本科畢業(yè)論文-年產(chǎn)10噸透明質(zhì)酸生產(chǎn)車間的初步工藝設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 .............. 41 概述 ......................................................................................................................... 41 車間布置設(shè)計依據(jù) ........................................................................................................ 41 生產(chǎn)車間組成 ................................................................................................................ 41 車間布置設(shè)計內(nèi)容 ........................................................................................................ 42 車間布置設(shè)計的原則 ............................................................................................. 42 生產(chǎn)工藝的要求 ............................................................................................................ 42 生產(chǎn)操作的要求 ............................................................................................................ 43 安全、衛(wèi)生和防腐蝕的要求 ........................................................................................ 43 11 車間編制 .............................................................................................................. 44 發(fā)酵段 ..................................................................................................................... 44 提取段 ..................................................................................................................... 44 行政人員 ................................................................................................................. 44 技術(shù)人員 ................................................................................................................. 44 12 車間組成 .............................................................................................................. 44 發(fā)酵區(qū) ..................................................................................................................... 44 提取區(qū) ..................................................................................................................... 45 防燃防爆區(qū) ............................................................................................................. 45 13 廠區(qū)平面布置說明 .............................................................................................. 45 廠區(qū)布置原則 .......................................................................................................... 45 具體設(shè)計 .................................................................................................................. 46 總 結(jié) ............................................................................................................................ 47 致 謝 ............................................................................................................................ 48 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................................................ 49 本科畢業(yè)設(shè)計 第 0 頁 共 58 頁 1 引言 D葡萄 糖醛酸 及 N乙酰葡糖胺組成的雙糖單位 玻尿酸 （ Hyaluronan），又稱糖醛酸、透明質(zhì)酸，基本結(jié)構(gòu)是由兩個雙糖單位 D葡萄糖醛酸及 N乙酰葡糖胺組成的大型多糖類。與其它 粘多糖 不同，它不含硫。它的透明質(zhì)分子能攜帶 500倍以上的水分，為目前所公認(rèn)的最佳保濕成分，目前廣泛的應(yīng)用在保養(yǎng)品跟化妝品中。 透明質(zhì)酸的簡介 透明質(zhì)酸的結(jié)構(gòu) 分子式 :C28H44N2O23 分子量 : 透明質(zhì)酸是一種酸性粘多糖， 1934 年美國哥倫比亞大學(xué)眼科教授 Meyer 等首先從牛眼玻璃體中分離出該物質(zhì)。