生物法年产5000吨精草铵膦技术国际首创

日期:06-24-2022

科研成果速递

近日，中国石油和化学工业联合会组织专家召开了“手性纯草铵膦（精草铵膦）除草剂绿色生物制造技术与应用”科技成果鉴定会。该成果由华东理工大学魏东芝教授团队和永农生物科学有限公司共同开发。鉴定委员会专家由北京化工大学谭天伟院士、浙江工业大学沈寅初院士、中国石油化工集团有限公司曹湘洪院士、南京工业大学欧阳平凯院士、华东师范大学钱旭红院士、贵州大学宋宝安院士、复旦大学陈芬儿院士、江苏省产业技术研究院应汉杰院士、上海华谊集团公司魏建华教授级高工、华中师范大学杨光富教授、中国中化集团公司刘长令教授级高工、浙江大学李永泉教授、清华大学刘德华教授、天津大学姜忠义教授、江南大学刘立明教授等15位资深专家组成。中石化联合会曾春阳副处长，华东理工大学朱为宏副校长、科研院赵黎明院长、贾云飞副院长、生物工程学院庄英萍院长及项目组全体成员参加了此次鉴定会。

华东理工大学魏东芝教授（左二）与永农生物吴克孟董事长（右二）及主要团队成员

              从左至右依次为：张崇锋：永农生物销售总监；吴克孟：永农生物董事长；毛春晖：永农生物总工；黄靖绍：永农生物副总经理

华东理工大学魏东芝教授代表完成单位作该项科技成果的工作报告、技术报告及应用报告，与会专家听取了相关报告并对有关技术资料进行了详细审查和认真讨论。与会专家一致认为：该项目开发了多酶级联生物催化生产L-草铵膦新工艺，是生物制造生产农药品种的成功范例。该项目建成国际首条生物技术可实现年产5000吨L-草铵膦生产线，在全球范围内首次实现了L-草铵膦绿色生物制造工艺产业化。大规模生物法制造L-草铵膦属国际首创，有力推动了产业升级，经济和社会效益显著。

生物法路线简介及产业化

据统计，全球草铵膦年消耗量近5万吨，已成为最大的非选择性除草剂品种之一。我国是全球草铵膦生产和出口大国，供应能力接近全球65%。作为一种手性农药，化学合成的草铵膦由50%L-草铵膦有效体和50%D-草铵膦无效体组成，意味着全球每年承受的D-草铵膦手性浪费和污染可达数万吨。 随着农业部“农药化肥使用量零增长”行动方案的提出，绿色防控、减量增效已成为农药行业全球不可逆转的大方向，开发高效、低毒、绿色农药已经成为农药产业发展新趋势。

 

长期以来，手性纯药物的合成一直是药物化学领域的研究热点，“手性中间体法、不对称催化法和手性拆分”被认为是手性化学合成的经典理论方法。在化学法合成精草铵膦无法形成突破的情况下，生物催化由于具有立体选择性严格、反应条件温和、收率高等优点，展现了其替代传统化学合成的潜力。永农生物科学有限公司联合生物催化与生物合成领域专家、华东理工大学魏东芝教授团队，开展《手性纯草铵膦（精草铵膦）除草剂绿色生物制造技术与应用》专项攻关，借助二十多年魏东芝教授团队在酶工程与生物催化方面的技术优势以及永农生物在草铵膦生产与应用方面的经验积累，围绕精草铵膦绿色生物制造关键技术，创新了高活性、高对映选择性酶定制技术和多酶自组装生物催化技术，创建了高底物浓度、纯水反应体系，国际首次通过生物催化技术，实现将草铵膦外消旋体（D，L-草铵膦）近100%效率转化为精草铵膦（L-草铵膦），具备显著的成本优势，技术水平与产品质量均达国际领先，并形成了自主知识产权科技创新体系。

该项目在永农生物科学有限公司浙江上虞工厂实施产业化，建成了国际首条可实现年产5000吨精草铵膦生物催化新生产线，获得第一张原药证书和制剂证书。首个生物法精草铵膦产品金百速®（10%精草铵膦SL）在中国市场率先上市，并成功进入国际市场。 “金百速”因此也获得2020年中国植保市场最具爆发力产品、中国农化行业匠心产品等多项荣誉。

项目建成全球首家可实现5千吨精草铵膦原药生物催化技术绿色制造工厂

项目建成年产10万吨精草铵膦水剂智能工厂

田间推广及应用

（1）市场推广活动  

3年来，项目推广团队联合全国渠道客户通过召开产品上市会议、派发体验样品和开展田间示范观摩等方式，对一线农技人员和种植户进行科学用药培训，介绍使用精草铵膦更加“高效、低毒、绿色、环保”的除草理念，积极响应国家农业“减量增效”、“绿色防控”的发展方针。

生物法10%精草铵膦SL全国上市会议部分剪影

精草铵膦“减施增效”推广活动部分剪影

（2）   田间应用表现

大量田间推广应用表明：生物法精草铵膦施用后，植物体吸收的药剂全部为高效体，相比普通草铵膦表现出更优异的速效性、彻底性以及耐雨水冲刷能力；精草铵膦通过“积铵触杀”方式除草，具有“遇土失活”、“不伤土壤不伤根”、对下茬作物安全的特点；有效成分“减半施用”可进一步满足高端茶园、蔬菜、水果等对农药残留限量的严苛要求；精草铵膦属于天然存在的氨基酸类除草剂，具有“高效、低毒、绿色”属性，永农生物生物法10% 精草铵膦SL系列产品已经获得“中国绿色食品生产资料”认证，并成功登记“柑橘、葡萄、香蕉、花菜、豇豆、非耕地”等应用范围/场所，更多作物应用将向农业农村部药检所持续申报登记。

生物法10%精草铵膦SL获中国绿色食品生产资料认证

推广团队自2019年以来，陆续开展了柑橘、茶叶、葡萄、火龙果、香蕉、脐橙、梨园、石榴、蓝莓、蔬菜田、虾稻田、玉米行间、免耕灭茬及非耕地等多种应用范围/场所的除草方案探索总结，受到种植户的广泛好评。项目实施3年来累计推广面积达1.53亿亩次，相当于直接减少田间排放约4500吨D-草铵膦原药，为国家农业“减量增效”和“绿色防控”做出突出贡献。

四川眉山市柑橘园施用金百速300毫升/亩示范效果

（左图为四川省农科院植保所周小刚研究员进行抗性杂草防治技术培训）

四川凉山石榴园施用金百速300毫升/亩示范效果

广西柑橘园施用金百速300毫升/亩示范效果

（左上为广西柑橘协会许立明老师进行柑橘科学用药培训）

广东省廉江市蔬菜田施用金百速300毫升/亩示范效果

（左图为廉江市农业技术推广中心杨成学主任进行蔬菜科学除草培训）

福建省福州市火龙果园施用金百速300毫升/亩示范效果

安徽、河南等地玉米行间定向除草施用金百速300毫升/亩示范效果

 

本次“手性纯草铵膦（精草铵膦）除草剂绿色生物制造技术与应用”项目获得专家“全球首创、国际领先”的高度评价，不仅是对研发团队“勇于攀登、敢于创新”精神的充分肯定，更是产学研合作提升产品核心竞争力这一成功典范的褒奖！