扩张床吸附技术可行性研究报告

1、扩张床吸附技术可行性研究报告目录一、选题的必要性31项目简介3项目所在技术领域的产业政策43项目所在技术领域技术发展现状44项目的技术进步及其对相关领域技术进步的推动作用55项目目前进展62. 技术方案探讨61. 项目关键技术点或创新点的讨论，以及项目完成时所达到的技术水平61.1关键技术点61.2创新点71.3项目完成时达到的技术水平8二、项目技术方案说明：生产工艺、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：项目产品实现的主要技术性能指标、执行的质量标准、已通过的相关国家行业许可和认证94分阶段描述项目执行过程中每个阶段的目标95 、项目

2、经费预算：项目总投资、项目完成投资、拟新增投资、投资构成及投资预算、科技应用三项资金使用预算表105.1预算105.2新增投资115.3三项科技基金申请预算13三、项目实施的配套条件14一、项目技术来源14二、项目实验及测试条件143 、项目申请人的人才资源：技术人员总数、中高级技术人员比例14人4 、项目组成员的专业结构和职称结构145 、新增投资和募集项目14四、项目预期经济效益151预期市场需求152预期盈利水平15三、预期产业化前景18四、项目实施风险分析194.1技术风险194.2竞争风险194.3基金执行情况分析20五、预计项目的社会和环境效益211社会发展的作用212对资源利用率

3、21三、人才培养情况214环境影响和效益216. 附件目录23 选题的必要性1 项目简介激肽释放酶（ Kallikrein ），又称激肽释放酶（ Kininogenase ）或激肽原酶（Kallidinogenase），是丝氨酸蛋白酶家族的一个亚类，是一种内切蛋白水解酶，广泛存在于人类和其他哺乳动物的腺体组织及其分泌物和排泄物中，胰腺是最丰富的。工业上主要以动物胰腺为原料提取生产。人体对激肽释放酶具有广泛的生理作用，其药物制剂可用于治疗高血压、心脑血管疾病、糖尿病肾病、男性不育症等。此外，还可用于治疗异常血管平滑肌收缩、心绞痛、血管，在新兴的保健品和抗衰老化妆品行业也有广泛的用途。据不完全统计

4、，目前国内对激肽释放酶原料的年需求量至少为3000亿库，潜在市场超过5000亿库。按照目前12万元/1亿KU的市场价计算，激肽释放酶全国销售额达3.6亿元以上，潜在市场达6亿元以上。目前，激肽释放酶在医药、保健品、抗衰老化妆品等方面的应用越来越深入，为激肽释放酶市场留下了巨大的市场空间。我国是生猪生产大国，年出栏生猪约4.5亿头（其中我省年出栏量约4000万头），充分利用我国猪胰腺资源，可产33800-54000亿KU激肽释放酶产品。为满足国内市场需求，我国目前激肽释放酶生产的“瓶颈”实际上是目前激肽释放酶生产工艺的不足。传统的分离提取激肽释放酶的方法主要有有机溶剂和盐分分级沉淀法、凝胶过滤法

5、、亲和层析法、离子交换法等。这些方法上柱前需要经过多步复杂的处理过程，如离心、过滤、超滤、浓缩步骤高，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。该项目是国内首个利用膨胀床吸附技术和对氨基联苯胺亲和层析技术从猪胰腺中制备激肽释放酶的项目。膨胀床吸附技术是1990年代发展起来的一种新型蛋白质分离纯化技术。它可以处理含有悬浮颗粒的液体。作为一种蛋白质初步分离方法，它集固液分离、浓缩和初步纯化于一体。它简化了过程的预处理。步骤，缩短操作时间，提高产品回收率。之后采用对氨基苯甲脒亲和层析技术纯化激肽释放酶，提高了产品纯度。产品经江西省药品检验所检测，滴度达到

6、800KU/mg以上，比活度超过1400KU/mg。 .该工艺经江西省科技厅组织的专家鉴定，认为先进、稳定、高效。2 项目所在技术领域的产业政策本项目技术属于生物技术领域的生化分离技术。是市政府支持的高新技术领域的一项新技术改造升级传统工业技术项目。本项目充分利用我国猪胰资源，制备高附加值刺激肽酶产品，可增加农牧产品附加值，提高资源利用率。是国家产业政策鼓励扶持项目。3 项目所在技术领域技术发展现状本项目技术为生物工程技术的下游技术生化分离技术。传统的分离技术包括有机溶剂沉淀、盐析、凝胶过滤、离子交换等方法。这些方法成本高，对材料的预处理要求高。工艺步骤多，分离效果不理想，工艺复杂。随着生物技

