合成生物学及生物基材料商业观察 (2022年7月2日)

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6月,合成生物学及生物基材料领域几件比较重要的事件梳理如下:

产业界事件

万华化学推出100%生物基TPU材料

万华化学基于生物基一体化平台推出一款100%生物基原料制造的TPU(热塑性聚氨酯弹性体)产品。

生物基TPU常见的制备方法就是在聚合过程中引入生物基单体或中间体,比如生物基异氰酸酯(如MDI)、生物基多元醇(如BDO、丙二醇)等。万华使用由玉米秸秆制得生物基MDI,添加剂如米糠蜡也均来自非食物链玉米、篦麻等可再生资源。该款产品以优异的高强度、高韧性、耐油、抗黄变等性能,不断为鞋服、薄膜、消费电子、食品接触等领域的绿色转型赋能。相较于传统石化TPU,生物基TPU具有碳减排、原料可持续再生、绿色生产、资源节约等优势。

目前,巴斯夫、科思创、路博润、盛禧奥、万华化学美瑞新材、大东树脂、台湾高鼎等TPU生产商都已推出相关产品。各大厂商推出的生物基TPU在性能上已经能做到和传统石化TPU不相上下,区别主要在于生物基含量的高低,一般在30%~40%,个别能做到更高,比如盛禧奥有生物基含量高达64%的TPU牌号。万华化学已开发出10%-100%生物基占比的TPU产品。

帝斯曼推出100%生物基高温尼龙

帝斯曼工程材料公司宣布推出其旗舰产品Stanyl®的更可持续的新版本:Stanyl ® B-MB,生物基含量高达100%。这是业界首次推出的100%生物基高温聚酰胺产品。Stanyl® B-MB生物基含量高达 100% ,完全通过 ISCC+ 认证,其特点、性能和质量与传统 Stanyl® 完全相同。

Stanyl B-MB延续了Stanyl 30年来的传统,满足客户最严格的性能要求。作为同类产品中唯一的脂肪族聚酰胺,Stanyl一经推出就重新定义了聚酰胺,而且至今仍是使用最广泛的高温聚酰胺。

Stanyl B-MB出色的高温力学性能、卓越的流动性和加工性以及出色的耐磨性和耐摩擦性,使其成为汽车、电子、电气和消费品行业高温应用的理想选择,如USB连接器、汽车和工业执行器齿轮、动力总成定时链、轴承保持架和食品接触传送带。

朗盛推出亚麻加聚乳酸(PLA)生物基复合材料

郎盛在市场上推出了一种基于亚麻和聚乳酸的完全生物基复合材料,将天然亚麻纤维制成的织物与作为基体材料的生物基聚乳酸相结合。

亚麻纤维的密度比玻璃纤维低得多。因此,新型亚麻纤维增强复合材料的重量比玻璃纤维增强复合材料轻得多。

生物复合材料的比刚度可与同等玻璃纤维增强材料变体的比刚度相媲美。设计复合材料组件以适应预期载荷,可通过连续纤维传递大部分力,从而实现纤维增强材料的高强度和刚度特性。

亚麻和透明聚乳酸的结合产生了具有棕色天然碳纤维外观的表面,这有助于强调材料的可持续发展方面,创造更多视觉吸引力。除了运动设备外,这种生物复合材料还适用于制造汽车内部零件,或电子、外壳组件。

Zymergen 聚酰亚胺细丝产品上架出售

合成生物学上市企业 Zymergen 正式宣布:其与 3D4Makers 签署了一项研发及供应协议,将向后者提供用于高性能 3D 打印的 Zymergen Z2 聚酰亚胺粉末。

Zymergen Z2 聚酰亚胺其实也就是 Zymergen 的首个产品,也是此前 “出问题” 的核心产品聚酰亚胺薄膜 Hyaline所使用的原料。

在3D4Makers 的货架上,Zymergen 聚酰亚胺细丝加工而成的产品已经上架。通过此次与 3D4Makers 所签署的研发、供应协议以及上架商品的 “技术数据说明书” ,可以发现, 此前Hyaline 失败的原因在于成本上的竞争不过。而且,应该是在原料 “聚酰亚胺” 的生产成本上竞争不过。

