲁华生物技术研究所所长魏东芝教授、王华磊副教授与永农生物科学有限公司吴克孟董事长、张长雷副总经理在永农生物科学有限公司上虞工厂

魏东芝教授代表完成单位作该项科技成果的工作报告、技术报告及应用报告,与会专家听取了相关报告并对有关技术资料进行了详细审查和认真讨论。与会专家一致认为:该项目开发了多酶级联生物催化生产L-草铵膦新工艺,是生物制造生产农药品种的成功范例。该项目建成国际首条生物技术可实现年产5000L-草铵膦生产线,在全球范围内首次实现了L-草铵膦绿色生物制造工艺产业化。大规模生物法制造L-草铵膦属国际首创,有力推动了产业升级,经济和社会效益显著。



图片说明:项目建成全球首家年产5千吨精草铵膦原药生物催化绿色制造工厂



图片说明:项目建成年产10万吨精草铵膦水剂智能工厂 

生物法路线简介及产业化

据统计,全球草铵膦年消耗量近5万吨,已成为最大的非选择性除草剂品种之一。我国是全球草铵膦生产和出口大国,供应能力接近全球65%。作为一种手性农药,化学合成的草铵膦由50%L-草铵膦有效体和50%D-草铵膦无效体组成,意味着全球每年承受的D-草铵膦手性浪费和污染可达数万吨。随着农业部“农药化肥使用量零增长”行动方案的提出,绿色防控、减量增效已成为农药行业全球不可逆转的大方向,开发高效、低毒、绿色农药已经成为农药产业发展新趋势。

长期以来,手性纯药物的合成一直是药物化学领域的研究热点,“手性中间体法、不对称催化法和手性拆分”被认为是手性化学合成的经典理论方法。在化学法合成精草铵膦无法形成突破的情况下,生物催化由于具有立体选择性严格、反应条件温和、收率高等优点,展现了其替代传统化学合成的潜力。鲁华生物技术研究所所长魏东芝教授带领团队联合永农生物科学有限公司,开展《手性纯草铵膦(精草铵膦)除草剂绿色生物制造技术与应用》专项攻关,借助鲁华生物技术研究所在酶工程与生物催化方面二十多年的技术优势以及永农生物在草铵膦生产与应用方面的经验积累,围绕精草铵膦绿色生物制造关键技术,创新了高活性、高对映选择性酶定制技术和多酶自组装生物催化技术,创建了高底物浓度、纯水反应体系,国际首次通过生物催化技术,实现将草铵膦外消旋体(DL-草铵膦)近100%效率转化为精草铵膦(L-草铵膦),具备显著的成本优势,技术水平与产品质量均达国际领先,并形成了自主知识产权科技创新体系。

该项目在永农生物科学有限公司浙江上虞工厂实施产业化,建成了国际首条可实现年产5000吨精草铵膦生物催化新生产线,获得第一张原药证书和制剂证书。首个生物法精草铵膦产品金百速®10%精草铵膦SL)在中国市场率先上市,并成功进入国际市场。“金百速”因此也获得2020年中国植保市场最具爆发力产品、中国农化行业匠心产品等多项荣誉。

 


图片说明:鲁华生物技术研究所刘清海、张舰、王华磊三位老师在永农生物科学有限公司上虞工厂试生产

本次手性纯草铵膦(精草铵膦)除草剂绿色生物制造技术与应用项目获得专家全球首创、国际领先的高度评价,不仅是对鲁华生物技术研究所勇于攀登、敢于创新精神的充分肯定,更是产学研合作提升产品核心竞争力这一成功典范的褒奖!



图片说明:鲁华生物技术研究所研究团队合影