前言：中文期刊網精心挑選了生物技術的進展范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
生物技術的進展范文1
關鍵詞：生物基聚酰胺；聚酰胺纖維；可再生資源；生物技術
中圖分類號：TQ342+.1 文獻標志碼：A
Latest Technology Developments of Bio-based Polyamide and Its Fiber
Abstract： In recent years， the constantly growing public awareness and interests in bio-based plastics around world has improved the development of several kinds of bio-polymer including polyamide. This article reviewed the development status-quo of global polyamide industry， and gave a detailed introduction on the latest R&D developments of bio-based PA6， Pa66 and long-chain polyamides as well as their down-stream products.
Key words： bio-based polyamide； polyamide fiber； renewable resources； bio-technology
1 全球聚酰胺材料的發展概況
根據統計，聚酰胺（PA）材料的38%用作纖維，46%注塑成型，14%擠壓成型，其余深加工制品大約占2%左右。PA纖維（主要包括PA6和PA66）是僅次于聚酯纖維的第二大合成纖維品種。在過去的10年中，全球PA纖維生產呈持續下滑趨勢，2010 ― 2012年間西歐地區的PA市場下降了6%，美國下降了9%，2012年全球PA纖維產量維持在400.81萬t。
與此同時，中國PA纖維的產能不斷拓展。據統計，2005― 2010年期間的年增長率一直保持在17.69%，這在一定程度上緩沖了全球PA及其纖維制品的下跌形勢，2012年國內PA纖維產量達到181.46萬t，其中長絲紗173.0萬t，短纖維8.44萬t，設備的運轉率視品種不同在70% ～ 83%之間。
全球性經濟減速影響下的PA纖維產量的變化，主要對PA長絲紗和短纖維的市場供給產生了較大影響，同時產業用紗的生產亦受到明顯波及。期間己內酰胺及其樹脂的價格不斷上漲，2011年我國進口的己二酸己二胺鹽價格上漲了24.22%，己內酰胺價格上揚了31.70%。
PA地毯紗產量下跌明顯，年下滑速率達9%，作為地毯重要市場的美國其產量下降了16%，相繼關閉了Shaw等多家地毯紗工廠。地毯市場的變化亦與聚酯BCF量化及其替代PA地毯絨頭紗的趨勢日益明顯有關。期間美國的聚酯BCF份額由2002年的1.1%升至目前的30%；歐洲地毯生產亦出現了相似的狀況，其出口中東地區的地毯紗受阻，市場持續蕭條，需求萎縮，地毯紗產量的下降幅度也超過了10%。同時全球PA短纖維產量下跌了約1/4，作為PA短纖維生產的主要國家之一美國也出現了大幅減產。
2.1 生物基PA66
生物基己二酸（ADA）的制備，可選用葡萄糖為原料，在酶菌的環境下經發酵轉化，進而在壓力條件下加氫制得。生物基己二酸與己二胺可按常規聚合工藝制得PA66，生物己二酸制造工藝如圖 1 所示。
美國Rennovia公司采用空氣氧化工藝，即葡萄糖原料在催化條件下氧化得到葡萄糖二酸（glucoric acid），用其做中間體經催化加氫得到己二酸。該公司選用非糧食木質素為原料，第一個商業化的生物基ADA裝置產能13.5萬t/a，擬于2018年完成生產性運轉。Rennovia公司聲稱可以生產100%的生物基PA材料，也具有將生物基ADA轉化為己二腈（AND）技術和生物基己二胺（HMD）的技術，用以生產100%生物基PA66聚合體。
Verdezyne公司合成生物基ADA的研究亦從實驗室進入批量生產試驗階段，并在美國加州建設了商業化試驗裝置。該項技術采用糖類、植物油為原料，通過變性酶工藝對葡萄糖施以發酵處理以制得ADA。該生物基己二酸的商業化裝置預計2014 ― 2015年完成。加工成本較傳統石油基ADA要低20% ～ 30%（基于原油價格40歐元/桶）。Verdezyne公司生物基己二酸技術的原料選擇為非糧食生物質，即使用大豆、椰子油或棕櫚油生產中的副產品作原料 。
2.2 生物基PA6
美國Michigen大學研究人員利用葡萄糖發酵技術制得賴氨酸，進而成功合成了生物基己內酰胺，純度高于99.9%。圖 2 為生物基己內酰胺的制備工藝。
YXY技術是利用可再生植物原料經催化脫水、氧化制取2，5-呋喃二羧酸（FDCA），進而催化聚合可得到100%生物基2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯，其中的FDCA亦可用于制備生物基PA。Solvay公司使用YXY技術生產出了PA工程塑料，Rhodia公司利用FDCA制得了PA及其纖維，日本帝人公司擬以FDCA為原料開發環境友好型芳香族聚酰胺纖維。
YXY技術的核心是FDCA的合成，其商業化試驗中使用的第一代原料是糖類或玉米淀粉，目前在原料的可利用性方面取得了巨大進步，已開始采用非糧食生物質資源。
Avantium公司在規模為 5 t/a和40 t/a的試驗設備的基礎上，于2012年又建成了1 000 t/a的FDCA試驗裝置，預計工業化后FDCA工廠的產能在 1 萬 ～ 10萬t/a之間。
荷蘭Utrech大學基于YXY技術的生命周期（LCA）分析認為，和傳統石油基產品相比，其CO2排放可降低50% ～70%，且生產鏈具有原料可再生和產品可回收再利用的優點。目前YXY技術的200 ～ 450 t/a的半生產性設備已在運轉中，預計2015年 3 萬 ～ 5 萬t/a的生產線可投入運營。
2.3 新型生物基PA4及其纖維
PA4是γ-氨基丁酸的線性聚合體（GABA），具有同其他PA材料相似的一系列優越性能，包括非常高的熔點和良好的生物可降解性能。生物基PA4的原料取之于可再生生物質。通常生物質經糖化處理得到葡萄糖，后經過酶處理工藝得到谷氨酸，二氨基戊二酸再經脫羧基反應得到GABA，用作PA4的單體，通常可在室溫條件下完成聚合反應。表 2 為生物基PA4同其他聚合物的基本技術特征比較情況。
據測試，生物基PA4纖維的吸濕特性與棉花相近，且纖維的染色性能良好。目前，日本國家工業科學技術研究所（AIST）已在生物基PA4的研究上取得了進展；20世紀70年代中期，我國吉林紡織研究設計院在PA4紡絲成形工藝方面也進行了較為系統的探索性試驗，取得了不錯的實驗室成果。
2.4 生物基長鏈PA