在 3D4Makers 自己的介绍中,将聚酰亚胺称作 “具有与 PEEK 相当甚至更好的性能,但更易于 3D 打印。” 然而在其给加工得到商品进行的定价之时,同等重量规格的聚酰亚胺价格,却是 PEEK 的将近一倍。因此,对这个 Zymergen 聚酰亚胺细丝的市场前景还需观察。虽然 Zymergen 仍然还在聚酰亚胺应用上进行着努力,其只是放弃了聚酰亚胺薄膜这个产品,其并没有放弃聚酰亚胺(虽然目前可能还很贵)。

Zymergen还将继续探索和开发几种不同形式的生物基聚酰亚胺。

并购与合作

华峰集团并购美国杜邦旗下生物基业务

华峰集团收购美国杜邦旗下剥离出的生物基产品相关业务及技术正式完成交割,这是目前为止华峰集团规模最大的一笔海外并购交易。

本次华峰集团收购杜邦旗下业务的资产,主要包括其在美国的两个生产基地。一个是杜邦合资的位于美国田纳西州的生产基地,拥有Susterra®和Zemea®两个世界知名品牌,主要业务是研发、生产和销售可以生产高性能的聚酯塑料并使其具有易于自然循环的可生物降解特性的生物基PDO。并购的另一个生产基地,是杜邦位于美国北卡罗纳那州的Sorona®业务核心制造工厂,主要产品是以Sorona®品牌出售的具有性能优势的一种环保型纤维材料生物基特种聚酯(PTT),此类技术是由杜邦于2000年首次开发和商业化,其面向的应用领域主要是服装和地毯行业,其他小规模应用市场也包括汽车和包装。

这次收购的生物基PDO与PTT等产品,无论是技术或是市占率,都在全球同行中处于领先地位。PDO 是生产PTT 的主要原料,PTT经过加工可以合成纤维和工程塑料,而PTT凭借其优异的特性,受到服装、地毯、电子/电气、汽车、器具和家具等行业的青睐,且目前市场份额不断提升。为保证收购后运营的稳定,华峰集团留任了被收购公司管理和技术核心团队以及在美国的商务、研发和生产基地。华峰集团表示,未来美国工厂可以替代华峰现有的部分原料来生产环保型聚氨酯产品,推动可持续材料规模化。

科思创与韩国石化巨头签署三方协议,瞄准可生物降解的聚氨酯原材料

科思创股份有限公司与韩国石化巨头 SK Geo Centric 和芬兰工程服务公司 Neste 签署了三方合作协议,致力于生产环保聚合物。

该协议的基本目标是在三家公司之间建立合作,通过生产基于可再生原料的主要聚氨酯原材料。根据协议,Neste 承诺向 SK Geo Centric 提供可再生的 Neste 可再生能源,这是一种国际可持续发展和碳认证 (ISCC) 认证的聚合物和化学品原料,由 100% 可再生原材料(如油脂的废料和残渣)制成。该协议要求 SK Geo Centric 在公司位于韩国的工厂将这些从 Neste 采购的原料加工成苯,并将其供应给科思创,在其位于中国上海的工厂用作二苯甲基二异氰酸酯 (MDI) 的原料,MID 是制造硬质聚氨酯泡沫的关键原材料。

此次合作标志着这三家公司未来可能合作的开始,旨在用更可持续的原料替代化石原料用于亚太地区及其他地区的聚合物和化学品生产。

微构工场与恩格拜达成战略合作,探索合成生物学“双碳”领域创新。

此次战略合作,对于双碳领域,有着众多减碳创新——废水处理产生的活性污泥可作为生产原料、废水处理脱氮、废水重复利用实现零排放等,甚至废水最终可以用于养殖(鱼)产业,实现工业生产与自然循环的完美结合。

微构工场以合成生物技术为核心,主要产品PHA具有碳减排的天然属性,制造过程全生物流程,产品使用以后不需要堆肥处理,可在自然环境下快速降解;以微生物工程技术见长的恩格拜团队,是以开发应用生化反应器为技术核心,专注于低能耗和碳循环方案。

