Tài liệu Hoàn thiện quy trình công nghệ chiết xuất mangiferin ở quy mô công nghiệp

Cty CP Y d−îc phÈm Vimedimex BÁO CÁO TỔNG KẾT DỰ ÁN Hoµn thiÖn quy tr×nh c«ng nghÖ chiÕt xuÊt Mangiferin ë quy m« c«ng nghiÖp CNDA: Hå ThÞ Nh− Liªn 8864 TP.HCM - 2010 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM CÔNG TY CP Y DƯỢC PHẨM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc VIMEDIMEX __________________ TP. HCM, ngày 29 tháng 12 năm 2010 BÁO CÁO TỔNG HỢP Dự án:” Hoàn thiện quy trình công nghệ chiết xuất Mangiferin ở quy mô công nghiệp” Thuộc chương trình Khoa học và công nghệ trọng điểm cấp Nhà nước giai đoạn 2006-2010 . Tên chương trình: Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ phục vụ bảo vệ, chăm sóc và nâng cao sức khỏe cộng đồng, mã số: KC.10/06-10. CHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU 1.1. SỰ HÌNH THÀNH DỰ ÁN: Dự án được triển khai trên cơ sở nghiên cứu sản xuất thử nghiệm nâng cao kết quả của đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ (R&D) cấp Bộ ( Bộ Y tế) đã được Hội đồng khoa học và công nghệ cấp Bộ đánh giá nghiệm thu năm 2003. Tên đề tài: “ Hoàn thiện quy trình công nghệ chiết xuất Mangiferin kỹ thuật đạt hàm lượng 80 % ± 5 ở quy mô công nghiệp để xuất khẩu và làm nguyên liệu sản xuất thuốc” . -Từ sáng chế: Bằng độc quyền sáng chế số 135 ngày 03/05/1991. Tên sáng chế: “Phương pháp thu nhận Mangiferin “. -Kết quả khoa học công nghệ từ nước ngoài: Hợp đồng hỗ trợ chuyển giao công nghệ số: 384/2005/HĐ-DV. 1.2. MỤC TIÊU, TÍNH CẤP THIẾT VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1.2.1. Mục tiêu của DA: 1 - Hoàn thiện được quy trình chiết xuất Mangiferin ở quy mô công nghiệp đạt hiệu suất cao. - Nâng cấp tiêu chuẩn nguyên liệu sản xuất và Mangiferin tương đương tiêu chuẩn Dược điển VN IV, phù hợp với tiêu chuẩn DĐ CHLB Nga; - Có được phương pháp chiết xuất thân thiện với môi trường. 1.2.2. Tính cấp thiết của DA: Thời gian gần đây các bệnh từ nguyên nhân virus gây ra ở người lớn và trẻ em thường xuyên xuất hiện, bệnh dời leo, mụn giộp, thủy đậu (trái rạ) cũng đang gia tăng. Thuốc trị các bệnh này hiện nay trên thế giới chủ yếu từ một hoạt chất chính là acyclovir, hầu hết phải nhập khẩu. Một dạng hoạt chất được chiết xuất trong nước từ thảo dược là Mangiferin được bào chế dưới dạng pomade để tra mắt, gel, dùng ngòai và dạng viên nang để uống đã phát huy được tác dụng của nó trong việc điều trị các bệnh này. Trước tình hình đó , sau khi thực hiện một số đề tài, dự án nhỏ nhằm hoàn thiện quy trình chiết xuất Mangiferin kỹ thuật, VIMEDIMEX tiến hành lập dự án “ Hoàn thiện quy trình công nghệ chiết xuất Mangiferin ở quy mô công nghiệp” Mangiferin là hợp chất thiên nhiên thuộc dẫn xuất xanthone, nhóm flavonoit, có công thức hóa học chung: C19H18O11. Công thức cấu tạo: Các nhà khoa học Nga phối hợp với các chuyên gia Việt Nam đã nghiên cứu sâu sắc tác dụng của Mangiferin trong việc điều trị các bệnh do 2 virus gây ra: Zona, Herpes, thủy đậu, mụn nấm, mụn giộp, dời leo… Ngoài ra Mangiferin còn có tác dụng làm tăng kháng thể tế bào và bạch huyết, tăng cường tổng hợp interferon trong các tế bào máu và tăng sức đề kháng cho cơ thể. Từ nguyên liệu này có thể nghiên cứu sản xuất ra nhiều dạng chế phẩm để trị các nhóm bệnh khác nhau do cùng nguyên nhân là virus gây ra, vì vậy nhu cầu cung cấp nguyên liệu Mangiferin cho sản xuất ngày càng cao, đặt ra