最新版高纯度医用杉木抽提物的绿色高效分离及纯化关键技术研究与示范可行性研究报告.docx

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最新版高纯度医用杉木抽提物的绿色高效分离及纯化关键技术研究与示范可行性研究报告

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*****工业企业科技创新引导资金

项目可行性研究报告

项目名称：

高纯度医用杉木抽提物的绿色高效分离

及纯化关键技术研究与示范

目录

一、项目概述…………………………………………………3

二、现有工作基础、条件和优势……………………………5

三、项目实施主要内容、技术关键与创新点、预期目标…6

四、市场与效益分析…………………………………………16

五、组织实施及保障措施……………………………………18

六、进度安排…………………………………………………18

七、经费………………………………………………………19

高纯度医用杉木抽提物的绿色高效分离

及纯化关键技术研究与示范项目可行性报告

一、项目概述

1.项目建设的意义和必要性

**县森林资源丰富，历来就有“林业之乡”的美称。

全县拥有森林面积153万亩县，气候温和、阳光充足、土壤等条件均极适合亚热带各种林木的栽培与生长，是种植人工杉木的绝佳之地。

尽管我县人工林木材资源丰富，然而在采伐、加工过程中，剩余物难于高品位利用，造成林木资源浪费的现象一直十分明显。

本项目高效利用人工林业资源，并能从采伐、加工过程中的剩余物料提取珍贵的杉木抽提物，变废为宝，经济绿色，提高了林业资源的经济效益与附加值，并解决了环境与资源的矛盾，对两型社会的构建具有积极意义。

医用杉木抽提物其主要成分有杉木醇、桉叶醇、杉木烯等，对人体具有重要的生理活性作用，具有杀菌，收敛，催情，利尿，祛痰，镇定，循环系统的滋补剂等功能。

可以用于皮肤保养、排毒养颜；治疗关节炎、风湿痛、生殖泌尿系统炎症；作用于神经系统，缓解精神紧张等功能。

目前，在全世界范围内，由于疾病的高发病率及民众健康意识的提高，医用杉木抽提物的在医药和保健领域的应用将极好的迎合了消费者的需求，发展前景十分广阔。

在未来的几年里，医用杉木抽提物在美国、韩国和日本等国家的市场巨大，含量的提取物（8%-20%）市场容量约为50吨，高含量医用杉木抽提物市场需求约为1000吨，并均以20%的速度增长。

国内杉木抽提物的一个最大的缺陷就是产品纯度不够高，质量不太稳定，我公司新技术研发的医用杉木抽提物，弥补了国内现有杉木抽提物生产技术的不足，产品纯度为98%以上，达到国际领先水平，具有十分明显的竞争力。

我国人口众多，基数巨大，现阶段杉木抽提物需求才刚刚启动，根据市场调查，之后每年的需求以20%的速度增长，到2012年国内的杉木抽提物需求量将达到518吨，市场容量和潜在消费者规模十分巨大。

我公司生产的杉木抽提物纯度可达98%以上，属于中高纯度产品，其技术含量已达国际水平，因此可广泛应用于国内外各制药公司、保健产品公司、科研机构，中介代理商等，目前我公司已同多家知名企业开展了业务合作，本项目的实施具有特别重要的现实意义。

2.工作基础和优势

本项目以产学研合作的方式，通过近年科技攻关，已经获得重大技术突破，该技术已经申请2项专利，目前已经完成中试，产品通过国内医药及生化公司应用效果良好，项目技术水平目前处于国内领先水平。

项目课题组已完成《杉木资源利用技术研究与应用》**省科学技术成果的鉴定，并申请国家专利2项。

本项目技术依托***大学木材科学与技术国家重点学科，该学科又是**省重点学科、国家林业局重点学科，拥有先进的试验设施，1个国家财政部材料工程中心实验室，8个中试车间，10多个科研试验实习基地。

本项目所需的设备、设施在本学科实验室及学校实验中心完全具备。

本项目申请人多年从事杉木高质高效利用领域的生产实践工作，特别是项目专家组组长***博士（副教授）曾主持和参与12项国家级课题和20多项省部级，发表论文40多篇，申报和获得国家专利12项。

