曼地亚红豆杉质量评价及提取新工艺新剂型的研究与开发可行性报告.docx
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曼地亚红豆杉质量评价及提取新工艺新剂型的研究与开发可行性报告
辽宁省工程技术研究中心计划项目
申报书
项目名称：
曼地亚红豆杉质量评价及提取新工艺、新剂型的研究与开发
技术领域：
生物与医药
项目负责人：
李为理
依托单位：
辽宁华源本溪三药有限公司
中心名称：
国家中成药工程技术研究中心
负责人：
李为理
通讯地址：
辽宁本溪经济技术开发区医药园区
邮政编码：
117004电子邮箱：
Nerc.bx@
联系电话：
0414-5859365传真：
0414-5859364
主管部门：
辽宁省科技厅
申报日期：
2005年2月25日
辽宁省科学技术厅
辽宁省财政厅
1．信息表【1.1单位基本情况】
单位名称
辽宁华源本溪三药有限公司
主管单位
上海华源制药股份有限公司
通讯地址
辽宁省本溪经济技术开发区医药园区
邮编
117004
法人代表
情况
姓名
性别
出生年月
最高学历
电话
法人代码
丁公才
男
1962年3月
0414*******
73230553-9
联系人
李为理
电话
0414*******
E-mail
nerc.bx@
开户银行
农业银行石桥子营业所
账号
414201040003299
单位特性
01（请将下列符合单位情况的代码填入空格内，最多填三项）
01.企业02.高等院校03.科研机构
03（企业注册登记属性，请将下列符合企业情况的代码填入空格内）01.国有企业02.集体企业03.有限责任公司
04.股份有限公司05.私营企业06.港澳台商投资企业07.外商投资企业99.其他企业
注册资本
15000万元
成立时间
2001年9月
职工总数
736人
其中：
本科学历以上人员
34人
其中：
工程技术人员
120人
上年度资金总收入
8055万元
上年度支出总额
万元
其中：
科技收入总额
371万元
其中：
科技支出总额
288万元
科
技
收
入
来
源
从销售额中提取
204万元
科
技
支
出
方
向
科研开发
64万元
政府资助
省财政
110万元
仪器设备
123万元
其它
7万元
技术开发
20万元
试验测试
25万元
横向合作
30万元
人才培养
4万元
其他
万元
其他
72万元
上年末资产总额
25991万元
上年度利税总额
2239万元
高新技术成果产品及工程化技术成果产品
获奖、应用情况
1．气滞胃痛等7个无糖颗粒
已产业化
2、中药防潮包衣微丸新剂型
已应用于4个中药新剂型改造，并已申报国家SFDA审批
3、模拟移动床分离技术
成果已鉴定
4．西洋参农残净化技术
省级科学技术成果二等奖
5、曼地亚红豆杉的繁育与栽培
已成功应用于曼地亚红豆杉种植基地
1．信息表【1.2工程技术研究中心的基本情况】
中心名称
国家中成药工程技术研究中心
批建时间
1994年5月
通信地址
辽宁省本溪经济技术开发区医药园区
联系人
周雪梅
联系电话
0414*******
E_mail
Nerc.bx@
组建方式
02
01.独立组建
02.联合组建
机构
性质
01
01.独立法人
02.非独立法人
组建单位
1.上海华源制药股份有限公司
2.辽宁华源本溪三药有限公司
3.沈阳药科大学
技术领域
0201.电子与信息02.生物与医药03.先进制造技术04.新材料05.资源环境06.新能源与节能07.农业08.医疗卫生09.社会事业00.其他
主要
研究
方向
1、中药提取纯化分离研究；
2、中药新剂型、新产品、新技术研究；
3、中药精制小复方筛选技术平台；4、中药质量标准研究及有害物质的痕量分析。
