论文单细胞蛋白的提取方法及发展方向研究

第一篇：论文单细胞蛋白的提取方法及发展方向研究

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【摘 要】本文简单概述了单细胞蛋白，及单细胞蛋白在工业、农业、饲料等方面的应用；阐明了单细胞蛋白的开发和生产前景

【关键词】 单细胞蛋白 安全性 提取制备工艺 应用 发展前景

目 录

引言: 单细胞蛋白的营养价值极高，氨基酸的组成较为齐全，含有人体必需的8种氨基酸，而且生产效率高，生产原料来源广，可以工业化生产，它不仅需要的劳动力少，不受地区、季节和气候的限制，而且产量高，质量好。所生产的蛋白质等营养物质含量高，对人体无致病作用，味道好并且易消化吸收，对培养条件要求简单，生长繁殖迅速等。单细胞蛋白的生产过程也比较简单，目前有多种提取工艺。单细胞蛋白不仅能制成“人造肉”，供人们直接食用，还常作为食品添加剂，用以补充蛋白质或维生素、矿物质等。单细胞蛋白既可变废为宝，又可获得高层次的综合经济效益，解决环境污染问题。单细胞蛋白作为饲料蛋白，已被世界广泛应用。作为一种新型食品原料的问世，单细胞蛋白单细胞蛋白液受到都可接受性、安全性等问题。因为单细胞蛋白的核酸含量在4%～18%，食用过多的核酸可能会引起痛风等疾病。此外，单细胞蛋白作为一种食物，人们在习惯和心理上一时也难以接受。因此 1

研究单细胞蛋白的提取方法及发展方向是一个必要的问题。

内容：

《单细胞蛋白的提取方法及发展方向研究》

单细胞蛋白的概述

单细胞蛋白：英文名Single-Cell-Protein，简称SCP。是从人工培养的单细胞生物中获得的菌体蛋白质，又叫微生物蛋白，菌体蛋白。作为一种生物化工高新技术产品单细胞蛋白是由许多工农业废料及石油废料微生物菌体。因而，单细胞蛋白不是一种纯蛋白质，而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。单细胞蛋白的特点：

第一，营养物质极为丰富。其中，蛋白质含量高达

40%～80%，（而作物中蛋白质含量最高的大豆仅达35％~45％），比大豆高10%～20%，比肉、鱼、奶酪高20%以上；从氨基酸的组成来看，单细胞蛋白中除含硫氨基酸不足外，其他氨基酸含量充足并保持良好的平衡。同时还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类和生物活性物质，如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等。

第二，原料来源广泛，可就地取材，廉价大量地解决原料问题。一般有以下几类：1.碳水化合物。2.烃类、石油、天然气及相关产品，如原油、柴油、甲烷、乙醇等；3.无机气体4.有机工农业废水（①农业废物、废水，如秸秆、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纤维素的废料及农林产品的加工废水；②工业废物、废水，如食品、发酵工业中排出的含糖有机废水、亚硫酸纸浆废液等；）

第三，单细胞蛋白质生产周期短，效率高。如酵母菌在良好条件下每接种100千克，1天即可获得2500千克酵母，其生长繁殖速度约为大豆的1300倍，为动物生长的2000倍。微生物的生长速度世代周转迅速因此生产效率高。

第四，节约土地，可以完全工业化生产。生产不受季节气候的制约，易于人工控制，同时由于在大型发酵罐中立体式培养占地面积少。单细胞蛋白生产比农业生产需要的劳动力少，又不受地区、季节和气候条件的制约，可在占地有限的小设备上进行，不仅数量大，而且质量好，远远超过现有粮食品种的蛋白质。

第五，单细胞生物易诱变，比动、植物品种容易改良，因此可采用物理、化学、生物学方法定向诱变育种，获得蛋白质含量高、质量好、味美，并易于提取蛋白质的优良菌种。

第六，核酸含量高，细菌细胞中核酸含10%-18%。酵母（干基）6%-11%,肉只有2%。核酸过多会抑制动物的生长，若摄入过多的核酸，会造成血液中含酸量上升，大多数动物和人代谢利用核酸的能力有限，可导致体内尿酸积存。由于尿酸在生理的PH条件下是微溶的，它会在关节沉淀或析出结晶，造成痛风或风湿性关节炎；又由于在尿中含量大于其溶解度，会在泌尿系统中沉淀成结石。单细胞蛋白的安全性： 核酸问题：

核酸的组成成分嘌呤碱基，在动物体内会转变成尿酸，尿酸在无脊椎动物、鱼类、两栖类和许多哺乳动物体内会在尿酸酶的作用下继续转变成水溶性更大的尿囊素，因此饲料中即使有很高含量的嘌呤存在不会造成危害。人体内尿酸酶含量很低，嘌呤基本分解代谢物为低溶解度的尿酸摄入过多的嘌呤化合物则会使血浆和尿液中尿酸含量过高从而导致它在关节与软组织中积累和形成尿路结石。另外，细胞中有难于消化的类脂——细胞膜，影响蛋白质等营养物质的消化吸收。因此在使用时要限量使用。所以作为人类食品的SCP其摄入量必须加以控制。成年人每日摄入核酸量不得超过2g，食用的SCP也必须是除核酸产品。

食品安全对SCP的影响：

SCP作为饲料蛋白已被广泛的应用，但作为人类食品联合国蛋白质咨询组织对SCP的安全性评价做出了一系列的规定：生产菌株不是病原菌，不产生毒素；石油原料中多环芳香族烃含量低，农产品原料中重金属与农药的残留量不能超过标准；培养及产品处理过程中无污染，无溶剂残留；产品中应无病原菌、无活细胞、无原料和溶剂残留；产品必须进行小白鼠和大白鼠的毒性试验和两年的致癌实验，还要进行传代遗传、哺乳、致畸及变异应实验。这些试验通过后，还要安排

作人的临床试验，测定scp对人的可接受性和耐受性。可用于食品的scp生产的酵母菌主要有酿酒酵母、产朊假丝酵母和乳清酵母(脆壁克鲁维酵母）等。

单细胞蛋白的提取方法：

单细胞蛋白的生产要求：生产菌种繁殖速度快，菌体收量大；原料价格低，易得到或利用工农业废料；菌种营养要求底，培养方法简单；发酵时不易污染杂菌，分离回收容易；菌体蛋白含量高，氨基酸组成好，适口性好；菌体及蛋白无毒性、病原性及致癌性；不产生废水及其他污染；易于包装运输和储藏。

单细胞蛋白的生产步骤包括原料处理、发酵基质的调配、发酵条件的控制、菌体回收及分离、纯化等几个环节。发酵过程中温度的控制、氧的供应及热量的排放是生产中要注意的问题。饲用单细胞蛋白生产可采用固体发酵，使用单细胞蛋白生产采用液体发酵工艺，发酵结束后，收获的方法有离心分离和压滤法。菌体收获后必须洗涤数次，以尽量将培养基洗掉。藻类的培养则是在池内进行，并需要足够的光照，培养过程要经常搅拌以补充表面养分。单细胞蛋白的一般工艺流程：

