生物制造手性化学品的现状及其发展趋势_吴坚平

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1、第11卷第2期生物加工过程Vol．11No．22013年3月ChineseJournalofBioprocessEngineeringMar．2013doi:10．3969/j．issn．1672－3678．2013．02．006生物制造手性化学品的现状及其发展趋势吴坚平，杨立荣(浙江大学化学工程与生物工程学系，杭州310027)摘要:手性化学品是传统制造工业的重要产品之一，具有高度选择性的生物制造技术尤其适用于高光学纯度化学品的制造过程，大力发展手性化学品生物制造技术，符合国家重大需求，也是实现绿色制造的重

2、要手段。论述了生物制造手性化学品的重要意义及国内外研究现状，对生物制造手性化学品的未来发展方向和趋势进行了展望。关键词:手性化学品;生物制造;绿色制造;生物催化剂中图分类号:TQ460文献标志码:A文章编号:1672－3678(2013)02－0037－07Currentsituationanddevelopmenttrendofbio-manufacturingofchiralchemicalsWUJianping，YANGLirong(DepartmentofChemicalandBiologicalEn

3、gineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract:Chiralchemicalisoneofthemostimportantproductsintraditionalmanufacturingindustry．TheBio-manufacturingtechnologywithhighselectivityisquitesuitablefortheproductionofopticalpuresubstances．Thedevelopment

4、ofbio-manufacturingofchiralchemicalsconformstothestategreatdemandandisthekeymethodforgreenmanufacturing．Thesignificanceofbio-manufacturingofchiralchemicalswasreviewedandresearchstatusathomeandabroadwasdiscussed．Thedevelopmenttrendofbio-manufacturingofchiral

5、chemicalsinfuturewasoutlooked．Keywords:chiralchemicals;bio-manufacturing;greenmanufacturing;biocatalysts由于日益严重的资源、能源和环境压力，人类手性化学品生物制造技术，将为构建可持续发展的社会的可持续发展面临前所未有的挑战，促使传统和谐社会作出贡献。的化工、制药、食品、材料等工业制造领域的生产技生物制造手性化学品是以生物学、化学、工术必须发生根本性变革。生物制造提供了更好的程学及信息学等学科的交叉为手段，以

6、光学纯化技术选择和解决方案，并已逐渐渗透到传统制造业学品的高质量合成为目标，以快速、高效、高选择中，能够减少能耗、物耗和污染物排放，大幅度降低性和绿色为特征，以蛋白结构分析、分子生物学、生产成本，加速传统产业升级，将推进“绿色制造”，合成生物学、化学合成和反应工程学及系统工程［1］发展绿色GDP。手性化学品是传统制造工业的理论等为技术手段，为手性化学品的清洁、高效、重要产品之一，具有高度选择性的生物制造技术尤经济和快速生产提供创造性设计思想和新型科其适用于高光学纯度化学品的制造过程，大力发展学方法。收稿日期:

7、2013－01－06基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2011CB710800);国家自然科学基金重点项目(20936022)作者简介:吴坚平(1973—)，男，江苏无锡人，博士，副教授，研究方向:生物工程;杨立荣(联系人)，教授，E-mail:lryang@zju．edu．cn38生物加工过程第11卷以期达到和酶一样的催化效果，是从事不对称催化1发展手性化学品的生物制造符合国［6］的有机化学家所追求的目标。相比之下，生物制家重大需求造最大的特点在于:所用的酶是一种天然的手性催手性化学品广泛应

8、用于医药、农业、食品、材料化剂，对手性化合物具有高度专一性识别作用，因等领域，在国计民生中占据极其重要的地位。例如而能够在温和的反应条件下实现化合物的高选择现在全世界已经上市销售的1850种药物中，手性性(化学、立体以及区域选择性)转化，尤其适用于药物占1045种，其中523种天然及非合成药物中高光学纯度手性化学品的制造。生物制造因其无99%为手性药物，1327种合成药物中手性药物占可比拟的选择性为