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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 蜣螂藥渣中殼聚糖、黑色素的回收與利用
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類(lèi)：
- 生命科學(xué)
- 大類(lèi)：
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介：
- 本項(xiàng)目利用蜣螂提取多肽后的藥渣制備了優(yōu)質(zhì)的殼聚糖，經(jīng)ICP-OES、XRD、IR等表征，發(fā)現(xiàn)蜣螂殼聚糖優(yōu)于市售蝦殼聚糖，并對(duì)其作為直腸粘附給藥系統(tǒng)的凝膠基質(zhì)與結(jié)腸定位釋放片的包衣材料進(jìn)行考察，結(jié)果表明，以蜣螂殼聚糖作為粘附性輔料，性能優(yōu)良，效果較好；同時(shí)，回收甲殼素生產(chǎn)中的廢棄酸液與廢堿液制備黑色素，經(jīng)紅外表征，其結(jié)構(gòu)類(lèi)似人發(fā)黑色素，將其與殼聚糖合用為染發(fā)劑，染色效果較好，可行性強(qiáng)。
- 詳細(xì)介紹：
- 本項(xiàng)目采用酸堿法回收了蜣螂提取多肽后藥渣的甲殼素，并制備了殼聚糖，通過(guò)紅外光譜、X射線衍射、ICP-OES原子發(fā)射光譜等的系統(tǒng)表征與成本效益分析，比較了蜣螂殼聚糖與市售蝦殼聚糖的優(yōu)劣，結(jié)果蜣螂殼聚糖在殘留灰分、粘度、色澤、脫乙酰度、結(jié)晶性、重金屬和As含量等方面均優(yōu)于蝦殼聚糖，且成本較低，通過(guò)對(duì)蜣螂殼聚糖作為直腸粘附給藥系統(tǒng)的粘附性輔料與利用殼聚糖作為包衣材料制備結(jié)腸定位粘附片的研究，發(fā)現(xiàn)蜣螂殼聚糖作為藥用輔料，性能優(yōu)良。同時(shí)，本項(xiàng)目利用甲殼素制備過(guò)程中的廢酸液廢堿液提取了黑色素，通過(guò)紫外光譜、紅外光譜等對(duì)其進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)蜣螂黑色素和人頭發(fā)黑色素的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，因此，進(jìn)行蜣螂黑色素染發(fā)的研究，結(jié)果染色效果較好。通過(guò)上述蜣螂殼聚糖與黑色素的系統(tǒng)制備與初步應(yīng)用研究，將為昆蟲(chóng)類(lèi)資源的綜合利用提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐，促進(jìn)昆蟲(chóng)類(lèi)中藥資源的可持續(xù)發(fā)展。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 本實(shí)驗(yàn)收集蜣螂多肽提取后的藥渣，先經(jīng)正交試驗(yàn)得出脫色、脫脂、脫乙酰的最優(yōu)工藝，制取殼聚糖，并從脫乙酰度、黏度、重金屬、含砷量、成本等方面對(duì)比市售蝦殼聚糖。而后制備蜣螂殼聚糖包衣的多肽結(jié)腸定位釋放片、殼聚糖直腸凝膠劑的粘附劑。同時(shí)，收集甲殼素生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄酸堿液，制備黑色素，利用紅外、紫外光譜表征蜣螂黑色素，并與人發(fā)黑色素進(jìn)行比對(duì)，開(kāi)展蜣螂黑色素染發(fā)劑的研究。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 回收利用蜣螂提多肽后的藥渣，為中藥藥渣的回收利用起示范作用――思路創(chuàng)新；采用XRD、IR、ICP-OES等檢測(cè)技術(shù)對(duì)殼聚糖與黑色素進(jìn)行表征――技術(shù)創(chuàng)新；將殼聚糖用作BDDS的粘附性輔料，并將其與黑色素合用作為染發(fā)材料――應(yīng)用創(chuàng)新。為國(guó)家自然科學(xué)基金（批準(zhǔn)號(hào)：30902005）后續(xù)創(chuàng)新藥物的研制奠定基礎(chǔ)，為項(xiàng)目成果的應(yīng)用與轉(zhuǎn)化提供了有力的科學(xué)依據(jù)與技術(shù)支撐。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本課題組充分利用廢棄的蜣螂藥渣以及甲殼素生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄酸堿液，避免了藥渣以及廢酸液廢堿液直接排入環(huán)境造成的污染，真正體現(xiàn)了低碳環(huán)保的時(shí)代理念。 回收殼聚糖與黑色素，減少了多肽藥物的生產(chǎn)成本，其中甲殼素占原藥材的15％，黑色素占原藥材的17％。經(jīng)初步估計(jì)，每千克藥材制備多肽藥可增收100余元。 