扩张床吸附技术制备激肽释放酶可行性研究报告.docx

1、扩张床吸附技术制备激肽释放酶可行性研究报告扩张床吸附技术制备激肽释放酶可行性研究报告一、 选题的必要性 31 项目简述 32 项目所处技术领域产业政策 43 项目所处技术领域技术发展现状 44 项目技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用 55 项目目前进展情况 6二、技术方案论述 61 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 61.1 技术关键点 61.2 创新点 71.3 项目完成时达到的技术水平 82 项目技术方案论述：生产技术、工艺流程、主要技术参数 82.1 生产技术 82.2 工艺流程 92.3 主要技术参数 93 项目技术质量指标：项目产品达到的主要技术性能指标、执

2、行的质量标准、通过的国家相关行业许可认证等 94 分阶段描述项目执行过程中各阶段目标 95、项目经费预算情况：项目投资总额、项目已完成投资、项目须新增投资及投资构成和投资预算、申请科技三项经费的使用预算表 105.1 经费预算 105.2 新增投资 115.3 申请科技三项经费的使用预算 13三、项目实施支撑条件 141、项目技术来源 142、项目实验、检测条件 143、项目申请单位人才资源情况：技术人员总数、中高级技术人员比例 144、项目组人员专业结构、职称结构 145、项目新增投资筹集情况 14四、项目预期经济效益 151 预期市场需求 152 预期盈利水平 153、预期产业化前景 18

3、4、项目实施风险分析 194.1 技术风险 194.2 竞争风险 194.3 资金落实分析 20五、项目预计社会效益、环境效益 211 对社会发展的作用 212 对资源利用情况 213、对人才培养情况 214 环境影响及效益 21六、附件目录 23可行性研究报告一、 选题的必要性1 项目简述激肽释放酶（Kallikrein），又称激肽原酶（Kininogenase）或血管舒缓素（Kallidinogenase），是丝氨酸蛋白酶家族的一个亚类，是内切性蛋白水解酶，广泛存在于人和其他哺乳动物的腺体组织及其分泌物和排泄物中，以胰脏中含量最丰富。工业上主要以动物胰脏为原料提取生产。人体对激肽释放酶具有

4、广泛生理效应，其药物制剂可用于治疗高血压、心脑血管疾病、糖尿病肾病、男性不育症，除此之外，还可用于治疗血管平滑肌收缩异常、心绞痛，血管痉挛，肢端感觉异常等症，而且在新兴保健品、抗衰老化妆品行业中也有广泛的用途。据不完全统计，国内目前激肽释放酶原料的年需求量至少在3000亿KU以上，潜在市场在达到5000亿KU以上。按目前市场价格120000元/亿KU计算，全国的激肽释放酶销售额达到3.6亿以上，潜在市场达到6.0亿元以上。目前激肽释放酶在医药、保健品、抗衰老化妆品中的应用越来越深入，给激肽释放酶市场留下了巨大的市场空间。我国是产猪大国，每年屠宰生猪约4.5亿头（其中我省年屠宰量在4000万头左

5、右），充分利用我国的猪胰资源，可生产激肽释放酶产品33800-54000亿KU，完全可以满足国内的市场需求，目前我国激肽释放酶生产的“瓶颈”其实在于目前生产激肽释放酶工艺上的不足。传统分离提取激肽释放酶的方法主要有有机溶剂和盐分级沉淀、凝胶过滤、亲和层析、离子交换法等，这些方法在上柱前需经过多步复杂的处理过程，如离心、过滤、超滤浓缩等步骤，且处理要求高，因此传统工艺存在生产步骤多、工艺复杂、生产周期长、能耗高、回收率低等缺点。本项目在国内率先采用扩张床吸附技术和对-氨基苯甲咪亲和层析技术从猪胰脏中制备激肽释放酶。扩张床吸附技术是20世纪90年代发展起来的新型蛋白质分离纯化技术，能处理含悬浮颗粒

