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(文件)
【正文】 脂殘留的膜法去除：選取陶瓷膜與納米膜組合技術(shù)對(duì)洗脫液進(jìn)行樹 11 脂過濾，得到樹脂殘留較低的洗脫液； （ 5）納米膜分離：選取 4000D 和 6000D 分子量的納米膜處理厚樸總酚，在綠色、溫和的條件下使醫(yī)用杉木抽提物得到高效分離，得到含有較高純度的杉木醇、桉葉醇、 杉木烯的杉木抽提物。 杉 原 料料 料料 超臨界萃取 混合 液 萃取液 混洗 液 微波 動(dòng)態(tài)逆流提取 大孔樹脂 分離純化 去除殘留樹脂 洗脫液 納米 分離 高純 杉木抽提 物物 洗 脫 12 傳統(tǒng)的杉木抽提物的純化工藝主要是采用反復(fù)硅膠柱層析及色譜柱層析，目前有針對(duì)杉木抽提物中有效組分的提取采用高速逆流色譜分離工藝，但是這些工藝存在工藝繁瑣，純度難以達(dá)到 90%等缺點(diǎn)。 本項(xiàng)目首次根據(jù)納米膜的分子篩效應(yīng)，采用 4000D 和 6000D 分子量的納米膜處理厚樸總酚，在綠色、溫和的條件下使醫(yī)用杉木抽提物得到高效分離，為醫(yī)用杉木抽提物的制備純度大于 95%突破了技術(shù)瓶頸。 超臨界流體具有和液體相近的密度，其粘度與氣體相近，擴(kuò)散系數(shù)為液體10100 倍，因此對(duì)許多物質(zhì)有較好的滲透性和較強(qiáng)的溶解能力。該技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相比，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。而這些溶劑又是易揮發(fā)的有機(jī)溶劑和有毒溶劑，工藝會(huì)產(chǎn)生一定的污染，不利于環(huán)保。再利用特種改性的大孔樹脂結(jié)合乙醇梯度洗脫分離杉木抽提物，充分利用特種改性樹脂選擇性好和易再生使用的特點(diǎn)，分離出杉木抽提物中杉木醇、桉葉醇、杉木烯與其它成分的選擇性分離，并可避免傳統(tǒng)硅膠層析分離工藝中易揮發(fā)有機(jī)溶劑和有毒溶劑的應(yīng)用。動(dòng)態(tài)逆流提取工藝主要包括：罐式提取工藝、螺旋筒式提取工藝和 U型槽式提取工藝。 本項(xiàng)目是基于國內(nèi)外 杉木抽提物 的分離提取現(xiàn)狀，結(jié)合先進(jìn)的 現(xiàn)代植物活性成分分離純化方法，由公司研發(fā)中心經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)研究開發(fā)出的新工藝，經(jīng)過 12kg 級(jí)實(shí)驗(yàn)規(guī)模的測試運(yùn)行，技術(shù)路線可行，工藝參數(shù)穩(wěn)定，所得單體純度高，具備工業(yè)化放大到 500kg 級(jí)以上的條件。 本項(xiàng)目集成超臨界萃取、微波輔助的動(dòng)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，構(gòu)建醫(yī)用杉木抽提物的綠色高效提制新技術(shù)，只采用水、乙醇和 CO2為溶劑，實(shí)現(xiàn)醫(yī)用杉木抽提物的高效提取分離，在工業(yè)化水平上開發(fā)醫(yī)用杉木抽提物高端產(chǎn)品。主要任務(wù)是：面向生物質(zhì)資源開展高效利用研究以及可循環(huán)節(jié)約型制造技術(shù)研究，在木材科學(xué)與技術(shù)方面開展應(yīng)用基礎(chǔ)與高新技術(shù)研究，著重解決林業(yè)產(chǎn)業(yè)建設(shè)中重大 16 關(guān)鍵性技術(shù)問題和基礎(chǔ)科學(xué)問題，為林產(chǎn)工業(yè)服務(wù)。 本項(xiàng)目知識(shí)產(chǎn)權(quán)由 **省 *****有限責(zé)任公司和 ***大學(xué)共享。 （ 4）依托本項(xiàng)目的成功實(shí)施，在全國林業(yè)加工企業(yè)實(shí)施示范推廣，可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值約 460 億元，增加效益 270 億元。 （ 1） 國際醫(yī)藥市場現(xiàn)狀 隨著我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)逐步走向國際，中藥產(chǎn)品國際市場也在擴(kuò)大。保守估計(jì)全球的中草藥市場在 20xx 年突破 4200 億美元， 20xx 年產(chǎn)值突破 500 億美元，由此可見，其市場前景廣闊。國內(nèi)植提企業(yè)數(shù)量雖然為數(shù)不少，但有規(guī)模、在國際市場上有影響力的僅有幾家，多數(shù)為中國醫(yī)藥保健品進(jìn)出口商會(huì)植物提取物分會(huì)的理事或會(huì)員單位，集中分布在幾個(gè)資源較豐富的省區(qū)。 項(xiàng)目完成后可以帶動(dòng)杉木精深加工業(yè)得到快速發(fā)展，有利于增加農(nóng)民收入，并形成產(chǎn)業(yè)鏈，同時(shí)該項(xiàng)目對(duì)于推動(dòng)我國林業(yè)產(chǎn)品精深加工業(yè)方面將起到一個(gè)良好的示范帶 動(dòng)作用，社會(huì)效益特別明顯。 