工程中心面积（平方米）
设备总值（万元）
十万元以上台件数
3538
712
35
中心人才情况
职工总数
48人
科研人员总数
42人
平均
年龄
其中
院士
人
其中
高级职称
11人
30
博士以上
4人
中级职称
4人
硕士学位
2人
初级职称
17人
学士学位
24人
管理人员数
6人
大专学历
7人
技术工人
4人
负
责
人
简
况
姓名
李为理
出生年月
1952年12月
专业
药学
职务
常务副主任
职称
正高级
最后学位
学士
主要业绩:
1975年毕业于沈阳药科大学，后又于1979年至1980年在沈阳药科大学进修。
1975至1991年从事药检监督、管理、科研工作，鉴定了数十起重大假劣药案；主持多项国家、部、省级中药制剂、中药材质量标准的研究工作；创造性开展了中药监督管理工作，积极地促进了本溪中药事业的发展。
1991年至1995年在本溪医药联合总公司负责医药行业技术质量管理及科技开发工作，先后组织了十几项国家、省重点项目的立项与实施工作。
1995至1998年任本溪制药有限公司技术副总经理。
主持完成了国家级项目——阿维菌素系列产品的研制和开发；主持研制开发了2项国家级三类新药，其中一项列入国家中医急症必备药。
1999年任国家中成药工程技术研究中心主任兼辽宁华源本溪三药有限公司总工程师。
主持开展了数十项中药先进工程技术的攻关及质量标准化研究，在中药制剂，中药栽培，中药提取分离纯化，中药农残、重金属净化，中药质量标准研究等领域取得科研成果十几项，获得省科技进步奖三项，主持完成省部级以上科研课题七项。
创建了中药固体制剂技术平台；中药小复方筛选技术平台；中药指纹图谱技术平台；中药重金属检测技术平台等。
多次出任国家科技部相关项目评审委员。
2．项目情况表【2.1项目的基本情况】
申报概要
项目名称
曼地亚红豆杉质量评价及提取新工艺、新剂型的研究与开发
计划类别
科研项目的研发
申报类型
√新申报类□需接转类
申报日期
2005年2月25日
总预算
499万元
申请经费
260万元
自筹匹配
经费
239万元
预期起止时间
自2004年10月日至2006年12月日
项目
内容摘要
红豆杉是濒临灭绝天然珍稀植物，其含有的紫杉醇，是世界公认的广谱抗癌药物。
红豆杉品种有11个，但只有曼地亚红豆杉适合培育。
2002年我公司投入巨资建立了曼地亚红豆杉种植基地，国药中心初步做了紫杉提取及质量评价工作，为了适应抗癌市场的巨大需求，充分利用我公司的红豆杉资源优势，拟对曼地亚红豆杉进行系统综合利用与开发。
1、建立科学的紫杉醇及紫杉烷类化合物的质量评价体系：
2、建立曼地亚红豆杉各有效组分的提取、分离与纯化新工艺3、以曼地亚红豆杉为原料，开发外用透皮制剂用于治疗皮肤癌和银屑病。
项目属性与预期成果
所属技术
领域名称
□电子信息□√生物与医药□先进装备制造□新材料□资源与环境□新能源与节能□农业□医疗卫生□社会事业□其他
所属行业
中药
参考行业
生物、化工
所属专业
药学
项目来源
□自有技术□产学研合作开发技术□引进消化吸收技术□√其他技术
前期工作技术基础
□国家基金计划□国家863计划□国家科技攻关计划□国家其他科技计划
□部委级计划□省基金计划□省级计划□市级计划□√自选□其他□无
预期成果
主要形式
□发明专利□√新产品或新品种□新装置□新材料□√新工艺或新方法□计算机软件□√技术标准□论文论著□软科学研究报告□基地建设□√平台建设□其它
项目负责人
姓名
李为理
性别
□男√女
出生
1952年12月
民族
汉
文化程度
□研究生√本科□大专□其它
最高
学位
□博士□硕士√学士□无
行政职务
常务副主任
专业职称
□√正高级□副高级□中级
