水解型青霉素 G 酰化酶的开发

项目概况

6-氨基青霉烷酸（6-aminopenicillanic acid, 6-APA）由青霉素钾盐裂解而成，是生产 半合抗青霉素类抗生素重要中间体。其用途主要集中在两个方面，一个是作为合成氨苄 西林和阿莫西林等半合成青霉素药品的主要中间体；二是作为扩环后成为 7-ADCA 的主 要原料，而我国目前将 6-APA 扩环后成为 7-ADCA 的工艺尚未成熟，故 6-APA 第二类 用途的需求量较小，目前主要集中在第一个用途。据了解，2013 年全国 6-APA 产能已 达 3 万吨左右，并且以每年 30%的比例增长，、增长速度十分惊人。

关于 6-APA 的生产，目前各大制药厂商采用的均为产业升级后的酶法制备工艺，即 以青霉素钾盐为原料，在固定化青霉素 G 酰化酶的作用下水解生成 6-APA，相较于过去 化学合成来说，大大减少了环境污染，并提高了产品收率和产品质量。因而水解型青霉 素 G 酰化酶在制备工艺中重中之重，开发活性高且重复使用批次多的固定化酶，将会进 一步降低 6-APA 的生产成本。

技术特点

本项目将青霉素 G 酰化酶重组到基因工程菌中，如大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、毕赤 酵母等，并实现大规模发酵培养，发酵酶活单位可达到四万以上。开发的固定化酶重复 批次可达 800 批以上，单次反应在 90min 内底物转化率在 99%以上。与各大制药厂商现 有技术相比，我们所开发的固定化酶处于领先水平。

后续将从发酵工艺和固定化工艺两个方面继续进行优化，不断提高酶的发酵单位酶 活和固定化酶的重复使用批次。

投资与效益分析

6-APA 在 2013 年全国产量已达 3 万吨。近来随着阿莫西林的市场回暖，阿莫西林 的总产量达到 1.8 万吨左右，对 6-APA 的需求量进一步增加。固定化青霉素 G 酰化酶的 重复使用批次越高，其在 6-APA 生产中所占的成本就越低。以每公斤 6-APA 节约成本 按 1 元来计算，若年产 5000 吨 6-APA，则每年可节约成本 500 万元，具有极大的利润 空间。