本項(xiàng)目的實(shí)施模式是以企業(yè)為核心，以科研單位為技術(shù)創(chuàng)新主體，采取產(chǎn) 、學(xué)、研的合作方式，聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，解決關(guān)鍵技術(shù)難題，同時(shí)加強(qiáng)人才培養(yǎng)，通過邊研究、邊生產(chǎn)、邊輻射示范的方式，促進(jìn)科技成果向工業(yè)化利用的快速轉(zhuǎn)化。 六、進(jìn)度安排 （ 1）技術(shù)攻關(guān)： 20xx 年 6 月至 20xx 年 12 月，確定項(xiàng)目中試參數(shù)確定，優(yōu)化的試驗(yàn)分離提取工藝確定并完成全部固定資產(chǎn)安裝調(diào)試工作及新進(jìn)員工的招聘 和培訓(xùn) ； （ 2）生產(chǎn)準(zhǔn)備： 20xx 年 1 月至 20xx 年 6 月，實(shí)現(xiàn)小規(guī)模生產(chǎn)；完善生產(chǎn)周期和成本核算，考查產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，建立杉木抽提物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； （ 3）市場開拓： 20xx 年 7 月至 20xx 年 12 月 產(chǎn)品開發(fā)后的整個(gè)生產(chǎn)期， 19 利用本公司與國內(nèi)商家的良好合作關(guān)系，加速本產(chǎn)品的市場化進(jìn)程 （ 4）批量生產(chǎn)： 20xx 年 1 月至 20xx 年 6 月，進(jìn)一步完善提取分離工藝，并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)；完成項(xiàng)目驗(yàn)收。 *****有限責(zé)任公司：主要負(fù)責(zé)項(xiàng)目統(tǒng)籌，示范線建設(shè)。 課題 組 緊緊圍繞專題研究目標(biāo)和內(nèi)容，制定周密研究計(jì)劃和技術(shù)路線，對(duì)研究任務(wù)進(jìn)行科學(xué)分解。我國人口眾多，基數(shù)巨大，現(xiàn)階段杉木抽提物需求才剛剛啟動(dòng)，根據(jù)歷史估計(jì)，之后每年的需求以 20%的速度增長，到 20xx 年國內(nèi)的杉木抽提物需求量將達(dá)到 518 噸，市場容量和潛在消費(fèi)者規(guī)模十分巨大。 （ 2） 國內(nèi)市場現(xiàn)狀 我國植物提取物總體上還是一個(gè)新興行業(yè)。而我國為中藥的發(fā)源地，中藥的出口額僅為 4億多美元，約占 1％，市場潛力巨大?？梢杂糜谄つw保養(yǎng)、排毒養(yǎng)顏；治療關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕痛、生殖泌尿系統(tǒng)炎癥；作用于神經(jīng)系統(tǒng)，緩解精神緊張等功能。 （ 2）申請國家發(fā)明專利 13項(xiàng)。 該學(xué)科先后投資 3000 多萬元建設(shè)的木材解剖、木材物理學(xué)、木材化學(xué)、膠黏劑合成、人造板制備、竹材加工、木材改性、固體廢棄物二次利用、農(nóng)業(yè)剩余物資源化利用、木材干燥、家具涂飾、涂料等 38 個(gè)實(shí)驗(yàn)室， 中南地區(qū)木材工業(yè)學(xué)會(huì)掛靠在該 校木材科學(xué)與技術(shù)學(xué)科門下，該學(xué)會(huì)每年舉行一次由科研院所和數(shù)十家企業(yè)參加的學(xué)術(shù)研討會(huì)。 本項(xiàng)目技術(shù)主要來源 ***大學(xué) ***博士，屬于原始創(chuàng)新。 工藝對(duì)新成分和技術(shù)組合路線進(jìn)行持續(xù)創(chuàng)新：作為 杉木抽提物的 提取﹑分離﹑純化的技術(shù)本身，本項(xiàng)目所采納的技術(shù) 組合在目前應(yīng)屬頂級(jí)水平，但它還存在三個(gè)方面的深入發(fā)展和創(chuàng)新空間：其一，各項(xiàng)技術(shù)本身在設(shè)計(jì)原理上有新的重大突破而帶來相應(yīng)設(shè)備的更新?lián)Q代；其二，通過進(jìn)一步的應(yīng)用開發(fā)研究，就本項(xiàng)目涉及的提取﹑分離﹑純化技術(shù)中（尤其是超臨界 CO2 萃取﹑大孔吸附樹脂分離﹑微波輔助動(dòng)態(tài)逆流色譜、吸附樹脂柱色譜分離和納米膜的分離）的相應(yīng)溶劑﹑填料系統(tǒng)做更優(yōu)化的組合，以獲得更高的效率或更高的純度；其三，就 杉木抽提物含有的活性成分的提取﹑分離﹑純化的成套技術(shù)研究，利用同一套設(shè)備開發(fā)出更多的后續(xù)產(chǎn)品，為本項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。 本項(xiàng)目采用微波協(xié)同提取工藝，通過結(jié)合微波在提取中的機(jī)理與優(yōu)勢，更大限度地提高提取得率。 自主設(shè)計(jì)了一種微波輔助動(dòng)態(tài)逆流提取工藝，通過增加微波輔助裝置，
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