câu hỏi phải nâng cao hiệu quả chiết xuất loại nguyên liệu này ở qui mô công nghiệp. Trong thực tế sản xuất ở quy mô tầm trung bình mấy năm vừa qua tại Công ty Dược Khánh Hòa, hợp tác với công ty Vimedimex và một số tài liệu cho thấy hiệu suất chiết Mangiferin từ lá xoài (Mangifera sp) thấp và không ổn định. Các số liệu được thống kê từ phòng thí nghiệm có khoảng cách khá xa so với kết quả thu được trong sản xuất công nghiệp. Nông thôn nước ta ngày nay luôn quan tâm đến việc cải tạo giống cây trồng. Các vườn xoài tơ với giống mới ngày càng lấn dần các giống xoài truyền thống với những cây lâu năm, tán sum xuê, vì vậy nguồn nguyên liệu trong thời gian gần đây có nhiều thay đổi, đòi hỏi nhà chiết xuất phải cập nhật thông tin về nguyên liệu, liên quan đến sản lượng, trữ lượng và chất lượng nguyên liệu dùng để chiết xuất ra hoạt chất Mangiferin. Trong giai đoạn nước ta gia nhập tổ chức kinh tế thế giới-WTO các sản phẩm của ta sẽ đối diện với cuộc cạnh tranh cao trên thị trường, đòi hỏi sản phẩm bán ra phải đạt chất lượng cao, gía thành hạ để tăng sức cạnh tranh trên thương trường. Việc cải tiến qui trình kỹ thuật, tăng hiệu xuất chiết, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm tiêu hao nguyên liệu đầu vào và tăng hiệu quả kinh tế là rất cần thiết, đồng thời việc sản xuất phải chủ động mới đáp ứng được nhu cầu nguyên liệu cho sản xuất trong nước và xuất khẩu. 3 Giải pháp nâng cao hiệu suất chiết và chất lượng sản phẩm bằng ứng dụng công nghệ sinh học bổ sung men vi sinh vào quá trình chiết suất Mangiferin với dung môi nước nóng (bằng độc quyền sáng chế số 135 ngày 03/05/1991 và các bằng sáng chế khác không có công đọan này) là hòan tòan thiên nhiên, không sử dụng hóa chất, không gây ô nhiễm môi trường, rất ưu việt. Giải pháp xử lý môi trường bằng các chất hoàn toàn từ thiên nhiên hiện nay đang được ưu tiên chọn lựa và được nhiều nước trên thế giới quan tâm. Trong phạm vi dự án này chúng tôi không sử dụng hóa chất từ đầu đến cuối quy trình: Nguyên liệu đầu vào, dung môi, phụ gia trong quá trình sản xuất và xử lý nước thải, bã thải ra sau chiết xuất. 1.2.3. Đối tượng nghiên cứu: Dự án sản xuất thử nghiệm này đi sâu và mở rộng phần công nghệ tác động làm tăng hiệu quả chiết xuất và xử lý môi trường. - Dùng vi sinh vật đã được tuyển chọn và cô lập , nuôi, nhân giống và cho tác động vào quá trình chiết xuất để tăng hiệu suất chiết và hàm lượng hoạt chất trong sản phẩm. Giải pháp này không dùng hóa chất. Từ sản xuất bằng phương pháp này ta thu được sản phẩm an toàn, không để lại vết tích của các thành phần hóa chất, phù hợp với xu thế hiện nay trên thế giới. Nó đáp ứng với khuyến cáo của Tổ chức Y tế thế giới (WHO): Thực hành sản xuất thuốc tốt-GMP. - Công nghệ này sẽ đáp ứng được lộ trình do Bộ Y tế Việt Nam đề ra: Từ 1/1/2011 Việt Nam phải thực hành sản xuất thuốc Đông dược tốt. - Đây là công nghệ được ứng dụng lần đầu tiên tại Việt Nam, hỗ trợ trong việc chiết xuất Mangiferin ở quy mô công nghiệp. Tài liệu trên thế giới chưa có ai công bố về công nghệ này đối với việc sản xuất ra sản phẩm tương tự. Một số công bố bằng sáng chế từ Mỹ và Nga đều sử dụng dung 4 môi hữu cơ, đắt tiền lại có nguy cơ làm tổn hại đến môi trường, sức khỏe của những người xung quanh khu vực và trực tiếp sản xuất. - Trong quá trình nâng cấp dây chuyền lên quy mô công nghiệp và thêm yếu tố men vi sinh chủ động trong công