據統計，目前生物基PA610的市場需求量在2.5萬t/a左右，源于天然植物油原料的PA11（Rilsan）已有50年的制造歷史，與傳統PA6相比其環境友好特征更明顯，CO2排放量更低。據了解，Arkema公司的PA12系列（Rilsamid）的聚合生產能力已達到6 000 t/a規模，該公司已在我國江蘇常熟合作建設了PA11生產工廠。蘇州翰普公司利用可再生原料，開發了生物基長鏈PA系列，包括PA610、PA1010、PA11等的工程塑料，其生物組分在40% ～ 100%之間。
2007年DuPont（杜邦）公司開發的商品名為“Zytel？”的長鏈生物基PA即PA1010和PA610使用的癸二酸來源于可再生資源，其中PA1010的100%、PA610的70%組分使用非糧食生物質原料。DSM公司開發的生物基高性能工程塑料“EcoPaxx”即長鏈PA410聚合物的70%原料取材于蓖麻籽油。
EMS公司開發了商品名為“Grilamid”的生物基PA系列，包括PA1010（生物基組分99%）、PA610（62%）等。該公司開發的生物基長鏈PA系列聚合物的生命周期分析結果如表 3 所示。
2.4.1 生物基PA11
Arkema公司開發的生物基PA11選用蓖麻籽原料，制得了11-氨基十一酸，經 3 段聚合得到聚11-氨基十一酸。與環氧樹脂類產品相比，生物基PA11對環境的危害性可減輕一半，CO2排放量下降40%，其熱塑性樹脂亦可回收再利用。利用生物基PA11纖維及其樹脂可以制得100%的生物基復合材料，密度1.16 ～ 1.22 g/cm3，熱分解溫度230 ℃。PA11纖維的體積添加量橫向（UD）為30% ～ 35%，縱向（MD）為30%，目前已在飛機和運輸車輛的部件上使用。
2.4.2 生物基PA610
Rhodia公司開發的生物基PA610，使用了60%的可再生資源，年產量為2.5萬t，已大量用作生產單絲或牙刷鬃絲。德國Evonik公司開發了Vestamid生物基PA系列產品，主要包括PA610（HS）、PA610（DS）和PA610（DD）產品。部分產品的技術特征如表 4 所示。
2.4.3 生物基PA56
Ajinomoto公司利用天然植物油制備的氨基酸/賴氨酸，通過賴氨酸脫碳及酶工藝加工得到1，5-戊二胺（1，5-PD），用以合成生物基聚酰胺PA56。我國上海凱賽生物產業公司生物基PA56的研究與開發亦取得了進展，據悉商業化的裝置正在實施中。2.4.4 生物基PA69
生產PA69使用的二元酸單體可以通過油酸經化學合成的方法得到。十八烯酸-9（油酸）屬單一不飽和脂肪酸，具有十八碳。油酸可以資源豐富的動物或植物油脂為原料，利用動物油脂合成生物基壬二酸的加工工藝如圖 3 所示。
油酸在高錳酸鉀條件下可氧化制得壬二酸。目前油酸氧化而產生的分子鏈斷裂是在絡酸條件下實現的，亦可采用臭氧分解的方法制得壬二酸。生物基壬二酸與二元胺合成PA69的階式聚合反應與傳統PA66有許多相似之處，僅在聚合物黏度和熔融溫度上存有差異。目前PA69聚合體已成功用于非織造布網材的加工。
3 生物基PA的成本結構及發展
依據歐洲生物塑料協會的統計數字，2010年歐洲生物基聚合物的產能約72.45萬t/a，生物基PA為3.5萬t/a，占生物基聚合物產能的5%。預計2015年歐洲生物聚合物材料的產量將達到170.97萬t，屆時生物基PA的狀況與市場份額將如表 5 所示。
3.1 生物基PA的原料資源
在生物基PA的研究開發中，常用的可再生原料資源包括蓖麻油、油酸與亞油酸以及葡萄糖等。如BASF（巴斯夫）公司開發的生物基PA610使用了60%的來源于蓖麻油的癸二酸；杜邦公司開發的生物基長鏈PA即Zytel-RS系列中，PA1010和PA610兩類材料中的生物基癸二酸含量分別為100%和60%，產品具有優良的熱性能。
作為重要的可再生原料，蓖麻籽是一種生長迅速的作物，其季度莖高增長速度可達 2 m，并可在貧瘠的土地上栽植，不存在與糧食作物爭地的矛盾，每公頃蓖麻的產量可達到10 t左右。據統計，目前全球蓖麻產量約120萬t/a，但相關蓖麻籽油的產量僅為植物油產量的1%。此外，其他可用的可再生資源還包括棕樹油、椰油、油菜籽等。
Arizona公司利用制漿造紙工業的副產品妥爾油（tall oil）提取不飽和脂肪酸，通過二聚反應形成了脂肪酸二聚體，再經聚合得到了生物基PA。
評估生物基PA產品，其相對于傳統石油基PA的加工成本是關鍵點之一。依據DSM公司的可行性研究報告，隨著時間的推移，微生物與低價高得率糖發酵技術的進步和量化，生物基己內酰胺的單體價格可降低至75歐元/kg，較之于21世紀初期的成本下降了50%。而當裝置規模達10萬t/a以上時，則無需像傳統石油基PA生產那樣再為“三廢”治理支付費用。
當今市場中，生物基PA的價格主要為：PA11在9.82 ～11.30歐元/kg之間，PA610在4.32 ～ 4.73歐元/kg之間，比石油基PA6/PA66的平均價格（2.1 ～ 2.4歐元/kg）要高。而如從基本原料考量，生物質原料價格較具優勢，如葡萄糖原料價格在300美元/t，石油基環己烷則高達1 250美元/t（2012年市場水平）。
3.2 生物基PA纖維的開發與應用
Rhodia公司研究中心與Fulgar公司合作，將商品名為“Emana”的生物基PA66纖維供給歐洲紡織品市場。據介紹，由該纖維制得的服裝面料可通過織物與人皮膚間的作用，明顯改善人體血液微循環和細胞組織代謝的狀況。來自2013年Dornbirn-MFC（多恩比恩人造纖維大會）的信息顯示，未來 7 ～ 8 年全球生物基PA66纖維的產量有望達到102萬t/a。另外Radici公司生產的生物基PA6短纖維也已在針刺非織造布產品上使用。
美國Invista（英威達）公司開發的環境友好型PA地毯紗采用三組分混合技術（Trublend），即將PA66和回收再利用的PA66，以及5%的生物基PA11混合制得地毯絨頭紗，已批量投放市場。該產品的生命周期分析顯示，其CO2排放量減少了21%。
日本尤尼契卡公司使用Arkema公司的生物基PA11成功制得了紡織用纖維，纖維難燃性好，符合FAR25853的要求，LOI指數達35，燃燒時無煙、無有毒氣體釋放，主要用于高端服裝面料和運動服裝；Greenfil公司使用Arkema公司的生物基PA11紡制的長絲襪，耐用性比常規尼龍襪要高 5 ～ 10倍，但售價要高 2 ～ 3 倍。
昆士蘭大學（澳）使用蓖麻籽為原料制得PA11纖維，用作增強復合材料的增強相，其短切纖維長度為 3 ～ 7 mm，單纖直徑在10 ～ 35 μm之間。工業用絲束纖維長度在150 ～500 mm之間，單纖直徑為15 ～ 25 μm，伸長率低于30%。
依據法國紡織與服裝研究所（IFTH）的研究試驗結果，PA11纖維及其織物有許多特點，包括較高的耐磨性、良好的耐氯性能、非常低的霉菌繁殖速率和速干性等。IFTH將PA11長絲織物與PA6、PLA、棉和再生纖維素纖維（Modal）產品進行對比，結果顯示，前者的霉菌繁殖速率幾乎近于零（依據ISO20743），且洗滌干燥速度明顯優于傳統細旦PA66織物。
日本帝人公司利用YXY技術開發的生物基芳香族聚酰胺產品，賦予了芳香族聚酰胺纖維更高的附加值，目前該項目的實驗室研究階段已經完成。該公司在開發生物基對位芳香族聚酰胺Twaron的過程中，利用非糧生物質原料制備了生物基Twaron單體，用以替代石油基單體。該芳香族聚酰胺產業鏈的環境友好分析顯示，可降低14%的碳足跡。預計到2016年生物基Twaron的生產工藝過程的碳排放將減少8%，單體制備成本可降低4%。
