研究平台 02
EXTRAX®
植物化学工艺工程
值得研究的问题
植物材料所含化合物组成复杂。提取路线在回收目标组分的同时,可能也会带出不需要的物质;受热、氧化及来源差异也可能影响最终的化学成分谱。某一批次的良好结果,未必能说明工艺在另一批次中的表现。
EXTRAX® 研究这些加工问题,旨在了解提取、纯化与分析评估可能如何帮助 YOHOLIFE® 获得特征更明确的植物原料,并作出更有依据的生产决策。
研究可能性EXTRAX®6 个研究方向 · 24 个构想
01溶剂与路线筛选
哪些提取条件适合既定植物来源及目标化学成分谱?
水-乙醇体系
水-乙醇配比如何影响从选定植物材料中回收的化合物?
时间与温度
提取时间和温度与回收率、成分组成及稳定性有何关系?
投料量
料液比如何影响回收率及该路线的实际要求?
粒径效应
粉碎方式与粒径分布如何影响提取动力学、组成及后续过滤?
02辅助提取
将辅助提取方法与适当的基准提取方法比较时,会出现哪些变化?
超声筛选
超声处理条件如何影响提取物的回收率和化学成分谱?
酶预处理
葡萄籽材料经果胶酶辅助处理后,回收率和成分组成会发生哪些变化?
方法比较
候选方法在化学成分谱、可重复性及测得的资源需求方面有何差异?
预处理时间安排
与未经处理的材料对照相比,酶剂量和预处理时长如何影响后续提取?
03分离与富集
哪些分离方案能在兼顾回收率与工艺损失的同时,获得有用的组分?
膜分级
膜的选择与不同酚类组分的组成及回收率有何关系?
树脂选择性
为富集既定目标化学成分谱,哪些吸附与洗脱方法值得比较?
物料衡算
在各分离阶段中,目标化合物及其他组分流向何处,又在哪里发生损失?
膜污染与再生
重复过滤和清洗循环如何影响膜通透性、分离行为及回收率?
04表征与稳定性
哪些测量能使组成、稳定性和工艺比较具有意义?
HPLC 图谱
哪些色谱比较最适合描述与开发要求相关的化合物或组分?
基于既定方法的紫外测定
选定的紫外测定方法测量什么?它如何补充色谱证据?
稳定性比较
处理、储存和重复加工如何影响测得的化学成分谱?
标准品选择
标准品与校准方式的选择如何影响所报告的浓度,以及不同测定方法之间的比较?
05注重资源利用的加工
如何将实测的溶剂、水、能源及残余物流量,连同提取物组成与回收率,用于指导工艺选择?
溶剂回收试验
蒸发与冷凝如何影响溶剂组成、目标化合物回收率,以及溶剂再用于下一个提取周期的适用性?
用水清单
提取、分离和清洗的哪些环节需要用水?哪些回用方案值得在不影响组成或卫生的前提下进行测试?
单位产出能耗
在相同基准下比较候选路线时,每单位既定提取物产出需要多少加热、冷却和干燥能耗?
副产物流表征
提取残渣和废液中还残留哪些物质?完成组成与适用性评估后,哪些进一步用途值得研究?
06可重复性与规模放大
将有前景的提取路线转化为不同操作规模下可重复的工艺,需要哪些证据?
工艺试验设计
哪些析因或响应面试验有助于区分单个操作因素的影响,以及溶剂组成、温度和时间之间的交互作用?
原料差异
在相同加工条件下,含水量、采收批次及初始化学成分谱如何影响回收率?
规模相关的混合效应
加工规模变化时,容器几何形状、搅拌及停留时间如何影响传质和温度分布?
工艺操作窗口
哪些实测的组成、回收率和资源指标,可用于界定适合重复试验及后续工艺开发的操作范围?
以上是可能的探索起点。我们欢迎学术界和产业界提出更多构想、研究问题与见解。
与 YOHOLIFE® LAB 分享构想
探索研究可能性
打开平台,选择一个研究方向,再展开某个构想,了解其背后的问题。这些都是有待研究的可能性,由证据与合作共同塑造。
研究示例
选择一个阶段,查看研究方法、研究问题,以及可为下一步提供指引的证据。
01界定材料与目标查看此阶段
- 研究方法
- 对选定的葡萄籽材料进行表征,并明确目标化学成分谱、比较标准及分析方法。
- 待研究的问题
- 初始工艺比较应以哪些葡萄籽特征和目标化合物为依据?