7、术的发展，上世纪末出现了亲和层析、膜分离技术等新的分离技术。这些技术在一定程度上降低了产量。成本，提高分离效率，提高产品纯度，但生产工艺步骤多，原料预处理复杂，配体和载体的选择成为技术应用和发展的关键。目前的超临界萃取方法仍处于实验阶段或很少应用。因此，寻找一种工艺步骤简单、生产成本低、分离效率高、易于工业化生产的生化分离技术是当前技术领域的发展趋势。4 项目的技术进步及其对相关领域技术进步的推动作用膨胀床吸附（EBA）技术是1990年代发展起来的一种新型蛋白质分离纯化技术。由剑桥大学的蔡斯教授于1990年提出。膨胀床吸附技术可以处理含有悬浮颗粒的液体，分离效率高。作为一种蛋白质初步分离方法，

8、集固液分离、浓缩、初步纯化于一体，具有提高回收率、降低投资成本、缩短运行时间等优点。是生物工程下游过程的研究热点。对氨基联苯胺是一种价格低廉、性质稳定、比吸附力强、吸附容量大的化合物，与相应载体的偶联技术也相当成熟。具有比吸附性强、操作条件温和、净化倍数高等优点。与传统技术相比，将膨胀床吸附技术与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，促进蛋白质等生物活性物质分离纯化工业技术的进步和发展，促进我国生物技术的进步。国家。5 项目目前进展本项目是万华公司于2003年11

9、月实施的科研项目，经过一年多的攻关，本项目“膨胀床吸附技术制备高纯度胰激肽释放酶的研究”小试成果已2005年05月25小品经江西省食品药品检验所检测，效价800KU/mg，比活度1400KU/mg，已向国内外客户试销，获得客户好评质量认可（见附件六：产品销售相关证书）。2、技术方案探讨1 项目关键技术点或创新点的讨论，以及项目完成时所达到的技术水平1.1 关键技术点1.1.1猪胰腺粗加工技术为有效充分利用猪胰腺资源，提高激肽释放酶的提取率，本项目综合考虑了提取物的pH值、活化剂浓度、提取时间、提取时间等影响猪胰腺提取效果的因素。通过正交实验得到最佳的提取条件和相关技术指标，大大降低了后续处理的

10、难度。1.1.2膨胀床吸附技术胰激肽释放酶等电点为4.05-4.35，最适pH为6-8。本项目采用Streamline-DEAE阴离子膨胀床吸附技术，对含有悬浮颗粒的料液进行直接处理，自下而上注入。扩大柱床体积，提高吸附效果。分别研究了上样量、上样缓冲液的pH值、洗涤液、洗脱液和洗脱体积对纯化效果的影响，得到了相应的操作参数。1.1.3亲和层析获得对胰激肽释放酶亲和力最好的对氨基苯甲脒亲和介质，然后分别纯化样品体积、样品缓冲液pH、洗涤液、洗脱液和洗脱体积。研究了效果的影响，得到了相应的运行参数。1.1.4超滤浓缩和冷冻干燥使用截留分子量为10KD的超滤膜进行超滤浓缩后，进行冷冻干燥。操作过程

11、中，对冻干原液的浓度（干物质含量、糖含量、水分含量等）、保护剂种类等因素进行测试，确定最终的操作参数.1.2创新1.2.1生产工艺创新针对传统工艺设备要求、工艺复杂、生产周期长、成本高、纯化效率低的缺点，本项目采用膨胀床吸附技术和亲和层析技术，采用两步层析工艺制备激肽释放酶。膨胀床吸附技术，集固液分离、浓缩、初步净化于一体，简化了生产工艺；亲和层析技术专门吸附激肽释放酶，使产品纯度和效价远超部级标准。要求。并且经过整个纯化过程，激肽释放酶活性的平均回收率达到90%。国家知识产权局查新表明，国内尚未检索到采用膨胀床吸附技术制备激肽释放酶的专利文献。因此，本次提纯过程不涉及专利保护问题（见附件5：

12、国家知识产权局专利检索中心检索报告）。同时经上海科技信息研究所核查，结果表明该项目建立的激肽释放酶纯化工艺国内文献未见报道（见附件4：上海科技信息新奇）检查报告）。1.2.2产品性能和指标的创新本项目以猪胰腺为原料，制备质量要求高于部级标准相应产品的激肽释放酶产品。产品中激肽释放酶生物效价超过800KU/mg，比活超过1400KU/mg.p，处于国内领先水平（见附件二：产品检验报告）。1.3 项目完成时达到的技术水平该项目生产技术属国内领先水平，生产工艺先进、稳定、高效，产品中活性物质回收率平均达到90%（见附件1：科技鉴定证书）成就）。项目建成后，预计将建成一条稳定高效的生产线，年产能为75