通气 原料 —— 上清液

↓ ↓ ↑

菌种→种子扩大 →发酵罐培养 →培养液 → 分离 →菌体

↓ 动物饲料←干燥←洗涤或分解← ↓

↓

食品←干燥←纯化←蛋白质抽取←分离←水解

近几年主要的单细胞蛋白提取制备工艺技术及应用有：（1）菌糠单细胞蛋白饲料生产方法

（2）单细胞蛋白质作为鱼类和贝类饲料的用途（3）利用皂素生产废水发酵生产单细胞蛋白的方法（4）单细胞蛋白材料的用途（5）一种单细胞蛋白饲料的生产方法

（6）仅微溶于水或不溶于水的活性物质和单细胞蛋白质材料的混合 物的水分散体

（7）利用柑桔废渣生产单细胞蛋白(SCP)饲料的方法（8）利用提取甾体皂甙元的残渣生产单细胞蛋白的方法（9）一种单细胞蛋白质饲料及其加工工艺

（10）冷法絮凝提取味精废液中单细胞蛋白质的方法（11）单细胞蛋白和蔗糖的生产方法

（12）利用抗氨固氮菌生产富硒单细胞蛋白,维生素E和菌肥的方法（13）固态发酵生产单细胞蛋白（14）一种单细胞蛋白的生产方法（15）生产甜菜渣单细胞蛋白的新方法（16）利用啤酒废渣生产单细胞蛋白（17）粗淀粉一步法生产单细胞蛋白技术

（18）固态法单细胞蛋白(SCP)塔式发酵机（19）糟渣原料生产单细胞蛋白饲料技术（20）一种利用浓醪酒糟生产单细胞蛋白的方法（21）一种利用海洋酵母菌生产单细胞蛋白的工艺（22）利用废糖蜜生产单细胞蛋白饲料的方法

（23）用大豆乳清废水生产单细胞蛋白的复配酵母的制备方法（24）柑橘皮渣单细胞蛋白饲料生产技术

单细胞蛋白的应用：

一、SCP 在饲料中的应用

单细胞蛋白含有蛋白质、碳水化合物、无机盐、维生素等，其丰富的营养，可作为饲料的蛋白源，配制饲料可代替部分鱼粉。例如用假丝酵母及产朊酵母作为菌种，利用亚硫酸废液或石油生产酵母菌体，可用于牲畜饲料。用它喂养家禽、家畜，效果好、生长快，奶牛产奶多，鸡产蛋率增高，并能增强机体免疫力。据分析，酵母单细胞蛋白中蛋白质含量为45％－55％，比大豆高30％以上；细菌的单细胞蛋白中蛋白质的含量高达70％，比大豆高50％，比鱼粉高20％。因此，在各类饲料中加入单细胞蛋白添加剂，可以取得诸如使猪长得更快、牛产奶更多这样的效果。

二、SCP在食品加工中的应用：

SCP在食品加工中也有着重要作用，（1）可以增加谷类产品的营养价值。选用高赖氨酸含量的单细胞蛋白加到面包等谷物食品中可提高植物蛋白的生物价，也可提高谷物食品中的维生素。（2）它能

提高食品的物理性能，例如：经组织化处理的浓缩蛋白具有理想的咀嚼性、松脆性、在水中无分散性。把活性干酵母加入意大利烘饼中可提高其延薄性能，把食用酵母以1%～3%的比例加入肉制品中可提高肉与水及脂肪的结合能力。（3）它还能提高食品的风味，例如：酵母的浓缩蛋白质具有显著的鲜味，已被广泛作为饲料、肉汁等食品的增香剂。酵母质壁分离物可作为烘烤食品的增香剂。

三、SCP的其他应用：

由于SCP中维生素、矿物质含量丰富，因此常用于补充许多食物所需全部或部分的维生素和矿物质。以酵母菌和假丝酵母菌生产的SCP，可直接用作人的食品。从酵母菌体重可提取辅酶A、细胞色素C及维生素等药物，此外，SCP还可用于合成现稳和粘合剂。

单细胞蛋白的发展前景：

食品安全对单细胞蛋白生产的影响：

全世界对食品安全的重视也限制了SCP的发展。食品安全不仅表现在人的直接食品对饲料的原料的安全性也提出了要求。传统的以石油化工为原料为主要碳源（烃类、甲醇、乙醇、乙酸等）的SCP生产既有安全问题又受到石油短缺的影响。废弃物为原料的SCP粗放生产方式生产也存在着化学和有害物质的污染问题。原料的问世，都会产生可接受性、安全性等问题。单细胞蛋白也不例外。此外，单细胞蛋白作为一种食物，人们在习惯上一时也难以接受。但经过微生物学家的努力，这些问题会得到圆满解决。

单细胞蛋白的发展前景：

中国作为一个人口大国，人口众多不仅粮食趋于紧张，食物结构以植物蛋白为主，动物蛋白的摄入量与欧美各国相差悬殊，而且人民的食品结构中存在着严重的蛋白质供应不足。而世纪生物科技革命的主战场在大农业。开展新农业科技革命，应以生物工程为中心，改革传统农业，创建新型农业。微生物新型农业的开发是生物工程技术推动农业发展的主要体现。发展微生物新型农业，由植物、动物资源为主组成的“二维结构”传统农业，调整为植物种植业、动物养殖业和微生物发酵转化业的“三维结构”的新农业，这是一个产业结构健全、资源节约型农业；此外，白色农业是节土、节水型农业，能缓解传统农业“与人争地”、“与人争水”日益尖锐的矛盾。

微生物单细胞蛋白也更适合我国的国情，一但进入大规模的商品化生产，必将对缓解蛋白饲料紧张、促进养殖业的迅速发展、增强人民的体质发挥重要的作用，因此发展单细胞蛋白产业具有广阔开发前景。

我们每年有数千万吨的稻壳、棉籽壳、玉米芯等农业废弃物可以用来作为单细胞蛋白的生产原料。据有人测算，仅仅利用这些废弃物的２０％，就可形成年产１００万吨单细胞蛋白的生产能力，在工业生产的废渣废水中含有糖类和其他营养物质，从工厂排放后极易发生腐败，严重污染环境。利用这些废弃资源生产单细胞蛋白不仅可降低水的生物需氧量和化学需氧量，从而减轻环境污染。既可变废为宝，又可获得高层次的综合经济效益，解决环境污染问题。单细胞蛋白作