- 下一步所需的证据
- 来源表征、基线化学成分谱及明确的分析标准,将为路线比较提供一致的依据。
下一步 · 筛选提取条件
02筛选提取条件查看此阶段
- 研究方法
- 对照既定的目标化学成分谱,比较水-乙醇提取条件,包括时间、温度和投料量。
- 待研究的问题
- 溶剂组成、时间、温度和投料量如何影响回收率和目标化学成分谱?
- 下一步所需的证据
- 在有记录的提取条件下对组成和回收率进行比较测定,将有助于确定值得进一步开展路线比较的候选条件。
下一步 · 比较辅助提取路线
03比较辅助提取路线查看此阶段
- 研究方法
- 以基准方法为对照,评估超声或酶辅助候选方案,跟踪回收率、化学成分谱变化及加工要求。
- 待研究的问题
- 辅助路线能否在不引入不可接受的化学成分谱变化或加工要求的前提下,与基准方法形成有实际意义的差异?
- 下一步所需的证据
- 在匹配条件下,以基准方法为对照比较回收率、组成和加工要求,将显示辅助候选方案是否值得进一步研究。
下一步 · 评估分离方案
04评估分离方案查看此阶段
- 研究方法
- 在适用时比较膜或树脂方法;表征所得组分并核算物料损失。
- 待研究的问题
- 哪种分离方法能在核算工艺其他环节化合物损失的同时,获得有用的目标组分?
- 下一步所需的证据
- 组分谱图与物料衡算可分别阐明富集与回收情况,之后再选择用于分析评估的制备物。
下一步 · 核查组成与稳定性
05核查组成与稳定性查看此阶段
- 研究方法
- 采用适宜的 HPLC 图谱及补充性测定,在既定条件下评估组成、重复性和稳定性。
- 待研究的问题
- 在既定的处理与储存条件下,选定制备物能在多大程度上稳定地保持其测得的组成?
- 下一步所需的证据
- 基于既定方法的 HPLC 图谱、补充性测定及重复稳定性比较,将为筛选值得进一步开展工艺研究的制备物提供依据。
下一步 · 审视工艺可行性
06审视工艺可行性查看此阶段
- 研究方法
- 评估回收率、资源需求和可重复性,明确后续试验及与生产开发相关的限制。
- 待研究的问题
- 在考虑将此路线用于生产试验前,需要解决哪些限制?
- 下一步所需的证据
- 对全工艺的回收率、重复性以及溶剂、水和能源需求进行比较,将明确可行性问题及有依据的后续试验。
审视证据 · 细化研究方向
概念性研究路径。候选方法是供比较的备选方案;并非每条路线都需要所有步骤。回收率、富集程度与纯度是彼此不同且依赖于方法的指标。
PolyEX®
PolyEX® 是 EXTRAX® 平台中的一条示例研究管线,研究葡萄籽多酚的加工。所提出的路线将来源表征与提取比较、分离及分析评估衔接起来,探讨富集、回收与组成之间的关系,以及在评估 YOHOLIFE® 未来的生产工艺之前需要哪些证据。
概念性研究路径。候选方法是供比较的备选方案;并非每条路线都需要所有步骤。回收率、富集程度与纯度是彼此不同且依赖于方法的指标。
对产业与社会的潜在价值
理解一个工艺,就要理解它回收了什么、改变了什么、留下了什么。EXTRAX® 探索这些知识如何有助于更审慎地利用植物材料,并使原料开发更加清晰。
物料利用的机会。 回收率与选择性的比较,可识别植物原料在哪些环节损失,以及哪些方面值得进一步开展加工研究。
有意义的质量规格。 适宜的分析方法与明确注明的标准品,有助于研究人员和配方研发人员解读成分组成。
支持负责任选择的证据。 资源与物料衡算研究为比较完整工艺(包括溶剂、水和能源需求)提供了基础。
服务于 YOHOLIFE® 的技术开发。 有记录的研究发现可为生产试验、放大问题和应用评估提供指导。
从探索走向未来工艺
未来的研究计划将先明确来源材料、目标化学成分谱和分析方法,再比较可能的路线。组成、回收率和稳定性结果将指导技术改进。揭示局限的证据,与支持拟议方法的证据同样有价值。
若要向生产转化,还需要评估可重复性、开展实际工艺试验,并评估放大限制。EXTRAX® 旨在为 YOHOLIFE® 提供作出这些决策所需的知识,并探索实验路线是否能在产业中发挥有用作用。
共同探索
我们欢迎提取科学家、分离专家、分析研究人员及产业合作伙伴提出构想。欢迎带着加工问题、拟开展的比较或测量难题与我们交流,并说明植物来源、目标化学成分谱及已有证据。
涉及来源差异的研究,也可延伸至 GENORA®。