根据《关于2015年度国家科学技术奖励推荐工作的通知》(国科奖字【2014】47号)的规定,现将我系人员参加的2015年度国家技术发明奖推荐项目予以公示,公示期为10天(自公示之日起)。任何单位和个人若对申报的推荐项目有异议,请于公示期内以实名书面异议材料送达化学系办公室,否则不予受理。
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2014年12月17日
以下为公示正文:
项目名称:喜树碱类原料药的不对称化学全合成生产关键技术与产业化
推荐单位:中国石油与化学工业联合会
项目简介:
癌症是严重危害人类健康的第二号“杀手”,全球每年癌症死亡人数高达800余万。喜树碱类原料药是一类具有极强抗癌活性的生物碱。这类原料药现有羟喜树碱、伊立替康、托泊替康和贝洛替康4个品种在临床上广泛使用,还有20多个候选物处于临床开发阶段,将陆续上市。此类原料药疗效确切,毒副作用低,已成为临床上使用最多的抗癌药物之一。
然而,国内外工业生产喜树碱类原料药均采用半合成生产工艺,而此工艺长期依赖于从天然植物喜树中提取的喜树碱作为化工生产原料,再经多步化学转化工序而实施。由于喜树碱在喜树中的含量仅有0.06%,故每生产1吨喜树碱类原料药至少需要消耗约2500吨喜树,从而使该产业可持续发展受到严峻挑战。为此,近40年来全球竞相开展化学全合成研究,已开发了30多条化学不对称全合成途径,但至今未能实现产业化。其主因是:1)喜树碱原料药(20S)-立体中心的引入;2)喜树碱原料药喹啉五环骨架的构筑这两大技术难点一直未取得实质性突破。
本项目历经十余年科技攻关,围绕着喜树碱类原料药的化学不对称工业全合成,已取得了以下3项突破性的核心发明技术:
1、发明了一类新型高效可回收的手性聚合物负载(2R,8aS)-樟脑磺酰氧氮丙啶氧化剂及其与此配套的高立体选择性氧化技术,实现了潜手性三环内酯的高对映选择性氧化,获得了高光学纯度的核心手性合成砌块(5S)-三环羟内酯缩酮(99%ee),为喜树碱类原料药的化学不对称工业全合成提供了共性支撑技术。
2、发明了一种喜树碱类原料药的喹啉五环骨架的高效催化缩合闭环技术,该技术清洁绿色,实现了此类原料药质量的有效控制,降低了整体生产成本。解决了喹啉五环骨架的构筑的难题。
3、针对喜树碱类原料药化学全合成过程中活性官能团的定向封闭的问题,发明了一种三甲基氯硅烷促进二环中氮茚的高效六元环缩酮化技术,实现了此类原料药的高区域选择性化学可控合成,降低了工艺物耗能耗。
基于上述发明技术,本项目成功开发了世界第一条以化学不对称工业全合成方法生产喜树碱类原料药的通用工艺技术,该工艺具有高对映选择性,产品质量可控等优点,并在国内建成4套生产装置,与现有半合成工艺相比,原料成本降低了2/3,迫使国内外同类产品销售价格下降了50%以上,极大减轻了癌症病人经济负担。该项目投产突破了国内外沿用40年的传统半合成生产工艺,从根本上摆脱了依赖自然资源的传统半合成工艺生产模式。
本项目申请国内外发明专利9件(国际PCT专利1件),核心技术已授权发明专利3件。经教育部组织专家鉴定,一致认为项目整体达到国际领先水平。2014年获中国石油与化学工业联合会技术发明一等奖,2009年获中国技术市场协会金桥奖。从2012年1月至2014年12月三年累计新增产值7.52亿元人民币。取得了显著的经济效益和社会效益。
主要完成人及学术贡献:
1.陈芬儿:排名1;技术职称:教授;工作单位:复旦大学。
对本项目所有的发明点均有创造性的重要贡献(发明点1-3);项目技术总负责人,创造性设计了一条以乙酰丙酮酸乙酯为起始原料,以立体选择性氧化为核心技术的20S-喜树碱类药物的全合成路线,一线参与小试研究工作和中试工作。建成了喜树碱类原料药的通用生产线。;参与本项目的工作量占个人工作量的70%。
曾获:d-生物素的不对称全合成生产新技术,国家技术发明二等奖,2005年,第一获奖人;双氯芬酸类解热镇痛药生产新工艺关键技术研究与应用,国家科技进步二等奖,2007年,第一获奖人;(3aS,6aR)-1,3-二苄基-四氢-4H-呋喃并[3,4-d]-咪唑-2,4(1H)-二酮(I)的合成方法,中国专利金奖,2006年,第一获奖人;何梁何利科学与技术进步奖,2006年。喜树碱类原料药的不对称化学全合成生产关键技术与产业化,中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖,2014年,第一获奖人。
2.匡云艳:排名4;技术职称:副教授;工作单位:复旦大学。
对本项目的发明点二、三做出了贡献(发明点2和发明点3);参与了碘催化缩合闭环反应的及三甲基氯硅烷促进的六元环缩酮化反应的研究工作;参与本项目的工作量占个人总工作量的60%。
3.熊方均:排名2;技术职称:;工作单位:复旦大学。
对本项目的发明点一做出了贡献(发明点1);参与了潜手性三环内酯的合成及三环内酯的立体选择性氧化的研究工作;参与本项目的工作量占个人总工作量的60%。
曾获:喜树碱类原料药的不对称化学全合成生产关键技术与产业化,中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖,2014年,第五获奖人。
4.王新龙:排名6;技术职称:;工作单位:复旦大学。
对本项目的发明点一做出了贡献(发明点1);参与了潜手性三环内酯的合成研究工作;参与本项目的工作量占个人总工作量的50%。
5.陈文学:排名3;技术职称:工程师;工作单位:复旦大学。
对本项目的发明点一做出了贡献(发明点1);研究了聚合物负载氧化剂结构分析及负载量的测定,还为该项目投产建立了中控指标;参与本项目的工作量占个人总工作量的50%。
曾获:喜树碱类原料药的不对称化学全合成生产关键技术与产业化,中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖,2014年,第二获奖人。
6.何秋琴:排名5;技术职称:讲师;工作单位:复旦大学。
对本项目的发明点一做出了贡献(发明点1);参与了潜手性三环内酯的中试工作,优化了反应条件;参与本项目的工作量占个人总工作量的40%。
曾获:喜树碱类原料药的不对称化学全合成生产关键技术与产业化,中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖,2014年,第三获奖人。
核心发明专利:
1.陈芬儿,何秋琴,熊方均,陈文学,王新龙. 一种(+)-三环羟内酯的制备方法. ZL 201310045202.3
2.陈芬儿,匡云艳. 喜树碱及其类似物的制备方法. ZL 200910047232.1
3.陈芬儿,匡云艳. 6-氰基-7-甲基-1,1-(2,2-二甲基-1,3-亚丙二氧基)-5-氧-1,2,3,5-四氢吲哚哩啶(I)的制备方法. ZL 200410084569.7
项目曾获科技奖励情况:
2014年中国石油与化学工业联合会技术发明一等奖
2009年中国技术市场协会金桥奖