为饲料蛋白，已被世界广泛应用。许多国家单细胞蛋白的生产已具有+很大的规模，取得了丰硕成果。德国、美国、前苏联、加拿大等国早已用单细胞高活性生物饲料代替了鱼粉。

SCP单细胞蛋白的开发与生产一方面，微生物蛋白食品的开发可以缓解耕地减少、粮食紧缺的矛盾，另一方面，高蛋白的微生物蛋白食品的开发，也有利于改善人们的食品结构，满足我们既要吃饱、又要吃好的要求。不仅为解决人类食品和饲料问题开辟了新的途径，并且单细胞蛋白质研究发展的实验要比研究农作物或家畜的实验易于进行，而且在极短的时间内就可得到有价值的数据与结果，而人类自身也会直接从单细胞工业的发展中享受到巨大的利益。

一座占地不多，年产10万t单细胞蛋白的微生物工厂，能相当于11.9988×104 hm2耕地生产的大豆蛋白质，或是19.998×106 hm2原饲养牛羊生产的动物蛋白质。发展白色农业，可实现“人畜分粮”的目标，能极大地缓解粮食紧缺问题，白色农业的微生物饲料为畜牧业的发展提供保障。我国现有秸秆6亿多t，若其中2亿t秸秆通过微生物发酵工程转化为饲料，则可得到800亿kg饲料粮，约为目前我国年用饲料粮的1/2，真正实现“人畜分粮”。通过引进新物种，开发挖掘潜在生态位，增加多功能循环链，提高系统综合生产力。微生物肥料、食用菌和沼气菌的引入，填补了农业生态系统中的一些潜在生态位；微生物肥料和微生物农药的应用，可以减少能源、资源消耗，减轻环境污染，实现农业动植安全生产和生态环境保护；食用菌及沼气菌的引入食物链后具有多种功能，如可实现食品、饲料、燃料

和肥料的协调生产和利用，大大提高了有机废弃物的利用效率；微生物生态环保护剂可清除空气中韵有毒气体、水和土壤中的有害重金属及有害化学物质，是世界上正在发展的一项环保新产业。新型微生物农业的崛起，标志着我国新的农业科技革命的到来，它符合生态大农业的发展要求，必将使我国的农业发展走上一条高效和可持续发展之路。单细胞蛋白作为当前比较尖端的科技产品，还处于刚刚起步阶段，尤其在我国还不成熟，其发展前景是广阔的

参考文献：

⑴王尔冒 主编 食品营养与卫生 科学出版社出版，2004 ⑵周家春 食品行业新技术 化学工业出版社，2005 ⑶郭雪山，肖玫 单细胞蛋白的应用及其开发前景 中国食物与营养 2006，5，5 ⑷钱爱东 食品微生物学 中国农业出版社 2008，2、⑸魏瑶.单细胞蛋白[J] 四川粮油科技 2003，4

致谢词

美好的大学生活，伴着这篇论文的最后一个字结束。三年的时光，学习充盈了我知识的宝箱，生活丰盈了我稚嫩的羽翼，让我不断地成长。

这篇论文是我学习成果、无数教诲、关爱和帮助的结晶。很庆幸这些年来我遇到了许多恩师益友。感恩之情难以用语言量度，谨以最朴实的话语致以最崇高的敬意。

首先，我要感谢我的指导教师冷妍老师。不仅在论文的完成上给予我指导，还在三年的学习上、生活上还是工作上都给予了我无私的帮助和热心的照顾，让我在诸多方面都有所成长。其次，感谢我的专业课老师，你们传授给我的知识让

我在食品检测和营养学的理论和实践中不断地前进，是我成长的源泉，也是完成本论文的基础。同时，我要感谢辽阳职业技术学院所有教过我的老师，是他们传授给我方方面面的知识，拓宽了我的知识面，培养了我的功底。还要感谢我的各位朋友、同学、室友等能和相遇、相交、相知是人生的一大幸事。

最后，感谢我的家人，他们是我生命中永远的依靠和支持，他们无微不至的关怀，是我前进的动力；他们的殷殷希望，激发我不断前行。没有他们就没有我，我的点滴成就都来自他们。

 本论文的完成远非终点，文中的不足和浅显之处则是我新的征程上一个个新的起点。我将继续前行！

第二篇：单细胞蛋白研究现状和前景展望1

单细胞蛋白研究现状和前景展望

曾智科刁治民徐广王坚肖前青

(青海师范大学 生命与地理科学学院青海西宁81008)

摘要: 本文概括了生产单细胞蛋白的单细胞生物特性、生产单细胞蛋白的原料、在饲料和食品工业中的应用以及生产原理;阐明

单细胞蛋白开发价值、存在问题以及解决方法;展望了生产前景。

关键词:单细胞蛋白小球藻真菌

单细胞蛋白亦称微生物蛋白,缩写为SCP,主要是从酵母菌、细菌、放线菌、霉菌、微型藻等单细胞生物和具有简单结构的多细胞生物中所提取的蛋白质(广义的还包括细胞体)称为单细胞蛋白质,目前工业化生产的单细胞蛋白几乎都是来自酵母菌。早在1967年5月25日美国应用科学与工程顾问委员会对联合国经社理事会提出的报告书中就提到:在开展人类新的食用产品方面,单细胞蛋白质在开展人类新的食用产品方面,是目前最有希望最有前途最可行的。单细胞蛋白具有营养高(据测定,一般单细胞蛋白蛋白质含量为40%-80%,其中酵母类45%-55%,霉菌类30%-50%,细菌高达69%-80%,藻类60%-70%)、成本低、产量高、原料广等特点,特别对于缓解世界面临食物短缺、环境污染和能源缺乏等问题尤其显得重要。单细胞蛋白的种类和特点

1.1 真菌蛋白

1.1.1酵母蛋白

1.1.1.1菌种

酵母属中绝大多数菌种都能够用来生产SCP,主要有以下菌种:酵母属、球拟酵母属、假丝酵母属、红酵母属、圆酵母属等。

1.1.1.2特点

营养丰富:粗蛋白质45％～60％含有几乎所有的必需氨基酸,尤其是赖氨酸、苏氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸等必需氨基酸含量高,其中赖氨酸5％～7％,蛋氨酸＋胱氨酸2％～3％,还含有丰富的VB1,Vnz,Ve6,VB12、和烟酸、泛酸、糖类等。

1.1.2其他真菌蛋白

1.1.2.1菌种

地霉属、曲霉属、根霉属、木霉属、镰刀菌属和伞菌目的霉菌等。

1.1.1.2特点

营养价值接近酵母蛋白,但没有酵母蛋白口感好和安全性高,大规模生产受到限制。

1.2 藻类蛋白

1.2.1藻类种类

主要有小球藻属、栅列藻属和螺旋藻属等。研究、利用最多的是螺旋藻。

1.2.2特点

小球藻为绿藻门自养型单细胞藻类,是第一种人工培养的微藻。小球藻富含蛋白质、脂质、多糖、食用纤维、维生素、微量元素和活性代谢产物,具有很好的保健和药理作用。小球藻光合效率高,且易培养。

