最新大孔树脂提纯金银花中绿原酸的研究可行性报告.docx
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最新大孔树脂提纯金银花中绿原酸的研究可行性报告
大孔树脂提纯金银花中绿原酸的研究
可行性报告
一、选题的必要性
1、项目所处技术领域产业政策
本项目符合国家产业发展政策和我省的中药现代及农业发展规划，所支持产业符合江西省委、省政府在山上再创一个江西的发展思路。
金银花栽培可以充分利用我省丘陵地区荒坡发展特色经济，提高农民收入。
项目所处技术领域为天然产物提取与分离，天然产物提取与分离是国家重点支持和研究开发项目，也是农业调整产业结构，实现经济作物（中药材）高效益的技术支撑。
对推进中药材一体化进程，延长中药产业链，改造传统产业及生产工艺，发展农业优势，将发挥重要作用。
同时，市场上应用的金银花注射液也是疗效确切应用广泛的中草药注射液，但是该产品一直存在着颜色较深，注射时疼痛，有时还有溶血反应等问题。
其原因是金银花提取物中色素等杂质较多，绿原酸纯度较低。
再者，绿原酸应用到化妆品中，对纯度要求更高。
本项目研究就是要提纯金银花中的绿原酸，提高金银花中绿原酸得率，实现更好经济效益和社会效益。
项目实施目的也是围绕着高纯度绿原酸提纯工艺开展研究工作，高纯绿原酸的开发大大提高绿原酸产品的用药安全和拓展其应用领域.因此,本项目所处技术领域的产业属于国家重点扶持产业.
2、项目所处技术领域技术发展现状
金银花又称双花、银花，它是忍冬科植物忍冬LonicerajaponicaThunb.红腺忍冬LonicerahypoglaucaMiq.山银花LoniceraconfuseaDc.毛花柱忍冬LonicareadasystylaRehd.的干燥花雷，是我省地道的中药材品种之一。
其主要有效成分为绿原酸、异绿原酸。
它们是奎宁酸（Quinicacid）和咖啡酸（Coffeicaid）的酯，绿原酸分子量为354.3，溶点208C,易溶于水、醇、丙酮等溶剂。
绿原酸药用历史悠久，具有抗菌、抗病毒、保肝利胆之功效。
金银花中提取绿原酸研究报道比较多，主要方法有水石灰乳法、石硫法、水提醇混法、乙酸乙酯提取法、稀酸提取、单相水提取法等。
这些方法单一使用，绿原酸总收率仅此－２％纯度在４０％以下，一般在２０－３０％之间。
近几年来，新技术应用了纤维素酶、果胶酶，提取率得到很大提高，特别在预处理金银花中采用超声波技术，加上膜分离技术和超滤技术应用，使用绿原酸总收率稳定３％左右，纯度达到４０％以上，绿原酸质量分数３５－５０％之间。
但是，这些方法都没有完全解决绿原酸产品的杂质问题，如色素、单宁、多糖等。
为此，我们提出用大孔树脂进行提纯绿原酸，满足国内外市场对高纯度（＞９０％）绿原酸需求。
国内，众多学者和单位均在开展金银花中提取绿原酸新工艺的研究，例如，中国农业大学、中国药科大学、中南大学、广西大学等，研究重点是如何解决绿原酸纯度与绿原酸质量分数的关系。
通常情况，绿原酸纯度提高，会降低绿原酸质量分数，而绿原酸的质量分数降低，可以相应提高绿原酸的纯度。
国外，日本对绿原酸研究报道比较多，绿原酸纯度在９５％以上，且在绿原酸应用方面有很深的研究，例如绿原酸在促进体内脂肪分解的产品就在美国申请了专利。
其它国家针对金银花中提取绿原酸的研究报道比较少，但类似植物提取有机酸比较多。
本研究是在总结前人的工作和本课题组小试研究的基础上，采用正交设计进行优化工艺参数，着力在双酶水解、醇溶剂选择上进行创新，提高金银花中绿原酸的提取率，使绿原酸的总得率３％以上。
再者，目前金银花中提取的绿原酸纯度在２０－４０％之间，而随着用药安全，以及绿原酸应用范围的不断扩大，如在化妆品中应用，市场对高纯度的绿原酸需求量越来越大。
因此，本研究在实现高提取率的同时，采用膜分离技术分离多糖类化合物，再用大孔树脂（例如Ｄ１０１）在一定ＰＨ值条件下，对绿原酸不具有吸附能力，而对绿原酸粗品中的色素，单宁等有很强吸附功能特性，创新性应用大孔树脂提纯绿原酸，使绿原酸纯度达到９５％以上。
