化工科技成果介紹

文/王 巖

化工科技成果介紹

文/王 巖

編者按：隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)科技自主創(chuàng)新能力不斷加強(qiáng)，醫(yī)藥和化學(xué)中間體產(chǎn)業(yè)技術(shù)方面取得了多方面進(jìn)展，許多技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，且不斷完善，不斷創(chuàng)新，為我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式提供了重要手段和途徑。

1. 分子蒸餾法從大豆油脫臭餾出物中提取天然維生素E

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：天津大學(xué)精餾技術(shù)國(guó)家工程研究中心是國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)并授牌的國(guó)家級(jí)工程研究中心，其核心技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平，“八五”和“九五”和“十五”均被列入國(guó)家重大科技成果推廣計(jì)劃。在2004年第六屆中國(guó)國(guó)際高新技術(shù)成果交易會(huì)上，天津大學(xué)的精餾技術(shù)重大科技成果還被教育部確定為全國(guó)高校八大高新技術(shù)成果之一。近年來(lái)，精餾中心非常重視分子蒸餾技術(shù)的基礎(chǔ)研究及其在工業(yè)上的應(yīng)用。分子蒸餾技術(shù)廣泛用于化工、醫(yī)藥、輕工、石油、油脂、核化工等工業(yè)中，用于濃縮或純化高分子量、高沸點(diǎn)、高黏度的物質(zhì)及熱穩(wěn)定性較差的有機(jī)化合物。

技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：分子蒸餾也稱(chēng)短程蒸餾，是一種在高真空度條件下進(jìn)行的高科技分離技術(shù)。由于在分子蒸餾過(guò)程中操作系統(tǒng)壓力可達(dá)0.1Pa，混合物可以在遠(yuǎn)低于常壓沸點(diǎn)的溫度下分離，另外組分受熱時(shí)間短，因此，該技術(shù)已成為分離目的產(chǎn)物最溫和的分離方法，特別適合于分離低揮發(fā)度、高沸點(diǎn)、熱敏性和具有生物活性的天然產(chǎn)物。

工藝流程如下：大豆油脫臭餾出物→脫除游離脂肪酸→甲酯化→中和→分離甾醇→脫除脂肪酸甲酯（生物柴油）→濃縮的天然VE

應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：我國(guó)發(fā)展天然VE有得天獨(dú)厚的自然條件，生產(chǎn)天然VE所需的原料--植物油精煉后的油腳，在我國(guó)十分豐富。我國(guó)是世界油料生產(chǎn)大國(guó)，目前花生和油菜籽產(chǎn)量為世界第一，年產(chǎn)量分別達(dá)到1100萬(wàn)噸和1000萬(wàn)噸；大豆產(chǎn)量居世界第三，年產(chǎn)量達(dá)到1800萬(wàn)噸。如將這些油料的一半進(jìn)行脫臭加工，粗略推算，從油腳中就可生產(chǎn)出天然VE 5000～8000噸。目前，我國(guó)廣東、上海、江蘇、北京等地都已建立了大規(guī)模的色拉油生產(chǎn)廠(chǎng)，每年精煉后剩下的油腳數(shù)量十分驚人。但這一寶貴資源至今未被開(kāi)發(fā)利用，有些地方將其作為燃料燒掉十分可惜。如果從中提取天然VE，不但可以大大提高經(jīng)濟(jì)效益，為市場(chǎng)提供急需的產(chǎn)品，還可出口國(guó)際市場(chǎng)。

應(yīng)用領(lǐng)域：本項(xiàng)目可用于醫(yī)藥、食品、油脂、飼料等行業(yè)中。

2. 分子蒸餾法從海狗油中提取DPA、DHA、EPA

近年來(lái)，分子蒸餾技術(shù)的基礎(chǔ)研究及其在工業(yè)上的應(yīng)用。分子蒸餾技術(shù)廣泛用于化工、醫(yī)藥、輕工、石油、油脂、核化工等工業(yè)中，用于濃縮或純化高分子量、高沸點(diǎn)、高黏度的物質(zhì)及熱穩(wěn)定性較差的有機(jī)化合物，是一項(xiàng)前沿化工生產(chǎn)技術(shù)。主要用于醫(yī)藥、保健、食品、油脂等行業(yè)中。

