所属分类：医疗健康

所属单位：天津科技大学

成果简介：托匹司他(Topiroxostat)，化学名为5-(2-氰基-4-吡啶基)-3-(4-吡啶基)-1,2,4-三唑，由日本富士药品株式会社研发并于2013年在日本获批上市，但该药在国内还未上市。作为一种新型的黄嘌呤氧化酶（XOR）抑制剂，该药物针对高尿酸血症有较好的疗效，且不良反应小，安全性强，是目前治疗高尿酸血症的最有效的药物之一。托匹司他的合成工艺有很多，但大部分路线起始原料价格高昂，或反应路线长，工艺成本较高；有些工艺的路线较长，且需要柱层析分离纯化，总收率较低。本团队开发的托匹司他的高效合成新工艺，以4-氰基吡啶为起始原料，原料廉价易得，仅需四步反应即可高收率的制备托匹司他，具有显著的成本优势；反应条件温和，操作简便，工艺路线短，总收率高，产物纯度高，是一条极具竞争力的托匹司他合成工艺。本团队开发的托匹司他合成工艺，以4-氰基吡啶为起始原料，通过四步反应（氧化，缩合，氰化，成环）得到纯度较高的目标化合物，四步反应总收率为61.1%，纯度高达99.5%，最大单个杂质含量

所属分类：医疗健康

所属单位：天津科技大学

成果简介：采用价廉易购的卤矿水作为起始原料，通过多种离子交换方式得到药用氯化钠粗品，然后精制得到合格的成品。是一种操作简单、污染小、成本低、易于取得原材料，适合大生产的一种新的制备方法。可替代进口，满足临床用药需求。

所属分类：医疗健康

所属单位：天津科技大学

成果简介：托匹司他(Topiroxostat)，化学名为5-(2-氰基-4-吡啶基)-3-(4-吡啶基)-1,2,4-三唑，由日本富士药品株式会社研发并于2013年在日本获批上市，但该药在国内还未上市。作为一种新型的黄嘌呤氧化酶（XOR）抑制剂，该药物针对高尿酸血症有较好的疗效，且不良反应小，安全性强，是目前治疗高尿酸血症的最有效的药物之一。托匹司他目前已有的合成路线存在起始原料价格高、反应路线长和处理复杂等缺点，总收率较低，纯度较低，生产成本高。本团队开发的托匹司他合成工艺，以4-氰基吡啶为起始原料，通过四步反应（氧化，缩合，氰化，成环）得到纯度较高的目标化合物，四步反应总收率为61.1%，纯度为99.5%，最大单个杂质含量