主要技术原理：
①根据金银花的水、醇提取物的特性，提取物中含有大量的果胶、蛋白质等大分子物质。
采用酶解原理降低果胶含量，同时配合加热工序使蛋白质等变性，再进行粗滤。
②根据绿原酸的化学特性，拟采用水醇混合提取法。
③膜分离技术分离多糖类化合物，再根据大孔树脂吸附原理，调节母液ＰＨ值，以及吸附过程中的动态因子（吸附及解吸速度）和静态因子（温度、母液及溶济浓度），优化工艺参数。
④各阶段实验均根据正交设计原理进行，优化出最佳工艺参数。
综上所述，本研究充分吸收现有科研成果基础上，采用超波对粉碎的金银花干花蕾进行预处理，加入适量的纤维素酶、果胶酶进行水提，粗滤后再加溶剂（醇、乙酸乙酯类）进行复提，回收溶剂后调整ＰＨ值，即为金银花提取母液。
采用膜分离和超滤技术相结合，除去多糖、变性蛋白、果胶等杂质，再使大孔树脂吸附色素等非极性或弱极性杂质，达到纯化绿原酸的目的。
本项目组经过近一年的研究，小试成果中绿原酸纯度＞９０％，达到了国内领先水平。
３、项目技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用
项目预期达到的技术先进性目标为国内领先水平。
提供小试基础上的扩大试验化的工艺参数，可指导中试生产性试验，为高纯度（＞９５％）绿原酸产业提供技术支撑。
本项目实施对推进中药材一体化进程，延长中药产业链，改造传统产业及生产工艺，发展农业优势，将发挥重要作用。
同时，项目实施目的是围绕着高纯度绿原酸提纯工艺开展研究工作，高纯绿原酸的开发大大提高绿原酸产品的用药安全和拓展其应用领域。
再者，本项目的实施为以花果茎叶为原料提取分离有机酸（例如林次果中提取分离果酸）提供非常有参考价值技术路线和工艺参数。
４、项目目前进展情况
到目前为止，项目组已经进行了大量前期研究工作，就绿原酸纯度化也进了小试研究，小试产品绿原酸纯度达到＞９０％以上。
初步筛选了各工序中的技术参数，确定了工艺路线（见后述内容）。
二、技术方案论述
１、项目技术关键点或创新点论述，项目完成时达到的技术水平
主要技术关键：
Ａ、金银花提取工艺中提取方法的选择及组。
Ｂ、酶解工艺中酶促反应条件的选择。
Ｃ、膜材料选择及截留分子量的定性、定量。
Ｄ、大孔树脂选择及静态因子和动态因子优化。
Ｅ、不同工序阶段正交设计因素选择及技术组合。
主要创新点：
Ａ、不同工序阶段采用正交设计原理进行优化工艺参数。
Ｂ、采用双酶组合水解工艺，保证了金银花提取物中绿原酸的总得率大于３％，提取率不低于９５％。
Ｃ、选择超滤膜分离技术，根据分子量的差异能有效除去多糖类化合物和鞣质类物质，为生产高纯度（≥９５％）绿原酸提供了保证。
Ｄ、采用大孔树脂吸附原理，有效分离非极性（弱极性）色素类化合物，确保实现高纯度绿原酸的目的。
项目完成时达到的技术水平：
Ａ、项目完成时达到的技术水平为国内领先水平。
提供小试基础上的扩大试验优化的工艺参数，可指导中试生产性试验，为高纯度（＞９５％）绿原酸产业提供技术支撑。
Ｂ、金银花中绿原酸总得率≥３％，提取率达到９５％以上。
Ｃ、提供１０００g纯度为９５％的绿原酸产品。
Ｄ、各种技术资料齐全，并制定金银花中提取绿原酸生产标准，以及提取过程中跟踪检测绿原酸的分析方法。
２、项目技术方案论述
生产技术研究：
Ａ、金银花预处理：
粉碎金银花干品，采用超声波技术进行预处理。
Ｂ、金银花中绿原酸酶法提取新工艺的研究：
将经超声波技术处理的金银花，在溶剂（乙醇、乙酸乙酯等）回流前，用纤维素酶（上海丽珠东风生物有限公司生产）和果胶酶（德国Ｅ.Merck公司生产）进行分别或联合处理，探索酶用量、处理时间、处理温度及酶的联合后对金银花提取绿原酸得率的影响。
Ｃ、超滤膜截留多糖类化合物纯化绿原酸的研究：
拟 采 用２００００膜和平共７００００膜分离金银花提取物中的多糖类化合物和鞣质类。
Ｄ、大孔树脂提纯绿原酸的研究：
对含绿原酸纯度较高的金银花母液，采用大孔树脂再提线，目的除去色素类水溶性杂质。