日本東麗公司利用1，5-戊二胺原料制得的PA56纖維在手感、強力和耐熱性方面與石油基PA纖維相似，而吸濕性則與棉纖維接近；德國巴斯夫公司開發的生物基PA610單絲目前已用于紙機長網、工業用鬃絲產品。
此外，我國的北京服裝學院最近也成功開發了一項生物基PA纖維的制備方法；中國臺北紡織研究所在生物基PA纖維的研究中，使用64%的PA610組分制得了PA中空纖維，纖維的中空度為20.2%，密度為0.86 g/cm3，纖維的斷裂強力為5.5 g/D，伸長率為28%，該纖維適宜用于織制輕薄織物如風衣等。
3.3 關于生物基PA技術進步的思考
隨著生物技術的不斷進步以及生物聚合物材料在常規和高性能產品領域的日益拓展，業界普遍認為，生物基聚合材料替代常規石油基聚合物比以往任何時候都更加接近于人們的期望。換言之，持續發展的生物技術與生物基聚合物將會不斷進入更多新的應用領域，依賴石油資源的傳統制造業將面臨生物技術的挑戰，生物加工工藝將會更多地替代某些制造業的化學合成過程。
和其他生物基聚合物一樣，生物基PA的生產技術也面臨著諸多不確定性，比如生物質原料管理、生物聚合物的性能和產品成本等，此外生物基單體及其聚合生產裝置的經濟性和規模亦是重要的制約因素。具體來說，面臨的挑戰包括生物質原料資源與供給；生物基聚合物的技術途徑，是否可達到現有石油基聚合物加工工藝的生產效率；新型微生物與酶制劑；生物聚合物及其制品的回收利用技術途徑等。
目前，生物基聚合物占世界塑料市場的份額不足1%，但生物技術吸引了全球諸如杜邦、巴斯夫、Evonik、DSM等國際著名企業的濃厚興趣，它們爭相投入了巨大的人力和財力，并取得了長足的進步。目前在數十種已商業化使用的PA材料中，取之于可再生資源的生物基PA系列產品，包括PA6、PA66、PA69、PA11、PA610、PA1010及其制品的研究與開發均已相繼展開。美國Rennovia公司基于全球葡萄糖類原料的供給現狀以及通過化學催化技術制備生物基己二胺及己二酸技術的商業化現實判斷，2022年全球生物基PA66纖維產量將突破100萬t大關。
對于我國而言，近年來生物基PA在品種、技術及產品的應用研究中取得的驚人進步，無疑在客觀上將促進尼龍產業的持續發展，同時也將強化行業對于PA產業鏈生命周期研究的重視。
生物技術的進展范文2
（河北省農業廳，河北 石家莊 050011）
摘要：水產品因其蛋白質和水分含量較高、脂肪多呈液態，在運輸和貯藏過程中極易發生腐敗變質。生物技術作為新興技術已應用于眾多領域，但在水產品保鮮領域尚處于起步階段。本文概述了酶制劑、可食涂膜、抗菌涂膜對水產品保鮮的研究，期望對水產品生物保鮮技術的進一步研究提供理論依據。
關鍵詞 ：水產品；酶制劑；可食性涂膜；抗菌性涂膜；保鮮
水產品具有蛋白質含量高、脂肪含量低等特點，在加工、貯藏和銷售過程中很容易受到微生物的污染。所以，延長水產品的保鮮期限相對其他食品而言難度更大。目前，水產品保鮮技術主要為冷凍保鮮、化學保鮮及氣調保鮮等，但以上技術存在蛋白質變性、營養成分流失和化學品殘留等問題。
生物技術作為一項新興技術已在醫藥、化工領域取得長足的進展[1]，但在食品保鮮特別是水產品保鮮中的研究尚處于起步階段。本文概述了酶制劑、可食涂膜及抗菌涂膜在水產品保鮮方面的研究進展，并對其應用于水產品保鮮做了展望。
1酶制劑保鮮
酶制劑技術是指利用酶的催化作用來防止或消除外界因素對水產品的不良影響，從而保持水產品的鮮度[2-3]。酶法保鮮具有以下優點：一是酶對底物具有嚴格的專一性，添加到成分復雜的原料中不會引起不必要的化學變化；二是酶本身無毒、無味、無嗅，且不會損害食品本身的價值；三是由于酶作用所要求的溫度、pH值等作用條件都很溫和，不會損害產品的質量。采用酶法保鮮在必要時只需用簡單的加熱方法就能使酶失活，終止其反應。目前，應用于水產品保鮮的酶制劑主要有溶菌酶和葡萄糖氧化酶。
1.1溶菌酶保鮮
溶菌酶通過水解細菌細胞壁肽聚糖β-1.4糖苷鍵導致細菌自溶死亡，它廣泛作用于有細胞壁結構的各種細菌，具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤的功效，是一種安全的天然防腐劑。在水產品保鮮中溶菌酶主要是與其他保鮮劑混合使用，制成復合保鮮劑或復合保鮮液、保鮮冰來貯藏食品。
溶菌酶復合保鮮劑可有效消除外界細菌對水產食品的污染，起到防腐保鮮的作用。邱春江等[4]通過試驗研究在冷藏條件下溶菌酶與Nisin制成的復合生物保鮮劑對縊蟶的保鮮效果，結果表明溶菌酶和Nisin單獨使用或混合添加與單純冷藏相比均具有明顯的保鮮效果，而將兩者混合添加的保鮮效果更佳。
1.2葡萄糖氧化酶保鮮
葡萄糖氧化酶是黑曲霉等經過發酵后制得的高純度酶制劑。其用于水產品保鮮原理一是通過氧化葡萄糖產生葡萄糖酸，降低食品表面的pH值、抑制微生物的生長；二是通過消耗氧氣催化葡萄糖氧化，從而延長食品的保質期。葡萄糖氧化酶對于已經發生的氧化變質可以阻止進一步發展；在未變質時，能防止發生[5]。
水產品在加工、貯藏過程中，氧氣的存在使其保鮮受到很大影響，利用葡萄糖氧化酶是一種理想的方法。馬清河[6]將用葡萄糖氧化酶浸漬處理的對蝦在冷藏和冷凍條件下研究保鮮效果，結果表明對蝦經過保鮮劑浸漬處理后冷藏(4 ℃)120 h能保持二級鮮度，冷凍儲存(-18 ℃)12個月仍能保持二級鮮度。
2涂膜保鮮
可食涂膜是指以可食性生物物質為主要基質，同時添加可食性增塑劑，通過一定的處理工藝形成一種具有一定力學性能和選擇透過性的涂膜[7]，主要通過防止氣體、水蒸汽和芳香成分等的遷移來避免食品在貯運過程中發生風味、質構等方面的變化。
可食涂膜的原料主要包括多糖、蛋白質及類脂。多糖類凃膜具有透明度高、彈性好兼具有一定的抑菌作用，可防止細菌和真菌污染；蛋白質膜具有很好的阻氧性，且機械性能和透明度比較理想，但受環境濕度的影響較大；脂質涂膜主要用于阻止水分的損失[8]，但由于涂膜不能與食品表面很好地結合易造成涂膜的不均勻而失去保鮮作用。組分單一的涂膜主要用于果蔬保鮮，比如使用熱融性石蠟、巴西棕擱蠟涂覆桔子、檸檬，以延緩它們的脫水失重，延長貨架壽命[9-10]
將多糖、蛋白質和脂質按不同的比例結合在一起，通過改變組分和含量來改善膜的機械強度、透光性、透氣性和持水性等，從而獲得質量優良、使用方便、保鮮效果良好的復合膜。復合膜具有明顯的阻隔性能及一定的選擇透過性，在水產食品保鮮方面具有廣闊的應用前景。B.Ouattara[11]發現SPI膜對蝦仁保持其品質和延長貨架期有一定的作用；印度學者采用魚肉肌原蛋白成膜液對野鰻魚塊在冰藏條件下進行涂膜保鮮，發現膜液能使魚塊保鮮期延長10 d左右；Yvonne[12]研究發現乙酰單甘酯與乳清分離蛋白做為大馬哈魚涂膜能使水分在三周內散失減慢42%～65%并能使脂類氧化延緩，從而提高了保藏品質。
3抗菌涂膜保鮮
抗菌涂膜是指在可食涂膜中添加抑菌劑，通過抑菌劑的緩釋作用來達到抑菌、保鮮效果的一種保鮮膜。國外抗菌涂膜的研究始于20世紀80年代，我國在90年代以后才開始相關的研究，目前已研制出PE/Ag納米防霉保鮮膜、PVC/TiO2納米保鮮膜等產品，這些涂膜抗菌性能優良，機械強度比可食涂膜有了不同程度的提高[13]。