6、的液体，作为蛋白质初步分离方法，集固液分离、浓缩和初纯化于一体，它简化了工艺前处理步骤，缩短了操作时间，提高了产品回收率。后又进一步采用对-氨基苯甲脒亲和层析技术纯化激肽释放酶，提高了产品的纯度，产品经江西省药品检验所检验，效价达到800KU/mg以上，比活超过1400KU/mg。该工艺经江西省科技厅组织的专家鉴定，结论为先进、稳定、高效，属国内首创，居国内领先水平。2 项目所处技术领域产业政策本项目技术属于生物技术领域中生化分离技术，是市政府重点支持的高新技术领域的新技术改造、提升传统产业技术项目；该项目充分利用我国的猪胰脏资源，制备具有高附加值的激肽释放酶产品，可增加农牧产品的附加值，提高

7、资源利用度。是国家产业政策鼓励和支持项目。3 项目所处技术领域技术发展现状本项目技术是生物工程技术的下游技术生化分离技术，传统分离技术有有机溶剂沉淀、盐析法、凝胶过滤、离子交换等方法，这些方法存在成本高，对材料的前处理要求高，工艺步骤多，分离效果不理想，工艺复杂等缺点，随着生物技术的发展，上世纪末出现了亲和层析技术、膜分离技术等新型的分离技术，这些技术在一定的程度上降低了生产成本，提高了分离效率，使产品纯度有所提高，但生产工艺步骤多，原料的前处理复杂，同时配基及载体的选择成了技术应用和发展的关健。目前的超临界萃取法等还停留在实验阶段或极少地应用。因此，寻找一种工艺步骤简单，生产成本低，分离效率

8、高，易于工业化生产的生化分离技术，是当前技术领域发展的趋势。4 项目技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用扩张床吸附（Expanded bed adsorption，EBA）技术是20世纪90年代发展起来的新型蛋白质分离纯化技术，由英国剑桥大学Chase教授于1990年提出。扩张床吸附技术能处理含悬浮颗粒的液体，分离效率高，作为蛋白质的初步分离方法，集固液分离、浓缩和初步纯化于一体，具有提高回收率、降低投资费用、缩短操作时间等优点，是当前生物工程下游过程的一个研究热点。对-氨基苯甲咪为化学合成物，价格便宜，性质稳定，特异性吸附强，而且吸附量大，与相应载体偶联技术也相当成熟，以对氨基苯甲咪作亲

9、和层析的配基，具有特异性吸附强，操作条件温和，纯化倍数高等优点。与传统技术相比，扩张床吸附技术和对-氨基苯甲脒亲和层析技术相结合应用于激肽释放酶原料产品的制备，具有操作步骤少，操作简单，分离效率高，生产成本低等优点。该技术还可用于从其他动植物中提取天然活性蛋白质，促进蛋白质及其他生物活性物质分离纯化的产业技术进步和发展，推动我国生物技术的进步。5 项目目前进展情况本项目为万华公司于2003年11月开始实施的科研课题，经过一年多的研究， 本项目的小试成果“扩张床吸附技术制备高纯度胰激肽释放酶工艺研究”已于2005年05月25日通过了江西省科技厅组织的科技成果鉴定，与会专家一致认为该工艺先进、稳定

10、、高效，属国内首创，居国内领先水平（见附件一：科技成果鉴定证书）。小试产品经江西省食品药品检验所检测，效价达800KU/mg，比活达1400KU/mg，并且已试销给国内外客户，取得客户的质量认可（见附件六：产品销售相关证明）。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1.1 技术关键点1.1.1 猪胰脏粗处理技术为了有效、充分地利用猪胰脏资源，提高激肽释放酶的提取率，本项目全面考虑影响猪胰脏提取效果的因素，如提取液pH值、激活剂浓度、提取时间及溶解比等，通过正交试验获得最佳提取条件及相关技术指标，大大减轻了后续工艺处理的难度。1.1.2 扩张床吸附技术胰激肽释放酶