目前选定的大孔树脂为Ｄ１０１型（天津农药总厂生产）。
研究过程中将采用正交设计原理，对大孔树脂吸附过程中的静态因子（ＰＨ值、温度、母液浓度）和动态因子（吸附速度）等因影因素进行研究，优化工艺参数。
Ｆ、金银花提取绿原酸过程中绿原酸跟踪检验方法研究。
工艺流程：
金银花干蕾
粉碎
超声波预处理
水提
溶剂回流
溶剂萃取
粗滤
双酶水解
残渣
超滤
20000——70000膜分离
大孔树脂吸附除杂
多糖化合物色类化合物
成品
冷冻干燥（或喷雾干燥）
真空浓缩
主要技术参数:
A、超声波预处理：
采用KQ-600B型超声波清洗处理30min。
B、水提：
金银花干蕾预处理品与水的比例为1∶6，采用边疆式动态提取方法，提取次数3-4次，提取周期耗时4-5小时。
C、双酶水解：
本项目实施前期工作证明，双酶联合水解不影响绿原酸的得率。
因此，酶解工艺中不需要分开进行单酸水解，即节约时间，又节能了能源。
双酶水解温度40-50℃，PH值6.5-7.0，酶解时间、酶制剂组合比例及用量，以及母液浓度等工艺参数需采用正交设计方法进一步优化。
D、溶剂萃取：
初步拟用70%乙醇溶液和30-40%乙酸乙酯溶液进行萃取，经粗滤除去沉淀物（蛋白质类化合物）。
溶剂萃取充分利用溶剂回流工艺。
萃取温度和时间需进一步研究。
E、膜分离技术：
采用20000膜和70000膜进分离处理，目的去除多糖类化合物。
前期工作说明，20000膜除多糖效果好，70000膜除鞣质效果好。
F、大孔树脂吸附处理：
通过前序工艺，绿原酸纯度可达到80-85%，要达到高纯度（≥95％）绿原酸产品，大孔树脂吸附除杂（色素类化合物）处理十分必要。
我们在前期实验工作中采用D101大孔树脂，对色素类化合物有很强吸附能力。
实验证明，大孔树脂可以提纯绿原酸，绿原酸纯度达到95%以上。
但是，影响大孔树脂吸附除杂效果的因素很多，也是本项目拟解决的重点内容。
因此，本项目组将采用正交设计原理，对影响大孔树脂提纯绿原酸的静态因子（温度、PH值、母液浓度、吸附柱直径与柱高等）和动态因子（吸附速度等）技术参数进行实验研究。
3、项目技术质量指标
A、绿原酸含量≥95％
B、金银花中提绿原酸总得率≥3％
C、提取率达到95%以上
D、质量指标
项目
国际标准
本项目标准
含量
20-90%
≥95％
干燥失重
≤5%
≤3.5%
辅料
无
无
铅
≤5.0mg/kg
≤5.0mg/kg
砷
≤2.0mg/kg
≤2.0mg/kg
重金属总量
≤20mg/kg
≤20mg/kg
细菌总数
≤1000个/g
≤300个/kg
酵母菌和霉菌
≤100个/kg
≤30个/g
大肠杆菌
阴性
阴性
沙门氏菌
阴性
阴性
六六六
【答案】D≤0.1mg/kg
max1=a≤0.1mg/kg
2.在数据表结构设计时，字段宽度的总计数目比?
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之和大1，这是因为系统保留了1个字节的宽度记用于?
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。
DDT
6）使用SQL命令查询表stud1.dbf中的总成绩前三名的学生的信息，可使用命令___________。
≤0.1mg/kg
≤0.1mg/kg
C.临时性关联D.永久性关联和临时性关联
A.对视图的使用与表一样，也可以进行插入、查询、删除、修改操作
20.自由表的扩展名是_____。
4、分阶段描述项目执行过程中各阶段目标
B.“一方”表的主索引，“多方”表的普通索引或候选索引时间安排
ENDFOR主要内容、目标
A、建立连接B、发出请求信息C、发出响应信息D、传输数据2006年7月-2006年9月
资料查阅，前期实验、项目申报
2006年10月-2006年12月
进一步完善资料，优选绿原酸分析法
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