所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：1、简介环糊精具有内腔疏水而外部亲水的中空立体结构，能够通过包合作用显著改善客体分子的理化性质，在食品、医药、化妆品等众多领域具有广阔的应用前景。随着环糊精应用范围的不断拓展，近年来环糊精产量一直保持20%~30%的增长。然而环糊精生产过程中存在专用酶功能性差（热稳定性差、产物特异性低、产物抑制强）、底物转化率较低、生产工艺流程繁琐等问题，导致环糊精价格偏高，严重制约了相关产业的发展。本技术通过筛选高产环糊精专用酶的菌株，构建环糊精葡萄糖基转移酶胞外表达系统，结合助剂添加、工艺优化等手段，实现环糊精的高效制备，推动我国环糊精生产行业快速升级。图1环糊精的高效制备技术2、创新要点（1）通过菌株筛选，获得高产环糊精葡萄糖基转移酶的优质菌株，构建安全、高效的表达系统；（2）结合理性设计及定点突变技术，改善环糊精葡萄糖基转移酶产物特异性、热稳定性等，并实现环糊精的高效制备；（3）通过分析工艺参数对环糊精生产的影响规律，获得环糊精高效制备的最佳工艺路径。3、关键指标（1）开发的环糊精葡萄糖基转移酶催化能力强、稳定性好、生产效率高，环糊精得率可达60%以上；（2）开发的环糊精生产工艺能够高强度生产单一种类环糊精（α-、β-或γ-环糊精），减少后续分离纯化等工序；（3）提出的环糊精高效制备策略，可行性强、绿色环保，大幅降低生产成本。4、知识产权[1]一种降低环糊精葡萄糖基转移酶产物抑制的方法[P]。ZL201410467084。X[2]一种受产物抑制减弱的环糊精葡萄糖基转移酶突变体[P]。ZL201410506112。4[3]一种受β-环糊精抑制减弱的环糊精葡萄糖基转移酶突变体[P]。ZL201510663078。6[4]具有高β-环化活力的环糊精葡萄糖基转移酶突变体[P]。ZL201510388389。6

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：1、简介慢消化糊精是具有维持餐后血糖稳态、预防慢性病等生理功效。基于慢消化糊精的重组大米、无麸质面包、低热量代餐粉等食品，可作为居民日常膳食中淀粉质食品，为特殊人群，特别是糖尿病患者的膳食干预提供新思路。针对慢消化糊精传统制备法存在的效率低、稳定性差、可控性不足等问题，本技术立足于淀粉精细结构调控，集成高效生物催化、可控酶解与分子重组、定向分离纯化等技术手段，理性改造淀粉分子结构，精准调控其消化性能，创制结构稳定、功能明确、应用广泛、品质可控的慢消化糊精产品。该项技术以玉米淀粉为原料，通过新型淀粉酶改性，构建多酶耦联体系高效催化淀粉分子重组和定向修饰，得到短簇状的糊精分子，其消化性能显著降低、血糖应答平稳，且抗回生、溶液稳定性增强，具有良好的应用前景。此外，本技术还可通过酶分子改造和催化条件控制等手段，根据实际应用需求，精准调控淀粉分子的修饰程度和产物的消化性能。图1新型慢消化糊精的制备与特性2、创新要点（1）基于淀粉分子结构解析和精准修饰，通过生物催化制备慢消化糊精，工艺简单、得率高、清洁标签、不引入其它基团；（2）创制重组大米、无麸质面包、低热量代餐粉等满足特殊人群的营养定制产品，作为日常膳食中淀粉质主食的替代物。3、关键指标（1）开发的慢消化糊精产品，血糖应答平稳、抗回生、溶液稳定性强、清洁标签、口感与普通淀粉无异；（2）开发适合不同人群食用的GI可控系列产品，GI范围广，控制精准。4、知识产权[1]一种制备慢消化糊精的方法[P]。CN201810915843。2[2]一种利用双酶制备慢消化淀粉的方法[P]。CN201910395617。0[3]一种改善淀粉慢消化性能的改性方法[P]。CN201711304745。7[4]一种提高淀粉中慢消化淀粉含量的方法[P]。ZL201611204784。5