đoạn lắng tủa Mangiferin sẽ phát sinh những khác biệt đáng kể so với quy mô nhỏ trước nay nên đòi hỏi phải kiểm soát , nâng cấp và hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật của quy trình ở các công đoạn sản xuất cho phù hợp. 1.2.4. Địa điểm và phương pháp nghiên cứu: 1.2.4.1. Địa điểm nghiên cứu, SXTN: - Quy trình chiết xuất, nuôi cấy VSV, nâng cấp TB và xử lý nước thải ra từ XSX được thực hiện tại Xưởng sản xuất Dược liệu thuộc Công ty CP Y Dược phẩm VIMEDIMEX. - Địa chỉ: Ấp An Phú, xã An Tịnh, huyện Trảng bàng, tỉnh Tây Ninh. Đây là huyện giáp ranh với TP. HCM nên đường đi từ TP. HCM lên đây không xa lắm, chỉ 50 km, thuận tiện cho việc vận chuyển nhiên, nguyên vật liệu và các cán bộ khoa học kỹ thuật tiện đến đây để hỗ trợ cho Xưởng khi cần thiết. - Nhà xưởng có diện tích 1.000 m2, nằm trên khuôn viên 3.000 m2, rộng rãi thoáng mát , được lắp đặt hệ thống PCCC, chống sét an toàn và được bố trí thiết bị phù hợp cho SX TN. Phía sau Xưởng có mương thoát nước công cộng. Nước thải ra từ Xưởng chiết xuất sau khi xử lý xong, đạt loại B, TCVN được thải ra theo mương này. - Lò sấy và quy trình chế biến nguyên liệu lá xoài được thực hiện tại tỉnh Khánh Hòa, ngay vùng nguyên liệu dồi dào. Diện tích của nhà kho đi cùng lò sấy đủ rộng để chứa lượng nguyên liệu sấy xong, đóng bao và chờ vận chuyển đến Xưởng chiết xuất. Lò sấy được đặt ngay trên một diện tích vườn xoài rộng lớn và có năng suất lá cao. 5 Hàng năm riêng khu vườn này có thể thu được vài chục tấn lá xoài khô. 1.2.4.2. Phương pháp nghiên cứu: - Bố trí việc SX thử và thí nghiệm trực tiếp tại XSX. - Quan sát thực tế tại địa điểm thử nghiệm, thu thập số liệu, thống kê, phân tích dữ liệu và đưa ra đề xuất, kết luận. - Bố trí hệ thống xử lý nước thải : Tiếp thu việc chuyển giao giống cỏ vetiver và kỹ thuật từ Trường Đại học Nông Lâm (ĐHNL) TP. HCM , bố trí hệ thống xử lý tại XSX. - Thu thập số liệu về nguồn nguyên liệu tại các địa phương thông qua các cán bộ làm việc tại địa phương và khảo sát thực địa. - Chiết tính các thông số kỹ thuật của thiết bị dựa trên sự tương ứng của thiết bị hiện hữu với phần mới lắp đặt, bổ sung, nâng cấp. Các chủng loại nguyên liệu dùng cho sản xuất thiết bị của Xưởng sản xuất được chọn phù hợp với yêu cầu phục vụ ngành Dược, đáp ứng Xưởng sản xuất đạt tiêu chuẩn GMP WHO. - Lò sấy lá xoài: Tham khảo các thiết bị trong và ngoài nước có công năng tương tự, chiết tính công suất TB phù hợp với yêu cầu của XSX và lắp đặt chương trình điều khiển đúng với chế độ sấy nguyên liệu sản xuất thuốc. Với thiết bị này nguyên liệu lá xoài đảm bảo giữ được hoạt chất của nó không bị phân hủy, đáp ứng được độ khô dòn để có thể xay nhuyễn phục vụ việc chiết xuất và tồn kho không bị hư trong thời gian trên 01 năm. - Tham khảo thêm tài liệu nước ngoài thông qua mạng internet, sách, báo để bổ sung cho lý thuyết trong nghiên cứu khoa học kỹ thuật. 