11、的等电点为4.05-4.35，最佳pH为6-8，本项目选用Streamline-DEAE阴离子扩张床吸附技术，直接处理含悬浮颗粒的料液，自下而上进样，扩大柱床体积，提高吸附效果。分别研究上样体积、上样缓冲液pH值、洗涤液、洗脱液及洗脱体积对纯化效果的影响，并获得相应的操作参数。1.1.3 亲和层析技术获得对胰激肽释放酶具有最佳亲和作用的对-氨基苯甲脒亲和介质，然后分别对上样体积、上样缓冲液pH值、洗涤液、洗脱液及洗脱体积对纯化效果的影响进行研究，并获得相应的操作参数。1.1.4 超滤浓缩和冷冻干燥采用截留分子量为10KD的超滤膜超滤浓缩后，进行冷冻干燥。操作过程中对冷冻干燥原液的浓度（干物质的

12、含量、糖类的含量、水的含量等）、保护剂的种类等因素进行实验，确定最终操作参数。1.2 创新点1.2.1 生产工艺创新本项目针对传统工艺的设备要求复杂、工艺繁琐、生产周期长、成本高、纯化效率低等缺点，采用扩张床吸附技术和亲和层析技术两步层析工艺制备激肽释放酶。扩张床吸附技术，集固液分离、浓缩和初步纯化于一体，简化了生产工艺；而亲和层析技术特异性吸附激肽释放酶，使产品的纯度及效价远远超过部颁标准的要求。而且经过整个纯化工艺后，激肽释放酶的活性回收率平均达到90%。经国家知识产权局查新，结果表明：国内未检索到采用扩张床吸附技术制备激肽释放酶专利文献。因此本纯化工艺不涉及专利保护问题（见附件五：国家知

13、识产权局专利检索中心检索报告）。同时经上海科技情报研究所查新，结果表明：本项目建立的激肽释放酶纯化工艺在国内文献中未见报道（见附件四：上海科学技术情报研究所查新报告）。1.2.2 产品性能、指标上的创新本项目以猪胰脏为原料，制备激肽释放酶产品比部颁标准规定的相应产品的质量要求更高。产品中激肽释放酶生物效价超过800KU/mg，比活超过1400KU/mg.p，在国内处于领先水平（见附件二：产品检验报告）。1.3 项目完成时达到的技术水平项目生产工艺属于国内领先水平，生产工艺先进、稳定、高效，产品活性物质的回收率平均达到90%（见附件一：科技成果鉴定证书）。项目完成时预计建立稳定、高效、年生产能力

14、为75亿KU激肽释放酶原料产品的生产线，产品的活性回收率达到80%以上，产品的质量符合企业标准的要求。2 项目技术方案论述：生产技术、工艺流程、主要技术参数2.1 生产技术本项目采用扩张床吸附技术从猪胰脏粗处理液中提取激肽释放酶，并进一步用亲和层析技术纯化。其技术原理和特点分别如下：扩张床吸附（Expanded bed adsorption，EBA）技术是20世纪90年代发展起来的新型蛋白质分离纯化技术。扩张床吸附技术能处理含悬浮颗粒的液体，分离效率高，作为蛋白质的初步分离方法，集固液分离、浓缩和初步纯化于一体，具有提高回收率、降低投资费用、缩短操作时间等优点， 亲和层析技术主要是根据生物分子

15、与特定的固相化配基之间的亲和力而使生物分子得到分离，这种有选择性地结合主要归结于固相化配基与亲和互补物二者之间的生物学特性和特异的化学结构以及空间构象。 具有特异性强、操作条件温和、纯化倍数高等优点。2.2 工艺流程2.3 主要技术参数猪胰脏预处理过程中pH值（6.0左右）、激活剂种类及浓度（5% Ca2+）、上扩张床前pH值及缓冲液（pH 6.0，0.01M PB）、平衡亲和柱pH值及缓冲液（pH 7.0，0.01M PB）和 洗脱液种类及浓度（0.03M PB-0.3 NaCl，pH6.0）等参数。3 项目技术质量指标：项目产品达到的主要技术性能指标、执行的质量标准、通过的国家相关行业许可