办公电话
0414*******
住宅电话
手机
139********
电子邮箱
nerc.bx＠
传真
0414*******
项目组主要成员构成
姓名
出生年月
性别
文化程度
专业
所在单位
专业技
术职务
组内具体分工
徐绥绪
1937/3
男
博士
药学
国家中成药工程技术研究中心
教授
提取、纯化
李发美
1945/7
女
博士
药学
沈阳药科大学
教授
质量评价
王东凯
1966/11
男
硕士
药学
沈阳药科大学
教授
制剂研究
周雪梅
1972/2
女
大学
中药
国家中成药工程技术研究中心
工程师
质量评价
林莉
1960/8
女
大学
中药
国家中成药工程技术研究中心
正高工
制剂研究
曲艳国
1978/12
男
大学
药学
国家中成药工程技术研究中心
工程师
提取、纯化
杨东才
1976/12
男
大学
药学
国家中成药工程技术研究中心
工程师
质量评价
张文涛
1977/7
男
大学
药学
国家中成药工程技术研究中心
工程师
制剂研究
李静波
1964/1
男
大学
化学
国家中成药工程技术研究中心
工程师
工程化研究
2．项目情况表【2.2项目的可行性分析】
【提示】相关领域国内外发展现状与趋势；我省现有技术基础；立题必要性；项目申报单位实施该项目的优势：
【提示】主要研发内容；拟解决技术关键点及主要技术指标：
【提示】主要创新点，尤其是预期获得的知识产权简况：
【提示】项目预期目标与效果（包括经济、社会、环境效益等）前景分析简况：
【提示】项目拟采取的研究方法（或技术路线、实施方案）的可行性简况：
【提示】注明预期实施进度安排的初步计划（即阶段性工作要点）：
【特别提示】环境能力建设中仪器设备购置的必要性说明；
一、相关领域国内外发展形状与趋势
红豆杉（Taxus）又名紫杉、也称赤柏松。
系红豆杉科，属浅根植物,其主根不明显，侧根发达，是世界上公认的濒临灭绝天然珍稀植物；红豆杉也是第四世纪冰川遗留下来的古老树种，在地球上已有250万年的历史。
红豆杉果实成熟时，外红里艳、红果满枝。
艳丽多姿，宛如南国的“相思豆”，故而得名。
全世界的红豆杉根据生长地域和生物学特性可分为11个种类，除澳洲的AUSTROTAXUSSPICATA产于南半球外，其余分别分布在北半球的温带至亚热带地区。
中国有５个种类；
南方红豆杉，主要分布在滇西与其它16个县；②东北红豆杉，主要分布在吉林长白山和黑龙江一带，辽宁东部山区也有分布；③西藏红豆杉，主要分布在石南西北部、西藏南部和西南部；④中国红豆杉（变种），主要分布在江苏、浙江等地；⑤云南红豆杉。
其特点是：
分布地域广、生长分散、无纯林、多为林中生木、数量极少、自身繁育能力低。
红豆杉是世界十大濒危物种之一，也是我国一级保护植物。
红豆杉是全世界公认的药用植物，特别是所含有的紫杉醇，是全世界推崇的广谱抗癌药物，治愈率高，也是治疗肾炎、糖尿病的有效药物。
近年来，正在大力开发紫杉醇的其它保健和药用功能，红豆杉作为一个产业，正在我国蓬勃兴起。
产于我国境内的红豆杉紫杉醇的含量极低，又多含于树皮和树根之中，为此，野生资源遭到大量盗伐、破坏严重，资源总量急剧减少，已经到了濒临灭种的程度。
近年来，有关执法部门加大了打击力度情况有所缓解。
红豆杉人工种植起步较晚，目前尚属起步阶段，所呈现的特点是：
种植我国本土红豆杉较多，个别的规模较大如四川、北京等地；引种高品质曼地亚红豆杉少，未能形成产业化规模和深加工产业链。
曼地亚红豆杉（Taxusmedia）是美国于1918年发现的一种天然杂交种，其母本为东北红豆杉（T.cuspidata），父本为欧洲红豆杉（T.baccataL）。
在美国和加拿大已有80多年的历史。