抑菌劑是影響抗菌凃膜功效的主要因素，其中抑菌劑主要包括有機抑菌劑、無機抑菌劑和天然抑菌劑三大類[14]。有機抑菌劑對微生物的抑制作用具有一定的特異性但易產生耐藥性；無機抗菌劑無毒、廣譜但價格較高且抑菌性較遲緩；天然抑菌劑抑菌效率高且安全無毒，但是耐熱性較差，易受到加工條件的制約。實際應用中可以根據腐敗微生物的種類選擇添加抑菌劑，從而達到有效抑菌。
作為抑菌劑的載體，涂膜材料與抑菌劑的生物相容性及制膜工藝對抑菌劑的功效也有一定的影響。抑菌劑通過緩釋作用從涂膜中釋放作用于食品表面，從而持久地抑制或防止腐敗微生物的生長[15]。研究表明，抑菌劑在凃膜中的擴散越慢，保鮮膜的抗菌效果越好。
抗菌涂膜目前多用于肉制品保鮮，蘭鳳英[16]采用添加醋酸的殼聚糖對醬牛肉進行涂膜保鮮，不僅抑制了醬牛肉中腐敗微生物的繁殖而且維持了產品的香味和細嫩的口感。而抗菌涂膜在水產保鮮應用卻是一個新穎的研究領域，Sirugusa[17]等將有機酸添加到海藻酸鈉膜中對水產品進行涂膜保鮮，試驗結果表明這種抗菌膜能抑制病原菌和腐敗菌的生長；黃海所酶工程室研究人員[18]將含有溶菌酶的海藻酸鈉對羅非魚片進行處理，通過測定貯藏期菌落總數、TVB-N值等指標，綜合考慮鮮度指標，結果表明抗菌涂膜可以將保鮮期延長5.5 d。
4展望
隨著人們食品安全意識的提高以及傳統保鮮技術存在的問題，發展生物保鮮技術是一種必然趨勢。酶制劑、抗菌涂膜等技術用于水產品保鮮工藝簡單、性價比較高，且生成降解物對環境無污染。筆者期望有更多的專家對其開展深入研究，使其工業化批量生產并早日實現商品化。
參考文獻：
[1]
王令充.羥甲基殼聚糖局部醫藥用膜材料的研制及性能評價[D].青島：中國海洋大學，2008
[2] 陳舜勝. 溶菌酶復合保鮮劑對水產品的保鮮作用[J].水產學報,2001,25(3):254-259
[3] William D Rosenfeld, Claude E ZoBell. Antibiotic production by marine microorganisms[J].Journal of Bacteriology. 1947, 54(3):393-398
[4] 舒留泉，薛長湖，邱春江.溶菌酶與Nisin生物保鮮劑對縊蟶保鮮效果的研究[J].食品科技，2003(11):35-37
[5] 蒲海燕，劉春芬，賀稚非.酶制劑在食品中的應用概況[J].中國食品添加劑，2004(4)：203-205
[6] 馬清河，胡常英，劉麗娜.葡萄糖氧化酶用于對蝦保鮮的實驗研究[J].食品工業科技，2000（6）：50-55
[7] K.S.MIller，J.M.Krochta. Oxygen and aroma barrier properties or edible films[J].Trends in food science& technology,1997,7:228-237
[8] 李超,李夢琴,趙秋艷.可食性膜的研究進展[J].食品科學,2005,26(2):264-269
[9] Hardenburg, R.E. Wax and related coatings for horticultural products, A bibiogmphy Agricultural Research Service Bulletin 51-55,United States Department of Agriculture, Washington, DC, 1967
[10] Kaplan,H.T. Washing, waxing, and color-adding. In "Fresh Citrus Fruits,"ed. W.F. S. Nagy, and W.Frierson, p379
[11] B. Ouattara. S.F Sabato. Combined effect of antimicrobial coating on shelf-life extension of pre-cooked shrimp. 2001,6:1-9
[12] Yvonne M.S and John M.K. Edible coating on frozen King Salmon: Effect of whet protein isolate and moisture loss and lipid oxidation[J]. Journal Food Science,1995,60(1):28-31
[13] 胡永茂，項金鐘，張學清，等．抗菌食品保鮮膜的研究與進展[J]．大理學院學報，2005，4(1)：92-96．
[14] 季君暉，史維明.抗菌材料. 北京：化學工業出版社：2003
[15] G.Siragusa,C.Cutter,J.Wellet. Incorporation of bacteriocin in plastic retains activitys and inhibits surface growth of bacteria on meat[J]. Food microbiology,1996,16:229-235
[16] 蘭鳳英,李全福,李育峰.殼聚糖涂膜對醬牛肉貯藏性能的影響[J].食品研究與開發,2006，27(9):133-135
[17] Sirugusa,G.R, Cutter,C.N. Incorporation of bacterial plastic retains activity and inhibits surface growth of bacteria on meat[J]. Food Mircobiology,1996,16:229-235
生物技術的進展范文3
80年代初，隨著生物技術的飛速發展，西方發達國家先后通過立法等措施，強化了以生物飼料、生物肥料為核心的生態農業政策，并取得了豐碩的成果。有統計資料表明：目前我國的土壤肥力正以平均1.4%的速度下降。據此，國務院1988年了“關于加強有機肥料工作的指示”。因此，我們有責任加快發展新型活性生物有機肥料，改善傳統的施肥模式，真正做到把用地和養地融為一體，以實現農業生產的可持續發展。90年代初，國務院就明確指示：“根據我國人多地少的國情，在發展畜牧業時，必須解決‘人畜爭糧’的問題，走節稂型或非糧型道路，要充分利用秸稈、稻草等大力發展無糧飼料。”有統計資料表明：我國有纖維素資源每年約50億噸，其中農作物秸稈（麥秸、稻草、玉米秸）等就達6億噸，其中90%以上被焚燒，對大氣造成嚴重污染。若將秸稈進行生物技術處理，則可大大提高秸稈利用價值及動物消化吸收率。如果每年將1/2（即3億噸）農作物秸稈經生物技術處理制造飼料，就等于增加8100萬噸小麥，相當于我國目前每年所用80%飼料糧。有統計資料表明：我國目前各種農產品的廢渣、廢水每年總量約2245萬噸以上，如進行生物技術處理可生產飼料酵母10萬噸以上，既變廢為寶，又綠化環境。如何處理農作物秸稈是衡量一個國家農業發達程度的一個重要指標，農業發達國家如美國、澳大利亞都已經普及了秸稈生化飼料技術。大力推廣秸稈生化飼料，充分利用農作物秸稈，發展畜牧業，秸稈“過腹還田”形成生態良性循環已成為農業現代化的必由之路。
2生物技術與生態農業結構模式
