水溶性葛根黄酮可研报告

水溶性葛根黄酮工业化生产工艺技术研发

第一章项目摘要

1.1 项目名称、实施单位及项目负责人

项目名称：水溶性葛根黄酮工业化生产工艺技术研发

实施单位：安康市志朗生物资源应用研究所

协作单位：北京大学药学院应用药物研究所

卫生部天然药物生物合成重点实验室

单位地址：安康市文昌路2号

项目负责人：胡子朗，男，医学硕士，主任医师，毕业于北京医科大学，研究所所长。

技术负责人：南怀炼，男，大学学历，高级工程师，省有突出贡献专家，毕业于西北大学，研究所总工。

质检负责人：朱朝德，男，大学学历，主任药师，享受国务院特殊津贴专家，毕业于北京医科大学，研究所副所长。

1.2 项目开发内容

葛根黄酮传统生产方法为：葛根—醇提—正丁醇萃取—乙酸结晶—烘干—葛根黄酮，产品存在溶剂残留、异味严重、不溶物多三大行业问题，主要表现在：①.正丁醇、乙酸沸点高（117℃），溶剂残留问题无法解决；②.分离工艺缺陷，水不溶物很高，行业内许多产品无法使用；③.高沸点溶剂相应需高温干燥，干燥过程产生胶糖加之乙酸异味，限制了行业内许多品种不能应用，市场得不到拓展。针对解决三大行业问题，我们的方案为水提—水分离—膜技术超滤浓缩—低温干燥，方案已完成小试取得成功。经科技查新，该技术属国内独家首创（见附件查新报告）。

本项目研发的内容是将小试成果进行中试，完成水溶性葛根黄酮产业化生产工艺研究，为产业化奠定基础。

1.3 项目关键技术及创新点

1、关键技术

水提、水分离、膜技术超滤浓缩葛根黄酮技术。

2、工艺路线:

葛根片精选--葛根片粉碎--去离子水煎煮--柱层析—去离子水洗脱—有选择地接收葛根黄酮及部分多糖等有效成份—分子膜超滤浓缩--干燥、粉碎--水溶性葛根黄酮

3、创新点

采用水分离技术取代原有机溶媒分离技术。

①.水提、水分离制取葛根黄酮无有机溶剂残留；

②.保留多糖等有效成份增强水溶性，在终端产品生产时不需要再加入助溶剂；

③.利用膜技术超滤低温浓缩，节约能源，避免胶糖产生，无醋酸及其它等异味。

④.建立的水溶性葛根黄酮提取工艺，为中药提取物产业多品种发展奠定了基础。

1.4 现有基础及进展情况

研究所拥有专职科研人员9人，兼职科研人员5人，下属汉阴县和岚皋县两个生产基地，拥有一批熟练的操作人员，具备中试人力资源优势。开发的水溶性葛根黄酮提取工艺技术已通过小试，小试技术成熟，工艺先进，质量完全符合相关质量标准（见小试质量分析报告）。小试技术有待进一步进行中试，研发产业化工艺技术。研究所在葛根产业化开发领域已取得多项科研成果，为水溶性葛根黄酮工业化生产技术开发奠定了坚实的基础。目前，已取得的科研成果如下：

