合成生物学是21世纪初新兴的生物学研究领域,旨在阐明并模拟生物合成的基本规律,进而人工设计并构建具有特定生理功能的生物系统,用于药物、功能材料或能源替代品的生物制造。去年,重庆大学与北大医药重庆大新药业股份有限公司联合建立的重庆市(工业微生物)生化工程技术联合研究中心,合作开展菌种从头设计与改造技术,将合成生物技术应用于药物生产,显著提高了药品纯度并降低了生产成本。利用该技术,双方今年共同承接了美国某公司一项产值达2.2亿元(人民币)的订单,推动重庆成为合成生物学生产大健康产品及医药品的新兴高地。
该研究中心设有微生物育种与发酵工艺研究室、分离纯化研究室、药物半合成研究室、制剂开发室和中试车间,已成功研发出多个新品,申请发明专利20项,并承担了国家火炬计划项目及国家重大新药创制项目。针对生物发酵产品的多组分和极性相似特点,中心开展了多类型多维树脂修饰技术研究,并将其应用于抗耐药抗生素和抗肿瘤产品的纯化中,极大提高了产品纯度。通过自主开发的修饰技术,有效提高了树脂的载量和重复使用次数,缩短了生产周期,减少了废水排放,增强了企业产品的市场竞争力。例如,在雷帕霉素生产中,使用进口GE树脂分离周期长、效率低,而采用国产树脂修饰后周期缩短1/3。目前,大新药业在该技术领域已获得多项专利。
北大医药大新药业与重庆大学共建的校企合作中心成立于2016年9月。重庆大学负责提供实验室技术支持和项目委托开发,主要针对雷帕霉素和吗替麦考酚酸的生产工艺优化;大新药业负责技术中试和落地生产。短短半年内,依靠新技术获得了高质量雷帕霉素和吗替麦考酚酸。今年6月,以该平台为依托,双方分别获得两项重庆市科委科技攻关项目支持:大宗药物原料的生物发酵新技术(代谢工程)研究及应用,以及手性药物中间体哌啶甲酸的生物合成研究。
近期,双方还与美国一家公司签订了一项产值2.2亿元的大健康产品中间体协议,预计10月进入实施阶段。这是首次应用合成生物学技术进行菌种设计构建,采用微生物发酵方法生产,更有利于人类健康,同时减少了植物提取的繁琐步骤,产能提高3倍,并大幅降低生产能耗和废水排放量。预计项目将创汇500万美元以上,带动重庆成为合成生物学生产大健康产品及医药品的新兴高地。重庆大学化学化工学院王丹教授表示:“校企合作推动了重庆大学的技术成果转化,并提升了大新药业的技术实力,使得重庆在合成生物学技术的研究和应用领域走在了全国前列。”