高純度醫(yī)用杉木抽提物的綠色高效分離及純化關(guān)鍵技術(shù)研究與示范可行性研究報(bào)告-文庫吧
2025-06-10 04:30 本頁面
【正文】 發(fā)出更多的高科技產(chǎn)品。 在加大公司技術(shù)研發(fā)投入的同時，公司也在不斷完善科研所需的硬件設(shè)備，為了保證項(xiàng)目產(chǎn)品研發(fā)工作的順利進(jìn)行，公司在人員配置及研發(fā)所需設(shè)備上做了大量的投入，另外公司股東決議：今后每年保證將銷售總額的 15%，最低不少于100 萬元，用于新技術(shù)和新產(chǎn)品開發(fā)實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的購買。目前已累計(jì)購置了100 多萬元的 各類研發(fā)及生產(chǎn)所需設(shè)備，首先從硬件設(shè)施方面為公司的研發(fā)工作提供了充分的保障。 20xx 年至 4月底，公司已新增試驗(yàn)、檢測設(shè)備 20 余臺，實(shí)驗(yàn)、檢測面積 200 平方米，極大的提高了公司研發(fā)的硬件設(shè)施水平，為公司科研能力的不斷提升打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 三、項(xiàng)目實(shí)施主要內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵與創(chuàng)新點(diǎn)、預(yù)期目標(biāo) （ 一 ） 項(xiàng)目 主要內(nèi)容： 本項(xiàng)目根據(jù)杉木中主要功能成分杉木醇、桉葉醇、杉木烯的熱敏性強(qiáng)，實(shí)木組織嚴(yán)密、功能成分難以浸提提出來，杉木醇、桉葉醇、杉木烯成分的分離難度大的特點(diǎn)，針對杉木醇的傳統(tǒng)工藝中大量使用石灰、鹽酸及有機(jī)溶劑正己 烷，工藝過程對環(huán)境的污染大，目標(biāo)成分的提取率低，杉木醇、桉葉醇、杉木烯單體的工業(yè)化提制純度低等缺點(diǎn)與現(xiàn)狀，構(gòu)建集成超臨界萃取、微波輔助的動態(tài)逆流提取、納米膜膜分離、柱色譜分離等現(xiàn)代技術(shù)為一體的綠色高效提制工藝技術(shù)體系，只采用水、乙醇和 CO2為溶劑，在溫和的條件下實(shí)現(xiàn)杉木醇、桉葉醇、杉木烯的高效提取分離，在工業(yè)化水平上開發(fā)杉木醇＞ 39%、桉葉醇＞ 10%、杉木烯＞ 40%的高純品杉木抽提物，滿足國內(nèi)外天然藥物、膳食補(bǔ)充劑、保健食品、功能食品、天然日用品開發(fā)的需求，將廉價的杉木資源實(shí)現(xiàn)高倍增值，促使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)依托高新 技術(shù)向現(xiàn)代大健康產(chǎn)業(yè)延伸。其主要技術(shù)原理如下： （ 1）超臨界萃取技術(shù) 超臨界萃取技術(shù) (supercritical fluid extraction ,SFE)是近二三十年發(fā)展起來的一種新型分離技術(shù)，它綜合了溶劑萃取和蒸餾兩種功能的特點(diǎn)。其過程是在超臨界狀態(tài)下使超臨界流體與待分離的物質(zhì)在萃取副罐中接觸，通過改變體 7 系的壓力和溫度使其選擇性地萃取其中某一組分，經(jīng)過一段時間以后，將萃取罐中的超臨界流體通過減壓閥進(jìn)入分離罐，通過溫度或壓力的變化，降低超臨界流體的密度，使所萃的物質(zhì)與超臨界流體進(jìn)行分離，而超臨界流體又可 循環(huán)使用。與一般液體相比， SFE的萃取速率和范圍更為擴(kuò)大，具有以下特點(diǎn) : ①通過調(diào)節(jié)溫度和壓力可提取純度較高的有效成分或脫出有害成分； ②選擇適宜的溶劑如CO2可在較低溫度或無氧環(huán)境下操作，分離、精制熱敏性物質(zhì)和易氧化物質(zhì)； ③SFE具有良好的滲透性和溶解性，能從固體或粘稠的原料中快速提取有效成分； ④通過降低超臨界流體的密度，容易使溶劑從產(chǎn)品中分離，無溶劑污染，且回收溶劑無相變過程，能耗低；⑤兼有萃取和蒸餾的雙重功效，可用于有相物的分離、精制； ⑥同類物質(zhì)如有機(jī)同系物，按沸點(diǎn)升高順序進(jìn)入超臨界相。 本項(xiàng)目 通過采用超臨界 CO2萃取技術(shù)對杉木抽提取熱敏性強(qiáng)、易氧化、常規(guī)溶劑難以提取完全的杉木醇、桉葉醇、杉木烯等，其醫(yī)用杉木抽提物的收率高、純度高，無任何有毒有害溶劑的介入，工藝過程與產(chǎn)品綠色安全。 （ 2）微波輔助動態(tài)逆流提取技術(shù) 動態(tài)逆流提取是在動態(tài)提取的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)代提取技術(shù)和工藝設(shè)備的要求發(fā)展起來的一種新的天然產(chǎn)物提取技術(shù)，它通過多個 (或多段 )提取單元之間物料和溶劑的合理的濃度梯度排列和相應(yīng)的流程配置，結(jié)合物料的粒度、提取單元組數(shù)、提取溫度和提取溶媒用量，循環(huán)組合，對物料進(jìn)行提取的一種新技術(shù) 。 