所属分类：医疗健康

所属单位：天津科技大学

成果简介：恶性肿瘤（癌症）已成为危害人类健康和生命的最主要疾病之一，而且癌症发病率呈不断上升趋势。医学发现，癌症主要通过淋巴系统、心血管系统、直接侵润等途径进行肿瘤细胞转移。目前癌症的治疗一般采用手术切除、化疗、放疗、靶向治疗等方法，但现代医学尚不足以控制癌症对人类生命的威胁。当前癌症治愈的关键在于临床上早期发现、早期诊断、早期治疗，即是否能较早地发现微小病灶，并进行及时有效的治疗。目前已有多种先进医学影像诊断技术，包括X射线、电子计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）、正电子发射计算机断层扫描（PET）、荧光成像（FI）等,广泛用于癌症的检测与诊断。然而，磁共振成像、荧光成像、正电子发射计算机断层扫描成像等技术都需要在体内引入高浓度的影像诊断剂（MRI造影剂如Gd-DTPA、FI探针如ICG、PET示踪剂如18F-FDG），才能获得有效的成像信号，然而高浓度诊断剂会对动物的生理和病理过程产生影响与干扰。而且，现在临床常用影像诊断剂都是小分子化合物，在体内存留时间短，不具有组织或器官选择性或靶向性，尤其对肿瘤的成像效果较差。因此研究肿瘤靶向性分子影像诊断剂具有重要的科学理论意义与实际应用价值。针对我国癌症发病率与死亡率高的特点，课题组成功研制出一系列肿瘤靶向性磁共振成像（MRI）造影剂、荧光成像探针、正电子发射计算机断层扫描显像（PET）示踪剂，用于肺癌、肝癌、淋巴癌等癌症的靶向分子影像诊断，可早期发现微小病灶。这类诊断剂具有较低的体外细胞毒性、良好的肿瘤靶向性与成像性能，能导向并富集至肿瘤组织或细胞内，可被肿瘤摄取，在肿瘤中的浓度较高，从而实现靶向成像，成像对比度和清晰度高，成像分辨率与灵敏度高。而且诊断剂在体内具有适当的停留时间，使用剂量低，易于代谢排出体外，体内毒副作用小。并将癌症早期诊断与治疗两方面工作相结合，有望提高我国癌症临床早期诊断与治疗水平，使癌症病人能得到及时有效的治疗，提高癌症治愈率，具有十分重要的科学理论意义与应用价值，以及较好的社会效益与经济效益。国际上已有多种广谱的应用于全身的MRI诊断剂、FI探针、PET示踪剂进入商业应用，国内许多专家与学者在MRI、FI设备设计与技术开发、诊断剂在成像检测中的应用等方面开展了较多卓有成效的研发工作。然而，目前磁共振成像（MRI）、正电子发射计算机断层扫描（PET）、活体荧光成像（FI）技术均需要在体内引入高浓度的成像诊断剂（如MRI造影剂、荧光探针、PET示踪剂）才能获得有效的成像信号，而这些诊断剂都是小分子化合物，不具有肿瘤靶向性，对肿瘤显像较差，难以早期发现癌症微小病灶，不能对癌症进行早期的诊断与及时治疗。目前我国临床上仅磁共振成像检测对MRI造影剂的市场需求已超过100亿元。但目前还没有肿瘤靶向MRI诊断剂、FI探针、PET示踪剂进入临床应用，而且对水溶性肿瘤靶向MRI诊断剂、FI探针、PET示踪剂在癌症转移病灶的早期鉴别等方面的研究较少。因此，研制具有我国自主知识产权的肿瘤靶向MRI诊断剂、FI探针、PET示踪剂，提高我国临床医学成像技术对肿瘤的临床早期诊断水平，尤其提高我国临床炎症、癌症早期诊断、癌症转移病灶与良恶性肿瘤的早期鉴别水平，具有十分重要的科学理论意义与应用前景，以及较好的社会效益与经济效益。

所属分类：医疗健康

所属单位：天津科技大学

成果简介：四氢嘧啶作为一种对蛋白、核酸、生物膜及整个细胞的保护剂和稳定剂以及渗透压平衡物质，越来越多的受到人们的关注。 但是其合成途径仅存在于一些中度嗜盐微生物中，生产工艺复杂、成本高、产量低。 本研究通过在大肠杆菌中引入四氢嘧啶合成途径构建出一株不依赖盐激诱导的四氢嘧啶工程菌，并通过系统代谢改造提高了四氢嘧啶产率。 首先以pTrc99a质粒为载体克隆Halomonas elongata中四氢嘧啶合成所需关键基因ectABC到大肠杆菌W3110，摇瓶发酵结果表明在大肠杆菌中重构四氢嘧啶合成途径成功，发酵液中四氢嘧啶积累量分别为4.88 g/L。 根据大肠杆菌对遗传密码的偏好性对ectABC基因簇做密码子优化后，摇瓶发酵结果显示四氢嘧啶积累量下降了84.6%，并未达到预期的优化效果。 其次分别通过敲除lysA和thrA基因以阻断、弱化竞争抑制支路构建了W3110（pTrECT， ？lysA）和W3110（pTrECT， ？thrA）两株工程菌，摇瓶发酵结果显示发酵液中四氢嘧啶积累量分别提高49.6%和109.1%。 而当lysA和thrA被同时敲除后四氢嘧啶积累量下降了38.9%。 之后利用统计学方法对工程菌发酵培养基进行系统优化，优化后摇瓶发酵四氢嘧啶产量可以达到13.52 g/L。 以葡萄糖为单一碳源，经5 L发酵罐分批补料发酵最终发酵液中四氢嘧啶积累量达到25.14 g/L，生产效率为0.84 g·L-1·h-1，单位菌体产率可达到0.8 g/g DCW，葡萄糖转化率为10.7%。 最后设计提取工艺路线，优化提取工艺条件，获得了四氢嘧啶晶体，提取收率为70.3%。 经液相检测，产品纯度为99.7%，纯度优于市售的德国默克公司生产的四氢嘧啶产品。