1.3 细菌蛋白

1.3.1 菌种

常见的有甲烷极毛杆菌属、氢极毛杆属以及放线菌属中的分枝杆菌、小球菌、甲基极毛杆菌等非病原性细菌和光合细菌。目前生产细菌蛋白的菌种主要以光合细菌为主,包括似真细菌的红螺细菌、绿硫细菌、着色细菌及似藻的蓝细菌。

1.3.2 特点

光合细菌能进行光合作用,营养丰富:含有60％以上的蛋白质以及多种维生素,特别是维生素 B2、叶酸、生物素的含量是酵母的几十倍。此外,含有生物活性物质,如辅酸Q10、抗病毒物质及促生长因子等。最近研究表明细菌蛋白可对抗癌症细胞,这为细菌蛋白的利用开辟一条新途径。生产单细胞蛋白的原料

1)糖类包括造纸废液、淀粉废液、甜菜渣、甘蔗渣、糖蜜废液、棉籽饼、木材水解废液、玉米淀粉渣、果渣、饴糖渣、各种农作物的秸秆。特别是秸秆,因为秸秆产量大、来源广,我国每年达7 亿t 以上。所以,以秸秆作为原料生产SCP 具有广阔的前景。

2)醇类主要包括酒精废液、白酒糟、啤酒糟、果酒渣、甲醇、乙醇等工业废液和废渣。如能依托酿酒厂来制造SCP,则既能降低污染又能获得SCP,从而提高经济效益。

3)烃以及烃的衍生物类主要包括石油原料, 如柴油、石蜡、正烷烃、天然气等以及煤炭的干馏产物,如多种芳香族化合物等。

4)有机酸类主要包括工业废液类醋糟、醋酸、生产味精的废液。

5)氢、无机碳主要生产氢细菌蛋白,氢细菌属于自养菌,可以利用无机碳作为唯一碳源,以分子氢作为能源,进行化能自养型生长。生产蛋白含量极高的SCP。自养产碱杆菌是当前氢细菌中被研究最多,最优秀的SCP生产菌,这种菌体蛋白质含量高达70%～80%。

6)光能和无机碳源主要指一些能进行光合作用的自养微生物,如小球藻、蓝藻等。3 单细胞蛋白的生产特点和生产流程

3.1 生产特点

一般具有以下特点:原料来源广泛且多、生产周期快、效率高、单细胞蛋白营养丰富、工业化生产、技术和设备要求较高、易被杂菌污染等。

3.2 生产流程

菌种的选育,可获得高产菌种。菌种的活化、扩大培养与进一步扩大培养,得到大量菌株。发酵原料的预处理、发酵培养基的配置及灭菌,为发酵作准备。大型发酵,可在大型发酵操作,注意调节Ph、温度、溶氧和削泡等。代谢产物和细胞的分离再经过干燥获得单细胞蛋白。4 SCP的用途

4.1动物饲料

可作为鱼类、猪、鸡、鸭等家禽以及牛、羊、马的饲料,能提高肉、蛋、奶产量。

4.2 食品

早在第一次世界大战,德国为解决食品短缺就开发了酵母蛋白。单细胞蛋白具有很高的营养价值。它的蛋白质含量可达到40-80%,远远超过一般的动植物食品。而且单细胞蛋白质里氨基酸的种类比较齐全。另外,还含有多种维生素、多糖和脂类,这也是一般食物所不及。正是由于单细胞蛋白具有这些突出的优点,所以SCP 具有诱人的前景和广阔的市场。

4.3 其他

酵母本身可为药,如用之为治疗消化不良,SCP 可用于抗癌细胞,此外可供合成纤维、粘合剂、农药等。SCP的安全性

绝大多数生产SCP 的微生物是营腐生生活,广泛的原料来源有可能使SCP 带有某些重金属、农药残留物等有毒物质以及有害病原菌。SCP 虽然营养丰富,但核酸含量较高,如酵母为6%～11%,细菌为10%～18%,螺旋藻4%～6%。核酸在牲畜体内消化后形成尿酸,因家畜无尿酸酶,尿酸不能分解,随血液循环在家畜的关节处沉淀或结晶, 引起痛风症或风湿性关节炎。在人体内产生尿酸,引起结石病、肠胃病、痛风。因此,在生产SCP 的过程中如何除去核酸是开发SCP 所面临的重要问题,通常用化学和热处理方法降低。

第三篇：论文研究方法

论文研究方法

（1）归纳法：从个别性知识，引出一般性知识的推理，是由已知真的前提，引出可能真的结论。

（2）宏观分析与微观分析相结合的研究方法：宏观分析方法是对问题进行了总体的分析，微观分析方法是对问题的部分或个体对象进行分析。在分析我国中小企业融资难的成因时，既从外部环境，政策、制度角度进行了宏观分析，又从中小企业自身和融资机构这些角度进行了微观分析，三者相结合。

（3）访谈法：通过询问的方式，访员和受访人面对面交谈来了解市场情况的基本研究方法。

（4）文献研究法：通过对某一领域，某一专业或某一方面的课题、问题或研究专题搜集大量相关资料，通过分析、阅读、整理，提炼当前课题、问题或研究专题的最新进展、学术见解或建议。

第四篇：多糖的提取纯化及分析鉴定方法研究

多糖的提取纯化及分析鉴定方法研究

王霄

(合肥工业大学 生物与食品工程学院，安徽 合肥230009)

摘要：详细介绍了动植物多糖的常见提取纯化方法的最新研究进展，并比较了各种方法的优缺点。每种方法都有各自的优缺点，在提取时应根据所选材料的性质选用不同的方法，有些方法在一定的条件下可与别的方法协同作用，并对糖的含量测定及分析鉴定方法的研究进展作了概述。

关键词：多糖；提取；纯化；分析鉴定；研究进展 中图分类号：TU 411.01文献标识码：A

Progress of Polysaccharides Extraction, Purification and Identification Methods

WANG Xiao

(School of Biological and Food Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

Abstract: This paper reviews the extraction, purification and identification methods of animal and plantpolysaccharides, and compares the advantages and disadvantages of each mothed.Each mothed has its own advantages and disadvantages, appropriate mothed should be selected according to the nature of the chosen material, and some of these methods can be synergy with other methods under certain conditions.In addition, analysis and identification of polysaccharides are outlined.Key words: polysaccharides;extraction;purification;analysis and identification;research progress

菌来源的糖缀合物具有广泛的药理及生物活性

0多糖概述

多糖（polysaccharide）是由糖苷键结合的糖链，至少要超过10个以上的单糖组成的聚合糖高分子碳水化合物。由相同的单糖组成的多糖称为多糖，如淀粉、纤维素和糖原；以没的单糖组成的多糖称为杂多糖，如阿拉伯胶是由戊糖和半乳糖等组成。多糖不是一种纯粹的化学物质，而是聚合程度不同的物质的混合物。多糖类一般不溶于水，无甜味，不能形成结晶，无还原性和变旋现象。多糖也是糖苷，所以可以水解，在水解过程中，往往产生一系列的中间产物，最终完全水解得到单糖。

