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華東理工大學魏東芝教授團隊國際首創生物法年產5000噸精草銨膦技術

來源：華東理工大學 2022-06-29

導讀：華東理工大學生物工程學院魏東芝教授團隊在生物催化與合成生物學領域再次斬獲綠色生物制造產業重大成果。近日，中國石油和化學工業聯合會組織專家召開了“手性純草銨膦（精草銨膦）除草劑綠色生物制造技術與應用”科技成果鑒定會。該成果由生物工程學院魯華生物技術研究所創始人、所長魏東芝教授帶領團隊和永農生物科學有限公司共同開發。鑒定委員會專家由北京化工大學譚天偉院士、浙江工業大學沈寅初院士、中國石油化工集團有限公司曹湘洪院士、南京工業大學歐陽平凱院士、華東師范大學錢旭紅院士、貴州大學宋寶安院士、復旦大學陳芬兒院士、江蘇省產業技術研究院應漢杰院士、上海華誼集團公司魏建華教授級高工、華中師范大學楊光富教授、中國中化集團公司劉長令教授級高工、浙江大學李永泉教授、清華大學劉德華教授、天津大學姜忠義教授、江南大學劉立明教授等15位資深專家組成。中國石油和化學工業聯合會科技與裝備部科技項目處副處長曾春陽，華東理工大學副校長朱為宏教授、科學與技術發展研究院院長趙黎明教授、副院長賈云飛副教授、生物工程學院院長莊英萍教授等參加了此次鑒定會。

圖片說明：魯華生物技術研究所所長魏東芝教授、王華磊副教授與永農生物科學有限公司吳克孟董事長、張長雷副總經理在永農生物科學有限公司上虞工廠

魏東芝教授代表完成單位作該項科技成果的工作報告、技術報告及應用報告，與會專家聽取了相關報告并對有關技術資料進行了詳細審查和認真討論。與會專家一致認為：該項目開發了多酶級聯生物催化生產L-草銨膦新工藝，是生物制造生產農藥品種的成功范例。該項目建成國際首條生物技術可實現年產5000噸L-草銨膦生產線，在全球范圍內首次實現了L-草銨膦綠色生物制造工藝產業化。大規模生物法制造L-草銨膦屬國際首創，有力推動了產業升級，經濟和社會效益顯著。

圖片說明：項目建成全球首家年產5千噸精草銨膦原藥生物催化綠色制造工廠

圖片說明：項目建成年產10萬噸精草銨膦水劑智能工廠

生物法路線簡介及產業化

據統計，全球草銨膦年消耗量近5萬噸，已成為最大的非選擇性除草劑品種之一。我國是全球草銨膦生產和出口大國，供應能力接近全球65%。作為一種手性農藥，化學合成的草銨膦由50%L-草銨膦有效體和50%D-草銨膦無效體組成，意味著全球每年承受的D-草銨膦手性浪費和污染可達數萬噸。隨著農業部“農藥化肥使用量零增長”行動方案的提出，綠色防控、減量增效已成為農藥行業全球不可逆轉的大方向，開發高效、低毒、綠色農藥已經成為農藥產業發展新趨勢。

長期以來，手性純藥物的合成一直是藥物化學領域的研究熱點，“手性中間體法、不對稱催化法和手性拆分”被認為是手性化學合成的經典理論方法。在化學法合成精草銨膦無法形成突破的情況下，生物催化由于具有立體選擇性嚴格、反應條件溫和、收率高等優點，展現了其替代傳統化學合成的潛力。魯華生物技術研究所所長魏東芝教授帶領團隊聯合永農生物科學有限公司，開展《手性純草銨膦（精草銨膦）除草劑綠色生物制造技術與應用》專項攻關，借助魯華生物技術研究所在酶工程與生物催化方面二十多年的技術優勢以及永農生物在草銨膦生產與應用方面的經驗積累，圍繞精草銨膦綠色生物制造關鍵技術，創新了高活性、高對映選擇性酶定制技術和多酶自組裝生物催化技術，創建了高底物濃度、純水反應體系，國際首次通過生物催化技術，實現將草銨膦外消旋體（D，L-草銨膦）近100%效率轉化為精草銨膦（L-草銨膦），具備顯著的成本優勢，技術水平與產品質量均達國際領先，并形成了自主知識產權科技創新體系。

該項目在永農生物科學有限公司浙江上虞工廠實施產業化，建成了國際首條可實現年產5000噸精草銨膦生物催化新生產線，獲得第一張原藥證書和制劑證書。首個生物法精草銨膦產品金百速?（10%精草銨膦SL）在中國市場率先上市，并成功進入國際市場。“金百速”因此也獲得2020年中國植保市場最具爆發力產品、中國農化行業匠心產品等多項榮譽。