后经人工杂交培育出10多个曼地亚红豆杉品系，希克沙品系则是其中一个优良品系。
曼地亚红豆杉作为新品种，其紫杉醇含量比其他红豆杉高几倍到十几倍。
它多为灌木型，四季常青树，主根不明显，侧根发达，枝叶茂盛，萌发力强，耐修剪，耐寒，能耐-30摄氏度的低温。
1、曼地亚红豆杉的特点
（1）容易繁殖.红豆杉可用种子繁殖，但出芽较慢（需两年），现多用扦插繁殖
（2）生长快.实测年高生长40--50厘米，最高可达80厘米，为国内红豆杉（中国红豆杉、云南红豆杉等）的300--700%，生长优势明显。
3--4年生生物量积累为300--400克/株*年，5年生时产干原料1公斤/株，即可用于提炼紫杉醇。
也就是说栽植3--5年即可产生丰厚的经济效益，被称为“黄金树”。
（3）抗病虫能力强.经数年观察，尚未发现曼地亚红豆杉有规模化的病虫害发生
（4）“紫杉醇”含量高：
曼地亚红豆杉通过栽培选育已发展，其中由Hicksii选育的TaxusmediacvHicksii品系是美国FDA（食品及药物管理局）批准可以用作提取“紫杉醇”的红豆杉之一。
4～5年生的曼地亚红豆杉叶子和树枝中紫杉醇含量与生长70～80年天然红豆杉树皮的“紫杉醇”含量相当。
天然红豆杉包括国内种在内的全球11个红豆杉品种，紫杉醇含量一般在0.004--0.020%之间，而曼地亚红豆杉的紫杉醇含量则高达0.03--0.06%，是国内品种的4--10倍。
曼地亚红豆杉植株各部分均含有紫杉醇，仅枝叶的含量就达0.03%，根系高达0.06%，这意味着曼地亚红豆杉可全株用于提取紫杉醇，植株利用率高，其综合经济价值更高。
2、红豆杉相关领域国内外发展形状与趋势
红豆杉作为具有巨大经济效益和研究价值的药用植物，在国内外已大量的栽培，但其系统的质量评价及指纹图谱研究目前仍是空白。
在紫杉的含量测定方面的研究虽然很多，但大部分都集中测定紫杉醇的含量，而忽略了其他有效成分或可用做合成中间体的成分。
而本项目将建立同时测定多个成分的定量分析方法，实现多组分的含量控制。
紫杉醇的分离纯化工作开展较早，最早的分离工艺是1996年采用逆流分配色谱法，从12KG太平洋红豆杉树皮中提取了0.5g紫杉醇，其历时两年，这种工艺十分烦琐，收率极低。
随着紫杉醇科学技术的不断进展，分离工艺也获得了很大的改进，收率大为提高，分离时间大大缩短。
国外由于占有一定的资源优势，其提取、分离方法较为先进，主要有固相萃取法、超临界流体萃取法、鲜法匀浆高效提取方法及高效液相色谱法、超临界流体色谱法、电泳色谱法等提取、分离方法。
但这些工艺大都存在的缺点是、收率低、工艺流程长、生产能力小，无法适应工业化生产等特点。
国内因受资源限制，目前仍处于经典溶媒萃取和色谱分离，且大部分提取方法只能应用于对树皮的提取，从枝叶中提取、分离、除杂仍停留在传统方法，特别是对曼地亚红豆杉中紫杉烷类和其它成分的分离尚未见报道。
因此开发新的高效特异性的分离方法，对于紫杉醇的提取纯化有重要意义。
目前以紫杉醇为原料作为抗癌药的制剂主要为注射剂和静脉输液，如紫杉醇注射液和多西紫杉醇注射液，目前国外已完成的和正在研究的制剂有紫杉醇注射液、多西紫杉醇注射液、紫杉醇粉针剂、紫杉醇脂质体注射液、注射用紫杉醇纳米粒、纳米粒胶体注射液、紫杉醇支架、聚谷氨酸紫杉醇、PEG-紫杉醇、紫杉醇-DHA，维生素E型紫杉醇乳剂、微胶囊化紫杉醇、紫杉醇吸入剂、紫杉醇植入剂、紫杉醇凝胶剂等多种制剂，国内已完成的和正在研究的制剂有紫杉醇注射液、多西紫杉醇注射液、紫杉醇粉针剂、紫杉醇脂质体注射液、注射用紫杉醇纳米粒以及注射用紫杉肽。
从国内外研发状况来看，国外紫杉类制剂的开发品种多，并且给药途径多样，除了注射给药外，正在开发的有外用制剂、口服制剂以及吸入剂，而国内研发还停留在注射给药上，对口服给药以及局部外用透皮给药制剂的研发未见报道。