近年来，国际上对糖及糖复合物的研究己成热点，糖类结构测定和生物活性研究取得了明显的进展。大量实验事实揭示糖类是重要信息分子，参与许多生理和病理过程

[1-2]

[3]。

在对各种中药材化学成分研究的过程中，人

们逐步提高了对植物多糖的关注。植物多糖研究比较深入的是茶多糖、菜籽多糖、南瓜多糖、苦瓜多糖、银杏叶多糖、枸杞多糖等等，植物多糖在抗生素替代物及保健品领域已经取得很好的应用。多糖作为重要的生物活性物质具有调节免疫、抗肿瘤、降低糖脂、延缓衰老等活性，在医疗保健、食品、动物养殖等领域有着广阔的应用前景

[4-7]。

1多糖的提取工艺

1.1 水提醇沉法

水提醇沉法是提取多糖最常用的一种方法。多糖是极性大分子化合物，提取时应选择水、醇等极性强的溶剂。用水作溶剂来提取多糖时，可以用热水浸煮提取，也可以用冷水浸提渗滤，然后将提取液浓缩后，在浓缩液中加乙醇，使其最

。到目前为止。己有

300余种多糖类化合物从天然产物中被分离出来，其中从中草药、食药用菌中提取的水溶性多糖最为重要。已发现有100多种中草药、食药用

终体积分数达到70 %左右，利用多糖不溶于乙醇的性质，使多糖从提取液中沉淀出来，室温静置5 h，多糖的质量分数和得率均较高。影响多糖提取率的因素有：提取温度、浸提料液比、提取时间以及提取次数等。为此，研究者对影响多糖提取工艺的这些因素进行了大量研究。林娟[8]

等研究表明水提法提取甘薯多糖的优化工艺条件为：提取温度85℃，加水比1：7，提取时间2.5h，提取率为26．71％。刘永[9]

等研究表明：最佳提取条件为95℃，料液比1：20(g：mL)，提取时间2h，提取3次，茶叶多糖含量为35.92 mg/g。

水提醇沉法提取多糖不需特殊设备，生产工艺成本低，安全，适合工业化大生产，是一种可取的提取方法。但由于水的极性大，容易把蛋白质、苷类等水溶性的成分浸提出来，从而使提取液存放时腐败变质，为后续的分离带来困难，且该法提取比较耗时，提取率也不高[10]。

1.2酶法提取

酶技术是近年来广泛应用到有效成份提取中的一项生物技术，使用酶可降低提取条件，在比较温和的条件下分解植物组织，加速有效成分的释放或提取。此外，使用酶还可分解提取液中淀粉、果胶、蛋白质等非目的产物。此法可使后续的浓缩和脱蛋白工艺更简易、省时，粗多糖的纯度更高。但会提高生产成本，对提取条件要求较高。杨云

[11]

等人采用的单酶法和复合酶法提取大枣多糖，单酶法提取多糖含量最高可达44.69％，而复合酶法多糖最高含量可达68.13％。1.3超声波提取

超声法是利用超声波对细胞组织的破碎作用来提高多糖浸出率的，具有快速、安全、简便、成本低、多糖提取率高，成分又不被破坏等优点，但对提取设备要求较高。李进伟

[12]

等通过响应面

分析法考察超声波功率、提取时间、提取温度、料液比对枣多糖得率与纯度的影响，得出枣多糖最佳的提取工艺条件为：超声波功率86～96W，提取温度45～53℃，提取时间20min，料液比1:20（g:ml），枣多糖得率7.63%，纯度35.57%。与传统的水浴浸提法相比，该方法不仅缩短了提取时间，且提高了枣多糖得率与纯度。1.4微波提取

微波萃取是高频电磁波穿透萃取媒质，到达被萃取物料的内部，能迅速转化为热能使细胞内部温度快速上升，细胞内部压力超过细胞壁承受力，细胞破裂，细胞内有效成分流出，在较低的温度下溶解于萃取媒质，通过进一步过滤和分离，获得萃取物料。赵怡红

[13]

等研究表明北冬虫夏草

多糖微波提取最佳条件：微波功率550W、固液比l：30、提取时间30s、提取1次，多糖收率3.67％。刘青梅

[14]

等研究结果表明:对于紫菜多糖

提取微波提取优于热水提取,微波冻融提取效果最佳,提取率最高达7.45%,而热水提取率为2.05%.影响微波浸提的主要因素为浸提时间,其次是微波功率和液固质量比。优选方案为微波功率200W、提取时间8 min、水与紫菜液固质量比40:1。

1.5超临界流体提取

超临界流体提取法根据某些气体在超临界状态下具有特殊的液相性质，对一些组分有较好的溶解性，用来提取目的产物。一般采用CO2超临界萃取多糖组分。朱俊玲

[15]

通过超临界CO2流体

萃取处理芦荟多糖，多糖得率为85.1％，是传统方法的1.5倍。超临界萃取的最佳工艺条件是乙醇用量为250 ml/100g芦荟、萃取压力为25 MPa、萃取温度为35℃。1.6超滤法

超滤是一种膜分离技术。该技术应用于多糖的提取，具有不损害活性、分离效率高、能耗低、设备简单、可连续生产、无污染等优点[16]。

1.7酸提法

有些多糖适合用稀酸提取，并且能够得到更高的提取率。如赵宇等

[17]

对海蒿子多糖的提取方

法研究发现，从多糖提取得率来看，酸提法优于传统的水提法。不过此方法只在一些特定的植物多糖提取中占优势，目前报道的并不多。不过在操作上还是应该严格控制酸度，因为在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂。1.8碱提法

与酸提法类似，有些多糖在碱液中有更高的提取率，尤其是含有糖醛酸的多糖及酸性多糖。不过，也应控制碱的浓度，因为有些多糖在碱性较强时也会发生水解。

2多糖纯化方法

2.1除蛋白

根据蛋白质在氯仿等有机溶剂中变性的特点，用V（氯仿）∶V（戊醇或正丁醇）为5∶1 或4∶1，混合物剧烈振摇20～30 min，蛋白质变性生成凝胶，离心分离，分去水层和溶剂层交界处的变性蛋白质。此种只能除去少量蛋白质，效

率不高，须反复多次，多糖有损失。但此方法比较温和，在避免多糖降解上效果较好，如配合加入一些蛋白质水解酶，用Sevage 法效果更佳。李婉婷

[18]

研究结果表明木瓜蛋白酶-Sevage法除

去款冬花多糖中的蛋白最为理想，该法的最佳工艺条件为：木瓜蛋白酶的酶底比为l％，pH值7.0，先在50℃水浴中酶解2h，再经Sevage法脱蛋白3次，其蛋白脱除率为88.95％，多糖保留率为92.63％。2.2透析法