13、亿KU的激肽释放酶原料。产品活性回收率达80%以上，产品质量符合企业标准要求。2 项目技术方案说明：生产工艺、工艺流程、主要技术参数2.1 生产技术本项目采用膨胀床吸附技术从猪胰腺粗处理液中提取激肽释放酶，并通过亲和层析技术进一步纯化。其技术原理和特点如下：膨胀床吸附（EBA）技术是1990年代发展起来的一种新型蛋白质分离纯化技术。膨胀床吸附技术可以处理含有悬浮颗粒的液体，分离效率高。作为一种蛋白质初步分离方法，集固液分离、浓缩、初步纯化于一体，具有提高回收率、降低投资成本、缩短运行时间等优点。亲和层析技术主要是利用生物分子与特定固定化配体之间的亲和力来分离生物分子。这种选择性结合主要是由于两

14、者的生物学特性以及它们之间的特定化学结构和空间构象。具有特异性强、操作条件温和、纯化倍数高等优点。2.2 工艺流程绞碎绞碎NaAc-HAc，3h过滤超滤浓缩猪胰脏猪胰糜亲和层析提取液冷冻干燥超滤浓缩产品pH6.0，0.01M PBpH7.0，0.1M PB扩张床吸附滤液pH6.0，5%Ca2+2.3 主要技术参数pH值（约6.0）、活化剂的种类和浓度（5% Ca 2+ ）、上膨胀床前的pH值和缓冲液（pH 6.0、 PB）、平衡亲和柱的pH值和缓冲液（pH 7.0）等参数0.01M, 0.01MPB) 和洗脱液类型和浓度 ( 0.03MPB-0.3 NaCl, pH 6.0)。3 项目技术质量

15、指标：项目产品实现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和认证项目产品实现的主要技术性能指标为激肽释放酶生物活性超过800KU/mg，比活超过1400KU/mg p、其他指标均符合企业标准的规定。执行的质量标准符合万华Kallikrein的企业标准。万华现已通过ISO9001：2000国际标准认证。4 分阶段描述项目执行过程中每个阶段的目标该项目计划在两年内完成，将分四个阶段完成。每个阶段的目标如下：第一阶段2005.07-2005.11共5个月，投资53万元。完成项目申报和工艺改进定型，完成工艺设计工作，对与激肽释放酶项目相关的员工进行在职培训。第二阶段2005.12-2

16、006.06共耗时7个月，投资140.6万元。完成测试，建立生产线，完善检测设备，调试和测试生产线。第三阶段2006.07-2007.05共需11个月，投资97万元。产品试制、产品销售，初步建立自己的销售网络，使项目产能达到75亿库/年，销售量60亿库。一期至三期，累计实现销售收入732万元，净利润153.6万元，纳税总额161.7万元，创汇17.7万美元。第四阶段2007.06通过工作验收项目5、项目资金预算：项目总投资、项目完成投资、拟新增项目投资、投资构成及投资预算、科技申请三项资金使用预算表5.1 预算该项目计划总投资331.7万元，完成投资41.1万元，以企业往年余额结算。设备购置安

17、装费19.9万元，实验研究等21.2万元，见表1。表 1 已到位投资明细 单位：万元序列号姓名制造商单价数量数量资金的来源一设备19.9自己的1超滤装置03-3K密理博0.6910.692超滤装置03-10K密理博0.6910.693主机 SMB-20密理博0.4010.404膜包 SMB-20密理博0.2030.605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16.8116.8二前期研发费用21.2自己的1激肽释放酶标准中央检验所2.32猪胰腺昌北屠宰场3.53对氨基苄基琼脂糖凝胶西格玛4.24Streamlin-DEAE西格玛5.25检验费0.86辅助消

18、耗试剂1.87实验费1.58数据费0.69其他1.3全部的41.15.2 新投资计划新增投资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。新设备概算投资见表4 .表2 新增固定资产投资估算表 单位：万元序列号项目或费用名称建筑学项目设备购买安装项目其他成本全部的固定资产投资比重（%）评论一项目成本1厂房改造40402设备采购91.26.898小计4091.26.813871.3二开发成本505025.82.1项目管理332.2材料及加工费33332.3电费112.4研究，差旅费662.5咨询和信息费552.6培训费22三基本保留费5.65.62.9四建设期贷款利