课题组从1985年开始研究竹材加工利用，曾完成相关科研课题40多项，拥有30余项国家专利。

申请者和项目组成员具有较强的科研能力，在研究涉及的领域中各具所长，又有充足的时间保证，并有很好的团队合作精神，为实现预期的目标提供了可靠的保障。

3.总体目标和任务

项目完成后，企业实现年产30吨高纯度杉木精油，年产值达4800万元，利税1200万元，并完成3项专利申请的总体目标。

本项目由*****有限责任公司与***大学联合开发，*****有限责任公司主要负责项目统筹，示范线建设。

***大学主要负责各种文件撰写、技术完善，技术培训、技术推广。

4.预期效果

项目完成后，将在行业内率先完成杉木高纯度提取生产，弥补了国内现有杉木抽提物生产技术的不足的缺陷，产品纯度为98%以上，达到国际领先水平，产品具有十分明显的市场竞争力，项目的实施将带动我国杉木生物提取行业快速发展进程。

二、现有工作基础、条件和优势

*****有限公司依托**县丰富的木材资源，多年来从事木材精深加工，公司现有员工147人，其中博士2人，硕士4人，本科27人，大专26人，其余24人，专业涵盖化学化工、木材科学与技术、林学、中药学等方面，其专业结构合理，管理、技术与市场互补。

技术人员具有坚实的理论基础与丰富的实践经验，严谨的科学作风和团队攻关协作精神，在植物有效成分提取方面具有深入的研究。

为了保持公司的持续创新活力，公司正通过相关人才、技术引进机构引进本行业技术人才及前沿技术成果，以获取技术储备。

另外，公司与***大学、**大学等高校建立了良好的技术合作、交流关系，研发能力得到了进一步的加强。

公司一致明确技术开发是公司可持续发展的原动力，是提升植物功能成分提制利用技术的保障，也是促进公司高素质人才培养，更好的为公司服务，使公司获得更高的经济效益和社会效益的生命线。

公司成立以来，一直通过自身追加投入和争取政府支持等渠道，筹集资金加大技术投入力度，提升了企业的自主研发能力和生产能力。

公司成立了技术研发部，专门从事新产品的研究开发和对引进技术的消化工作。

目前，公司有专业技术人员12人，技术力量比较雄厚，并与各大专院校和科研院所及有关企事业单位有着长期技术合作关系，因此企业在技术开发过程中充分利用自身已有技术条件和设备的同时，还可利用合作单位成熟的技术进行合作开发。

实现优势互补，致力开发高新技术产品。

公司以后每年将投入销售收入的7%甚至更多的资金用于技术开发，购进国际先进的仪器和设备，并不惜一切代价高薪聘请高科技人才，为他们提供充分施展才华的空间，以进一步充实公司的科研实力，从而加强持续创新能力，开发出更多的高科技产品。

在加大公司技术研发投入的同时，公司也在不断完善科研所需的硬件设备，为了保证项目产品研发工作的顺利进行，公司在人员配置及研发所需设备上做了大量的投入，另外公司股东决议：

今后每年保证将销售总额的15%，最低不少于100万元，用于新技术和新产品开发实验仪器和设备的购买。

目前已累计购置了100多万元的各类研发及生产所需设备，首先从硬件设施方面为公司的研发工作提供了充分的保障。

2011年至4月底，公司已新增试验、检测设备20余台，实验、检测面积200平方米，极大的提高了公司研发的硬件设施水平，为公司科研能力的不断提升打下了坚实的基础。

三、项目实施主要内容、技术关键与创新点、预期目标

（一）项目主要内容：

本项目根据杉木中主要功能成分杉木醇、桉叶醇、杉木烯的热敏性强，实木组织严密、功能成分难以浸提提出来，杉木醇、桉叶醇、杉木烯成分的分离难度大的特点，针对杉木醇的传统工艺中大量使用石灰、盐酸及有机溶剂正己烷，工艺过程对环境的污染大，目标成分的提取率低，杉木醇、桉叶醇、杉木烯单体的工业化提制纯度低等缺点与现状，构建集成超临界萃取、微波辅助的动态逆流提取、纳米膜膜分离、柱色谱分离等现代技术为一体的绿色高效提制工艺技术体系，只采用水、乙醇和CO2为溶剂，在温和的条件下实现杉木醇、桉叶醇、杉木烯的高效提取分离，在工业化水平上开发杉木醇＞39%、桉叶醇＞10%、杉木烯＞40%的高纯品杉木抽提物，满足国内外天然药物、膳食补充剂、保健食品、功能食品、天然日用品开发的需求，将廉价的杉木资源实现高倍增值，促使传统农业依托高新技术向现代大健康产业延伸。

