丙氨酰正缬氨酸

国信证券 (002736 )发布研究报告称，“双碳”背景下合成生物学有望在未来5-10年保持高速增长，看好合成生物学在低成本替代现有材料及制备新材料的潜力，具备技术及成本优势的合成生物学企业竞争优势明显。合成生物学是一门发展迅速的前沿交叉学科，被誉为第三次生物技术革命，其下游应用广泛，需求正在不断扩张。合成生物学是一门融合了生物学、信息学、基因组学、 化学等多学科的交叉学科，在学习自然生命系统的基础上建立出人工生物，并制造出满足人类需求产品。合成生物学通过设计和构建细胞工厂，能够使细胞以淀粉、纤维素、CO2等可再生碳为原料，生产重要的化工产品、天然药物、食品、生物能源等产品，合成生物学相可以实现更高的转化效率、更低的成本，更友好的路线。我国大品种氨基酸产能充沛，小品种氨基酸如丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、等亟需扩大产能、降低成本，通过合成生物学的手段，可有效降低小品种氨基酸生产成本。丙氨酸在食品、医药日化等领域具有广泛应用，丙氨酸生产的化工流程温度高、压力大、酸碱强，环境污染严重。目前，工业化生产丙氨酸采用发酵法和微生物酶法代替了原有的化学合成法丙氨酸，华恒生物利用合成生物方法改造微生物突破厌氧发酵技术，使丙氨酸的生产成本较酶法降低50% 缬氨酸可以改善母猪生产性能，提高动物免疫力，在饲料行业的需求快速增长，由于缬氨酸的合成途径属于丙氨酸衍生物类型，华恒生物在具备丙氨酸厌氧发酵技术后又突破了低成本缬氨酸生物发酵技术 通过人工合成酶对丙烯酸定向加氨形成了β-丙氨酸，较传统天冬氨酸脱羧法极大的降低了产品成本。全球丙氨酸市场自2016年3.5万吨增长至2019年5万吨，年化复合增长率为13%，预计丙氨酸市场在未来四年内继续保持稳定增长，在2023年将达到8万吨，同比2019年5.1万吨增长57% 近年来全球缬氨酸市场规模保持着迅猛增长态势，全球需求量从2016年的0.73万吨增长到2019年的3.25万吨，年复合增长率高达65%。尼龙66重要上游原材料己二腈等目前国内化率仍在提升中，生物基戊二胺可实现替代法生产，长链尼龙作为具有优异的耐磨性和耐低温性，其重要的上游原材长链二元酸(DC12及DC10)可通过合成生物学实现低成本制备。PA66主要应用领域为工程塑料和工业纤维，在汽车轻量化的趋势下其市场潜力较大，但PA66的上游原材料己二腈生产技术壁垒很高，差能由欧、美、日控制，国内仅能实现小部分生产，且成本高昂。合成生物学可通过利用赖氨酸脱羧的方式生产戊二胺，通过尼龙56对尼龙66实现替代。长链尼龙的重要原料长链双元脂肪酸传统合成方法为化学合成法或由蓖麻油分解制备，凯赛生物通过合成生物学利用简单的烷烃经过发酵即可廉价制备DC12及DC10，在全球市场占据了较高份额。营养素市场空间广阔，合成生物学大有可为。长链不饱和脂肪酸DHA及ARA对婴幼儿记忆力、思维能力及视网膜发育具有重要作用，广泛应用与婴幼儿配方奶粉及保健品，随着人们健康意识的提高，对DHA及ARA的需求不断增加。DHA的主要生产来源为深海鱼类，但随着海洋污染加剧，鱼油DHA存在食品安全风险，且鱼油含有大量EPA，限制了其使用范围，通过生物发酵法生产的DHA有效规避了这些分险，在DHA市场中的市占率不断提高。

近日，国家药监局发布公告，《中国药典》2020年版第一增补本已编制完成，将于3月12日正式实施，此次增补本，在通则和指导原则部分，对多个分析测定方法进行了新增和修订，在药典四部中，新增了9120氨基酸分析指导原则，并对0713脂肪与脂肪油测定法、0832水分测定法、1421灭菌法、2341农药残留量测定法、2351真菌毒素测定法、9001原料药物与制剂稳定性试验指导原则以及9205药品洁净实验室微生物监测和控制指导原则等做出修订。为了全面了解《中国药典》中分析方法的新进展，促进药物检测检测工作的交流与合作，仪器信息网特别发起“《中国药典》分析方法新进展”主题约稿，欢迎各位行业协会/学会、高校/科研院所的专家老师，以及相关仪器厂商们积极投稿。本文特别邀请日立一起分享，关于氨基酸分析指导原则修订相关内容的解读和解决方案。