技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：分子蒸餾也稱(chēng)短程蒸餾，是一種在高真空度條件下進(jìn)行的高科技分離過(guò)程。由于在分子蒸餾過(guò)程中操作系統(tǒng)壓力可達(dá)0.1Pa，混合物可以在遠(yuǎn)低于常壓沸點(diǎn)的溫度下?lián)]發(fā)，另外組分在受熱情況下停留時(shí)間很短，因此，該過(guò)程已成為分離目的產(chǎn)物最溫和的分離方法，特別適合于分離低揮發(fā)度、高沸點(diǎn)、熱敏性和具有生物活性的天然產(chǎn)物。

用多級(jí)分子蒸餾純化方法，可將海狗油中EPA、DPA和DHA的含量從10%～20% 提高到95%以上。

路線(xiàn)1：脫氣——預(yù)分離——單級(jí)分子蒸餾

路線(xiàn)2：脫氣——乙酯化——多級(jí)分子蒸餾

技術(shù)水平及專(zhuān)利與獲獎(jiǎng)情況：應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：海狗油作為保健品在國(guó)內(nèi)外上市已近10年，多為軟膠囊劑。目前我國(guó)已有廠(chǎng)商申請(qǐng)高濃度ω-3脂肪酸(30% 的DPA、EPA和DHA，而保健品只有15%左右)海狗油軟膠囊劑作為國(guó)家一類(lèi)新藥，已獲批準(zhǔn)進(jìn)行臨床研究。海狗油脂肪乳劑正在研究階段，因目前只有大豆脂肪乳作為臨床應(yīng)用于手術(shù)后、危重病人、晚期癌癥患者的能量營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充，它只是ω-6脂肪酸，而無(wú)ω-3脂肪酸脂肪乳劑與之平衡應(yīng)用。

隨著人們對(duì)ω-3 脂肪酸的日趨重視，海狗油作為純天然ω-3脂肪酸包含物，其應(yīng)用前景必將非?？捎^(guān)。

3. 富馬酸二甲酯生產(chǎn)技術(shù)

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，食品加工業(yè)、飼料加工業(yè)趨向于規(guī)?；?、集約化，由此增大了對(duì)防霉滅菌、防腐保鮮添加劑的需求。富馬酸二甲酯是八十年代發(fā)展起來(lái)的新型防腐保鮮劑，具有高效、廣譜、適用范圍廣等特點(diǎn)。用于食品、水果、蔬菜的保鮮，飼料防霉以及糧食、中草藥、煙草、化妝品、膠卷、磁帶、紡織品、皮革、紙張等的防霉、防蟲(chóng)蛀。技術(shù)水平及專(zhuān)利與獲獎(jiǎng)情況：產(chǎn)品質(zhì)量可以達(dá)到優(yōu)級(jí)品，用于食品添加劑。做為廣譜高效的食品防腐保鮮劑富馬酸二甲酯具有廣闊的市場(chǎng)和發(fā)展前景。

4. 熱敏物料4－羥基－2－丁酮的精餾工藝

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：4－羥基－2－丁酮是一種重要的化工產(chǎn)品，由于其具有熱敏性，分離提純困難。該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)4－羥基－2－丁酮的分離提純工藝，實(shí)現(xiàn)4－羥基－2－丁酮的分離及提純。

技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：采用熱敏精餾等方法實(shí)現(xiàn)4－羥基－2－丁酮的分離及提純。

5. A晶型鹽酸帕羅西汀結(jié)晶新技術(shù)與設(shè)備

鹽酸帕羅西汀是一種選擇性5-羥色胺(5-HT)再攝取阻滯藥，為抗抑郁新藥。無(wú)水鹽酸帕羅西汀存在4種多晶型，分別稱(chēng)之為A、B、C、D型，其中A型鹽酸帕羅西汀以針狀結(jié)晶存在，熔點(diǎn)為123～125℃。目前國(guó)內(nèi)外采用的A晶型鹽酸帕羅西汀的制備方法存在以下問(wèn)題：

（1）步驟繁瑣，要制備A晶型鹽酸帕羅西汀首先必須制備其溶劑化合物，再經(jīng)過(guò)溶劑化合物的去溶劑過(guò)程才能得到合格產(chǎn)品；

（2）其溶劑化合物的去溶劑過(guò)程難以實(shí)施操作，實(shí)踐證明該發(fā)明中上述案例的去溶劑化過(guò)程，均得到無(wú)水與半水的混合物，最終產(chǎn)品溶劑殘留過(guò)高（4%～14%左右）；