本研究為昆蟲(chóng)藥物的綜合利用起到了示范作用，將推動(dòng)昆蟲(chóng)養(yǎng)殖的發(fā)展以及昆蟲(chóng)資源的開(kāi)發(fā)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 蜣螂所含多肽是治療良性前列腺增生癥的有效部位，提取多肽后的藥渣若棄去，不僅污染環(huán)境，而且浪費(fèi)資源。前期研究發(fā)現(xiàn)，蜣螂藥渣中含有大量的甲殼素和黑色素，因此，本項(xiàng)目采用酸堿法回收了蜣螂藥渣中的甲殼素，并制備了殼聚糖，通過(guò)紅外光譜、X射線衍射、ICP-OES等的系統(tǒng)表征與成本效益分析，比較了蜣螂殼聚糖與市售蝦殼聚糖的優(yōu)劣，結(jié)果蜣螂殼聚糖在殘留灰分、粘度、色澤、脫乙酰度、結(jié)晶性、重金屬含量等方面優(yōu)于蝦殼聚糖，且成本較低，通過(guò)對(duì)蜣螂殼聚糖作為粘附給藥系統(tǒng)輔料的適宜性的初步考察，發(fā)現(xiàn)其性質(zhì)優(yōu)良，適合作粘附性輔料。同時(shí)，本項(xiàng)目利用甲殼素制備過(guò)程中的廢酸液廢堿液提取了黑色素，通過(guò)紫外光譜、紅外光譜等對(duì)其進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)蜣螂黑色素和人頭發(fā)黑色素的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，因此，進(jìn)行了蜣螂黑色素染發(fā)的研究，結(jié)果染色效果較好，但工藝有待優(yōu)化。通過(guò)上述蜣螂殼聚糖與黑色素的系統(tǒng)制備與初步應(yīng)用研究，將為昆蟲(chóng)類(lèi)資源的綜合利用提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐，促進(jìn)昆蟲(chóng)類(lèi)中藥資源的可持續(xù)發(fā)展。
獲獎(jiǎng)情況
- 2011年6月11日第十一屆“挑戰(zhàn)杯”某省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
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同類(lèi)課題研究水平概述
- 1 殼聚糖的研究現(xiàn)狀 殼聚糖（Chitosan）是由甲殼素經(jīng)濃堿水解脫乙?；笊傻漠a(chǎn)物，殼聚糖中的自由氨基以及它的高結(jié)晶性，使其能溶于酸，而不溶于堿和絕大數(shù)有機(jī)溶劑。同時(shí)殼聚糖無(wú)毒、無(wú)刺激性，具良好的生物相容性、生物可降解性，以及高的電荷密度，因而被作為一種新型的天然生物材料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、飼料、農(nóng)業(yè)、環(huán)保和生物技術(shù)等各領(lǐng)域，尤其在免疫緩釋技術(shù)方面的應(yīng)用引起了人們的極大關(guān)注，是一種良好的藥物釋放載體。 2動(dòng)物中黑色素的研究現(xiàn)狀 目前，國(guó)內(nèi)對(duì)動(dòng)物黑色素的研究主要集中在來(lái)自烏骨雞、蝌蚪、黑泥鰍皮、人體毛發(fā)、烏賊墨中的黑色素，這些研究大多局限在對(duì)動(dòng)物黑色素物理性質(zhì)及一些抗氧化清除自由基性質(zhì)的研究。昆蟲(chóng)是地球上最大的未被利用的資源，但是針對(duì)對(duì)昆蟲(chóng)黑色素的研究很少，從昆蟲(chóng)中提取黑色素更是少見(jiàn)。 3蜣螂甲殼素提取過(guò)程中黑色素的回收研究現(xiàn)狀 昆蟲(chóng)中甲殼素資源越來(lái)越得到研究者的重視，目前對(duì)蜣螂中甲殼素的提取研究也逐漸興起。王敦等人以臭蜣螂為材料進(jìn)行了提取甲殼素和制取殼聚糖的工藝和理化特性研究。但是在提取甲殼素過(guò)程中產(chǎn)生的廢酸液廢堿液都被排入環(huán)境造成污染，而且降低了藥材利用率，提高了成本。實(shí)際上，在廢酸液廢堿液中存在著大量的蜣螂黑色素，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有研究者回收這些黑色素，更沒(méi)有對(duì)蜣螂黑色素研究加以利用實(shí)例，造成了很大的浪費(fèi)。 4天然染發(fā)劑的研究現(xiàn)狀 目前，市面上流行的染色劑大多是有機(jī)合成的偶氮類(lèi)化合物，具有很大的危害性。而天然染發(fā)劑因?yàn)闊o(wú)毒、環(huán)保等特點(diǎn)已經(jīng)引起了研究者們的注意，但這些天然染發(fā)劑大多局限于植物中天然成分如沒(méi)食子酸、丹寧酸、蘇木精等，也有少量的把動(dòng)物黑色素應(yīng)用于天然染發(fā)劑的研究，如從毛發(fā)中提取黑色素應(yīng)用于染發(fā)劑，具有色澤鮮艷自然、無(wú)毒無(wú)害、和頭發(fā)親和力相近等優(yōu)點(diǎn)。但是這些染發(fā)劑大多成本高，不易于大量生產(chǎn)。昆蟲(chóng)是當(dāng)今地球上未被利用的最大生物資源，如果能將昆蟲(chóng)黑色素應(yīng)用于天然染發(fā)劑，將會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，體現(xiàn)低碳環(huán)保的時(shí)代理念。
