生物分离分析新材料与新技术团队

来源: 发布时间:2016-03-22
团队信息
  
课题组名称:生物分离分析新材料与新技术团队 课题组网址:http://www.bioanalysis.dicp.ac.cn/news.htm
负责人:邹汉法 工作单位:大连化学物理研究所 学科领域:生物技术
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:yanjin@dicp.ac.cn
科技处院地合作联络人员 姓 名:曹恒 办公电话:0411-84379198 手 机: E-mail:caoheng@dicp.ac.cn
团队介绍
  

本团队开展生命健康领域的分离、分析的新技术、新材料的研究,主要的产业化研究方向有:

1.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。

生物活性肽:以动、植物蛋白质为对象,研究具有生物功能的活性肽制备新技术,开发新功能食品、保健品。

天然产物:研究不饱和脂肪酸、胡萝卜素等活性生化制造技术及其产业化,开发食品添加剂、天然色素、有效功能成分以及新资源食品等重大新产品。

目前拥有以下成熟技术:(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。

以上技术均达到产业化要求,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,同时建立了降血压、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。

2.血液净化材料

基于高选择性分子识别的新型血液净化灌流材料和高通量血液透析膜及血浆分离膜的研究。以高选择性去除病人血液中致病因子为目的合成新型灌流材料,具体涉及血液中致病因子特异性配基的筛选和制备、载体骨架的设计合成、新型血液透析膜及血浆分离膜的合成、血液相容性研究及动物实验等。

血液净化材料已研制和开发情况:

一次性使用聚丙烯血浆分离器(合作研究,已获得生产许可证)

免疫吸附血液净化材料(已技术转让,完成临床试验,生产许可证申报进入终审阶段)

内毒素吸附血液净化材料(已技术转让,进行体外试验)

胆红素吸附吸附血液净化材料(已技术转让,进行临床试验)

血液中重金属离子高选择性吸附材料(实验室评价)

典型转移转化项目案例
  

1.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。

1.1 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。





鹿血肽及其产品


1.2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


2.聚丙烯血浆分离器制备技术研究

本团队与威海威高血液净化制品有限公司紧密合作,研制成功了应用于血浆分离的中空纤维膜,并实现了中试规模的生产。中国科学院已经批复同意新一代人工器官用膜关键材料高技术产业化示范工程项目的初步设计,预期建成具有国际先进性的聚丙烯纤维膜纺丝生产线和配套的血浆分离器封灌组装生产线,形成年产20万支聚丙烯纤维膜血浆分离器的生产能力。

该项目取得的主要技术进步如下:选择材料的组合有利于分离膜通透性的提高,使得产品的生物相容性更加优越。在制膜溶液中加入纺丝助剂己二酸,以改善膜的通透性能,使聚丙烯的高分子材料的结晶峰温度和结晶起始温度提高,微球晶结构极度均一细化为分子链排列趋紧密的带状结构,也使纤维的强度增加,导致纤维膜成型时聚合孔和网络孔的组合更科学与合理,从而增加纤维膜的透过性,也使得更有效的分离血浆与全血细胞。因此膜微孔的孔隙率的均一性有利于膜通透性的稳定,对临床血浆分离的治疗更有效。不对称的功能层和支撑层的出现使产品的分离功能突出,通透性增加,结构疏松。

中空纤维膜的制备过程中,利用了热致相分离法的原理,设计了液相不同介质的提取方法。在高分子材料聚丙烯和液体石蜡的均一的溶液在较高的应力场下冷却,借助了能与液体石蜡溶剂本身自由混合,但不能和聚丙烯材料相混溶的另一种液体介质作为萃取剂,利用化学萃取的方法,将本来与纺丝原液一体的液体石蜡萃取出来,实现了中空纤维透析膜在相分离过程中凝固成型。这种萃取的介质是在日常生产中容易得到、而且又非常环保的乙醇,这种介质的选择降低了制膜成本。膜成型过程中各项参数的自动控制,对空气距的温度、湿度、纺丝液的温度、压力、圈绕速度的控制都利用了自动化控制系统,工艺的可控性是本技术方法的一大创新。


 
血浆分离器生产线

 
血浆分离器