天然多糖高值化与资源综合利用技术及应用

《天然多糖高值化与资源综合利用技术及应用》



                                                                            ——上海交通大学　

　　本项目成果属于可再生生物质资源利用的科技领域。资源可分为不可再生资源(矿、石油、煤炭等)和可再生资源(生物质等)两部分，天然多糖是在地球上最大的生物质资源。可再生资源的利用是循环经济、低碳经济、资源节约和节能减排的重要部分，而且由于其可再生性，这部分资源的利用具有其特殊意义和作用。



　　依据生物质资源利用的技术领域特点，上海交通大学与农业部规划设计研究院一道，通过产学研用的合作高端创新平台和发挥联盟式的“抱团”效应，与医院、科技转化公司、生产企业及上市集团(参见主要完成单位)，开展了典型天然多糖高值化和资源综合利用技术的研究开发与应用推广，形成了一些具有开创性的、对行业具有促进作用的科技成果，主要如下：



　　1.定时与程序性释放药物载体材料及技术。研究发明了可定时释放药物的乙基纤维素材料及技术;研究发明了具有程序性释放药物功能的壳聚糖纳米材料及技术;研发出乙基纤维素“三明治型药物缓释膜”和“功能性纳米载药涂层支架”  等产品器件，对不同治疗阶段，可实现定时与程序性释放药物，可实现一次手术、多次用药的效果。已获得国家授权发明专利。



　　2.新型多糖一氧化氮(NO)供体及技术。根据壳聚糖具有氨基分子结构的特点，发明了6  种新型亲核NO  供体及其制备技术，从不同侧面解决了当前亲核NO  供体面临应用的瓶颈技术问题，包括NO  负载量不足、半衰期短，溶解性、生物相容性欠缺，控释性与靶向性不好，以及亲核试剂(多胺)的细胞毒性和副产物亚硝胺的生成。已获得国家授权发明专利。



　　3.壳聚糖的定长切割技术及应用。通过模板吸附技术对壳聚糖进行定长切割，壳聚糖降解后的单一分子量含量达到80%以上,数均分子量分布指数低于1.5;建立了窄分子量分布壳寡糖原料中间体的企业质量标准。本技术已应用于系列产品中。已获国家授权发明专利。



　　4.综合利用技术及产物。发明了百合球茎和马尾藻多糖综合利用加工工艺技术，并应用定时与程序性释放药物载体技术、NO  高值化、定长切割天然多糖三个核心技术，形成了天然多糖综合利用技术及产物。已申请发明专利。



　　5.  资源高值化率、综合利用率和资源节约率。在上述技术成果中，天然多糖的高值化率均大于500%，多糖原料物质的综合利用率达到95%以上，资源相对节约率>  55%。生产过程无二次污染，均实现了清洁生产。



　　在本技术成果中，核心技术上获得了点的突破(多糖NO  高值化技术、程序性定时技术、定长切割技术和多糖资源综合利用工艺技术等四项技术)，技术体系上形成了线的链接(前三个核心技术链接、交叉与融合应用到综合利用工艺技术中)，应用开发上建立了面的架构(在医药、保健食品、农业3  大领域均得到应用)。



　　本项目的技术成果已自成一技术体系，整体处于国内领先、国际先进水平，部分技术达到了国际领先水平。本项目使废弃性的生物质获得再利用，变废为宝，且工艺生产过程无污染、无废弃物排放、节能降耗，有利于环境保护;开发的医用制品、保健品有益于提高人类医疗与健康水平，开发的生物农用品无毒、无公害，共增产数十亿公斤，可促进我国绿色有机农业发展，促进农民增产增收，科技服务“三农”。因此，本项目已产生显著的经济效益和社会效益。



　　这一技术成果体系的出现，对天然多糖高值化和综合利用的行业科技进步与产业水平的提升与技术支撑，具有重要的意义与作用。



　　本项目技术的研究开发得到了国家自然科学基金(20376045)、国家科技攻关计划(2004BA901A32)、国家高技术研究发展计划(863  计划，2005AA001240)和上海市纳米专项(0452nm037)等基金的资助。