透析法是利用一定孔目的膜，使无机盐或小分子糖透过，而将大分子的多糖截留下来从而达到纯化多糖的目的。此法的关键是要选择孔目合适的透析膜。纤维膜孔径为2～3nm，可使单糖分子通过，分离效果较好，透析时常需要多次换水，溶液的pH值维持在6.0～6.5范围内。2.3凝胶柱层析法

凝胶柱层析法主要是根据多糖分子的大小和形状不同而达到分离目的。但溶液流经多孔性凝胶柱时，小分子已扩散人孔中，各溶质依分子量大小顺序依次流出。此方法快速、简单、条件温和。常用的凝胶有葡聚糖凝胶(Sephadex)和琼脂糖凝胶(Sephamse)，以不同浓度的盐溶液和缓冲溶液作为洗脱剂。此法还可进行多糖相对分子量的测定。王赫

[19]

采用Sephadex G-100凝胶色谱柱

分离纯化，从龙胆水溶性多糖中分离纯化得到2 种不同的均一多糖组分TP-

1、TP-2。2.4纤维素住层析法

纤维素阴离子交换剂柱层析对多糖的分离是利用pH 6时，酸性多糖能吸附于交换剂上，中性多糖不吸附，用pH相同离子强度不同的缓冲液将酸性强弱不同的酸性多糖分别洗脱出来。常用的阴离子交换纤维素有DEAE-纤维素和ECTEOLA纤维素。张兰杰

[20]

等就采用DEAE-纤维素柱分离

北五味子多糖，分别得到了白色结晶和黄色粉末两种多糖产物。

3多糖的分析

3.1含量的测定

测定方法：硫酸-苯酚法、硫酸-蒽酮法、比色定量法、分光光度法、纸色谱法、离子交换色谱法、yaphe [21]

法、薄层色谱法、酶法、原子吸

收法

[22]、HPLC法、凝胶电泳法、亲和电泳法连、续流动分析法检测法

[23]、次亚碘酸盐定量法、蒽

酮-硫酸法（总糖）、DNS法

[24]

（还原法）、磷钼

比色法、邻钾苯胺比色法等。每种方法只对某些多糖的测量效果好。比色法分光光度法离子交换色谱法酶法和电泳法等可同时用于多糖的定性定量分析。3.2纯度鉴定

多糖是高分子化合物，其纯品微观上是不均一的，通常所说的多糖纯品实质上是一定分子量范围的均一组分。多糖纯度鉴定的常用方法：超离心、高压电泳、凝胶层析、HPLC法等。现在应用较多的是HPLC法，旋光度测定[25]

也是纯度

测定的一种方法。3.3分子量的测定

多糖分子量的测定是研究多糖性质的一项重要工作常用方法：渗透压法、蒸气压渗透剂法、端基法、粘度法、光散射法、凝胶色谱法、超过率法、沉淀法、凝胶电泳法、HPLC法、超离心分析法、分子筛色谱法、GPC法

[26]。

4多糖的鉴定

4.1 多糖一级结构测定

多糖的一级结构分析，主要是分析组成多糖的单糖类型、数目连接方式及苷建构型。常用化学法和仪器分析法。多糖组分与分子比例测定法：部分酸解法、完全酶解法、色谱法；吡喃、呋喃环形式结构的分析：红外光谱；连接次序：选择性光谱法、糖苷键顺序水解、核磁共振； α-β-异头异构体：糖苷酶水解核磁共振；羟基被取代情况：甲基化反应、气相色谱、过碘酸氧化、Smith降解法和测硫酸基法（terho法）、核磁共振、质谱法；糖链、肽链连接方式：单糖与氨基酸组成、稀碱水解法、肼解反应；多糖结构的分析方法很多，迄今没有一种方法可以单独完成多糖结构的分析。仪器分析与化学方法相结合是常用的多糖结构测定方法。4.2多糖高级结构测定

目前研究多糖的二级结构常用的手段是NMR技术，如2D-NMR，13C谱，通用的方法是将现代NMR技术与理论计算相结合通过一定的理论计算筛选构象，主要的理论计算方法有从头计算、丰度经验计算及经验力场计算

[27]

。圆二色

谱法（CD）也可用于糖的构象分析,张丽萍等

[28]

应用谱测定了金顶侧耳多锗的水溶液构象近年来，以精确三维结构知识为基础揭示重要生命活

动的规律已达到前所未有的深度和广度[29]，多糖

作为一类重要的生物活性大分子其结构的研究势

必推动对多糖的认识向深层次发展。多糖的应用展望

我国对多糖的研究起步较晚，但近年来的工作取得了较大的进展，愈来愈多的多糖被发现并证实它们具有复杂广泛的生物活性和功能。随着对多糖生物活性的深入研究，多糖的生物活性机理，功效因子会更加明确，它的应用领域也将会更加拓宽。然而，由于多糖本身结构比较复杂，种类繁多，其结构测定和分离纯化有很大的难度；有些多糖在天然植物中的含量低且不易分离及多糖的药理作用与诸多因素有关，给多糖的研究和应用带来许多的挑战，这需要相关行业的人士共同应对。

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第五篇：压片机结构的研究及发展方向

重庆医药高等专科学校

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09级专科药学3班

韦雨露

学号：2009002201 压片机结构的研究及发展方向

作者：韦雨露

（单位：重庆医药高等专科学校

邮编：400030）摘要：归纳目前片剂生产中存在的问题，并对近年来压片机结构的研究进行了较详细的总结，探讨了结构改进对片剂生产的影响。对制药设备发展方向和研发思路作进一步的探讨，以提高中国制药设备整体水平并将其不断推向新的高点。关键词：压片机；影响；制药机械；发展方向

随着科技的进步与发展，人民生活水平大大提高，对一些保健品和药品的需求量日益增加。而片状剂型的药品、保健品因其剂量准确、质量稳定、定量合理、服用方便、便于识别等优点，已成为品种多、产量大、用途广的剂型之一。压片机又是片剂设备中最关键、最重要的装备，压片机的性能直接关系到片剂的生产质量，因而人们对压片机的结构研制给予了极大的关注。下面将对片剂生产中的常见问题、相关装置的结构改进以及未来的发展方向予以分析。

1、压片机的工作原理及特点

目前国内各制药企业所使用的国产压片机可简单地分为单冲式压片机（单冲压片机、花篮式压片机）和多冲式或旋转压片机（普通旋转压片机、亚高速压片机、高速压片机、包芯片压片机、全粉直接压片等）。其中，单冲压片机价格低廉、操作方便、结构简单，因此广受实验室、研究所和医院院校等研究人员的欢迎，然而由于单冲压片机存在诸多的不足，有时实验室小试的结果与实际大生产旋转式压片机所得的结果差异很大，无法将其数据直接复制用于实践生产。旋转式压片机则由于结构复杂、价格昂贵、操作者需经过培训等，使其应用受到一定的限制，多数只用于药厂生产。单冲压片机和多冲压片机特点比较如表Ⅰ所示： 表Ⅰ单冲压片机和多冲式压片机特点