天然產(chǎn)物的 有效成分的分子量一般都比無效成分的分子量小得多，提取時要求有效成分透過細(xì)胞膜滲出，無效成分仍留在細(xì)胞組織中以便除去，提取由濕潤、滲透、解析、溶解、擴(kuò)散和置換等相互關(guān)聯(lián)的過程組成，有效成分的提取過程是物料中的溶質(zhì)由固相傳遞到液相的傳質(zhì)過程。用擴(kuò)散理論解釋，就是溶質(zhì)從高濃度向低濃度滲透的過程，其浸出擴(kuò)散力來源于液態(tài)提取溶劑和固態(tài)物料組織內(nèi)有效成分的濃度差，濃度差越大，其擴(kuò)散傳質(zhì)的動力越大，浸出速度越快，有效成分浸出速率越大。所以，提取過程中，保證物料周圍始終存在最大的濃度差是關(guān)鍵。利用了固液兩相的濃度梯度差，逐 級將物料中有效成分?jǐn)U散至起始濃度相對較低的提取溶液中，達(dá)到最大限度轉(zhuǎn)移天然產(chǎn)物中有效成份的溶解成份的目的。 動態(tài)逆流提取與一般的提取方法相比。具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。 （ A）有效成分得率高。由于提取過程中固液兩相濃度梯度大，從提取開始 8 到結(jié)束，溶液始終不會達(dá)到飽和狀態(tài)． 同時溶劑與物料間存在著相對運(yùn)動，溶劑與物料間界面層更新快。有效成分浸出速率快，有效成分得率和提取效率高。 （ B）能連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)效率高。動態(tài)逆流提取設(shè)備，適于大規(guī)模生產(chǎn)，連續(xù)工作不間斷，產(chǎn)量大，節(jié)約能源，安全可靠。 （ C）應(yīng)用范圍廣。動態(tài)逆流提取作業(yè) 溫度低，一般在 25℃～ 100℃之間可任意選擇．既適于熱穩(wěn)定性好的物料的提取，又適于熱敏性物料的提取；物料在提取器中移動速度可調(diào)，可根據(jù)物料的特性調(diào)節(jié)提取時間，適于不同物料的提取。 （ D）生產(chǎn)成本低。動態(tài)逆流提取出液系數(shù)小，物料與溶劑沿相反的方向運(yùn)動，固液兩相不斷地更新，所需的提取溶劑少，浸出液濃度高，節(jié)省溶劑，同時，節(jié)省后道工序的生產(chǎn)成本。 微波是指波長在 1mm至 1m之間、頻率在 300MHz至 300000MHz之內(nèi)的電磁波，它介于紅外線和無線電波之間。微波萃取的特點(diǎn)可涉及兩個方面：微波輻射能穿透萃取介質(zhì) ,可 到達(dá)物料的內(nèi)部 ,由于吸收微波能，內(nèi)部溫度迅速上升，增大被分離物質(zhì)在介質(zhì)中的溶解度；微波所產(chǎn)生的電磁場加速被萃取部分成分向萃取溶劑界面擴(kuò)散，用水作溶劑時，在微波場下，水分子高速轉(zhuǎn)動成為激發(fā)態(tài)，這是一種高能量不穩(wěn)定狀態(tài)，或者水分子汽化，加強(qiáng)萃取組分的驅(qū)動力；或者水分子本身釋放能量回到基態(tài)，所釋放的能量傳遞給其他物質(zhì)分子，加速其熱運(yùn)動，縮短萃取組分的分子由物料內(nèi)部擴(kuò)散到萃取溶劑界面的時間，從而使萃取速率提高數(shù)倍，同時還降低了萃取溫度，最大限度保證萃取的質(zhì)量。動態(tài)逆流提取技術(shù)是近年來發(fā)展起來的高效提取技術(shù)，它能使物 料與溶劑最大范圍地接觸，且提取溫度、時間、流量的控制性強(qiáng)。微波輔助下的動態(tài)逆流提取系統(tǒng)，是目前最高效的提取技術(shù)之一。 本項(xiàng)目在現(xiàn)有的動態(tài)逆流提取設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加微波輔助裝置，采用乙醇為溶劑，在微波輔助的條件下，可以使醫(yī)用杉木抽提物的提取時間由原來的 4小時，縮短至 ，厚樸酚的提取率由傳統(tǒng)工藝的 70%左右提高到 90%以上，大大降低了提制成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量與效益。 （ 3）納米膜分離技術(shù) 膜分離技術(shù)是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時，實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)。半透膜又稱分離膜或?yàn)V膜，膜壁布滿 小孔，根據(jù)孔徑大小可以分為：微濾膜（ MF）、超濾膜（ UF）、納濾膜（ NF）、反滲透膜（ RO）等，膜分離都采用錯流過濾方式。納米膜分離技術(shù)具有常溫下操作
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