问题1: 《中国药典》2020年版第一增补本已编制完成，本次增订，对9120氨基酸分析指导原则有哪些方面的更新？ 与之前的版本相比，该变化对于制药行业或相关用户会带来哪些影响？目前美国药典、日本药典、欧洲药典等都已经收录了氨基酸分析指导原则，部分药企出口到相应国家的产品也参考这些药典进行氨基酸含量测定或者对原料进行杂质筛查。我国药典也收录了复方氨基酸注射液、多肽类药物和中药等品种都需要采用适宜的氨基酸分析方法进行质控，但之前药典没有收录氨基酸测定指导原则，此次新增氨基酸分析指导原则明确了药典标准的执行过程中如何选择适宜的方法。指导原则要求柱前衍生检测通常使用高效液相色谱仪，柱后衍生法检测一般使用商品化的氨基酸分析仪。指导原则收录了盐酸水解法、碱水解法、氧化水解法、二硫代二乙酸或二硫代二丙酸还原酸水解法、双（1,1-三氟乙酰氧基）碘苯还原酸水解法共计5中样品前处理法。收录了柱前PITC衍生氨基酸测定法、柱前AQC衍生氨基酸测定法、柱前OPA和FMOC衍生氨基酸测定法、柱前DNFB衍生氨基酸测定法、柱后茚三酮衍生氨基酸锂离子交换系统测定法、柱后茚三酮衍生氨基酸钠离子交换系统测定法共计4种柱前衍生法和2种柱后衍生法。按外标法或内标法以峰面积计算样品中的各种氨基酸含量。问题2：新标准实施是否会对相关仪器市场产生拉动？预估市场变化规模有多大？根据相关市场预测，从2020年到2025年，氨基酸分析仪市场每年大概增长10%左右，新的指导原则的实施将有助于药厂明确产品检测方法，有助于产生新的氨基酸分析仪的采购需求，市场需求大概以15%以上的速度增长。2022年日立LA8080高速氨基酸分析仪销售台数实现了超30%大幅增长了，2023年在2022年高速增长的基础上销售台数又实现了双位数增长，同时日立Chromaster全功能氨基酸分析仪销售台数也相应的快速增长。问题3：目前贵公司在氨基酸检测方面有哪些特色的应用方案或仪器产品？具有怎样的技术优势？针对氨基酸检测，日立科学仪器（北京）有限公司可以提供指导原则所列的柱前衍生和柱后衍生两种不同的方案，方便药企和药检所根据实际需求选择。1、日立日立Chromaster高效液相色谱仪柱前衍生法日立Chromaster高效液相色谱仪可以根据用户的实际需求提供灵活的配置：• 10 ml/min双柱塞串联往复泵可以选择40 Mpa或60 Mpa• 紫外可见检测器、荧光检测器、DAD检测器等• 可选配衍生单元进行柱后茚三酮法检测。• 标配第1代700-1500cm的反应盘管衍生技术日立Chromaster全功能氨基酸分析仪以下是使用日立日立Chromaster高效液相色谱仪部分测试示例：1.1、PITC法柱前衍生测氨基酸1.2、依据日本药典测定Val/Ile/Leu样品1.3、测定乙酰半胱氨酸1.4 选配柱后衍生单元后，可以进行柱后茚三酮法测定氨基酸2、日立LA8080高速氨基酸分析仪柱后衍生法日立LA8080高速氨基酸分析仪日立公司也提供LA8080高速氨基酸分析仪测定方法，主要配置：• 1 ml/min双柱塞串联往复半微量泵• 3µm高理论塔板数阳离子交换树脂色谱柱• 全自动色谱柱自行装填程序• 光栅分光检测器• 高压全体积直接进样• 衍生单元提供3种方式可选（第3.5衍生技术灵敏度最高，使用寿命最长）：研发于1997年的第2代反应柱研发于2011年第3代TDE2研发于2017年第3.5代TDE3（研发于1962年的第1代700-1500cm反应盘管技术可供对检测结果准确性要求不高的用户选配）日立LA8080高速氨基酸分析仪可选配色谱柱全自动自行装填程序，可实现用户自行装填色谱柱，且柱效可达到原厂色谱柱柱效。以下是使用日立LA8080高速氨基酸分析仪测定样品的示例：2.1、18AA-II复方氨基酸注射中氨基酸测定样品测定难度在于Cys含量非常低，非常考验仪器灵敏度和噪音，LA8080噪音值验收承诺小于25 µV，实测噪音值会比25 µV更小，针对这种含量差异非常大的样品检测对低含量氨基酸检测结果更准确。在前几年的抽检中，在被抽检到的药企中，使用日立LA8080的药企都顺利的通过了抽检，部分抽检未通过的药企重新采购了1-5台日立LA8080。