项 目

单冲式压片机

多冲式压片机 压力

小，1.5kN，大，5～150kN 预压装置

无

有 速度

慢，无调速

快，可调速 过载保护

没有

有

１ 重庆医药高等专科学校

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学号：2009002201 物料流动性

不能观察

能观察 受压方式

撞击式，压力不均

压力逐渐增加，均匀 压缩过程

无保压时间，排气差

有保压时间，排气好 成品情况

一般，易顶裂

较好

操作过程

简单，不封闭，不符合GMP

复杂，封闭，符合GMP 1.1单冲压片机

单冲压片机主要由冲模、加料机构、填充调节机构、压力调节机构和出片机构组成，其原理是通过偏心轮的转动带动上下冲运转，使之产生相对运动而压制成药片。压力调节器的作用是调整上冲下降的距离，在充填一定的情况下，上冲下降多，上下冲之间的距离愈近，压力就大，反之就愈小。填充调节机构包括片重调节器和出片调节器，片重调节器用来调整下冲下降的深度（也即下冲的最低位置），目的是控制中模孔内物料的容积即片重；出片调节器可以用来调整下冲升起的高度位置，一般调整至与中模上缘相平。单冲压片机是间歇式生产设备，其生产效率低，一般在40～100片／min；压片时 由于上冲单向加压而容易产生裂片、噪音大等缺点。单冲压片机可以手摇，也可以电动连续压片，一般适用于小批量生产和实验室试制。目前国内主要有TDP、ZP、YP等型号。

1.2 旋转式压片机

旋转式压片机主要由工作转盘、加料机构、填充调节机构、上下冲的导轨装置和压力调节机构组成。工作转盘由3部分组成：上层为上冲、中层为中模、下层为下冲，中层位置装有填料斗。旋转式压片机的工作原理是将多副冲模呈圆周状装置在工作转盘上，各上、下冲的尾部由固定不动的升降导轨控制；工作转盘由传动设备带动旋转，使得上下冲随其作同步旋转，同时又受导轨控制做轴向的升降运动，填料斗中的颗粒连续加入冲模；在上冲上面及下冲下面装有压轮，当各自转动到各自压轮时，物料被连续压制成片并连续出片。

旋转式压片机按转速高低可分为普通旋转压片机、高速旋转压片机和亚高速旋转压片机，其产量每小时为几万到几十万片之间，可满足不同的生产需求。(1)目前国内普通旋转压片机转台的最高转速只能达30r／min左右，生产能力较低，一般在10万片／h左右；(2)高速旋转压片机转台的转速一般为50～90r／min左右，生产量大概 为(20～50)万片／h；(3)在 实际生产过程中，特别是生产一些具有中批量多规格的产 品，选择普通旋转压片机难以承担任务，而选择高速旋转压片机则会出现投资过高和利用率低的局面，可选用生产能力介于普通和高速之间的亚高速旋转压片机。与高速压片机相比，亚高速压片机具有结构简单、价格便宜、运行成本低等优点。亚高速旋转压片机转台的最高转速可达40r／min左右，其生产能力大概为(20～26)万片／h。

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学号：2009002201 旋转式压片机因其振动小、噪声低、能耗小、产量高、质量稳定以及适合规模生产 等特 点在 国内外得到广泛应用，已成为片剂生产的主要机械设备。目前国内生产旋转式压片机的厂家较多，型号主要为ZP系列。

1.3花篮式压片机

花篮式压片机是一种小型、花篮式连续自动压片机，它也是单副冲模的压片机械，但其工作原理与单冲压片机不尽相同，它主要通过三角皮带和一级圆柱齿轮，带动主轴旋转，主轴上装有3种凸轮机构，通过三者协调运作，完成填充、压制、出片3个工艺程序。花篮式压片机与单冲压片机相比较为笨重，难以进行手摇式压片，其生产能力与单冲压片机相差无几，一般也只适用于实验室、医院等部门的小批量生产。由于其冲模较 大，装量也大，还适用于大剂量片剂以及各种异形片的压制。国内型号主要为THP系列。

1.4 包芯压片机

包芯片是近年来国内外发展起来的新剂型，也称干法包衣片。传统干法包衣片制备时首先需要预先压制含药片芯，然后再转入另一压片机中进行第2步压制，一般是将2台旋转式压片机用单传动轴连接配套使用。包衣时，先用 1台压片机将物料压成片芯后，由传递装置将片芯传递到另1台压片机的模孔中，在传递过程中由吸气泵将片外的细粉 除去，在片芯到达第2台压片机之前，模孔中已填入了部分包衣物料作为底层，然后片芯置于其上，再加入包衣物料填满模孔，进行第2次压制成包衣片。此法压制片剂步骤繁琐、成本较高；而且2次压片的方法可能导致无芯片、双芯片、芯片偏离中心等一系列的质量问题，因此传统的干法包衣没有得到广泛的应用。

YuichiOzeki等人将单冲压片机进行了改造，研制出一步干法包衣压片机。该机与传统的压片机结构上的不同在于，一步干法包衣压片机的冲头含有双层结构：中心冲和外周冲，中心冲的直径比外周冲的直径小。该系统可以装备在旋转压片机上用于工业化大生产，但目前还未有成品上市。

目前国内外包芯片的制备依旧采用传统方法，其型号为ZPW系列，产品质量已赶上甚至超过国际同类产品水平，而价格还不到同类产品的1/10，具有极强的竞争力。

1.5 粉末直接压片机

粉末直接压片是将药物的粉末与适宜的辅料分别过筛并混合后，不通过湿法制粒或干法制粒而直接压制成片。由于其不必经过制粒、干燥，工艺过程简单，节能省时的同时，还能保护药物，特别是增加对湿热敏感药物的稳定性，产品崩解或溶出快，成品质量稳定，并能提高片剂制备的工业自动化程度，符合GMP，因此粉末直接压片机越来越多地被各国的医药企业所采用，在国外约有40％的片剂品种采用粉末直接压片的工艺进行生产。目前国内虽然还以湿法制粒工艺进行压片为主，但随着药用辅料新品种、压片设备的不断引进和完善，粉末直接压片法的应用也将逐渐增加。