16、认证等项目产品达到的主要技术性能指标为激肽释放酶生物活性达到800KU/mg以上，比活超过1400KU/mgp，其它指标均符合企业标准的规定。执行的质量标准按万华公司激肽释放酶的企业标准执行。万华公司现已通过ISO9001：2000国际标准认证。4 分阶段描述项目执行过程中各阶段目标本项目计划在两年内完成，分四个阶段完成，各阶段目标如下：第一阶段2005.07-2005.11共需5个月，投入资金53万元。完成项目申报和工艺的改进及定型，并完成工艺的设计工作，进行激肽释放酶项目相关的员工岗位培训。第二阶段2005.12-2006.06共需7个月，投入资金140.6万元。完成试验，建立生产线，完善

17、检测设备，对生产线进行调试与检测。第三阶段2006.07-2007.05共需11个月，投入资金97万元。对产品进行试生产，对产品进行销售，初步建立自己的销售网络，使项目的生产能力达到75亿KU/年，实现销售额60亿KU，第一阶段至第三阶段累计形成销售收入732万元，净利润153.6万元，缴税总额161.7万元，创汇额17.7万美元。第四阶段2007.06通过项目的验收工作5、项目经费预算情况：项目投资总额、项目已完成投资、项目须新增投资及投资构成和投资预算、申请科技三项经费的使用预算表5.1 经费预算本项目计划投资总额331.7万元，已完成投资41.1万元，由企业的往年结存解决。用于仪器设备购

18、置安装19.9万元和试验研究21.2万元等, 见表1。表 1 已到位投资明细表 单位：万元序号名称生产厂家单价数量金额资金来源一设备19.9自有1超滤装置03-3KMillipore0.6910.692超滤装置03-10KMillipore0.6910.693主机SMB-20Millipore0.4010.404膜包SMB-20Millipore0.2030.605新飞冷柜新飞0.2430.726小型冷冻干燥机LGJ-1GB上海医用分析仪器厂16.8116.8二前期投入研发费用21.2自有1激肽释放酶标准品中检所2.32猪胰脏昌北屠宰场3.53对-氨基苯甲-SepharoseSigma4.24

19、Streamlin-DEAESigma5.25检测费0.86辅助消耗试剂1.87实验费1.58资料费0.69其它1.3合计41.15.2 新增投资计划新增投资290.6万元，用于固定资产193.6万元，见表2，流动资金97万元，见表3，新增设备投资估算见表4。表2 新增固定资产投资估算表 单位：万元序号工程或费用名称建筑工程设备购置安装工程其他费用合计占固定资产投资的比例（%）备注一工程费用1厂房改造40402设备购置91.26.898小计4091.26.813871.3二研制费用505025.82.1项目管理332.2材料、加工费33332.3动力费112.4调研、差旅费662.5咨询及信息

20、费552.6培训费22三基本预备费5.65.62.9四建设期借款利息合 计4091.26.855.6193.6100表3 流动资金估算表 单位：万元序号 年份 项目最低周转天数周转次数1234561 流动资产 121.2 148.9 194.7 286.1 375.9 1.1 应收帐款45 8 48.8 59.8 78.0 114.1 149.6 1.2 存货 56.4 69.8 92.0 136.6 180.7 1.2.1原材料辅料60 6 30.1 37.6 50.1 75.2 100.2 1.2.2在产品6 60 4.6 5.6 7.3 10.7 14.0 1.2.3产成品20 18.0

21、 21.7 26.6 34.6 50.7 66.5 1.3 现金30 12 16.0 19.3 24.7 35.4 45.6 2 流动负债 24.2 30.2 40.3 60.4 80.6 2.1 应付帐款45 8 24.2 30.2 40.3 60.4 80.6 3 流动资金 97.0 118.7 154.4 225.7 295.3 4 流动资金增加额 97.0 21.7 35.7 71.3 69.6 5 流动资金借款 流动资金借款利息 6 自有流动资金 97.0 21.7 35.7 71.3 69.6 其中：利用原有流动资金 新增流动资金 97.0 21.7 35.7 71.3 69.6

22、表4 新增设备投资估算表 单位：万元序号名称规格产地数量单价金额备注1绞肉机JR500山东40.240.962分体式（整体不锈钢）胶体磨JM-FB180c温州20.871.743电加热不锈钢反应锅1000L，18963110无锡31.23.64两级反渗透制水系统ROM-10浙江138.038.005板框压滤机BS315型杭州12.82.86管式离心机GF105A辽宁24.59.007搅拌罐YJB2A2辽宁40.502.008Millipore超滤系统BiomaxTM膜美国27.0014.009电子天平BS224S德国21.002.0010旋转蒸发仪R200/205瑞士22.44.8011高压液