生物技術將農業廢棄物（稻草和其它秸稈）、野草等轉化為酸中有甜、香味獨特、營養豐富、畜禽愛吃的生化飼料，又將污染外界環境的畜禽糞便轉化為速效、長效、增效于一體的綠色農業需要的生物有機肥料。這一技術的應用推廣對減少養殖業、種植業的成本，增加農民收入，減少環境污染，促進生態農業的發展，解決“三農”問題，全面實現小康社會有極其重要的意義。在生物技術與生態農業模式里，極大地體現了生物技術與養殖、種植業的相互關系：養殖業、種植業為生物技術提供了豐富的原料資源；生物技術大大加快了養殖業、種植業的發展。
3生物技術對生態農業的作用和效益
3.1生物技術對生態農業的作用
利用農副產品及其廢棄物的原料，低成本制取畜禽高蛋白，全營養的優質全價飼料，其特點是：制作簡單，成本低，不含抗生素，無毒，見效快。利用養殖業、種植業的廢棄物，低成本制成具有速效、長效、增效于一體的新型活性生物有機肥料，其作用不僅大幅度提高農作物總產量，而且能改善農產品品質，改良土壤結構，提高土壤肥力，保護生態環境。利用養殖業、種植業的廢棄物，低成本制取沼氣，既提供能源，又優化了環境，達到了經濟效益、社會效益、和生態效益統一，形成了生態農業良性循環，保證了農業可持續性發展。
3.2生物技術對生態農業的效益
生物技術的進展范文4
【關鍵詞】激光超聲 表面波 無損檢測
一、激光超聲波研究進展
激光超聲技術在材料無損檢測研究方向的研究熱點。首先，激光是一種定向的電磁波，它具有高亮度，而且在信息的獲得和傳播上具有良好的運用；同時，激光廣泛用于醫學診斷、工業發展及軍事技術等領域。超聲波的傳播介質可以是固體、液體和氣體，通過它們之間的聯系和運用， 然后對傳播中的超聲波進行信息提取，進而準確測量物體的密度、硬度、強度、濃度、彈性等性質，并檢測出物體的表面缺陷，客觀地評價材料的物理性質。
激光超聲技術與傳統的超聲技術相比之下具有更大的優勢，因為激光超聲技術不需要接觸、分辨率很高、頻帶較寬，能對納米材料的力學性能進行有效評價，同時能夠檢測出精確到微、納米級的缺陷，因此激光超聲技術在檢測材料力學性能和表面缺陷的方面具有可行性。
1963年，White最早提出使用激光激發超聲技術的觀點，因為激光可以在固體中傳播，所以他嘗試利用脈沖激光在固體中進行超聲激發，發現固體會吸收激光、微波、電子束等輻射而產生彈性波。隨后，在越來越多的研究應用中，激光除了被用于固體中激發超聲，也被應用于液體和氣體中。Askaryan提出在液體中激發超聲， 用紅寶石激光射入液體激發超聲。隨著科技發展，許多學者圍繞著激光超聲展開大量的實驗和研究。Dewhurst等首次利用脈沖激光激發蘭姆波，測量2%精度的薄膜厚度；Wu等通過實驗檢測到蘭姆波的波形，并根據波形的傳播特征和色散關系，計算薄膜的彈性、厚度等相關的力學參數。學者們發現，在一定條件下超聲波可以在材料無損的情況下被激發出來，于是激光超聲開啟一種新的用于材料結構性能的無損檢測。
激光超聲技術結合激光和超聲波的特點，具有極大的發展潛力，在工程研究和應用中具有重大科學意義和學術價值。
二、激光超聲檢測技術的研究進展
近年來，國內外科學家為了更好地發展和應用激光超聲檢測技術，做了基礎大量的研究工作， 主要利用激光超聲技術進行材料性能無損檢測的相關研究。Domarkas等利用聲表面波在表面缺陷可以來判定缺陷的力學特征。Portz等理論研究超聲波在平板上的反射、透射中能量比例與頻率的關系。Fortunko利用激光超聲技術探測到兩維缺陷的形狀特征， 很為工程項目中探測焊接材料內部損傷提供幫助。Rokhlin等提出一種基于非線性的頻率調制的超聲技術， 探索層狀材料中間層的物理性質。隨著越來越多的學者進行理論和實踐的研究， 激光超聲無損檢測將被廣泛應用在各個領域。
三、超聲無損檢測數值研究的進展
在進行超聲無損檢測的實驗研究過程中，衍生許多有效而便于分析的數值研究方法。主要的數值計算方法有：有限元法、有限差分方法、邊界元方法等。
通過長期的實驗與研究，學者們有效的運用了這三種計算方法。Hirao等利用有限差分的數值法分析瑞利波中各種頻率成分反射和透射系數與表面缺陷深度的關系。Liu等將有限元方法與邊界積分法很好地結合在一起，對超聲波在遇到表面缺陷時產生的散射聲場進行分析，并準確的描述通過數值模擬彈性波在缺陷附近的模式轉換過程。除此之外，邊界元方法也具有很大優勢，它使用資源節省，而且能處理大模型的有關問題，廣泛運用于分析超聲波與表面缺陷的關系。Rose使用混合邊界元方法模擬不同頻率和模態的Lamb波在經過不同曲表面缺陷發生的散射場，為超聲檢測表面缺陷的結構特征提供充分的理論參考依據。這三種數值計算方法各有優點和不足，有限差分法雖然計算速度快，但求解過程不穩定。邊界元方法在離散過程中無法分析超聲波在材料內部的傳播特性。有限元方法是要利用嚴密的數學思想處理復雜的幾何構形、物理問題并且高效地實現計算機功能。有限元方法不僅能夠靈活處理各種復雜結構材料中的傳播問題，還能通過建立有限元模型分析各種參數隨環境變化的影響， 如： 熱擴散過程、光學穿透的過程等，并可以獲取全場數值解。
有限元方法在研究激光超聲技術領域是一種新興數值計算方法。它不僅能模擬復雜材料和結構的聲場分布，而且能準確描述場中某點的位置和波形。有限元具有高精度的特點，同時能預測各種情況的可能性，因而被廣泛運用于工程技術。因此，在本文的研究中，通過對有限元方法的應用來研究激光激發超聲的技術，分析材料的力學特征與各類參數之間的關系，進而為激光超聲的無損檢測奠定理論基礎。
四、激光超聲信號的研究進展
應用激光超聲技術對材料進行無損檢測和力學性能的評價的同時需要嚴密分析材料結構性質和力學參數的關系。在超聲無損檢測的過程中，檢測和分析超聲信號是整個過程的關鍵。對于各種材料的非穩態超聲信號處理時，待測信號的表現形式主要由信號的頻率、幅度、相位這三種組成，但是考慮到實際材料的結構力學特征較復雜，可能會影響超聲信號的平穩性。而對于穩態信號的檢測，學者們大多使用Fourier變換進行分析，但仍然具有不足，比如信噪比的限制，和測量參數的假頻現象。在這里介紹一種典型雙線性時頻分析方法，它基于光滑的Wigner-Ville時頻分析，主要是是通過集中瞬時頻率信號的能量來實現分析，最終的分析結果非常明顯，具有高效性。
首先通過分析單個波形，對激光激發的瞬態表面模態和能量的特性進行探究，然后利用群延遲時間計算出群速度，這與一般的方法相比顯得更加優越。而單個激光超聲脈沖激發出寬帶的過程中存在一定缺點，在外界寬帶噪聲的干擾下容易降低效率，因此為了提高對激光超聲信號的檢測效率，許多研究者利用激光超聲在時間和空間分布的調制技術，使激發的超聲信號向窄帶線性調頻信號進行轉變，從而更好地運用窄帶濾波技術或信號處理技術來提高檢測的信噪比。通過對激光超聲信號的研究，為以后激光超聲無損檢測材料的性能奠定了良好基礎。
生物技術的進展范文5