2.2、根据指导原则，部分药企可能会选内标法测定氨基酸，日立LA8080可提供正亮氨酸和正缬氨酸做内标两种方法。2.2.1 正亮氨酸（Nle）做内标正亮氨酸做内标标准分析法仅需要通过调整分析程序即可获得更大分离度正亮氨酸做内标高分离分析法2.2.2 正缬氨酸（Nval）做内标可以在30分钟内实现包含CySO3H/MetSON/Orn/Hypro等氨基酸在内的25种氨基酸分析2.3、指导原则提到“在蛋白质或多肽水解之前，用过氧甲酸氧化样品中的半胱氨酸或胱氨酸和甲硫氨酸，使其转化为稳定的磺基丙氨酸和甲硫氨酸砜，防止半胱氨酸或胱氨酸和甲硫氨酸在水解过程中被破坏”，日立LA8080提供含硫氨基酸测定标准分析和快速分析两种方法。2.3.1 含硫氨基酸标准分析法：2.3.2 含硫酸氨基酸快速分析法：2.4、含丙氨酰谷氨酰胺复方氨基酸注射液的测定，日立LA8080可提供更加多样化的分析方法，仅需调整分析方法即可实现不同目的的测定需求，显示出LA8080洗脱模式的优异性。2.4.1标准60 mm色谱柱的标准分析法2.4.2、标准60 mm色谱柱的快速分析法，仅需要调整分析程序即可2.4.3标准60 mm色谱柱的高分离分析法，仅需要调整分析程序即可2.4.3、80 mm色谱柱的标准高分离分析法2.5、复方氨基酸注射液中氨基酸测定2.6、复方氨基酸注射液中氨基酸测定2.7、脑蛋白水解氨基酸测定2.8、3-氨基丙醇测定2.9、有关物质筛查2.9.1 SST2.9.2 原料如果LA8080色谱柱柱效下降后，可以使用全自动色谱柱装填程序实现一键式自行装填。进口色谱柱对照品图谱自行装填色谱柱对照品图谱通过比较对照品图谱，可以发现LA8080自行装填色谱柱柱效可以达到甚至优于进口色谱柱的柱效。综上，日立公司不仅可以提供指导原则所列柱前衍生法测定方案，也可以提供灵活多样的柱后衍生测定方案，更多的分析示例和方法请联系日立科学仪器（北京）有限公司。

在生物化学与医药研究领域，L-丙氨酸作为构成人体蛋白质的重要氨基酸，其品质直接影响着其在营养补充、医药合成等应用中的效果。水分含量是评价L-丙氨酸纯度的关键指标之一，过高的水分不仅会影响其稳定性，还可能导致产品质量下降。因此，采用精确的水分测定技术对L-丙氨酸进行质量控制至关重要。本文介绍了一项应用AKF-CH6卡尔费休水分仪测定L-丙氨酸水分含量的实验，展示了该仪器在精细化学分析中的高效与精确性。 精密配置，确保测量准确实验采用的AKF-CH6卡尔费休水分仪，配备了全封闭安全滴定池组件、双铂针电极和隔膜电解电极，这一组合设计确保了在进行水分测定时的高精度与安全性。卡尔费休库仑法试剂的使用，进一步提升了检测的灵敏度，即使微量水分也能准确捕捉。 高效测定流程，优化操作体验实验过程中，通过选择固体样品测试方法，加热温度（150℃）和通气流量（25mL/min），确保样品在适宜条件下充分释放水分。自动电解档位与稳定的搅拌速度（5转/分钟）保证了滴定过程的平稳与高效。操作简便，仅需将称量好的样品放入进样瓶，放置于加热槽中，点击开始测量与穿刺按钮，系统即自动进行测定，大大节省了时间与人力。 数据准确，结果可靠在26.2℃的环境温度与51.1%的环境湿度条件下，测试时间仅为10分钟，显示了AKF-CH6卡尔费休水分仪的高效性。通过三次平行测试，得到了水质量分别为585.67ug、549.09ug和546.22ug，对应测试结果为335.2ppm、322.8ppm和328.4ppm。计算平均值，样品水分含量约为328.8ppm，显示了测定结果的稳定性和高重复性。序号样品量/g水质量/ug测试结果/ppm平均值/ppm10.5927585.67335.2 328.820.5021549.09322.830.4849546.22328.4AKF-CH6卡尔费休水分仪在L-丙氨酸水分含量测定中的应用，不仅展现了其在生物化学领域测定水分的高精度与快速响应能力，还凸显了仪器设计的实用性和操作的便捷性。通过该仪器的精确测定，能够有效控制L-丙氨酸的水分含量，确保其在后续应用中的稳定性和质量，对提升产品品质、促进医药及营养品行业发展具有重要意义。