鹽酸帕羅西汀主要用于治療抑郁癥，還可用于治療驚恐發(fā)作、廣泛性焦慮癥、社交焦慮癥、強(qiáng)迫癥、失眠癥、經(jīng)前期綜合征、早泄等其他疾病，具有療效好、不良反應(yīng)少等特點(diǎn)。在近年美國(guó)醫(yī)藥市場(chǎng)上連續(xù)進(jìn)入前十名的暢銷(xiāo)藥。

6. 藥用L－蘇氨酸結(jié)晶新技術(shù)與設(shè)備

該項(xiàng)目屬?lài)?guó)家“十五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“氨基酸新技術(shù)新工藝”（2001BA708B02）成果。主要針對(duì)我國(guó)L－蘇氨酸生產(chǎn)規(guī)模小、技術(shù)水平落后、產(chǎn)品質(zhì)量差等問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)了L－蘇氨酸的結(jié)晶生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了新技術(shù)新工藝的產(chǎn)業(yè)化，在年產(chǎn)1000噸醫(yī)藥級(jí)L－蘇氨酸的生產(chǎn)線(xiàn)上實(shí)施見(jiàn)效，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：根據(jù)蘇氨酸－水物系的熱力學(xué)相圖特征，采用蒸發(fā)與冷卻耦合結(jié)晶新技術(shù)，得到內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)及晶體形態(tài)（晶習(xí)、粒度分布）指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際藥用標(biāo)準(zhǔn)的晶體產(chǎn)品。

技術(shù)水平及專(zhuān)利與獲獎(jiǎng)情況：已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

L-蘇氨酸是人和動(dòng)物的必需氨基酸，大米的第二限制性氨基酸，作為構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本組成單位，對(duì)維持生物體蛋白質(zhì)平衡及機(jī)體健康有其重要的生物學(xué)意義。蘇氨酸在人體中主要參與脂肪代謝，缺乏蘇氨酸時(shí)會(huì)出現(xiàn)肝脂肪病變。它在食品、飼料、醫(yī)藥等領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用，主要用于氨基酸輸液，綜合氨基酸制劑、食品應(yīng)用強(qiáng)化劑、飼料添加劑，是我國(guó)氨基酸工業(yè)的支柱產(chǎn)品之一。

7. 高黏物系－木糖醇精制結(jié)晶新技術(shù)與設(shè)備

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：目前木糖醇工業(yè)結(jié)晶技術(shù)與裝置水平較低，操作周期長(zhǎng)（約40小時(shí)），出料困難，產(chǎn)品粒度不均勻，晶形差，流動(dòng)性差，與國(guó)外產(chǎn)品有一定差距。天津大學(xué)結(jié)晶中心通過(guò)科研攻關(guān)，成功開(kāi)發(fā)出了高黏物系－木糖醇精制結(jié)晶新技術(shù)與設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。生產(chǎn)出的木糖醇產(chǎn)品晶形完美，粒度大且分布集中，產(chǎn)品流動(dòng)性好，采用新工藝和新裝置后，木糖醇一次結(jié)晶收率達(dá)到60%以上。

技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：木糖醇?xì)浠航?jīng)濃縮后進(jìn)入新型結(jié)晶器，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助控制完成冷卻結(jié)晶過(guò)程，生產(chǎn)出高質(zhì)量的晶體產(chǎn)品，結(jié)晶操作時(shí)間在10小時(shí)以?xún)?nèi)。

8.新型工業(yè)結(jié)晶技術(shù)在抗氧劑1010生產(chǎn)中的應(yīng)用

目前抗氧劑1010產(chǎn)品存在的問(wèn)題主要是：反應(yīng)結(jié)晶過(guò)程的收率較低，純度較差，晶體粒度及粒度分布不理想，堆密度小，造成產(chǎn)品包裝和運(yùn)輸困難。

根據(jù)抗氧劑系列產(chǎn)品的特征，以提高產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量（粒度、晶形、純度等）為目標(biāo)，開(kāi)發(fā)出冷卻－溶析藕合新型工業(yè)結(jié)晶技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)可操作性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的工藝適應(yīng)性和生產(chǎn)操作彈性。產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均優(yōu)于原生產(chǎn)水平，產(chǎn)品收率為87.8%（以季戊四醇為基準(zhǔn)），產(chǎn)品晶體形態(tài)好、粒度大且粒度分布集中，與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品相比，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。