摘 要：2013年為863課題“深海微生物活性物質的挖掘及其利用技術”實施的第二年。該年度該課題進展順利，完成了預期的研究計劃。取得的研究進展主要分為以下5個方面：（1）在深海沉積環境樣品中分離、純化、保藏869株菌株，確定了729個菌株的系統進化地位，在深海海水樣品中分離了海洋微生物237株，完成了其中168株的細菌測序工作；其中發現一個潛在的新屬級類群。（2）對21株深海微生物進行次生代謝產物的分離和純化，從中分離鑒定代謝產物186個，其中新結構化合物71個；其中1個對稱的環四肽類新骨架化合物；發現具有較好藥用活性的化合物25個；對Staurosporine的衍生物HDZ-115和Xanthocillin X進行深入的藥理藥效研究，確定為下一步成藥性評價的先導化合物。（3）從深海來源微生物中發現對植物病原真菌具有良好抗性的脂肽類活性物質；篩選得到一系列抗污損活性的活性物質，其中1個單體化合物在海洋掛板實驗中較好抗海洋污損生物活性，具有進一步開發價值。（4）完成了1株深海海洋放線菌SCSIO ZH66的全基因組掃描測序，克隆鑒定了Grincamycin，Lobophorin的生物合成基因簇，完成了Grincamycin，marinacarboline，lobophorin的生物合成途徑。（5）從深海微生物中分離純化兩種具有重要經濟價值的新蛋白酶，分離得到到新型高溫α淀粉酶和生淀粉酶基因，成功實現異源表達，并對酶學性質進行了研究。
關鍵詞：深海微生物 活性物質 藥用活性 生態效應 生物合成 新型酶
Abstract： This 2013 annual report of the National High Technology Research and Development Program of China “Discovery and Development of Bioactive Substrates from the Deep-sea Microorganisms” includes the following contents： （1） 869 strains have been purified， separated and preserved from the deep sea sediment and 729 of them have been determined with their phylogenetic position. 237 strains have been purified and separated from deep sea water samples， and 168 of them have been completed with their bacteria sequencing studies； there is a potential new genus level taxa in them； （2） 21 Stains of deep-sea microbes have been investigated for their secondary metabolisms. 186 compounds have been isolated and identified and 71 of them are new compounds， including a novel cyclic tetrapeptide. 25 compounds were found to show significant pharmacological activities. Detained pharmacological studies of HDZ-115 （derivative of staurosporine） and Xanthocillin X show that these two lead compounds are worthy of further drug assessment. （3） Some lipopeptides show antagonistic activities toward the tested plant fungal pathogens. Several active substances are obtained with their antifouling activities， and one of them shows a good application value in the antipollution experiments in sea. （4） The genome of the deep sea actinomycete SCSIO ZH66 has been scanned； gene clusters responsible for grincamycin and lobophorin have been cloned and identified and the pathways of grincamycin， marinacarboline and lobophorin have been deciphered； （5） Two new proteases， with good economic value， were isolated and purified from deep-sea microbes. New high temperature α-amylases and amylase genes were isolated with successful implementation of heterologous expression.
Key Words： Deep-sea microbes； Bioactive substance； Pharmacological activities； Ecological effect； Biosynthesis； New enzyme
閱讀全文鏈接（需實名注冊）：http：///xiangxiBG.aspx？id=64512&flag=1
生物技術的進展范文6
[關鍵詞] 熊果酸衍生物；抗腫瘤；專利
[中圖分類號] R284 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2013）09（c）-0033-04
熊果酸（ursolic acid）又稱烏索酸或烏蘇酸，屬于α-香樹脂醇型五環三萜類化合物（圖1），是一種具有較好生物活性的天然產物。1996年，日本學者神藏美枝子等人從杜鵑花科越桔屬植物越桔（Vaccinicum vitis-idaca L.）葉中提取了具有較高熊果酸濃度的熊果酸產品，其中實際上只含有25%的熊果酸。隨著對熊果酸研究的深入，已證實熊果酸能在體內外抑制多種腫瘤細胞生長，并且對正常細胞毒性較低，同時，熊果酸還具有抗氧化、抗炎、抑制HIV、降血糖、護肝等生物活性[1]，已成為近期國內外研究開發的熱點。
熊果酸在我國自然資源豐富[2]，為了進一步開發熊果酸的藥物用途并改善其理化性質，研究人員對其展開了大量的結構修飾及構效關系研究[3-4]，并取得了很多可喜的成果。由于獲得知識產權保護已成為新藥研發至關重要的一個環節，隨著對新的熊果酸衍生物及其藥理活性研究的逐步展開，國內申請人針對熊果酸衍生物的專利申請數量也日益增多。
針對熊果酸衍生物結構改進的專利申請熱點主要集中在2-位、3-位、23位、28-位、針對這些位置使用不同的基團取代可以獲得具有不同藥物活性的化合物，其中絕大部分結構修飾為對C3-位羥基和（或）C28-位羧基的改造，而有關其他位置改造的專利申請量相對較少。下面按照國內專利申請中雄果酸結構修飾位置不同導致活性的差異進行分類介紹。
