一、所属领域

技术领域：纳米催化剂技术、生物制造技术

潜在应用领域：医药、农药中间体合成等

二、项目介绍

1. 痛点问题

在传统精细化工生产中，特别是生物-化学级联法生产手性药物中间体过程中，存在酶与金属组合催化剂效率低从而导致手性药物中间体制造成本高、纯度低的痛点问题。目前，工业上应用于生物-化学级联反应的催化剂主要是固定化酶和固定化金属催化剂的简单组合，由于酶催化与金属催化反应条件不匹配，易造成催化剂失活。原有解决方案为将酶催化与金属催化分多步进行，存在能耗物耗大、流程复杂、环境不友好、制造过程不绿色等弊端。在“碳中和”目标下，开发绿色高效的新型药物中间体催化剂，将为解决行业现有的痛点问题提供有效途径。

2. 解决方案

针对药物中间体、农药中间体生产领域存在的问题，开发了一种新型药物中间体催化技术，构建在常温条件下同时具有高效酶催化和金属催化活性的高分子-酶-金属亚纳米团簇复合催化剂，实现了重要手性药物和农药中间体的绿色高效合成，解决了化工生产中生物-化学级联反应效率低的痛点问题，使多步的级联反应在一锅中高效进行，简化流程、提高时空产率，并减少了生产的能耗与三废的产生。

酶-金属亚纳米团簇高效催化示意图

本技术解决方案

3. 竞争优势分析

以生产手性胺类药物中间体为例，目前常用的催化剂为固定化脂肪酶Novo435和活性炭负载钯纳米颗粒催化剂。本项成果的标的产品脂肪酶-钯亚纳米团簇复合催化剂相对于目前常用固定化催化剂组合，成本上显著降低。脂肪酶-钯亚纳米团簇复合催化剂应用于重要手性胺类药物中间体的合成，具有高效的催化活性和稳定性，能多次重复使用，满足工业应用要求。

4. 市场应用前景

可应用于手性药物和农药生产等领域，如手性胺类药物中间体、手性农药中间体的生产。

5. 发展规划

1）开展中试，测定酶-金属复合催化剂的粒径、稳定性等物化参数。

2）与本领域企业合作，搭建工业化生产设备，进行放量试产。

3）同步开展酶-金属复合催化剂在手性药物和农药中间体制备的性能测定。

4）探索标的技术在相关精细化工新材料领域的应用前景。

6. 知识产权

已授权1项中国发明专利。

三、合作需求

技术许可，与本领域生产企业合作。

四、团队介绍

团队由10余名在读博士研究生及科研助理组成，负责人戈钧，清华大学化工系长聘教授，长期从事生物化工、生物催化、纳米生物技术研究，累计发表论文60余篇，已授权发明专利12项。

五、联系方式

联系人：李老师

E-mail：lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn

成果编号：2021122

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