河北省阿维菌素生物技术重点实验室
- 全称河北省阿维菌素生物技术重点实验室
- 依托单位名称河北兴柏农业科技有限公司
- 领域工程科学
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验收年月2020年02月
所在区域河北省石家庄市
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研究方向及主要研究内容
1、菌种选育技术研究:
①诱变育种：建立菌种诱变及高通量筛选体系，通过基因突变改变基因序列，从而获得大幅度提高发酵效价的突变株。可大幅提高产量，降低成本。目标：菌株效价提高10%以上。
②杂交育种：菌种诱变过程中长期使用诱变剂，会导致菌种“疲劳效应”，而生长偏慢。所以通过杂交使不同菌株的优良性状集中到重组体中，从而克服“疲劳效应”，进一步提高效率。
2、发酵工程技术研究:
①培养基调整：通过调整发酵所需各种原材料以及微量元素的比例，摸索菌种生长过程中的最佳营养配比，提高其代谢速率，以达到提高效价缩短周期的目的。运用到规模化生产中即可提高产量、降低成本，而不需要扩大生产装置。目标：期望值-效价提高10%以上。
②调整发酵过程中的PH值及溶氧量，寻找菌种生长代谢过程的初期、中期、后期等各个阶段最佳PH值及溶氧量，打破目前比较简单的两步控制法，更多、更细的调整和控制，使其生长更为健康，同样达到提高产量、降低成本的目的。目标：期望值-效价提高10%以上。
3、分离与精致技术研究:
①膜分离技术，阿维菌素提炼过程中最关键的单元就是固液分离，利用膜分离技术来代替目前传统的板框压滤设备。目前的板框压滤工艺，滤液浑浊，时有跑滤现象，收率低，结晶质量差，需要多次结晶，才能合格，工作量大而且成本偏高。明流板框、暗流板框、浸取液过滤、母液过滤等工序，分别选用不同等级的膜设备，摸索各个过滤工序的合适的膜分离工艺。以达到提高产品质量、提高产品收率、降低劳动强度、改善工作环境的目的。目标：产品收率由目前的98%提高到99.5%以上，重结晶次数由现在的4次降为2次。溶剂成本下降20%。
②提高精品率，目前阿维菌素精品率一直在75%-80%之间，其余为副产品-油膏。副产品价值低廉，应用面很窄，一直是同行业最头疼的问题，亟待解决。因此计划从两个方面同时进行试验，一方面：摸索深冷结晶，及不同阶段的温度控制，提高出晶率。二是加入合适的化学药品，降低母液中有效成分的含量，提高精品率。目标：精品率提高到95%以上。
4、修饰合成技术研究:
①由阿维菌素B2制备伊维菌素。伊维菌素是一种广谱、高效和低毒的抗生素类抗寄生虫兽药,得到广泛应用, 在非洲的某些领域被用做治疗河盲症的药。目前在工业上,伊维菌素通常由阿维菌素 B1a/1b 经催化剂催化加氢转化而得到。阿维菌素的发酵也产生大量 B2组分(包含 B2a和 B2b), 我公司已经将B2组分成功提出，作为一种新产品应用于根治地下线虫，但产量远远大于市场需求，因此本合成就是以阿维菌素B2组分为原料进行保护,氧化,还原等四步反应制备伊维菌素，为B2组分寻求新的出路，提高企业的经济效益。
②由阿维菌素B2制备甲氨基阿维菌素苯甲酸盐。甲维盐是从阿维菌素B1开始合成的一种新型高效半合成抗生素杀虫、杀螨剂，甲维盐的杀虫谱较广，同时它具有超高效、低毒、低残留、无公害等绿色生物农药的优点，具有光明的市场前景。本项目由石家庄市河北兴柏农业科技有限公司与南开大学共同开发，目的在于使用阿维菌素B2作为原料制备甲维盐的生产工艺的研究与开发，一方面对甲维盐生产工艺进行系统优化改造来提升各步的反应收率，减少各种辅料的用量降低生产成本。另一方面以阿维菌素B2a为原料,采用保护,酰化,消去,脱保护四步反应来制备阿维菌素B1a，然后再使用六步反应一锅法，进一步降低三废量，直接合成单一手性甲维盐。以扩大阿维菌素 B2a的利用范围, 提高企业的经济效益 。目标：全部消化B2组分，转化新产品，成为企业新的利润增长点。
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代表性成果
1、阿维菌素高产菌种选育及其产业化:
该成果建立了一套完整的科学有限的方法，对阿维菌素产生菌菌株优化，大幅度提高了B组成分的突变株，实验得出最佳培养条件，发酵效价大大提高，对在阿维菌素的工业化生产大大提改了收率，节约了产品成本，具有重要的经济效益和社会效益。
2、阿维菌素B2a生产技术研究:
该成果已得到国家专利保护，是国内首个提出开发B组成分的阿维菌素生产制造企业，国家农药技术标准委员会正式为其命名“阿维菌素B2”，标志着阿维菌素自此衍生出全新的产品阿维菌素B2，该技术成果延伸、拓宽阿维菌素的研究应用领域，该产品具有环保、高效、低毒、低残留，与环境有好的特点。
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可向社会提供特色服务
1. 技术培训指导，生产指导。
2.产品质量管理咨询，产品检测检验。
3.农技指导，病害病理研究。