19、息全部的4091.26.855.6193.6100表3 流动性估算表 单位：万元序列号 年 项目最少一周转天周转1234561当前资产 121.2148.9194.7286.1375.91.1应收账款458 48.859.878.0114.1149.61.2股票 56.469.892.0136.6180.71.2.1原材料及配件606 30.137.650.175.2100.21.2.2在产品中6 60 4.65.67.310.714.01.2.3完成的产品2018.0 21.726.634.650.766.51.3现金3012 16.019.324.735.445.62流动负债 24.230

20、.240.360.480.62.1应付账款458 24.230.240.360.480.63流动性 97.0118.7154.4225.7295.34流动性增加 97.021.735.771.369.65营运资金借贷 营运资金贷款利息 6自有营运资金 97.021.735.771.369.6 其中：利用现有营运资金 新的流动性 97.021.735.771.369.6表 4 新设备投资估算表 单位：万元序列号姓名规格起源数量单价数量评论1绞肉机JR500山东40.240.962分体式（整体不不锈钢）胶体磨JM-FB180c温州20.871.743电加热不锈钢钢反应锅1000L, 1896311

21、0无锡31.23.64两级反渗透水系统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YJB 2A2辽宁40.502.008密理博超滤系统Biomax TM膜我们27.0014.009电子天平BS224S德国21.002.0010旋转蒸发器R200/205瑞士22.44.8011高压液相色谱仪P230大连112.012.0012酸碱度计小灵通-2上海30.10.3013全部的91.25.3 三项科技基金申请预算申请的三笔资金总额为50万元，主要用于设备仪器的购置、材料和样品的加工。具体用法见表5。表 5 申请资金

22、使用情况费用名称申报费用（万元）设备设备购置费20.0材料、样品加工费20.0土建安装费5.0数据、研究费1.0实验测试费2.0评估费0.5技术合作费1.0其他费用0.5全部的50.0三、项目实施的配套条件一、项目技术来源本项目技术由万华公司自主研发。万华公司拥有本项目全部知识产权，不存在知识产权纠纷（见附件5：国家知识产权局专利检索报告）。二、项目实验及测试条件万华拥有实验室、试验室和动物室，实验条件齐全，保证实验的完成。它具有紫外分光光度计、酶标仪、核酸和蛋白质分析仪以及蛋白质紫外检测。仪器等成套检测设备。实验和测试条件可以保证项目的顺利实施和完成。3、项目申请人的人才资源：技术人员总数、

23、中高级技术人员比例目前，万华公司拥有技术人员17人。其中博士1人，硕士1人，本科5人，大专以上学历10人。其中高级职称2人，中级职称3人。4、项目组成员的专业结构和职称结构项目组主要由9人组成，均具有生物化学、医学、微生物学等相关专业，其中高级职称2人，占项目组总人数的22%，中级职称1人职称。5、为项目筹集新投资本项目拟增加投资290.6万元，其中50万元申请三期基金，其余140.6万元以公司利润余额结算，其中60万元以公司利润余额结算。 2005年度，其余80.6万元结清2007.1-2007.5年度公司利润余额结清。4、项目预期经济效益1 预期市场需求随着社会的全面进步，高文化程度、城市

24、生活、电器数量等因素应运而生，给人类健康带来越来越多的隐患，导致糖尿病等微循环障碍的患病率越来越高。激肽释放酶原料产品市场处于上升阶段，目前激肽释放酶产量远远不能满足需求，激肽释放酶市场一直处于供不应求的尴尬境地。据市场分析，预计国内激肽释放酶原料产品长期潜在市场容量超过5000亿库，潜在销售额可达6亿元以上。国际潜在年需求量达2.5万亿库以上，潜在市场销售额达5亿美元以上，为进一步拓展市场留下了巨大空间。2 预期盈利能力预计项目投产后，年产能75亿库，销售量60亿库，销售收入732万元，净利润153.6万元，纳税总额161.7万元，创汇17.7万美元。五年盈利预测见表 6、表 7、表 8 和

25、表 9。项目五年内生产规模安排见表6。表6 项目5年内生产规模安排年2007年2008年200920102011激肽释放酶产品（亿库）6075100150200本项目五年内销售收入预测、成本预测和利润预测见表7、表8、表9。表 7五年内产生的销售收入序列号姓名单价（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（ % ）销售额（十亿 KIU）数量(万元)销售额（十亿 KIU）金额（万元）销售额（十亿 KIU）数量(万元)销售量（亿KIU）数量(万元)销售量（亿KIU）金额（万元）1销售收入12.2 _60.0 732.075.0 91

