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-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 有效成分的分子量一般都比無(wú)效成分的分子量小得多，提取時(shí)要求有效成分透過(guò)細(xì)胞膜滲出，無(wú)效成分仍留在細(xì)胞組織中以便除去，提取由濕潤(rùn)、滲透、解析、溶解、擴(kuò)散和置換等相互關(guān)聯(lián)的過(guò)程組成，有效成分的提取過(guò)程是物料中的溶質(zhì)由固相傳遞到液相的傳質(zhì)過(guò)程。 動(dòng)態(tài)逆流提取與一般的提取方法相比。有效成分浸出速率快，有效成分得率和提取效率高。動(dòng)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(dòng)速度可調(diào)，可根據(jù)物料的特性調(diào)節(jié)提取時(shí)間，適于不同物料的提取。微波萃取的特點(diǎn)可涉及兩個(gè)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(chǎng)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(shí)，在微波場(chǎng)下，水分子高速轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)，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(shí)間，從而使萃取速率提高數(shù)倍，同時(shí)還降低了萃取溫度，最大限度保證萃取的質(zhì)量。 （ 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(guò)半透膜時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)。在氣體分離過(guò)程中，要真正實(shí)現(xiàn)分子篩分，則要求分子篩膜內(nèi)只有晶內(nèi)孔，而無(wú)任何晶間孔，其中包括堆積孔、針孔以及裂缺，為了盡量接近分子篩分，首先必須制得連續(xù)的膜，這就可能使晶粒重復(fù)堆積，且有可能 長(zhǎng)到載體孔內(nèi)部，使膜層變厚，氣體通過(guò)膜層的阻力加大，滲透量大幅度下降。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。 本項(xiàng)目采用專一性的大孔樹(shù)脂為分離介質(zhì)，以不同濃度的乙醇分部洗脫，工藝過(guò)程綠色安全、易于控制，使得醫(yī)用杉木抽提物 實(shí)現(xiàn)有效分離與純化，產(chǎn)品純度高，且組成比例可以通過(guò)乙醇洗脫濃度加以調(diào)控。此外，項(xiàng)目產(chǎn)品已經(jīng)成功在諸多企業(yè)中使用，其使用報(bào)告表明，項(xiàng)目產(chǎn)品純度高，各類技術(shù)指標(biāo)達(dá)到企業(yè)試用需求。 本項(xiàng)目的技術(shù)路線如下： 圖 （ 四 ）項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)： 首次將納米膜分離技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)用杉木抽提物的分離技術(shù)中，根據(jù)納米膜的分子篩效應(yīng)，在綠色、溫和的條件下使醫(yī)用杉木抽提物得到高效分離，突破了醫(yī)用杉木抽提物的制備純度難大于 95%的技術(shù)瓶頸。經(jīng)過(guò)柱色譜粗分離的醫(yī)用杉木抽提物得到相對(duì)分離，但是離單體制備的要求還有距離。 自主設(shè)計(jì)了一種超臨界 CO2 萃取杉木提取物的技術(shù)，在保證產(chǎn)品的生化性能的同時(shí)，提高產(chǎn)品的收率和純度。 SFE 技術(shù)的原理是控制超臨界流體在高于臨界溫度和臨界壓力的條件下，從目標(biāo)物中萃取成分，當(dāng)恢復(fù)到常壓和常溫時(shí)，溶解在超臨界流體中的成分立即與氣態(tài)的超臨界流體分開(kāi)。萃取裝置圖如下： 圖 超臨界 CO2從杉木中萃取杉木抽提物的萃取率比溶劑萃取法的萃取率要高，而且其工藝操作簡(jiǎn)單，只需控制壓力和溫度等主要參數(shù)，單機(jī)即可實(shí)現(xiàn)萃取和分離操作，不需要有機(jī)溶劑回收等繁瑣的中間環(huán)節(jié)；臨界溫度低，對(duì)熱敏性及易氧化組分具有良好的保護(hù)作用，可以很好的保持萃取物的天然有效成分及其活性；溶劑（二氧化碳）無(wú)毒無(wú)害，不會(huì)造成被萃取物污染，它解決了有機(jī)萃取方法中溶劑殘留的問(wèn)題，另外，二氧化碳價(jià)廉易得，并可循環(huán)使用，生產(chǎn)成本低， 經(jīng)濟(jì)效益顯著。 本項(xiàng)目技術(shù)使用樹(shù)脂法取代傳統(tǒng)的硅膠柱層析工藝。