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：1、简介己二酸是一种重要的有机二元羧酸，广泛应用于有机合成、医药和润滑剂制造等领域。目前，工业上己二酸的生产路线主要通过硝酸对环己醇—环己酮的混合物（KA油）进行氧化制取。虽然己二酸的化学合成方法已经成熟，但是存在着工艺流程长、副产物较多、工业“三废”排放严重、产品收率不高等问题，特别的其温室气体氮氧化物的排放量巨大。因此，研究开发新的清洁无害己二酸生产工艺越来越受到人们的重视。本成果提供了一种己二酸的全生物合成方法，可以利用可再生碳源，获得高产量的己二酸，同时产品的回收提取更加方便简单，极大程度地降低了对环境的污染程度。2、创新要点本项目在大肠杆菌中重构逆己二酸降解途径，实现了己二酸的高效生物合成。通过对菌株进行代谢改造，选用组成型启动子以避免高额诱导剂的使用，最终在5L发酵罐中实现了己二酸的高产，同时大幅度降低生产成本，使工业化生产己二酸成为可能。本项目总体水平处于国际领先水平。3、关键指标己二酸产量达到近70g/L4、知识产权一种己二酸的全生物合成方法（ZL2015103699756）一种提高大肠杆菌中己二酸产量的方法（ZL201710117371。1）一种从发酵液中提取己二酸的方法（ZL201710622975。1）一种产己二酸的大肠杆菌重组菌及其应用（ZL201711138990。5）

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：本项目得到江苏省科技支撑计划、江苏省产学研联合创新计划、国家自然科学基金等项目资助。1、项目简介ε-聚赖氨酸是由25-35个L-赖氨酸通过其α-羧基与ε-氨基缩合形成的一种同型氨基酸聚合物，分子量在2500-4500Da。目前，ε-聚赖氨酸主要作为一种食品防腐剂被广泛应用于日本、韩国、美国和欧盟。2014年4月，我国卫计委也正式批准其在我国食品加工业中的使用。本项目通过10多年的技术攻关，聚焦于产生菌筛选、高产菌选育、发酵过程优化与调控、产物的分离提取与精制等研究内容，获得了具有完全自主知识产权的系列高产菌，实现了实验室（5L）-中试（1m3）-试生产（10m3）不同规模的ε-聚赖氨酸发酵生产，并建立了与发酵规模相匹配的ε-聚赖氨酸高效提取和精制工艺。2、创新要点①。5L发酵罐ε-聚赖氨酸发酵产量达到48g/L，国际领先水平；②。10m3发酵罐ε-聚赖氨酸发酵产量＞35g/L，国内领先水平；③。ε-聚赖氨酸提取收率＞60%，纯度＞95%，国内先进水平。3、效益分析乳酸链球菌素（Nissin）、纳他霉素和ε-聚赖氨酸是美国FDA批准的三大微生物来源天然食品防腐剂。相比于前两种食品防腐剂，ε-聚赖氨酸具有更广的抑菌谱、更好的热稳定性和更强的水溶性。在实际应用中，三种生物食品防腐剂可以形成互补优势，是化学合成食品防腐剂的有利替代者，具有较大市场价值。年产30吨ε-聚赖氨酸生产线，需要固定设备投资约1000万元；生产成本约400元/公斤，按市场售价1200元/公斤（95%含量）计算，预计利润达到800元/公斤；年利润为：800元/公斤×30吨=2400万元。4、推广情况已转让相关企业授权专利：一种灰褐链霉菌菌株、及利用该菌制备ε-聚赖氨酸及其盐的方法200910224087。X一种促进ε-聚赖氨酸合成的方法201310257217。6一种ε-聚赖氨酸发酵液絮凝除菌的方法201410441173。7一种对ε-聚赖氨酸及其盐溶液脱色的方法201410289214。5一种低pH值胁迫提高ε-聚赖氨酸产量的方法201510021744。6

