重点科研与攻关项目可行性研究报告提纲.doc

重点科研与攻关项目
《大孔树脂提纯金银花中绿原酸的研究》
可行性研究报告
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有我省丘陵地区荒山荒坡发展特色经济,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的研究开发项目,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Lonicera japonica hypoglauca confusea dasystyla ,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(Quinic acid)和咖啡酸(Coffeic aid)的酯,,溶点208℃, 易溶于水、醇、***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1—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有超声波技术,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,采用超声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,粗滤后再加溶济(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