所属分类：医疗健康

所属单位：天津科技大学

成果简介：支链氨基酸是我国生物制造产业中国家鼓励且重点开发的高附加值氨基酸品种，在食品、医药和饲料等领域具有重要的应用价值。 支链氨基酸包括三种常见的人体必需氨基酸，即亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸，商品名称BCAA，对任何运动项目来说都是最重要和最有效的营养补充剂。 天津科技大学代谢工程研究室采用诱变育种技术和基因工程技术选育出高产亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸的谷氨酸棒杆菌并开发出相应的好氧发酵工艺，实现了低成本高效率生产。

所属分类：医疗健康

所属单位：天津科技大学

成果简介：本项目利用禽产品加工企业的废物苦胆，以其为原料从中提取鹅去氧胆酸，然后以鹅去氧胆酸为原料通过化学法合成治疗胆结石疾病的熊去氧胆酸。 产品的生产操作步骤为：从鸡、鸭或鹅的胆汁中提取鹅去氧胆酸，通过氧化、还原与纯化三步合成熊去氧胆酸。 鹅去氧胆酸和熊去氧胆酸是同分异构体，临床应用的熊去氧胆酸主要由鹅去氧胆酸合成，在国外市场上供不应求。 本项目技术经过课题组多年的研究完善，已经完成了实验室小试和生产车间的中试，产品质量达到欧洲药典的要求指标。 本项目充分利用自己独有的技术和资源优势，实现目标产品产业化。创造市场价值，实现产业利润。

所属分类：医疗健康

所属单位：天津科技大学

成果简介：本项目属于机械工程与生物医学工程领域的交叉与集成，以研发帮助下肢功能障碍者重新站立行走装置为目标，以正常人体的步行运动参数为依据，设计并优化出适于多数下肢瘫痪者穿戴的动力式下肢助行器，辅助其行走并最大程度地恢复或代偿原有功能，同时用于下肢康复训练。 本项目的仿生动力式助行器能模拟人体运动和步态，用于辅助下肢功能重障患者站立行走，同时能够辅助患者进行康复训练。该助行器传动过程平稳可靠，动作稳定，机械结构简单，能耗小，经试用，使用者和指导医生的反馈评价较好。

所属分类：医疗健康

所属单位：天津科技大学

成果简介：1、技术性能：人肿瘤坏死因子–α(hTNF-α)在体外试验证明，这种小分子蛋白能杀伤多种肿瘤细胞，而不伤害正常细胞，应是一种理想的抗癌药。但是它被发现已有200多年，用基因工程制备成功已有20多年，在临床上使用效果却不佳，这主要是因为静脉注射到人体后产生严重的毒副作用。为了减缓这种毒副作用，课题组用转基因蓝藻制备成功hTNF-α的口服剂。动物实验证明，最大剂量口服尚未发现有毒副作用，其抑瘤效果为40%左右。表达hTNF-α基因的蓝藻尚未发现对人体有害组分，而含有许多有利于人体健康的蛋白、不饱和脂肪酸等营养物质。 2、效益情况：这项研发处于实验室中试阶段，尚未产生经济效益。可以推测，hTNF-α静脉注射剂的应用将产生社会效益和经济效益。癌症已成为人类最难治疗、死亡率最高的疾病。实际上早期诊断的癌症如果及时治疗，大部分可痊愈。但由于手术和化学疗法价格高，许多病人无法承受，延误了治疗。如果有简便方法，如功能食品等的及时治疗，可挽救许多生命。 3、产业化情况：已进入到用100L光反应器规模培养阶段。