其主要技术原理如下：

（1）超临界萃取技术

超临界萃取技术（supercriticalfluidextraction,SFE）是近二三十年发展起来的一种新型分离技术，它综合了溶剂萃取和蒸馏两种功能的特点。

其过程是在超临界状态下使超临界流体与待分离的物质在萃取副罐中接触，通过改变体系的压力和温度使其选择性地萃取其中某一组分，经过一段时间以后，将萃取罐中的超临界流体通过减压阀进入分离罐，通过温度或压力的变化，降低超临界流体的密度，使所萃的物质与超临界流体进行分离，而超临界流体又可循环使用。

与一般液体相比，SFE的萃取速率和范围更为扩大，具有以下特点:

①通过调节温度和压力可提取纯度较高的有效成分或脱出有害成分；②选择适宜的溶剂如CO2可在较低温度或无氧环境下操作，分离、精制热敏性物质和易氧化物质；③SFE具有良好的渗透性和溶解性，能从固体或粘稠的原料中快速提取有效成分；④通过降低超临界流体的密度，容易使溶剂从产品中分离，无溶剂污染，且回收溶剂无相变过程，能耗低；⑤兼有萃取和蒸馏的双重功效，可用于有相物的分离、精制；⑥同类物质如有机同系物，按沸点升高顺序进入超临界相。

本项目通过采用超临界CO2萃取技术对杉木抽提取热敏性强、易氧化、常规溶剂难以提取完全的杉木醇、桉叶醇、杉木烯等，其医用杉木抽提物的收率高、纯度高，无任何有毒有害溶剂的介入，工艺过程与产品绿色安全。

（2）微波辅助动态逆流提取技术

动态逆流提取是在动态提取的基础上，根据现代提取技术和工艺设备的要求发展起来的一种新的天然产物提取技术，它通过多个（或多段）提取单元之间物料和溶剂的合理的浓度梯度排列和相应的流程配置，结合物料的粒度、提取单元组数、提取温度和提取溶媒用量，循环组合，对物料进行提取的一种新技术。

天然产物的有效成分的分子量一般都比无效成分的分子量小得多，提取时要求有效成分透过细胞膜渗出，无效成分仍留在细胞组织中以便除去，提取由湿润、渗透、解析、溶解、扩散和置换等相互关联的过程组成，有效成分的提取过程是物料中的溶质由固相传递到液相的传质过程。

用扩散理论解释，就是溶质从高浓度向低浓度渗透的过程，其浸出扩散力来源于液态提取溶剂和固态物料组织内有效成分的浓度差，浓度差越大，其扩散传质的动力越大，浸出速度越快，有效成分浸出速率越大。

所以，提取过程中，保证物料周围始终存在最大的浓度差是关键。

利用了固液两相的浓度梯度差，逐级将物料中有效成分扩散至起始浓度相对较低的提取溶液中，达到最大限度转移天然产物中有效成份的溶解成份的目的。

动态逆流提取与一般的提取方法相比。

具有显著的优点。

（A）有效成分得率高。

由于提取过程中固液两相浓度梯度大，从提取开始到结束，溶液始终不会达到饱和状态．同时溶剂与物料间存在着相对运动，溶剂与物料间界面层更新快。

有效成分浸出速率快，有效成分得率和提取效率高。

（B）能连续作业，生产效率高。

动态逆流提取设备，适于大规模生产，连续工作不间断，产量大，节约能源，安全可靠。

（C）应用范围广。

动态逆流提取作业温度低，一般在25℃～100℃之间可任意选择．既适于热稳定性好的物料的提取，又适于热敏性物料的提取；物料在提取器中移动速度可调，可根据物料的特性调节提取时间，适于不同物料的提取。

（D）生产成本低。

动态逆流提取出液系数小，物料与溶剂沿相反的方向运动，固液两相不断地更新，所需的提取溶剂少，浸出液浓度高，节省溶剂，同时，节省后道工序的生产成本。

微波是指波长在1mm至1m之间、频率在300MHz至300000MHz之内的电磁波，它介于红外线和无线电波之间。

微波萃取的特点可涉及两个方面：

微波辐射能穿透萃取介质,可到达物料的内部,由于吸收微波能，内部温度迅速上升，增大被分离物质在介质中的溶解度；