因此从制剂角度上来讲国内对紫杉类相关制剂的研发与国外还存在较大的差距。
二、我省现有技术基础
我省可做中药指纹图谱的研究的有沈阳药科大学、中医研究院，中科院大化研究所和国药中心等几家，但都没有开展红豆杉指纹图谱研究；鞍山科技大学和中科院大化研究所及国药中心开展了紫杉醇、紫杉烷的提取、分离纯化研究；只有国药中心开展了紫杉醇、紫杉烷提取及质量评价的部分工作。
三、立题必要性
曼地亚红豆杉基地目前国内约近十家，通过对各基地不同采收期、生长环境植株的抽样，其结果显示紫杉醇含量和其它组分的批间差异非常大，显然单纯采用紫杉醇或某几个化合物的含量来评价红豆杉的优劣是不合理的。
在寻求综合评价红豆杉质量的过程中，我们自然想到了指纹图谱技术。
虽然指纹图谱不能取代含量测定，但是对红豆杉而言它提供的有关质量的信息却比单一成分（紫杉醇）的含量更为丰富和更有应用价值。
指纹图谱分析作为一种鉴别中药真伪及评价质量一致性和产品稳定性的实际可行的模式，已成为国际上公认的控制中药和天然药物质量的最有效手段。
红豆杉中紫杉烷类化合物标准指纹图谱的建立将为生产企业及研究单位评价红豆杉的质量提供全面可靠的依据，同时也为以红豆杉为原料的中药新制剂的研究开发和质量标准的制定奠定基础。
随着研究不断深入，人们已经从各种红豆杉中分离得到200多种紫杉烷类化合物，而且发现红豆杉中除紫杉醇及几个半合成前体外，还有多个结构相似的紫杉烷类化合物也具有抗癌作用。
国内已有文献报道了东北红豆杉提取物（有效部位）的抗肿瘤活性。
在这类有效部位中，各种活性成分相辅相成，有可能产生比任何单一成分更强的作用。
为了综合利用红豆杉资源，我们也将研制开发以活性部位制成的各种制剂。
此外，红豆杉中的其他物质如紫杉碱具有很好的降血糖作用。
可见，将紫杉醇外的其他活性成分弃之不用，是对宝贵的红豆杉资源的大大浪费。
如果对其进行综合开发利用，将产生巨大经济效益，具有重大的实际意义。
我们针对紫杉醇产业面临的产品质量差和技术水平落后、无成熟的提取分离技术及相应工艺标准等问题，开发了紫杉醇制备工艺。
该工艺集成模拟移动床技术、超声提取技术、固相萃取除杂技术等，突破了限制紫杉醇收率提高的关键单元技术，简化了工业制备步骤，实现了工艺技术和生产方式创新。
采用此分离系统，产品的紫杉醇含量大于99.0%。
与现有公开的国内外专利工艺相比，紫杉醇的回收率、产率明显提高，且工艺稳定、质量可控，各种原料耗材等成本比国内现有工艺下降1/3～1/2。
这项分离技术的开发成功将改变我国紫杉醇产业的落后状况，可综合利用资源，提高经济效益，将为我国成为全球紫杉醇类原料药生产基地奠定基础。
在制剂研究方面我们以曼地亚红豆杉提取所得紫杉烷类成分为原料，开发各种适用于临床的剂型如注射液、冻干粉针等，以满足市场需求，同时为了缩小与国外制剂上的差距，本项目以曼地亚红豆杉提取的紫杉醇为原料进行紫杉醇外用制剂的研究与开发，用来治疗皮肤癌、银屑病，该制剂在国外已进入Ⅱ期临床研究，在国内尚无该制剂的研发，因此开发此制剂是可行的。
另外针对紫杉醇的抗癌作用机制，拟筛选和开发不同配比紫杉醇：
紫杉烷类新的活性部位的复方制剂，以降低紫杉醇毒性，提高其生物利用度。
总之，建立红豆杉中紫杉醇及紫杉烷类化合物质量评价体系，如何更好地利用红豆杉资源，开发新的红豆杉的制剂品种，开发新用途，已变得急为紧迫。
通过本项目的研究，采用指纹图谱的方式来表征红豆杉中的紫杉烷类整体抗癌活性成分，会使其更加的直观和量化，采用新的提取、分离、纯化工艺更加有利于曼地亚红豆杉的综合利用。
采用药材的有效部位，有可能开发比单一成分活性更强的抗癌药物或其他用途的药物，也将带来巨大的经济效益。