本項(xiàng)目采用專一性的大孔樹(shù)脂為分離介質(zhì)，以不同濃度的乙醇分部洗脫，工藝 過(guò)程綠色安全、易于控制，使得醫(yī)用杉木抽提物實(shí)現(xiàn)有效分離與純化，產(chǎn)品純度高，且組成比例可以通過(guò)乙醇洗脫濃度加以調(diào)控。傳統(tǒng)的立體提取罐式提取工藝，由于裝備本身的缺陷，受 熱不均勻，難于攪拌，杉木中的功能成分必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)的高溫提取，才可能提供收率，極大地影響了產(chǎn)品的純度和提制成本。 15 本創(chuàng)新工藝實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與國(guó)際天然藥物研究﹑開(kāi)發(fā)同步，醫(yī)用杉木抽提物是根據(jù)美國(guó)﹑日本等藥物研究中心與公司需求而開(kāi)發(fā)，前期藥理研究與藥效篩選﹑臨床試驗(yàn)均由我中心提供樣品，實(shí)現(xiàn)了與國(guó)際一流研究領(lǐng)域及貿(mào)易前沿的接軌。 （五） 項(xiàng)目的技術(shù)來(lái)源，合作單位情況，知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬情況。主要研究領(lǐng)域有：木材學(xué)、木材功能性改良、生物質(zhì)復(fù)合材料、固體廢棄物循環(huán)利用、竹 材加工與利用、木材工業(yè)用膠粘劑、農(nóng)業(yè)剩余物資源化利用、木材干燥、木材化學(xué)、木基裝飾材料與家具裝飾材料、機(jī)電一體化工程、木材工業(yè)市場(chǎng)與政策研究等。 （六） 項(xiàng)目實(shí)施各階段及項(xiàng)目完成后預(yù)期取得的主要技術(shù)成果 （ 1）建立 技術(shù)示范 線 1 條，實(shí)現(xiàn)年 產(chǎn)值 4800 萬(wàn)元，創(chuàng)利稅約 1200萬(wàn)元。 四、市場(chǎng)與效益分析 ： 醫(yī)用杉木抽提 物其主要成分有杉木醇、桉葉醇、杉木烯等，對(duì)人體具有重要的生理活性作用，具有殺菌，收斂，催情，利尿，祛痰，鎮(zhèn)定，循環(huán)系統(tǒng)的滋補(bǔ)劑等功能。國(guó)際市場(chǎng)上 ,每年由藥用植物制成的天然保健食品、化 妝品的成交額高達(dá) 500 多億美元。 在未來(lái)的幾年里，醫(yī)用杉木抽提物在美國(guó)、韓國(guó)和日本等國(guó)家的市場(chǎng)巨大，含量的提取物（ 8%20%）市場(chǎng)容量約為 50 噸，高含量醫(yī)用杉木抽提物市場(chǎng)需求約為 1000 噸，并均以 20%的速度增長(zhǎng)。 國(guó)內(nèi)杉木抽提物的一個(gè)最大的缺陷就是產(chǎn)品純度不夠高，質(zhì)量不太穩(wěn)定，我公司新技術(shù)研發(fā)的醫(yī)用杉木抽提物，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)現(xiàn)有杉木抽提物生產(chǎn) 技術(shù)的不足，產(chǎn)品純度為 98%以上，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，具有十分明顯的競(jìng)爭(zhēng)力。 五、組織實(shí)施及保障措施 為確保本項(xiàng)目的順利完成，在科技 部門(mén)的領(lǐng)導(dǎo)下，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對(duì)主管部門(mén)負(fù)責(zé)，整合課題組研究力量，組織多層次人才梯隊(duì)，確保項(xiàng)目的順利 實(shí)施，并用法律手段保障項(xiàng)目按時(shí)并高質(zhì)量地完成，管理好科研經(jīng)費(fèi)。同時(shí)在信息、技術(shù)、資金、設(shè)備和人才等方面積極開(kāi)展國(guó)際合作，加速研究進(jìn)程并提高研究水平。 七、經(jīng)費(fèi) ： 單位：萬(wàn)元 計(jì)劃投 資總額 3200 萬(wàn)元 已完成 投 資 1262 萬(wàn)元 其中： 自籌 1263 萬(wàn)元 計(jì)劃新 增投資 1938 萬(wàn)元 其中：自籌 1138 萬(wàn)元， 銀行貸款 800 萬(wàn)元 申請(qǐng)科 技經(jīng)費(fèi) 50萬(wàn)元 其中：撥款 50萬(wàn)元 單位：萬(wàn)元 支出項(xiàng)目 科技撥款支出預(yù)算金額 新技術(shù)、新品種引進(jìn)費(fèi) 12 項(xiàng)目合作經(jīng)費(fèi) 10 技術(shù)示范應(yīng)用費(fèi) 8 設(shè)備設(shè)施費(fèi) 18 其他 2 合 計(jì) 50 注：上述支出項(xiàng)目需按國(guó)家科技三項(xiàng)費(fèi)管理辦法中的支出規(guī)定進(jìn)行預(yù)算 申請(qǐng)科 技經(jīng)費(fèi) 50萬(wàn)元 其中：撥款 50萬(wàn)元
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