近日，我院年彬彬副教授、胡燚教授研究团队在维生素E琥珀酸酯高效生物催化剂开发方面取得两项重要进展。该团队创新性地提出了“三重协同进化策略”与“载体-酶适配策略”两种互补策略，分别从酶分子改造和固定化载体设计两个维度出发，显著提升了脂肪酶在极端溶剂环境下的催化效率与操作稳定性。相关研究成果分别以 “Tailoring the enzymatic microenvironment in bifunctional macroporous resins: synergizing interfacial activation and structural rigidity for process-intensified biocatalysis in extreme solvents”和“Efficient biomanufacturing of vitamin E succinate in non-aqueous media via synergistic computational evolution and immobilization of lipase”为题，分别发表于国际顶级期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院1区，IF=13.2）和《Bioresource Technology》（中科院1区，IF=9.0）。硕士研究生刘晴晴和博士研究生张子晗分别为论文的第一作者，南京工业大学材料化学工程国家重点实验室、江苏省药物绿色生物制造重点实验室的年彬彬副教授和胡燚教授为共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。

维生素E琥珀酸酯因其良好的抗氧化、抗炎等功效，已经被广泛应用于化妆品、食品以及药品等多个领域。生物催化制备维生素E琥珀酸酯凭借其高活性、高选择性等突出优势，已成为绿色化学与可持续制造的核心技术。然而，酶在有机溶剂等非水介质中活性和稳定性不足，严重限制了其工业应用。因此，开发在非水相环境中兼具高活性和高溶剂耐受性的酶制剂，是推动生物催化工业化的关键。针对这一挑战，该团队从两个维度开展了系统性研究，形成两条互补的技术路线：在酶分子改造层面，该团队构建了一种整合了祖先序列重构、自由能优化与表面水合层调控的三重协同进化策略。该策略通过增强脂肪酶必要的表面水合层和蛋白骨架刚性，成功从分子水平上突破了脂肪酶在极端溶剂环境中的性能瓶颈。在固定化载体设计层面，该团队提出了合理的载体-酶适配策略，设计并构建了氨基-烷基双功能化大孔树脂（ADMR），实现了脂肪酶盖子区域活化与蛋白骨架刚性锁定的协同效应。所得最优突变体及最优固定化酶在维生素E琥珀酸酯公斤级制备中取得良好效果，产量达99%以上，且重复使用10次后产率仍可达98%以上。该研究成果为非水相体系营养化学品的绿色生物制造提供了新思路。

作者：年彬彬（药学院）； 审核：任浩