26、5.0100.0 1220.0_ _ 150.0 1830.0200.0 _2440.0 _ 2营业税及附加费86.1107.5143.5215.2286.92.1增值税78.397.8130.5195.6260.8其中：营业税106.4 132.9177.3265.9354.5进项税28.135.146.870.393.72.2城乡建设维护税5.56.89.113.718.32.3教育费额外的2.32.93.95.97.8表 8 五年内生产成本预测单位：万元序列号年 项目123456生产负荷（亿库）6075100150200生产成本253.9307.2396.0573.6747.81.1原材

27、料及配件180.4225.5300.7451.1601.41.3燃料和动力13.016.221.632.443.21.4工资福利费32.837.846.062.475.51.5制造成本27.727.727.727.727.71.5.1折旧16.416.416.416.416.41.5.2维修费4.94.94.94.94.91.5.3年度其他制造费用6.46.46.46.46.42管理费104.2124.1156.4219.1279.92.1摊销费10.010.010.010.010.02.2技术开发费51.264.185.4128.1170.82.3其他行政费用43.050.061.081.0

28、99.13财务经费3.1营运资金贷款利息3.2固定资本贷款利息4销售费用58.673.297.6146.4195.25总消耗416.7504.5650.0939.11222.9其中：固定成本164.7189.6230.1309.2383.1可变成本252.0314.9419.9629.9839.86运营成本390.3478.1623.6912.71196.5表 9 五年生产利润预测单位：万元序列号 年 项目123456生产负荷（亿库）60751001502001销售收入732.0915.01220.01830.02440.02总消耗416.7504.5650.0939.11222.93营业税及

29、附加费86.1107.5143.5215.2286.94总利润229.2303.0426.5675.7930.25所得税75.6100.0140.7223.0307.06净利153.6203.0285.8452.7623.2 累计净利润153.6356.6642.41095.11718.37工业附加值374.5474.7642.4979.71319.08赚取外汇金额（储蓄外汇）（百万美元）17.722.129.544.359.09总税161.7207.5284.2438.2593.9其中：增值税78.397.8130.5195.6260.8预测说明：a、单位产品的价格为含税价格。乙。增值税：公

30、司为总则纳税人，增值税税率为17%。丙。城市维护建设税：按增值税的7%计算。d .教育费附加：按增值税的3%计算。e .所得税：按33%的税率计算。F。汇率：1美元=8.27元。三、预期产业化前景本项目是针对当前国内外市场对激肽释放酶原料的需求，国内厂家普遍采用凝胶过滤、亲和层析、离子交换等方法生产激肽释放酶原料的原料。工艺步骤多、操作复杂、生产周期长、生产成本高、生物活性物质效价低、活性物质回收率低。激肽释放酶采用膨胀床吸附技术直接从猪胰腺粗提物中提取，集传统工艺的离心、超滤和初级纯化于一体，缩短了生产周期，提高了产品活性回收率（平均90%） . )，进一步使用对氨基苯甲脒亲和层析纯化产物，

31、从而提高产物的纯度和效价。该技术不仅提高了产品纯度，降低了生产成本，而且有利于工业化生产。项目投产后，每年可消耗猪胰150吨左右，每年可向市场供应激肽释放酶原料75亿库。也可根据市场需求扩大产能。此外，还可以促进相关产业的发展。因此，具有良好的产业化前景。4、项目实施风险分析4.1 技术风险该项目的难点在于提高激肽释放酶的纯度，同时提高其回收率。该项目的关键技术有Streamline-DEAE膨胀床吸附技术、对氨基苯甲脒亲和层析技术等。经过一年多的研究工作，项目组获得了这些关键技术主要步骤的操作参数，并进行了工艺放大和稳定性验证，生产的产品质量达到预期指标。技术上，依托南昌大学、江西师范大学、江西农业大学等高校等企业的合作，该项目的技术难点已基本解决。因此，技术风险很小。4.2 竞争风险目前，我国生产激肽释放酶原料的企业主要有常州千红、沉阳吉时、河南灵友、上海生化、丽珠集团等。表 10 国内激肽释放酶企业年销售额企业年产量（亿库）常州千红350上海生化200丽珠集团250沉阳积石100河南凌游150其中，常州千虹产量最大，产销量居首位，其次是丽珠集团。但这些企业均采用传统的生产工艺，存在生产周期长、成本高、产品纯度低等缺点，而且一直无法扩大生产量，导致整个胰激肽释放酶市场供不应求。公司充分利用蛋白质纯化前沿技术，率先采用膨胀床吸附技术