微构工场将通过细胞工厂的重新设计,搭建高效利用综合有机质的新菌株,利用恩格拜团队的废弃有机质的综合处理方案,双方将共同把有机质碳源转化为PHA材料,如此氮源转化为了高端蛋白,磷源则回收成肥料,形成了一套高效的生态循环系统,解决了废水处理中的传统难题,形成了一套全新的生物制造方案。

技术与科研

生物法年产5000吨精草铵膦技术获重大科技成果鉴定

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(以下简称“永农生物”)共同开发。

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。该项目建成全球先进的生物技术年产5000吨L-草铵膦的生产线,率先实现了L-草铵膦绿色生物制造工艺产业化。永农大规模生物法制造L-草铵膦走在国际前列,有力推动了产业升级,经济和社会效益显著。

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。

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。相较化学法合成精草铵膦,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。

永农生物联合生物催化与生物合成领域专家、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,借助魏东芝教授团队二十多年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,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。该项目在永农生物浙江上虞工厂实施产业化,建成了可实现年产5000吨精草铵膦生物催化新生产线,并率先获得原药证书和制剂证书。

LanzaTech 将捕获的碳转化为塑料

碳转化初创公司 LanzaTech 在 Danone 的支持下表示,他们已经找到了一种通过特殊设计的食碳细菌生产塑料的方法。该工艺利用钢铁厂的排放物或气化的废弃生物质排放到大气中,直接将二氧化碳转化为单乙二醇 (MEG),乙二醇是聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、树脂、纤维和瓶子的关键组成部分。

LanzaTech 找到了一种专有工程细菌通过发酵将碳排放直接转化为 MEG 的方法,而无需乙醇中间体。

到目前为止,MEG 的直接生产仅在实验室规模得到证实,但随着这一概念验证阶段的成功,LanzaTech 表示计划继续其直接生产 MEG 技术的研究阶段。 LanzaTech 表示,这种新工艺不仅有助于减少 MEG 生产对环境的影响,而且还有助于通过创建直接的制造途径来降低成本。

细菌制造纤维素“3D打印”

英国的生物材料初创公司Modern Synthesis宣布筹集410万美元的种子资金,以支持其旨在使时装业更具可持续性的微生物纺织平台。

Modern Synthesis 的微生物纺织技术利用细菌将农业废弃物中的糖转化为纳米纤维素,这是一种因其丰富性和强度而受到重视的可生物降解材料。目标是替代源自动物和石化产品的材料,帮助时装业降低碳足迹。

这家初创公司的“微生物编织”工艺模仿了传统编织的经纬纱技术,可在大约 10 到 14 天内制造出可定制的生物材料。Modern Synthesis 的工作人员创建了一个支架,使用机器人技术将纤维放置在所需的形状或结构中,转基因细菌在这些结构周围生长以产生最终材料。与 3D 打印类似——并且与传统编织不同——可以将部件设计成形状,这意味着没有剩余材料的碎片,因此没有浪费。到目前为止,Modern Synthesis 已经能够使用这种工艺制造鞋面。该公司表示已将其材料交付给“主要运动服客户”进行原型制作。

它计划最终利用微生物来取代各种动物和石化产品的皮革、纺织品和薄膜。

在生物纺织品替代市场,新兴创业公司不止Modern Synthesis一家。不久前,Polybion 宣布其世界上第一个细菌纤维素设施正在扩大生产规模,并成功完成了由 Blue Horizon 牵头的440万美元 A 轮融资。此外,总部位于纽约的Bucha Bio在2021年实现通过发酵制成的类似皮革的生物纺织品,它制造了一种名为Mirai的新型生物纺织品,由无限可再生的细菌纳米纤维素制成。投资者刚刚向该公司投入了 550,000 美元以帮助扩大规模。另外,Bolt Threads公司通过生物工程技术,将蜘蛛纺丝的基因放入酵母中,来开发蛋白质,最终进行分离和纯化,将其纺成纤维。其MICROSILK TM纤维材料已十分成熟。

$$万华化学(SH600309)$ $利尔化学(SZ002258)$ $华峰化学(SZ002064)$ 

全部讨论

2022-07-03 08:56

我靠,最近看到合成生物,关于基因科技的多起来了。是不是要珍惜70的华大了哦!🙄$华大基因(SZ300676)$