所属分类：医疗健康

所属单位：天津科技大学

成果简介：1.L-异亮氨酸（L-isoleucine，Ile）属于分支链氨基酸，是人体必需的八种氨基酸之一，在食品和医药等行业具有非常广泛的市场及应用前景。 2.本项目针对我国L-异亮氨酸菌种产能水平低、提取收率低以及生产过程环境污染重等问题开展了L-异亮氨酸生产菌种的选育、L-异亮氨酸网络定量分析、发酵过程控制和优化以及L-异亮氨酸发离提取工艺的优化等研究并于天津实发中科百奥工业生物技术有限公司进行了100 L罐中试及30 KL罐规模发酵与提取的产业化研发工作。 3.本项目于5 L发酵罐L-异亮氨酸产酸率平均39.0 g/L，糖酸转化率≥24%，发酵周期55 h;于100 L发酵罐L-异亮氨酸平均产酸率34.1 g/L，平均糖酸转化率20.9%，平均提取收率80.6%，发酵周期55 h;于30 KL发酵罐L-异亮氨酸平均产酸率≥31.9 g/L，平均糖酸转化率19.3%，发酵周期55 h。 4.本项目已申请国内专利3项，发表论文9篇，其中SCI或EI收录6篇，培养硕士研究生7名。上述技术指标及工作指标均达到合同要求。 5.采用本项目选育的L-异亮氨酸高产菌种及相关发酵过程控制和分离提取工艺使得L-异亮氨酸的生产成本将会大大降低。6.经测算，采用本技术制造L-异亮氨酸生产成本为8万元/吨，而市场上L-异亮氨酸供不应求，产品附加值高，因此L-异亮氨酸工业化生产的盈利前景乐观 7.本研究可为实现L-异亮氨酸的发酵新技术产业化奠定坚实基础，对加快实现国内氨基酸原料药的进程，与国际市场接轨有着推动的作用。同时膜技术与色谱技术组合实现清洁生产技术也将解决氨基酸发酵生产的提取污染共性难题，在节能减排方面发挥重要作用。 8.本项目的推广将在发酵行业中起到技术支撑辐射的作用，带动整个小品种氨基酸发酵行业的技术进步和发展，提高氨基酸行业技术，尤其对于小品种氨基酸发酵行业的清洁生产具有很强的示范作用。

所属分类：医疗健康

所属单位：天津科技大学

成果简介：足溃疡是糖尿病患者常见的并发症，具有易复发的特点，严重时甚至会导致截肢。足部溃疡既发生于足底表面，也发生于软组织内部。足底压力升高是糖尿病足的重要诱因，明确糖尿病患者足底压力分布规律，对糖尿病足预防及相应辅具开发具有重要意义。建立糖尿病患者和健康人数据库，结合实验与仿真，探究步态周期内无神经病变的糖尿病患者、糖尿病神经病变患者和健康人的足底压力分布差异，构建足-小腿有限元模型，仿真分析不同姿态下足部受力变化规律。基于步态周期内的糖尿病患者的足底压力数据，设计不同结构的减压鞋垫，为糖尿病足防护鞋具研发提供新思路。该项目在糖尿病足防护鞋垫研发领域已申获专利3项。

所属分类：医疗健康

所属单位：天津科技大学

成果简介：包括主要技术内容、授权申请专利情况、经济社会价值等。光合细菌富含多种活性物质，是一种重要的单细胞蛋白。主要应用于水产养殖开口饵料，提高水产动物的抗病性和耐药性；增加观赏鱼类的色彩鲜艳度；污水的调水剂，有效降解污水的COD、铵态氮、和磷等污染物。光合细菌规模化培养，目前已完成百吨级发酵生产光合细菌菌剂。