项目概况 :

胰、糜蛋白酶在医药、食品、化工、科研等领域具有重要的广泛的用途，其需求量达到200吨/年的水平，并保持20-30%的强劲增长势头。利用动物胰脏提取胰、糜蛋白酶是胰、糜蛋白酶的主要生产途径。我国是畜牧业生产大国，每年的动物胰脏废弃物高达10万吨以上，为胰、糜蛋白酶提取提供了充足、可靠的原料来源。但现有的胰、糜蛋白酶提取工艺主要采用有机溶剂沉淀、盐析、结晶等传统的化工方法，普遍存在提取工艺复杂、操作繁琐、生产周期长、能耗大、排放多、产品收率低和产品质量差的问题。

本项目筛选高特异性的胰、糜蛋白酶抑制剂为亲和配基，利用中国科学院过程所的超大孔微球制备技术、亲和配基设计和均匀偶联技术，开发高效的胰、糜蛋白酶亲和层析介质；利用中国科学院过程所的高效蛋白质分离纯化平台技术，开发一条新型的、基于亲和层析技术的高效胰、糜蛋白酶提取工艺，实现高品质胰、糜蛋白酶产品的快速、高效制备；建立中试实验装置和生产线，实现高端胰、糜蛋白酶产品的产业化。

技术创新点：

高效的胰、糜蛋白酶亲和介质的研制及高效亲和层析工艺开发是本项目的关键技术。

中国科学院所属单位生化工程国家重点实验室和国家生化工程技术研究中心（北京）长期致力于蛋白质高效分离纯化技术的研究、中试放大及成果转化，以及高效生化分离介质的研制、规模化制备和应用推广等工作。在国家科技支撑项目“蛋白质的微生物发酵与分离纯化技术”、国家863“蛋白质分离纯化和质量控制技术平台”项目和中国-瑞典政府科技合作项目“蛋白质提纯中的抗失活技术”、“蛋白质层析纯化中的失活机理及新型抗失活介质的制备”等项目的支持下，先后提出并发展了超大孔微球制备技术、配基均匀偶联技术、介质表面性能（间臂长度、配基密度）调控技术等层析介质制备的关键技术，成功研制了包括亲和层析介质（如金属螯和介质、Protein A亲和介质、GST亲和介质、肝素亲和介质、蓝胶亲和介质等）、疏水介质（丁基硫、丁基、苯基疏水介质）、离子交换介质（DEAE弱阴离子交换介质、Q强阴离子交换介质、SP强阳离子交换介质）等10多种生化分离介质，并在各科研单位（如中国科学院、军科院、农科院、清华大学、北师大、复旦大学、上海交大、浙江理工等）和企业（如华兰生物、双鹭药业、百川飞虹、利德曼、正旦国际、青岛森淼等）中得到越来越多的应用。产品性能检测结果和众多客户的反馈结果均表明所研制的层析介质的的性能处于国内领先水平，接近或达到与国际知名品牌（GE Healthcare，国际上层析介质行业的龙头企业）相当的一流水平。值得注意的是，我们采用膜乳化技术制备的粒径均一、可控的琼脂糖微球突破了传统微球制备方法的不足（粒径分布宽、无法制备高浓度琼脂糖微球），达到了国际领先水平。我们采用反胶团溶涨技术制备的超大孔微球，克服了传统超大孔微球制备方法（反复溶涨）的不足（工艺复杂、制备周期长、批次间重复性差），实现了孔径可控（100-500 nm之间）的超大孔微球的快速制备。

此外，在上述项目的开展过程中，我们提出了调节溶液微环境稳定蛋白结构、调控介质表面性能来调节固相介质与蛋白质相互作用以达到稳定蛋白结构的目的、针对目标蛋白特性调控介质孔径提高蛋白质的传质速度和介质载量等创新思想，并先后建立了疫苗、抗体、血浆蛋白、细胞因子等分离纯化的高效层析工艺，大幅度提高了蛋白质的纯度和纯化收率。例如，在汉逊酵母表达乙肝疫苗（Hans- HBsAg）的规模化生产中，采用自主开发的三步层析工艺，实现了乙肝疫苗的高效制备，并应用于华兰生物工程股份有限公司的乙肝疫苗生产中。与国内外同类公司相比，疫苗收率提高了2-10倍，产品纯度符合世界卫生组织（WHO）关于乙型肝炎疫苗的质量要求标准，大大降低了生产成本。

产学研合作状况：

本项目中中国科学院过程所联合北京格源天润生物技术有限公司（国内生产胰、糜蛋白酶的龙头企业）共同开发高效的胰、糜蛋白酶提取工艺，改造和提升传统胰、糜蛋白酶产业，有利于推进胰脏废弃物的综合利用和高端胰、糜蛋白酶产品的开发和应用，推动我国胰、糜蛋白酶行业的发展，具有重大的经济效益和社会效益。

项目主要应用范围：

胰、糜蛋白酶在医药、食品、化工、科研等领域具有重要的广泛的用途，其需求量达到200吨/年的水平，并保持20-30%的强劲增长势头。利用动物胰脏提取胰、糜蛋白酶是胰、糜蛋白酶的主要生产途径。我国是畜牧业生产大国，每年的动物胰脏废弃物高达10万吨以上，为胰、糜蛋白酶提取提供了充足、可靠的原料来源。

预期效果：

投入500万。在项目实施期间，胰、糜蛋白酶产品需求量将继续保持20%以上的增长速度。相应地，格源天润生物技术有限公司通过产能的扩大和产品质量的提升，销售额也将保持50-60%的强劲增长。

合作方式：

专利授权