生物分离分析新材料与新技术创新团队

来源:中国科学院沈阳分院 发布时间:2017-05-09
团队信息
  
课题组名称:生物分离分析新材料与新技术创新团队 课题组网址:http://www.bioanalysis.dicp.ac.cn/
负责人:叶明亮 工作单位:大连化学物理研究所 学科领域:分析化学,生物化工
课题组院地合作联络人员 姓 名:靳艳 办公电话:0411-84379576 手 机: E-mail:mingliang@dicp.ac.cn
科技处院地合作联络人员 姓 名:陈维东 办公电话:0411-84379752 手 机: E-mail:wdchen@dicp.ac.cn
团队介绍
  

   团队主要研究方向:

生物分离分析新材料与新技术创新团队致力于研究分离分析新材料的制备、生物分子的分离分析和结构鉴定、生物质谱为基础的联用技术和方法及其在蛋白质组学、血液净化、东北特色资源开发等方面的应用。

主要研究方向包括:

(1)复杂生物样品预处理技术和方法。 基于纳米材料的富集技术和方法、蛋白质组样品预处理的集成化技术、同位素标记技术; (2)高效分离柱技术与多维分离分析系统。高效整体分离柱技术;多维分离分析方法;质谱数据处理方法; (3)蛋白质组修饰谱规模化分析技术和方法蛋白质磷酸化、糖基化等翻译后修饰的分离、规模化鉴定新方法及其应用;(4)新型血液净化材料、生物分离材料。免疫吸附、内毒素吸附等材料的研制,手型分离材料,磷酸肽的富集材料等。(5)东北特色生物资源的开发利用:以发掘东北药食同源的特色生物资源、提高生物资源利用率及附加值为目标,研究生物资源综合利用、高值化制备的关键技术及新产品开发。 

目前拥有达到产业化要求的成熟技术:(1)鹿血蛋白活性肽制备技术(降血压功能);(2)鹿胶原肽制备技术(DPP-IV抑制、抗氧化活性);(3)蜂花粉活性组分制备技术(对酒精性肝损伤具有保护作用);(4)天然玉米黄素制备技术;

另外本课题组拥有生物质谱、液相色谱等多种分析研究仪器,建立了降血压、降血糖、降血脂、抗氧化等多种生物活性体内、体外筛选模型,可开展多种方式合作研究。


典型转移转化项目案例
  

1. 新型液相色谱手性固定相研制和产业化

研发团队针对我国在手性药物研制和生产方面严重滞后的局面,致力于解决制约手性药物质量控制和生产最关键技术,发展制备系列化的液相色谱手性固定相和手性色谱柱系列产品。首先在手性药物的快速、高通量检测方面,发展了多种整体柱制备新技术,所制备的环糊精类和纤维素类手性整体柱不仅具有良好的通透性,而且具有很高的色谱柱效,并通过cLC成功拆分多种外消旋化合物,最高柱效达到83,300 N/m;另外,研制成功了具有完全自主知识产权的分析型蛋白质、纤维素衍生物涂敷型和化学键合型手性固定相的制备工艺和方法,其中纤维素衍生物涂敷型和化学键合型手性固定相的分离性能与国际上同类产品基本相当。

  

纤维素衍生物涂敷型和化学键合型手性固定相的制备和应用


相关技术通过技术转让等形式在北京分水公司实现了产业化,提升了企业技术质量水平,创造了一定的经济与社会效益。不仅实现了手性药物液相色谱大规模拆分和手性药物质量控制这一关键支撑技术的国产化,并且极大得降低手性柱的生产成本。这一技术的推广应用将对我国传统的外消旋药物转化为单一对映体药物、手性药物的研制和开发、提升我国传统的医药工业的技术水平产生巨大的推动作用。


2. 新型血液净化材料的研制

生物医用材料的研究不仅关系到人类的健康,而且已经成为各国经济发展新的增长点。研究团队长期致力于生物医用材料和医疗器件的开发,首先针对我国高发的重大疾病如急性肾病、重症肝炎和红斑狼疮等至今尚无有效的药物治疗方法,发展制备了多种具有我国自主知识产权的免疫吸附材料和胆红素吸附材料。血液净化疗法作为一种过渡疗法被用来辅助治疗威尔森氏症,研究团队发展制备了具有特异性吸附铜离子的高分子微球,为体内血液中其他有毒重金属离子的去除奠定基础。