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：1成果简介：甘油选择性氧化能够制备多种高附加值化学品，其中l，3-二羟基丙酮（1，3-dihydroxyacetone，DHA）是一种重要的精细化工原料，可合成多种有机化合物，是非常有价值的化学中间体。江南大学自主研发了利用甘油催化合成二羟基丙酮的合成工艺，以廉价的甘油为原料，采用高效催化剂制备二羟基丙酮，反应条件温和、收率高并且副产物少，发展前景广阔。2技术指标：本大学自主开发了热催化法和光催化法两种不同工艺。热催化法，为了高选择性制备DHA，通过添加助剂金属形成双金属催化体系，以提高DHA的收率，其选择性可以达到40%以上。热催化剂可循环使用5次以上。光催化法利用Bi系化合物通过构筑特定的吸附位点，提高催化效率，进而实现了甘油光催化氧化反应催化剂的“量身定做”。甘油转化率有了很大程度的提高（达到85。4%），3知识产权：目前该技术成果已申请国家发明专利（申请号201911373161。4）。4项目成熟度：目前工业上甘油氧化制备DHA是经过微生物发酵法获得，该工艺具有目标产物产率低、发酵时间长、菌种对溶液环境敏感易失活、产物分离提纯成本高等诸多的弊端。化学法采用Pt、Au、Pd等贵金属催化剂，存在成本高，选择性差，分离困难等问题。本大学自主研发了利用甘油催化合成二羟基丙酮的合成工艺已完成实验室研究，分别开发了热催化法和光催化法两种工艺。研究团队前期在甘油转化和复合催化剂设计方面有着较好的研究积累。本项目的可行性经过了我们初步的实验验证。这些前期工作为本项目奠定了良好的基础。5投资期望及应用情况：DHA的市场价格约10万元人民币/吨（而原料甘油的市场价格仅为0。3~0。5万元人民币/吨），市场容量与利润空间巨大。二羟基丙酮可作为食品添加剂、保鲜剂、皮革制品保护剂、抗病毒试剂和化妆品的配方原料等，广泛地应用于食品、皮革、制药、化妆品等行业，有较大的市场需求。以化妆品领域为例，二羟基丙酮用作化妆品的配方原料，尤其作为防晒霜有特殊效果，能阻止皮肤水分的过度蒸发，起到保湿、防晒和防紫外线辐射的作用。二羟基丙酮与皮肤不产生不良反应，是一种安全的化妆品原料，是美国FDA批准的唯一用于免晒型皮肤晒黑剂的成分。二羟基丙酮作为一种单糖化合物，在自然界广泛存在于各生命体中，无法直接从自然界得到。目前国内市场上的二羟基丙酮大多依赖进口，市场容量与利润空间都很大。

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：成果简介利用化学方法制备纳米纤维素、壳聚糖及环糊精等改性或交联产物，并用于含染料废水等絮凝和吸附，取得良好效果。关键技术（1）生物质高效絮凝剂制备工艺技术，得到絮凝剂产品。（2）生物质高效吸附剂制备工艺技术，得到吸附剂产品。知识产权及项目获奖情况一种疏水化ß-环糊精基阳离子聚电解质的制备方法及应用ZL201310165653.0；一种有色废水的复合絮凝脱色方法ZL201410184236.5；一种反应性纤维素阳离子化改性剂的制备方法及应用ZL201410184221.9项目成熟度部分工艺已中试。投资期望及应用情况成果可在印染废水处理领域推广应用。

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：光学纯的内酯化合物以及相应的水解产物羟基酸是重要的手性合成中间体，其中D-泛解酸内酯（俗称D-泛内酯）作为一种重要的饲料添加剂以及日化产品的合成前体，年产量达到上万吨。其他许多光学纯手性γ-内酯以及相应的羟基酸也是重要手性精细化工产品合成的前体。本项目使用我们自行开发的固定化左旋内酯水解酶，立体选择性地催化左旋内酯的水解，水解产物羟基酸在强酸环境中进行内酯化，即可获得高光学纯度的左旋内酯；而剩余未水解的产物，在强碱环境中进行消旋化得到消旋的底物内酯，重新用于水解拆分。固定化酶催化剂可以重复使用几十次，极大地降低了催化剂的成本。本技术可应用于多种手性内酯产品的拆分生产，包括D-泛内酯以及其他系列内酯化合物，比如α-羟基-γ-丁内酯和β-羟基-γ-丁内酯，2-羟基-4-取代-4-丁内酯等，具有非常高的立体选择性，产品光学纯度达到94.8%～99%。应用前景：D-泛内酯已经进行了百升级规模的中试，综合收率高于90%，产品光学纯度高于97%。其他产品进行了克级规模小试制备。

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：柑橘黄酮，主要存在于柑橘属植物果实的外皮中（包括外果皮、囊膜、经络）。该项目以柑橘皮为原料，采用新技术、新工艺分离精制得到一种新的黄色粉末状生物黄酮，属纯天然高新技术产品。可用于食品添加剂、功能食品、美容及抗衰老化妆品领域。项目成熟度：已完成：（1）以柑橘皮为原料，采用新技术、新工艺分离精制成一种新的黄色粉末状生物黄酮，属纯天然高新技术产品，并已申请专利授权，并实现产业化；（2）酪氨酸酶抑制试验、细胞培养黑色素生成试验皆表明该产品具有显著的美白功效，效果优于熊果苷。预期合作内容和目标：（1）提供柑橘黄酮的提取分离工艺；（2）合作开发柑橘黄酮在美白化妆品中的应用。应用前景：目前对柑橘类黄酮的应用研究主要集中在医药、食品添加剂、功能食品、美容产品、抗衰老化妆品等领域。由于柑橘果实为全世界人们所广泛食用，以及其广泛易得的原料来源，柑橘工业桔汁、桔皮等副产品中的高黄酮含量，而备受人们关注。最主要的是，柑橘黄酮多方面的生物活性和其安全性使得对其活性研究经数十载而不衰。所以柑橘黄酮应用前景广阔。