该项目研究建立的紫杉烷类化合物指纹图谱，将广泛地应用于红豆杉质量评价弥补了我国在紫杉研究方面的一个空白，并且对于保证红豆杉GAP基地的药材质量，扩大曼地亚红豆杉资源以及合理综合利用红豆杉资源都有着十分重要的意义，将会产生重大的经济效益和社会效益。
四、项目申报单位实施该项目的优势
1、资源优势
我公司设立了华源绿谷繁育基地和大东沟种植基地，占地面积500亩。
有综合技术楼2493m2，其中实验室80m2，组培车间200m2，低温库590m2。
有法国进口智能联栋温室4座共25488m2，自主产权的耕地200亩，山林地2万亩。
目前，我公司现有曼地亚红豆杉50万株，生长期达3年以上，其中基地于2003年引种曼地亚红豆杉希克沙品系3年以上生种苗50万株，自我繁育50万株，现已利用智能联栋温室试种、繁殖并取得成功，初步形成年繁育100万株红豆杉种苗的能力，拟在2006年繁育150万株，定植100万株；在2007年繁育150万株，定植250万株，总数达400万株的生产规模，计划在5年内发展成1000万株。
2、技术优势
（1）、“中心”现已具有红豆杉提取、纯化方面的大量经验，技术比较成熟。
在紫杉醇含量检测方面已经有一整套可行、稳定的高效液相检测方法
（2）、“中心”质量检测室现有四台高效液色谱仪，一台紫外分光光度计等与本项目相关的仪器，为项目的开展提供了一定的硬件保证。
（3）、“中心”曾于2001年—2002年开展山榛子叶中紫杉醇的分离提取和检测研究，为本项目的实施积累了一定的经验。
2003—2004年为华源在桓仁的红豆杉基地进行大量的紫杉醇含量检测研究并完成数十批样品的检测工作。
（4）、该项目负责人李为理多年来一直从事医药行业技术、质量管理及科技开发工作，曾先后组织了十几项国家、省级重点项目的立项与实施工作。
（5）、中心拥有多个技术单位，包括中国药科大学、中科院大连化物所，鞍山科技大学等国家和省级科研院所为项目合作单位。
五、项目主要内容、拟解决技术关键点及主要技术指标
1、研究内容：
●建立科学的紫杉醇及紫杉烷类化合物的质量评价体系：
采用适当的前处理技术，制备能反映红豆杉综合质量的提取物，应用HPLC-DAD或HPLC-MS等先进技术找出能够标示红豆杉特征性的共有峰，对相应信息进行数字化处理，建立红豆杉药材的液相色谱指纹图谱标准。
用所建立的质量评价体系，比较曼地亚红豆杉不同品系及植物的不同部位所含各有效成分的差异，同时考察不同生长环境、生长年限及不同地域对曼地亚红豆杉各组分富集的影响。
●曼地亚红豆杉各有效组分的提取、分离与纯化新工艺的研究
红豆杉提取纯化分离新工艺，集成模拟移动床技术、单柱自动色谱技术、超声提取、固相萃取除杂等技术，突破了限制紫杉醇收率提高的关键单元技术，简化了工业制备步骤，将实现红豆杉生产工艺技术和生产方式创新。
研究主要内容如下：
a、超声萃取法提取红豆杉中紫杉烷类成分研究：
考察不同萃取溶剂，萃取时间等多种超声提取条件下，红豆杉中紫杉醇及其它紫杉烷类成分的萃取平衡时间、成分溶出量等指标，得到红豆杉超声萃取的最佳条件。
超声技术的引入有望提高了包括紫杉醇在内的多种紫杉烷类成分的的提出率，同时节约了大量工艺时间和溶媒。
b、固相除杂工艺研究：
考察不同固相吸附剂以及在不同种类和不同比例混合后，对红豆杉提取物的除杂效果，同时检测紫杉醇和其它紫杉烷类成分在除杂后的含量和分离情况，得到最优的固相萃取联合除杂工艺条件。
c、模拟移动床分离工艺研究：
对紫杉醇以及其它紫杉烷类成分在模拟移动床上的分离工艺进行摸索，得到连续的，高效的模拟移动床在分离
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