1.“一种葛根素提取方法“（发明专利），专利号：ZL：2004 1 0026033.X

2.“一种综合利用葛根素精致过程中产生的废液的方法“（发明专利申请公布通知书），申请号：2

3.“葛根素加工产生的废液综合利用“被确认为陕西省科学技术成果，被评为安康市科技进步一等奖。

1.5 申请专项资金的必要性

申请专项资金的必要性主要体现在以下几点：

一是该项目建设符合2009年度陕西省科技计划项目“13115”重大科技专项资金重点支持领域。

二是本项目如研发成功，将有效解决葛根黄酮行业三大难题，为拓展外销市场打下质量基础。

三是解决了残留、异味、难溶问题，可扩大新的用途（如饮品等）。

四是本项目成果具有较强的推广应用价值，将会产生显著地经济和社会效益。

五是该项目原料供给充沛，具有很好的资源基础优势。

1.6 项目实施年限和年度计划安排

本项目研究期1.5年,计划于2009年1月份至2010年6月完成。

主要分为以下四个阶段实施：

第一阶段2009年1月至2009年3月，进一步文献检索完成中试设计；

第二阶段2009年4月至2009年9月，完成水溶性葛根黄酮中试生产线设备的采购及安装；

第三阶段为2009年10月至2010年3月，完成中试工作，确定工业化生产技术；

第四阶段为2010年4月至2010年5完成验收相关准备工作，保障各项设备正常进行小批量生产。

1.7 项目具体考核指标

项目完成时达到以下考核指标：

1、水溶性葛根黄酮生产工艺技术达到工业化生产要求；

2、水溶性葛根黄酮高含量（HPLC≥80%）、低含量（HPLC≥40%）质量符合国家相关质量标准；

3、水溶性葛根黄酮工业化生产工艺技术完成申报省市科技成果评审验收；

4、水溶性葛根黄酮制备方法申报国家发明专利。

1.8 项目总投资及资金来源

经估算，本项目总投资为300万元，其中企业自筹200万元，申请省“13115”科技创新工程重大科技专项资金100万元。

1.9 预期社会经济效益分析

搞好本项目的研究不仅促进了农村产业结构调整，同时可以延伸葛根种植—粗加工—精细加工—水溶性葛根黄酮提取及系列产品开发的产业链，对农村经济观念转变，产业结构的调整具有现实意义。通过实施本项目，可提高葛根的科技附加值，有效增加企业经济效益，以此带动葛根种植业的快速发展，对推进山区特色资源开发利用，发挥其最大经济效益，大力发展地域特色经济，加快贫困山区经济建设步伐，提高人民生活水平，早日步入小康社会，均具有深远的现实意义。可以改善当地群众的生产生活水平，提供更多的就业机会，有效促进当地经济发展。

项目完成中试，解决了葛根行业三大难题，拓宽了市场。技术推广将取得可观的经济效益。

第二章项目的意义和必要性

2.1 项目提出的背景和依据

葛根为传统中药，具有解肌退热，生津，透疹、升阳止泻的功效，常用于治疗表症发热、无汗、口渴、头痛顽强、麻疹不透、泄泻、痢疾等症。现代研究表明、葛根提取物具有增加冠脉血流量，降低血管阻力，减少耗氧量，改善高血压病人的顽强、头痛、头晕、耳鸣等症状。能缓解冠心病人的心绞痛症状，使部分病人的缺血和心电图得到改善。以葛根为原料生产的“愈风宁心片”和“葛根素注射液”是临床上广泛应用的心、脑血管药品，上世纪90年代初，我市胡子朗先生（研究所所长）从山东医料院引进的“葛根素原料药”和“葛根素注射液”分别落户于镇坪县制药厂和原安康地区制药厂，自此安康葛根的开发迅速开展，葛根产业在药界也成为继绞股蓝之后的第二名片，为发展安康市中药产业，振兴安康经济，促进农民增收起到了积极和实在的效果。近年来，随着“葛根素注射液”临床应用中副作用的显现，中药现代化步伐的加快。医药科研工作者的研究目标转向“葛根黄酮”类物质，“葛根黄酮”是葛根中的主要有效部位，总量可达12%，其中主要为：大豆苷（daidzin）、大豆苷元（daidzein）、葛根素（puerarin）、4′,6″－二乙酰基葛根素（4′，6″－diacetyl puerarin）、芒柄素－7－葡萄糖苷、5,7,4′－三羟基异黄酮、4′－四甲氧基葛根素、7－羟基－4′－甲基异黄酮等。研究表明“葛根总黄酮”具有改善微循环，扩张冠状动脉，增加脑和冠脉血流量，减慢心率，降低心肌耗氧量的作用，广泛应用于药品、保健品和食品行业。但由于目前国内提取分离“葛根总黄酮”的生产工艺是以水或醇提取，正丁醇萃取的方法。该方法生产的“葛根总黄酮”存在着水溶性差、易残留、异味严重的问题，使使用受到一定限制。一些终端产品生产企业为解决终端产品的水溶性问题，不得不加入助溶剂，不仅增加了成本而且带来新的不安全隐患。为了解决上述问题，我所在查阅大量资料的基础上，经过反复试验，成功的研究出了一条从葛根中提取水溶性良好，不使用正丁醇等有机学制的工艺路线。为使本（小试）工艺路线能够进一步完善，尽快用于工业化生产，改变我市葛根产业目前停滞现状，振兴安康葛根产业，特提出了本项目的申请。

2.2 项目相关技术国内外发展现状、趋势

近年来，随着科学技术的飞速发展，新技术、新设备在中药提取分离中也得以广泛采用，超临界萃取、膜技术、低温干燥、树脂分离等技术的应用加速了中药现代化的步伐。本项目涉及的相关技术在国内外中药提取分离中具有先进水平，是中药提取的发展方向，原因在于采用该项技术提取的中药有效部位保留了主要有效成份，提高了水溶性，避免了有机溶剂残留，在生产终端产品时不用加入助溶剂之类易带入质量隐患的物质，产品质量稳定安全。采用本项工艺技术生产的“葛根黄酮”与采用传统水或醇提取、正丁醇萃取的工艺方法生产的“葛根黄酮”相比较具有有效成份提取完全、产品水溶性良好，无有机溶剂残留等明显优势，因此在医药、保健品、食品、化妆品待业广泛看好，市场潜力巨大。本项目已完成小试工作，一旦中试研发成功，将有效解决“葛根黄酮”提取中的难题，也为同类中药提取分离直到示范作用，在中药提取待业中具有广阔的发展趋势。

目前，葛根黄酮产业生产技术主要为醇提、正丁醇萃取、冰乙酸结晶，产生异味、存留大量不溶物、溶媒残留。发展趋势是水提取分离以取代有机溶剂提取分离。本趋势也将成为中草药提取分离的发展趋势。