这些技术通过技术转让等形式在山东威高集团有限公司进行产业化,不仅提升了企业技术质量水平,还创造了一定的经济与社会效益,对提高人民生活健康水平和建设和谐社会具有重要的社会意义。

胆红素吸附材料


3. 鹿生物资源的开发利用

鹿是东北三宝之一,东北是我国最大的梅花鹿和马鹿养殖基地。鹿全身都是宝,鹿产品作为名贵滋补品在我国有悠久历史,但我国鹿产品的加工一直沿用传统的方法,技术水平低下,影响并限制了鹿茸在医药、健康领域的应用。我们团队长期致力于鹿生物功能组分的技术研究及产品开发,已完成以鹿血为原料的具有降血压、增强免疫力功能的鹿血肽制备技术产业化、以鹿皮、鹿筋为原料的鹿胶原蛋白制备技术产业化;目前正在开展以降血脂、降血压、降血糖、增强记忆力、免疫调节、增强骨密度等活性为靶标的鹿茸、鹿骨、鹿胎、鹿尾活性组分的制备研究。

3.1  鹿血肽制备技术

以鹿血为原料,采用酶解技术将鹿血中的大分子、不具生物活性的蛋白质制备得到具有降血压、增强免疫力功能的小分子的鹿血蛋白活性肽。鹿血蛋白活性肽制备技术于2009年通过了辽宁省科技厅组织的科技成果鉴定,鉴定意见“该项技术将现代生物技术成功应用于传统中药的开发,制备技术和工艺合理可行,具有良好的应用前景。该项目所取得的成果属国内首创,达到国际先进水平”。该技术获得授权发明专利5项,并已在抚顺市九九鹿业实现产业化,产品于2013年获得保健食品批号“国食健字G20130644”。本项目利用现代生物技术对传统滋补品鹿血进行创新性开发,项目的创新主要体现在技术创新和产品创新:1)将鹿血蛋白与鹿血血红素分离,使鹿血血红素保留了鹿血固有的补血功能;(2)以生物酶解为核心的鹿血活性肽制备技术反应条件温和,最大程度地保留了鹿血中固有的活性组分;(3)酶解技术使包含在鹿血蛋白中不显示生物活性的肽段的活性位点显露,不仅增强了鹿血原有的增强免疫力功能,而且还增加传统的鹿血不具有降血压的新功能。该技术获得2015年辽宁省技术发明二等奖。




鹿血肽及其产品


3.2鹿胶原肽制备技术

我国鹿产品主要以产茸为主,鹿场每年都有大批不产茸的鹿被淘汰,从而产生大量的鹿皮资源,亟需新技术新方法开发鹿皮的新功能。本团队以鹿皮、鹿筋为对象开发了多步、多酶法鹿胶原肽制备技术,旨在将鹿皮中胶原蛋白降解为小分子的鹿胶原肽,鹿胶原肽可用于膳食补充剂或美容行业,为鹿资源开发应用开辟了新的途径。该技术利用生物酶具有专一性强、效率高等特点所设计的工艺过程,具有反应条件温和、工艺绿色环保、产品收率高、分子量可控等特点。该技术已在抚顺、西丰等地实行产业化。

与目前主要胶原肽原料鱼皮、猪皮、牛皮相比,鹿皮具有脂肪含量低、生物安全性高等特点,因此是理想的胶原肽的制备原料。该技术的应用改变了传统鹿皮简单熬制的加工工艺,可将产品制备成为口服液、粉剂、片剂等不同剂型,方便了使用者食用同时提高了产品的附加值。项目的实施改变了鹿产业以取茸为主的单一生产结构,在不影响鹿业现有产品收获的同时增加了鹿胶原肽新产品,提高了鹿产业抵御市场风险的能力。


  


鹿胶原蛋白及其产品