23、相色谱仪P230大连112.012.0012pH仪PHS-2上海30.10.3013合计91.25.3 申请科技三项经费的使用预算申请三项经费总额为50.0万元，主要用于设备、仪器购置，材料、样品加工等，具体使用情况见表5。表5 申请经费使用情况费用名称申报经费（万元）设备、仪器购置费20.0材料、样品加工费20.0土建安装费5.0资料、调研费1.0实验、检测费2.0鉴定费0.5技术合作费1.0其它费用0.5合计50.0三、项目实施支撑条件1、项目技术来源本项目技术由万华公司独立自主开发。万华公司拥有本项目所有的知识产权，不存在知识产权纠纷问题（见附件五：国家知识产权局专利检索报告）。2、项目

24、实验、检测条件万华公司拥有一个实验室、一个检测室和一个动物房，实验条件齐全，可确保实验的完成，具有紫外分光光度计一台、酶标仪一台、核酸蛋白分析仪一台，蛋白质紫外检测仪数套等检测设备。实验、检测条件可确保项目的顺利实施和完成。3、项目申请单位人才资源情况：技术人员总数、中高级技术人员比例目前万华公司具有技术人员17人。其中具有博士学位1人，硕士学位1人，本科学历5人，大专以上学历10人。其中2人为高级职称，3人为中级职称。4、项目组人员专业结构、职称结构本项目组主要由9人组成，都具有生化、医药、微生物等相关专业，其中高级职称2人，占项目组总人数的22%，中级职称1人。 5、项目新增投资筹集情况本

25、项目计划新增投资290.6万元，其中申请三项经费50.0万元，剩余140.6万元由公司利润结存解决，其中60.0万元由2005年公司利润结存解决，其余80.6万元由2007.1-2007.5间公司利润结存解决。 四、项目预期经济效益1 预期市场需求高文化程度、城镇生活、电器数量等因素伴随着社会的整体进步而出现，给人类健康带来越来越大的隐患，导致糖尿病及其它微循环障碍性疾病的患病率呈上升趋势。激肽释放酶原料产品市场处于上升阶段，而现行的激肽释放酶的生产远远不能满足需求，激肽释放酶市场一直处于供不应求的尴尬局面。据市场分析，预计国内激肽释放酶原料产品的远期潜在市场容量在5000亿KU以上，潜在销售

26、额可达到6.0亿元以上。国际潜在年需求量达到25000亿KU以上，潜在市场销售额达到5亿美元以上，为进一步扩大市场留下了巨大的空间。2 预期盈利水平预计项目达产后，年生产能力为75亿KU，实现销售量60亿KU，实现销售收入为732万元，实现净利润153.6万元，实现缴税总额161.7万元, 创汇额17.7万美元。五年的盈利预测见表6、表7、表8和表9。本项目五年内的生产规模安排见表6。表6 项目五年内的生产规模安排表年 份 20072008200920102011激肽释放酶产品(亿KU)6075100150200本项目五年内生产的销售收入预测、成本预测及利润预测详见表7、表8和表9。表7 五年

27、内生产的销售收入序号名称单价(万元/亿KIU)23456生产负荷（%）生产负荷（%）生产负荷（%）生产负荷（%）生产负荷（%）销量(亿KIU)金额(万元)销量(亿KIU)金额(万元)销售量(亿KIU)金额(万元)销量(亿KIU)金额(万元)销量(亿KIU)金额(万元)1销售收入12.260.0 732.0 75.0 915.0 100.0 1220.0 150.0 1830.0 200.0 2440.0 2销售税金及附加86.1 107.5 143.5 215.2 286.9 2.1增值税78.3 97.8 130.5 195.6 260.8 其中：销项税106.4 132.9 177.3 265.9 354.5 进项税28.1 35.1 46.8 70.3 93.7 2