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：一种2-（N-苄基）甲氧乙酰氨基异丁酸甲酯的合成方法，其特点是该方法将亚苄氨基乙酸甲酯与N，N-二甲基甲酰胺和四乙基溴化铵、四乙基碘化铵、四乙基氯化铵或四乙基四氟硼酸铵混合，在常压下饱和二氧化碳后以恒电流电解，电解液经酯化后提纯得2-（N-苄基）甲氧乙酰氨基异丁酸甲酯。本发明与现有技术相比具有工艺简单，操作方便、安全的优点，原料廉价易得，并对温室效应气体二氧化碳进行了有效利用，大大减少了大气污染，同时实现了芳香亚胺类化合物的转化，N-羧化产物的有效合成，可用于合成苯并二氮杂卓类药物的中间体，是一种很有工业合成价值的工艺路线。

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：纳微结构赋予材料新的功能和功效。利用CO2辅助雾化制备和组装纳微颗粒结构材料，通过二相或多相流的喷头结构元件膨胀和雾化，根据混合和相分离的变化，组装纳微颗粒结构和形态。根据液滴在射飞过程中由于环境的变化而溃散、雾化、溶剂蒸发射飞过程中环境以及混合方式的调节，可形成各种纳微尺度和不同结构组装的颗粒材料。工艺路线如下：工艺技术流程图例如，根据多相流结构元件可快速形成高过饱和度快速成析和射流分散这样的特点，可设计给药系统，形成芯囊型或相互包嵌的超微细给药系统。又如用本方法制备的含能材料纳微颗粒，具有独到之处。应用前景：纳米材料和纳米结构的应用将为新产品设计、新产业形成以及改造传统产业注入高科技含量，提供新的机遇。本技术可用于药物纳微颗粒制剂制备、聚合物纳微颗粒制备、纳微颗粒香料分散剂制备、功能布料固体整理剂制备、纳米催化剂制备与微结构改性、含能材料粒度微细化等。

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中师范大学

成果简介：目前国内外工业用水处理中对金属材料设备结垢和腐蚀的缓蚀剂和阻垢剂，大部分系含磷（或膦）的药剂，由于排放后对周围水体易引起富营养化。国内外排放水总磷要求小于1mg/L，在这一背景下急需研发不含磷（或膦）的水处理剂。而聚天冬氨酸PASP就是近年来国内外公认的符合环保要求的绿色水处理剂。本项目合成制备采用的原料全部为国产的环保型原料，和国内外其他制备方法不同，采用了单体本体热聚合的一步反应工艺技术，具有创新性，该工艺具有反应时间短，不涉及投加其他化学品等优点，产品不仅可应用于工业水如工业冷却水的阻垢和防腐蚀，由于抑制水垢和腐蚀可提高传热效率并防止跑冒滴漏而取得显著的节能减排效果，经拓展研究后发现应用于农作物，先后对蔬菜类，如青菜、花菜，瓜果类，如西瓜、甜瓜，以及粮油作物等均可取得以下三方面的增效作用：1）促进农作物营养的吸收而提高农作物的产量，不同作物品种可提高5%-15%左右。2）改善了作物的品质，如西瓜的甜度可由原先的10-12%提高到15-16%。3）对肥料起到增效作用，可减少化肥的用量，有利于改善土壤和环境。●应用前景：可在工业水尤其是在工厂企业中占用水量最大的工业循环冷却水系统使用，经过国家授权医学卫生单位检测对动物和鱼类无毒性，对环境无危害。在新农村建设中则可推广应用到各类农作物取得增加产量和改善品质的效果。

所属分类：现代化工产业

所属单位：华中科技大学

成果简介：国外微纳米银粉生产技术与导电银胶、导电银浆的配方和生产都属于保密技术。本项目团队二十多年的研发，在微纳米银粉的液相可控合成、导电（胶）浆料生产技术方面具备产业化条件，实现产品系列化，满足不同行业的需求：1.微纳米银粉的液相可控合成已实现不同粒径（5nm～10μm）、不同形貌（颗粒、银棒、片状、银纳米线）微纳米银粉的控制合成，部分球形银粉液相合成技术已应用于工业化生产；2.国际领先的银粉表面处理与修饰技术：通过表面处理与纳米膜修饰，改变微纳米银粉的表面状态，满足不同导电银胶、导电银浆对银粉的要求；3.改善银填充导电通路与界面，结合表面处理与修饰技术，可大大降低导电银胶的载银量，从85%左右降低至65%，降低了导电胶的制备成本，同时提高了导电胶的抗冲击性能与剪切强度。