透明質(zhì)酸以其獨特的分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)在機(jī)體內(nèi)顯示出多種重要的生理功能，如潤滑關(guān)節(jié)，調(diào)節(jié)血管壁的通透性，調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)，水電解質(zhì)擴(kuò)散及運轉(zhuǎn)，促進(jìn)創(chuàng)傷愈合等。尤為重要的是，透明質(zhì)酸具有特殊的保水 作用，是目前發(fā)現(xiàn)的自然界中保濕性最好的物質(zhì)，被稱為理想的 天然保濕因子 （ Natural moisturizing factor， NMF，例如： 2%的純透明質(zhì)酸水溶液能牢固地保持 98%水分。透明質(zhì)酸是一種多功能 基質(zhì) ，透明質(zhì)酸（ 玻尿酸 ） HA 廣泛分布于人體各部位。其中皮膚也含有大量的透明質(zhì)酸。人類皮膚成熟和老化過程也隨著透明質(zhì)酸的含量和新陳代謝而變化，它可以改善皮膚營養(yǎng)代謝，使皮膚柔嫩、光滑、去皺、增加彈性、防止衰老，在保濕的同時又是良好的透皮吸收促進(jìn)劑。與其他營養(yǎng)成分配合使用，可以起到促進(jìn)營養(yǎng)吸收的更理想效果。 明質(zhì)酸另一名稱為玻尿酸，玻尿酸為錯誤譯名， RESTIAID hyaluronic acid的 hyal意思是 像玻璃一樣的、光亮透明的，而 uronic acid 指的是 糖醛酸 ，玻尿酸與 尿酸 沒有任何關(guān)系 。 透明質(zhì)酸的合成原理及生產(chǎn)方法 本科畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 共 58 頁 隨著人們年齡的增長及 營養(yǎng) 、日照、環(huán)境等因素的影響，人體合成透明 質(zhì)酸（玻尿酸） HA 的能力逐漸下降，皮膚中透明質(zhì)酸（玻尿酸） HA 的含量會逐漸降低，人在胚胎時期體內(nèi)透明質(zhì)酸（玻尿酸） HA 含量最高，出生后逐漸減少。如果把 20 歲的人體內(nèi)的透明質(zhì)酸（玻尿酸） HA 相對含量定位 100%，則 50、 60 歲時分別下降為 65%、 45%、 25%。當(dāng)皮膚中的透明質(zhì)酸（玻尿酸） HA含量低于某一水平時，皮膚表層的含水量會逐漸降低，造成角質(zhì)層老化，皮膚就顯得粗糙，出現(xiàn)皺紋，失去彈性，顯得衰老，這一現(xiàn)象一般出現(xiàn)在 25 歲以后。這也是中老年人與少年兒童皮膚差距的主要原因之一。同時人體皮膚中透明質(zhì)酸（玻尿酸） HA 的破壞與紫外線有關(guān)，所以長期從事野外作業(yè)、高原生活、戶外作業(yè)的人員較室內(nèi)工作人員的皮膚顯得粗糙。 人體雙盲臨床試驗證明：口服 4 小時后，血液中玻尿酸含量開始顯著增高， 12小時達(dá)到峰值，比對照組高出 70 倍。連服 7 天后即可達(dá)到穩(wěn)定的濃度。 百體專家介紹，透明質(zhì)酸的主要功能有如下三點： 改善關(guān)節(jié)功能 天然的保濕潤滑劑 防止動脈硬化、脈搏紊亂和腦萎縮等病癥的發(fā)生。 透明質(zhì)酸本身帶有負(fù)電荷，在動物體存在于大部分的 軟 結(jié)締組織 中。它的水溶液為粘彈性流體，填充在細(xì)胞與膠原纖維空間之中且覆蓋在某些表皮組織上。在動物體，其主要功能乃保護(hù)及潤滑細(xì)胞，調(diào)節(jié)細(xì)胞在此粘彈性基質(zhì)上的移動，穩(wěn)定膠原網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及保護(hù)它免于受到機(jī)械性的破壞。因為透明質(zhì)酸為天然性潤滑以及吸震高分子，在肌腱、肌腱鞘及粘 滑膜 表面作為潤滑劑。 透明質(zhì)酸（玻尿酸）HA 廣泛分布于人體的結(jié)締組織中，在牛眼玻璃體、關(guān)節(jié)腔中幾乎以純態(tài)形式存在。存在于皮膚中的透明質(zhì)酸（玻尿酸） HA，對人體表皮的新陳代謝起到重要的作用。人體中透明質(zhì)酸（玻尿酸） HA 的破壞或失調(diào)，均可造成疾病。皮膚中透明質(zhì)酸（玻尿酸） HA 含量的減少及破壞，可造成皮膚失水中，起皺而失去彈性，使人表皮衰老，因而，透明質(zhì)酸（玻尿酸） HA 又被稱為抗衰老因子。透明質(zhì)酸（玻尿酸） HA 是人皮膚表皮及 真皮 的主要基質(zhì)成分之一，其生理功能是能使水分進(jìn)入細(xì)胞間隙，并與蛋白質(zhì)結(jié)合而形成蛋白凝膠，將細(xì)胞粘在一起，發(fā)揮正常的細(xì)胞代謝作用，起到保持細(xì)胞水分，保護(hù)細(xì)胞不受病原菌的侵害，加快恢復(fù)皮膚組織，提高創(chuàng)口愈合再生能力，減少疤痕，增強(qiáng)免疫力等作用。同時，透明質(zhì)酸是增殖細(xì)胞和遷移細(xì)胞胞外基質(zhì)的主要成分，尤其在胚胎組織中是如此。因為透明質(zhì)酸的自身的特性，能使細(xì)胞保持彼此分離，使細(xì)胞易于運動遷移和增殖并阻止細(xì)胞分化。在發(fā)育過程中，透明質(zhì)酸的作用似乎是防止細(xì)胞 在增殖夠數(shù)或遷移到位之前過早進(jìn)行分化。 在醫(yī)藥方面，透明質(zhì)酸（玻尿酸） HA 用于非甾體消炎藥，關(guān)節(jié)炎治療，眼科，心外科手術(shù)的輔助藥品，在治療燙傷、燒傷、本科畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 共 58 頁 凍傷、 人造皮膚 等方面，有著獨到的作用 透明質(zhì)酸的合成原理 HA 是由相同的二糖單體重復(fù)排列而形成的無支鏈的直鏈多聚物 , 其中每個二糖單體由一個 N— 乙酰氨基葡萄糖 (GlcNac) 以β 1,3 糖苷鍵與葡萄糖醛酸( GIc A ) 交替連接而成 , 二糖單位間以β 1,4糖苷鍵連接。透明質(zhì)酸的相對分子量約為 106～ 107 分子中含有 200～ 10 000 個雙糖。由于直鏈鏈軸上單糖之間氫鍵的作用 ,HA 分子在空間呈剛性的螺旋柱型 , 其半徑為 200nm , 柱內(nèi)側(cè)因有大量羥基而產(chǎn)生強(qiáng)親水性。在溶液中 HA 結(jié)合的水分可達(dá)其本身重量的 1000倍 , 且這些水在螺旋柱內(nèi)固定不動 , 不易流失。 HA 水溶液是一種非牛頓型流體 , 有著良好的粘彈性和應(yīng)變性。一般來說 , 溶液濃度和分子量的增加會使溶液粘度增加。低濃度的 HA 溶液主要表現(xiàn)為粘性 , 而高濃度溶液則主要顯示其彈性 。 透明質(zhì)酸的生產(chǎn)方法 (一 ) 動物組織提取法制備透明質(zhì)酸的常用原料有雞冠、臍帶、眼玻璃體、豬皮等，主要工藝過程包括提取、 除雜和分級分離。 從動物組織中提取透明質(zhì)酸的一般過程如下：先將組織勻漿，再用水和稀鹽溶液提取； 提取用氯代十六烷基吡啶或十六烷基三甲基溴化銨沉淀；將所得的沉淀溶解除渣后，用 2～ 3 倍乙醇沉淀所得粗品。純化可用乙醇或季銨鹽進(jìn)行反復(fù)沉淀處理，或采用酶解、超濾、離子交換等技術(shù)進(jìn)一步除雜質(zhì)及蛋白質(zhì)。不同組織透明質(zhì)酸的提取純化過程有一定的差別。雞冠中 脂肪成分少，透明質(zhì)酸含量高，容易絞碎，經(jīng)丙酮脫脂后可直接用蒸餾水反復(fù)提 3次或 40～ 50℃熱提，透明質(zhì)酸含量高達(dá) ％。臍帶脂肪含量較雞冠高，可用稀堿溶液 (pH8) 6O℃熱提數(shù)次，或用水一氯仿溶液 (20： 1 ) 提取并用等體積氯仿洗滌提取液進(jìn)一步脫脂， 臍帶透明質(zhì)酸產(chǎn)量約為 ％。眼玻璃體透明質(zhì)酸的提