1 在C3-位和C28-位進行修飾
1.1 對C-3位酰氧化， C-28位酰胺化
沈陽化工大學（或沈陽化工學院）的三份專利申請CN101157715A[5]，CN101161670A[6]和CN102180939A[7]對熊果酸C-3位酰氧化，C-28位酰胺化獲得的修飾物（圖2）對人子宮頸癌細胞株HeLa、卵巢癌SKOV3細胞、人肝癌HepG2細胞或胃癌BGC-823細胞抑制作用明顯。
1.2 用氨基酸、酸性氨基酸多元醇單酯或含氮雜環修飾
福州大學的三份專利申請CN102675406A[8]，CN101928322A[9]和CN101928321A[10]公開了經氨基酸、酸性氨基酸或多元醇單酯或含氮雜環修飾的熊果酸衍生物（圖3），其對人肝癌HepG2、人結腸癌HT-29、人胃癌AGS、人胃癌BGC-823、人前列腺癌細胞PC-3及人神經母細胞瘤SH-SY-5Y具有明顯的體外抑制能力。
1.3 在C28-位用取代酰胺或取代噁二唑啉修飾
1.3.1 第三軍醫大學的專利申請CN102558282A[11]在熊果酸C28-位用取代酰胺進行修飾獲得的3-乙?；?熊果酸衍生物，經試驗驗證其對人體白血病U937增殖具有好的抑制效果。例如化合物N-（3β-乙酰氧基-熊果烷-12-烯-28-酰）-氨基-8-辛酸或N-（3β-乙酰氧基-熊果烷-12-烯-28-酰）-氨基-丁醇。
1.3.2 四川國康藥業有限公司的專利申請CN101182345A[12]在熊果酸C28-位用取代噁二唑啉修飾獲得的熊果酸-3-乙酰基衍生物（圖4），經試驗驗證其抗炎活性相對于熊果酸抑制效果增強。
1.4 經聚乙二醇改性的衍生物
1.4.1 福州大學的專利申請CN102329362A[13]公開了經聚乙二醇改性的熊果酸衍生物，經過藥理學試驗表明其對人肝癌HepG2、人胃癌AGS、人胃癌BGC-823及人前列腺癌細胞PC-3具有明顯的體外抑制能力。
1.4.2 四川大學的專利申請CN101020062A[14]將親水性的聚乙二醇接枝到熊果酸C3-位羥基上，得到改善水溶性的熊果酸衍生物聚乙二醇支載的熊果酸衍生物，聚乙二醇的平均分子量為200～60 000。
1.5 在C3-位用葡萄糖基修飾
1.5.1 中國藥科大學的專利申請CN101817862A[15]在熊果酸C3-位用β-D-吡喃葡萄糖醛酸修飾得熊果酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷，并驗證了其對葡萄糖所致高血糖小鼠血糖的控制作用和對四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖的降糖作用。
1.5.2 中國醫學科學院藥物研究所、中國海洋大學的聯合申請CN101941996A[16]公開了系列熊果酸皂苷，其經過在熊果酸C-28位引入酯基，然后在C-3位引入β-葡萄糖基，利用BBTZ選擇性的保護葡萄糖的3，6-OHs，再在葡萄糖的2，4-OHs引入糖基得到。藥理實驗表明，熊果酸皂苷對H5N1高致病流感病毒的侵入宿主細胞過程有明顯的抑制作用。
1.6 在C3-位和C28-位偶聯一氧化氮供體
中國藥科大學的專利申請CN101613393A[17]在熊果酸C3-位通過酯鍵或酰胺鍵偶聯不同類型的一氧化氮供體獲得的熊果酸衍生物，其對人HepG2細胞毒性增強，可用于誘導肝腫瘤細胞凋亡。例如化合物熊果酸-3-硝氧丙酯、3-O-三氟乙?；?熊果酸-2-甲氧基-4-[2-（2-硝氧基-乙氧羰基）-乙烯基]-苯酯、3-O-三氟乙?；?熊果酸-2-甲氧基-4-[2-（3-硝氧基-丙氧羰基）-乙烯基]-苯酯、3-O-三氟乙?；?熊果酸-4-{2-[3-（2-氧-4-苯磺?；?1，2，5-噁二唑-4-氧）-1-甲基-丙氧羰基]-乙烯基}-2-甲氧基苯酯、（3β）-3-O-{4-[2-（2-氧-3-苯磺?；?1，2，5-噁二唑-4-氧）-乙氧基]-4-氧代丁?；鶀-熊果酸、（3β）-3-O-{2-[3-（2-氧-3-苯磺?；?1，2，5-噁二唑-4-氧）-丙氧基羰基]-4-苯甲?；鶀-熊果酸。
2 在C28-位進行修飾
2.1 在C28-位用取代苯酯修飾
四川國康藥業有限公司的專利申請CN101830961A[18]在熊果酸C28-位用取代苯酯修飾獲得的熊果酸衍生物（圖5），經試驗驗證其對人肺癌細胞A549、人卵巢癌SKOV-3細胞相對于熊果酸具有增強的抑制效果。
例如化合物熊果酸-4-查爾酮酯和熊果酸4′-氯-4-查爾酮酯對人肺癌細胞A549、人卵巢癌SKOV-3細胞的抑制活性較熊果酸有所增強，熊果酸-1-乙?；?3-苯基-4，5-二氫-5-苯酚酯和熊果酸-1-乙?；?3-對氯苯基-4，5-二氫-5-苯酚酯對人卵巢癌SKOV-3細胞的抑制活性較熊果酸有所增強。
2.2 在C28-位用取代丙酯修飾
四川國康藥業有限公司的專利申請CN102558279A[19]在熊果酸C28-位用取代丙酯修飾獲得的熊果酸衍生物（圖6），經試驗驗證其對人肺癌細胞A549、人卵巢癌SKOV-3細胞、人肝癌SMMC-7721、人肺癌NCI-H1975、人肝癌HepG2和人乳腺癌MCF-7細胞相對于熊果酸具有增強的抑制效果。
實驗結果顯示，分子量較小的化合物（R為哌啶基、嗎啉基、二乙基胺基、二甲基胺基）的生物活性比分子量較大的化合物（R為哌嗪基咪唑基、N-甲基苯胺基或氟尿嘧啶基）的抑制活性高，結構中含有二級未飽和氮（R為哌嗪基）的抑制活性比其他化合物的抑制活性高，脂肪族或脂肪環族含氮結構比芳香族、雜環抑制活性高。
2.3 在C28-位用哌嗪酰胺、含氮雜環修飾
貴州大學的兩份專利申請CN102675405A[20]和CN10-
2875632A[21]在熊果酸3-位、28-位用哌嗪酰胺、含氮雜環進行修飾得到熊果酸衍生物（圖7），其對人胃腺癌細胞株（MGC-803）和人乳腺癌細胞株（Bcap-37）癌細胞的抑制活性。
2.4 在C28-位用取代酰胺修飾
第三軍醫大學的專利申請CN102532245A[22]在熊果酸C28-位用取代酰胺修飾獲得的熊果酸衍生物，經試驗驗證其對人體白血病U937增殖具有好的抑制效果。例如化合物N-（熊果烷-12-烯-28-酰）-氨基-7-庚酸，N-（熊果烷-12-烯-28-酰）-氨基-甲基-對苯甲酸）。
2.5 在C28-位偶聯一氧化氮供體
奇復康藥物研發（蘇州）有限公司的專利申請CN102000072A[23]在熊果酸C28-位偶聯一氧化氮供體獲得的熊果酸衍生物（圖8），其對人胃癌細胞AGS、人子宮頸癌Hela細胞和鼠黑色素瘤B16細胞增殖抑制作用，例如下式化合物。
3 在C2-位、C3-位、C23-位、C28-位修飾
3.1 在C2-位、C3-位、C28-位用取代苯酯修飾
中國藥科大學的專利申請CN102399254A[24]在熊果酸2-位、3-位改造獲得的修飾物，其顯示了對rabbit肌糖原磷酸化酶的抑制活性，其中2-位、3-位改造使用了氨基、叔丁氧羰基氨基、C1-4酰胺基、苯甲酰胺基或羥基。例如化合物熊果酸-28-羧酸或熊果酸-28-羧酸酯。
3.2 在C28-位用維生素C修飾
