2024年11月17日至18日,首届CIPM合成生物学与生物制造产业发展大会在厦门顺利举行。本次盛会汇聚了行业专家,共同探讨了合成生物学的最新进展、产业化应用及未来发展方向。镁孚泰生物受邀参展,CEO刘想博士亦受邀在“原料药中间体及天然产物专题论坛”与行业专家共话圆桌,探讨合成生物的产业化路线与挑战。
酶进化技术赋能原料药中间体产业升级
2023年,医药化工行业面临后疫情时代的市场需求下滑、印度低成本的竞争以及海外订单转移导致的产能过剩等一系列问题,原料药中间体企业急需新技术、新工艺来实现降本增效和可持续发展!合成生物学,作为一门新兴的交叉学科,通过设计和构建新的生物系统,为原料药中间体企业提供了突破传统限制、实现创新转型的新途径。原料药中间体企业可以利用生物合成途径以减少化学合成过程中的废物排放和能源消耗。同时,合成生物学技术可以对传统技术生产进行颠覆式改造,达到降本增效、提升企业综合竞争力的效果。
当下,合成生物学技术已经为传统原料药制造工艺带来了革命性的变革。而生物催化(酶催化)技术作为合成生物学工具箱中的一项重要技术,在小分子原料药(API)的应用历史由来已久。从近一个世纪前的伪麻黄碱,到最近的原料药,如瑞舒伐他汀、阿托伐他汀、普瑞巴林、西他列汀、阿利吉仑、阿莫西林、头孢氨苄和紫杉醇,以及一些类固醇类抗炎药和女性避孕药。
然而,随着酶催化应用场景的多样和复杂化,自然界的酶往往无法完全契合工业应用的特定需求,这使得人工酶的研发变得尤为关键。目前,众多海内外的医药企业已经积极投身于高性能酶的研发工作(酶的改造)。比如,默克和Codexis公司合作,利用进化的ω-转氨酶合成西他列汀[1]。其生物催化活性综合提高率超过25000倍,现有设备的生产率提高了56%,总收率提高了10-13%,总废物产生量减少了19[1]。
由此可见,酶改造技术正成为推动原料药中间体行业加速创新与转型的关键力量…..
物竞天择,合成天然产物的产业化路线
原料药中间体及天然产物专题论坛的圆桌讨论以“物竞天择:合成天然产物的产业化之路”为议题,圆桌嘉宾们展开了深入的交流和讨论。
刘想博士亦发表了自己的看法:酶,作为蛋白分子的一种,无论是担当酶制剂的角色,还是作为酶催化的核心,相较于微生物发酵小分子而言,更容易实现产业化。这得益于其过去几十年间在数百吨规模上的成功发酵放大实践,充分证明了其可行性。同时,体外的酶催化反应操作相对简便,能够广泛应用于众多小分子的生产之中。因此,我们呼吁大家在进行技术选择时,应综合考虑技术可行性、放大效应以及成本因素,从而明智地决定是采用体内合成还是体外合成的方式。
本次盛会,镁孚泰生物展台现场人气火热,精彩不断,尤其是公司的酶改造核心技术平台赢得了广泛关注。镁孚泰生物的ZymeEditorTM创新型酶进化平台将定向进化与理性设计有机结合,融合五大核心酶改造技术:荧光激活微液滴分选技术、微孔板筛选技术、噬菌体辅助连续进化技术、分隔自复制技术与计算机辅助理性设计技术。这五大技术各有优势,通过交互筛选,可以大幅度提升酶改造的成功率,满足不同酶种的多样化需求(如活性,稳定性,选择性、耐受性等)。目前,ZymeEditorTM平台已成功改造130余种酶,如高稳定性、低接头自连的T4 DNA连接酶,热稳定的Bst DNA聚合酶,低dsRNA的T7 RNA聚合酶(了解详情),耐血液抑制物的Taq DNA聚合酶以及高活性的Esterase 、P450酶、ω-转氨酶等,并拥有30余项酶改造相关专利。
图1.ZymeEditor™创新型酶进化平台
结 语
本次展会围绕医美新原料、未来创新食品、原料药中间体及天然产物等议题,共同探讨了合成生物学技术的创新应用及未来的产业化发展行业热点话题。作为以酶进化技术驱动的研发型企业,镁孚泰生物能实现更短的时间、更高的成功率筛选优质酶,突破技术壁垒,提升产业竞争力,赋能合成生物和原料药中间体行业的创新与升级!
●革新之作:翌圣镁孚泰生物成功改造高热稳定性T4 DNA连接酶,货架期更持久!
●新闻 | 翌圣镁孚泰ZymeEditor平台利用半理性设计和FADS酶改造技术将T7 RNA聚合酶的dsRNA副产物降至1.8%
参考文献
[1] Savile,C. K.; Jacob,
M.; Janey, J. M.; Mundorff, E. C.; Moore, J. C.; Tam, S.; Jarvis,W. R.;
Colbeck, J. C.; Krebber, A.; Fleitz, F. J.; Brands, J.; Devine, P. N.;Huisman,
G. W.; Hughes, G. J. Science 2010, 329, 305.
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