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学号：2009002201 粉末直接压片是将各种粉末材料直接干压成型，与颗粒相比，细粉流动性差，易在饲粉器中出现空洞或流动时快时慢，造成片重差异，因此采用振荡饲粉或强制饲粉装置可以使粉末均匀流入模孔；由于粉末中存在的空气比颗粒中的多，可压性差，压片时容易产生顶裂需降低压片速度，此时可采用两次压缩法解决这个问题，经过第一次预压后，排出细粉中的空气，减 少裂片现象，增加片剂的硬度；另外，细粉还具有飞扬性，在直接压片时，会产生大量粉尘，出现污染与漏粉现象，因此除了在直接压片处方筛选时选择可压性和流动性较好 的辅料外，用于全粉直接压片的机械还应具备强制饲粉装置，密闭加料装置，刮粉器与转台问的严密接合、较好的除尘装置以及完善的预压机构等，才能有助于保证整个直接压片过程的顺利进行。

目前国内也有一些厂家生产的旋转压片机可以用于全粉压片，但在实际应用中还有一些不完善，尚需我国制药机械专家进一步努力。

2、常见问题

2.1冲模磨损

冲模是压片机的重要配套零件，传统压片机的冲杆和中模都是用钢材制成。在压片过程中，粉末与冲模壁和上下冲杆间都会产生摩擦，这种摩擦会减小粉末轴向和径向力的传送，使得粉末内气孔和密度分布不均，严重时还会导致片重变化很大，出现裂片、叠片，出片时机器损坏等问题。而且摩擦会产生热量，高温会影响热敏性药物的稳定性。

常用的办法是在冲模上涂润滑剂来减小磨损或者更换新的冲杆。润滑剂多为疏水性物质，可延长片剂的崩解时限，阻碍水分进入片剂内部，故用量越大、影响越大。但是常用的润滑剂为硬脂酸镁（从动物体内获取），不易大量使用，而且人体若过量吸收硬脂酸镁，易诱发结石。

为了减小冲模的摩擦，有研究者想到了用氧化锆来代替钢材的想法。如图1左为氧化锆制冲模，右为钢制冲模。氧化锆韧性好，在工程应用中是理想的耐磨材料，硬度高、耐磨，从而延长了磨具的使用时间。摩擦系数低，可以减少压缩粉末的时间，更重要的是能减少出片时间。另外，氧化锆抗静电、无磁性、低导热率，不会因为摩擦生热而对药片的性能产生影响，是理想的制造冲模的材料。

2.2片重差异

在《制剂通则》片剂篇中对重量差异的规定是：“平均重量0.30 g，重量差异限度±7.5%；平均重量≥0.30 g，重量差异限度±5%”。实际生产中片剂的重量差异常常超过这个规定。传统压片机都是在主压处并且固定厚度下，用压力传感器测压力变化来控制药片的片重差异。

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学号：2009002201 Courtoy公司则采用了新的方法，即在预压处测量固定压力下的厚度变化。此时物料受到均匀压力时，其厚度与重量成正比。而保证均匀压力的就是空气补偿器（Air compensator），如图2所示：

这个空气补偿器装在预压和主压位置上。活塞固定在压轮上，空气补偿器与压轮连接。活塞在充满压缩空气的气缸中竖直移动。气缸的空气压力是事先设定的，由压力控制阀和一个气体膨胀室保持压力固定。因为气缸的表面积和空气压力是固定的，所以压缩压力也是固定的。这样就可以保证压力平衡，其被称为

“厚度恒定压片”。在预压阶段，通过改变药片厚度来控制压力，使主控系统重新获得校准，并且不会影响药片的最终厚度或重量。而主压力及药片硬度会随物料的特性不同而有所变化，如果药片过硬就会被人工或自动检测并停止压片。最终主压处的压力传感器测出各个不同的主压力，从而计算出一个移动平均数，这个平均数信号用来调整主压的大小，以确保这个数值在预先设置的范围内。

2.3生产效率低

传统压片机都有中模和中模螺栓，如36冲，则有36个中模和36个中模螺栓，零部件个数众多，且一旦发生损坏，拆卸更换很难，而且必须停车修复，使得生产效率大大降低。于是FETTE公司想出分段中模台的设计，传统转台与FETTE公司分段中模台对比，传统压片机需要逐一把每一只中模装入中模台板中，再用螺钉逐一紧固。如此在更换产品或清洗时非常耗时，而现在压片机只需要3～5个分段中模台，每个模台只需2个卡箍和2个螺钉紧固即可。这些独立的分段中模台按所需压片的模腔尺寸直接做在中模台板上，不再有单独的中模。该设计具有可以缩短装配时间，减少产品损失（中模和中模孔间的缝隙不存在，不再有残留粉末），清洗方便（水平螺纹孔不存在了），提高技术稳定性（人工装配次数减少，从而差错次数也降低）等优点。同时Courtoy公司也研发了类似的中模台，与FETTE不同的是，他们的中模台是一体而不是分段的。德国KORSCH公司研发了可移动转盘。这种新的转盘设计可以完全自动移开整个转台和凸轮架以及压片工具。同时，一个很轻巧的电子移动手可以快速拆卸或安装自动可移转盘。而且，在10 min内就能更换转盘（包括中模，上、下冲杆和凸轮）。

2.4清洗困难

在对压片机的清洗过程中，用于安装中模螺栓的水平螺纹孔一直是个清洗难点。因此，Courtoy设计了一个新型结构，如图6所示。中模仍保留，但是不用中模螺栓固定，而是用圆台型的中模加紧装置，它可以夹在中模孔中，起到固定作用。在这个设计

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09级专科药学3班

韦雨露

学号：2009002201 中，零件都具有光滑表面，且形状简单，清洗方便。另外传统压片机都是竖直放置的，在清洗后水可能难以排出，延长操作时间，从而影响片剂生产的效率。于是英国的Manesty公司发明了一种倾斜机构（tiltingmechanism），如图7所示。这种内置式的提升机构可以使整台压片机倾斜一定的角度，然后把水引到排水点，从而缩短了清洗时间。在加工完一批药片时，传统压片机需要对整台机器都进行清洗。Courtoy公司研发了Modul D型压片机采用集成组合的设计技术。所有和产品接触的零部件包括冲模，全都装在一个可更换压缩模块上（ExchangeableCompression Module，ECM），完全不需要清洗压片机内部，只需要离线清洗模块，停机时间减到最少，大大提高了生产效率。一批产品加工完成之后，操作工可以简单迅速地取出一个ECM，用另一个清洁的ECM来替换它。整个更换过程不超过30 min，而传统的压片机需要8 h。迅速改型使得加工小批量、高附加值或高毒性的产品更加经济。

在压片机领域，国内药机企业对压片机结构的研究还不够深入，有待进一步探索。然而以上的研究结果已经显示，世界著名压片机制造商已在结构上做了许多改进，揭示了结构对片剂生产的重大影响。因此，国内相关厂家亟待加强新型结构的研究，开发具有中国自主知识产权的压片机，从而真正提高片剂的生产质量。

参考文献：

1)机电信息·2004年第6期总第66期 2)中国制药装备·2009年8月·第8辑

3)中国制药装备·2009年10月·第10辑 4)中国制药装备·2010年2月·第2辑 5)中国制药装备·2010年 8月·第 8辑

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