中國藥科大學的專利申請CN101607979A[25]在熊果酸C28-位用維生素C酸修飾獲得的修飾物，其顯示了對rabbit肌糖原磷酸化酶的抑制活性，例如化合物3β-乙酰氧基熊果烷-12-烯-28-羧酸維生素C酯；2α，3β，23-三乙酰氧基熊果烷-12-烯-28-羧酸維生素C酯；2α，3β-二乙酰氧基熊果烷-12-烯-28-羧酸維生素C酯，并驗證了3β-乙酰氧基熊果烷-12-烯-28-羧酸維生素C酯。
3.3 在C2-位用肟基修飾并在C3-位脫氧
中國藥科大學的專利申請CN101367861A[26]在熊果酸C2-位用肟基進行修飾并在C3-位脫氧獲得的修飾物，其顯示了對rabbit肌糖原磷酸化酶的抑制活性，例如化合物2-肟基-3-脫氧熊果酸；2-肟基-3-脫氧熊果酸-28-芐酯；2β-或2α-羥基-3-脫氧熊果酸；2β-或2α-羥基-3-脫氧熊果酸-28-芐酯。
3.4 在C2-位、C3-位和用羰基、乙?；蛄u基修飾
中國藥科大學的專利申請CN101337984A[27]在熊果酸C2-位、C3-位和用羰基、乙酰基或羥基進行修飾獲得的修飾物顯示了對rabbit肌糖原磷酸化酶的抑制活性。
3.5 在C3-位、C23-位和C-28位修飾
美國帕納克斯醫藥公司的專利申請CN1871251A[28]在熊果酸C3-位、C23-位和C-28位進行修飾獲得用于預防HIV感染的熊果酸衍生物（圖9）。
4 在C3-位修飾
4.1 在C3-位用氨基酸修飾
北京美倍他醫藥研究有限公司的專利申請CN101580530A[29]在熊果酸3-位與氨基酸的偶聯獲得的修飾物，其可治療小鼠對乙酰氨基酚或CCl4所致肝損傷的治療作用，例如化合物3-O-（L-纈氨酰）-烏索酸和3-O-[（1-羧基-2-甲基-丙基）氨基-羰基]-烏索酸。
4.2 在C3-位用磷酸修飾
日本寶麗化學工業有限公司的專利申請CN101193907A[30]在熊果酸3-位與磷酸的經酯化獲得的熊果酸-3-磷酸酯或其鹽，其可應用于化妝品并具有抗氧化、抗炎和黑色素產生抑制作用。
5 小結
目前熊果酸衍生物相關專利申請請求保護的化合物具有的藥物活性主要包括：抗腫瘤、抗炎、抗HIV、抗病毒及降血糖。主要結構改造位置為C2-位、C3-位、C23位、C28-位，其中對于熊果酸衍生物的抗腫瘤活性相關衍生物的專利申請數量較多，且絕大部分結構修飾為對C3-位羥基和（或）C28-位羧基的改造。
隨著研究的深入，熊果酸衍生物將會顯示出更廣闊的應用前景。針對國內熊果酸衍生物相關專利申請的現狀，申請人應拓寬對熊果酸結構修飾的思路，在更多的環位置嘗試改造，或將對其他環位置的改造與針對C3-位和C28-位的改造進結合起來進行，并對熊果酸衍生物的構效關系展開更深一步的研究和探索，而后及時將得到的多種候選化合物或篩選出的適于臨床應用的化合物申請專利，以便盡早獲得知識產權保護。
[參考文獻]
[1] 司福亭，李靖靖，曾超，等.熊果酸的抗腫瘤活性及作用機理研究進展[J].化學與生物工程，2010，27（1）：9-12.
[2] 陶淵博，邢雅麗，方芝娟，等.生物活性物質熊果酸資源分布狀況研究進展[J].林產化學與工業，2011，23（1）：119-126.
[3] 孟艷秋，焉兆凱，夏燕，等.熊果酸衍生物的研究現狀和展望[J].化學試劑，2011，33（1）：39-43.
[4] 李采蓮，馮峰.熊果酸衍生物構效關系研究進展[J].藥學進展，2011，35（1）：23-29.
[5] 沈陽化工學院.一種具有抗腫瘤活性的熊果酸化學修飾物氨基醇：CN，101157715[P].2008-4-9.
[6] 沈陽化工學院.一種具有抗腫瘤活性的熊果酸化學修飾物胺：CN，CN101161670[P].2008-4-16.
[7] 沈陽化工大學.一種抗腫瘤活性的熊果酸化學修飾物及其制備方法：CN，102180939[P].2011-9-14.
[8] 福州大學.抗腫瘤活性的熊果酸含氮雜環類結構修飾物及其制備方法：CN，102675406[P].2012-9-19.
[9] 福州大學.具抗癌活性的熊果酸修飾物多元醇單酯：CN，101928322[P].2010-12-29.
[10] 福州大學.具抗癌活性的經酸性氨基酸化學修飾的熊果酸衍生物：CN，101928321[P].2010-12-29.
[11] 中國人民第三軍醫大學.一種熊果酸衍生物及其制備方法：CN，102558282[P].2012-7-11.
[12] 四川國康藥業有限公司.一類具有抗炎活性的熊果酸噁唑啉類藥物及其制備方法：CN，101182345[P].2008-5-21.
[13] 福州大學.經聚乙二醇化學改性的熊果酸衍生物及其制備方法：CN，102329362[P].2012-1-25.
[14] 四川大學.親水性聚乙二醇支載熊果酸系列新藥及其制備方法：CN，101020062[P].2007-8-22.
[15] 中國藥科大學.熊果酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其衍生物、其制備方法及醫藥用途：CN，101817862[P].2010-9-1.
[16] 中國醫學科學院藥物研究所.中國海洋大學一類熊果酸皂苷及其制法與抗高致病H5N1流感病毒的應用：CN，101941996[P].2011-1-12.
[17] 中國藥科大學.熊果酸衍生物的合成及其在藥物制備中的應用：CN，101613393[P].2009-12-30.
[18] 四川國康藥業有限公司.熊果酸酯衍生物及其制備方法與應用：CN，101830961[P].2010-9-15.
[19] 四川國康藥業有限公司.熊果酸-3’-取代丙醇酯衍生物的合成及抗腫瘤活性研究：CN，102558279[P].2012-7-11.
[20] 貴州大學.熊果酸哌嗪酰胺類化合物及其制備方法和用途：CN，102675405[P].2012-9-19.
[21] 貴州大學.熊果酸酯類衍生物及其制備方法及應用：CN，102875632[P].2013-1-16.
[22] 中國人民第三軍醫大學的專利申請.一種熊果酸衍生物及其制備方法：CN，102532245[P].2012-7-4.
[23] 奇復康藥物研發（蘇州）有限公司.偶聯有一氧化氮供體的抗腫瘤天然藥物及其醫藥用途：CN，102000072[P].2011-4-6.
[24] 中國藥科大學.新型五環三萜衍生物、其制備方法及用途：CN，102399254[P].2012-4-4.
[25] 中國藥科大學.五環三萜-維生素C綴合物、其制備方法及其醫藥用途：CN，101607979[P].2009-12-23.
[26] 中國藥科大學.2-羥基-3-脫氧五環三萜類化合物及其衍生物、其制備方法及用途：CN，101367861[P].2009-2-18.
[27] 中國藥科大學.熊果烷型五環三萜氨基酸衍生物、其制備方法及其醫藥用途：CN，101337984[P].2009-1-7.
[28] 美國帕納克斯醫藥公司.新三萜衍生物、其制備方法及其應用：CN，1871251[P].2009-11-29.
[29] 北京美倍他醫藥研究有限公司.五環三萜類化合物的氨基酸偶合物前藥及其醫藥用途：CN，101580530[P].2009-11-18.