6 Hoặc trao đổi học hỏi thêm kiến thức từ các thầy cô giáo và các nhà khoa học trong và ngoài nước. 1.2.5. Năng lực, trang thiết bị và tác động môi trường của việc triển khai DA: 1.2.5.1. Năng lực triển khai thực hiện và hòan thiện công nghệ theo mục tiêu của DA: Đơn vị chủ trì có đội ngũ cán bộ, cộng tác viên và đơn vị phối hợp đủ năng lực để thực hiện DA. Xem bảng dưới đây: Bảng 1.1. DANH SÁCH ĐỘI NGŨ CÁN BỘ CỦA ĐƠN VỊ CHỦ TRÌ THỰC HIỆN DỰ ÁN VÀ CỘNG TÁC VIÊN Nộu dung công việc TT HỌ và tên Tổ chức công tác 1 Ts. Hồ Thị Như Liên VIMEDIMEX Quy trình công nghệ 2 Ths. Lưu Thị Phiến VIMEDIMEX Thư ký 3 Ths. Phạm Ngọc Cộng tác viên Bình 4 tham gia NC xử lý bã thải làm phân bón Ths. Dương Thành Đại học Nông Xử lý nước thải bằng Lam Lâm TP. HCM phương pháp sinh học 5 Ths. Lê Tân Hồng Cộng tác viên Nuôi cấy VSV 6 Ds. Hứa Hữu Phước VIMEDIMEX Quy trình công nghệ 7 Ks. Nguyễn Thanh Cộng tác viên Cơ giới hóa 02 công Phong đoạn của dây chuyền chiết xuất 8 Ds. Nguyễn Thị Kim Cộng tác viên Kỹ thuật trồng cỏ để Phụng xử lý nước thải ra 7 XSX 1.2.5.2. Trang thiết bị phục vụ cho việc thực hiện DA: - Dây chuyền chiết xuất Mangiferin hiện hữu chưa nâng cấp của XSX. - Toàn bộ thiết bị phụ trợ tại XSX bao gồm: Thiết bị xay nguyên liệu, TB làm ẩm, trộn bột nguyên liệu, hệ thống bình chiết, hệ thống lọc, ly tâm, bình lắng, rửa, thu sản phẩm, sấy, xay sản phẩm, đóng bao gói và kho bảo quản sản phẩm. - Nền Xưởng được lát gạch men đảm bảo vệ sinh theo yêu cầu của Xưởng sản xuất nguyên liệu làm thuốc. - Phòng nuôi cấy VSV trang bị cửa kiếng bao quanh cùng các dụng cụ và thiết bị cần thiết cho phòng tại XSX: Nồi hấp tiệt trùng, phòng nuôi cấy VSV, dụng cụ nuôi cấy, buồng cấy, đèn tiệt trùng bằng tia cực tím, hộp petry… - Phòng nuôi cấy VSV của VIMEDIMEX tại Đà Lạt hỗ trợ tốt cho DA. Nơi đây có điều kiện khí hậu mát và trong lành, phù hợp cho việc bố trí thí nghiệm cho việc nuôi cấy và giữ giống VSV. Đây cũng là một đơn vị trực thuộc Công ty VIMEDIMEX. 1.2.5.3. Nguyên vật liệu cung ứng cho SXTN: - Nguyên liệu chính cho chiết xuất: Lá xoài. Có 03 vùng nguyên liệu luôn cung ứng đầy đủ cho SX. Đó là miền Trung , Đông Nam bộ và vùng đồng bằng sông Cửu Long. Vùng miền Trung cho sản lượng lá cao nhất và chất lượng lá đảm bảo. Mặt khác nơi đây có mùa khô và mùa mưa ngược lại với các mùa thuộc vùng Nam bộ nên đảm bảo 8 cho việc cung ứng nguyên liệu cho sản xuất quanh năm. Vườn xoài ở vùng Nam bộ thông thường các cây nhỏ hơn, sản lượng lá thấp hơn, nhưng về chất lượng đảm bảo tương đương với lá của giống xoài miền Trung. - Nhiên liệu : Than đá được sản xuất dồi dào trong nước. - Môi trường để nuôi cấy VSV: Bao gồm các nguyên vật liệu phổ biến và được cung cấp kịp thời khi cần thiết như: agar, pepton, muối ăn tinh luyện, glucose, thịt… - Dung môi : Nước luôn có sẵn. XSX có trang bị hệ thống lọc nước cung ứng cho việc chiết xuất. 1.2.5.4. Tác động môi trường trong việc thực hiện DA: DA được thực hiện theo phương pháp thân thiện với môi trường: - Về dung môi: Sử dụng bằng nước, hoàn toàn không có hóa chất. - Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học- cỏ vetiver. Trong giai đoạn lắp đặt cũng như vận hành đều không sử dụng hóa chất. - Nguyên liệu cho sản xuất: Dược thảo – lá xoài. - Bã thải ra dùng để làm phân, không thải ra làm ô nhiễm môi trường. Bột lá xoài sau khi chiết ra được gom vào kho chuyên chứa bã, để hoai sau một tháng có độ mùn rất cao, trên 30% . Bã này dùng để bón rau và các cây trồng rất tốt. 1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA DA: - DA đã chọn giải pháp ứng dụng công nghệ sinh học vào việc nâng cao trình độ công nghệ trong sản xuất, nó tác động làm tăng chất lượng, hiệu suất chiết ra sản phẩm và chủ động trong sản xuất. 9 - Công nghệ này không đắt tiền, ứng dụng được ngay sau khi thử nghiệm đạt kết quả. Trang bị cho khâu tạo vi sinh không đòi hỏi đầu tư lớn. Việc đào tạo nhân viên thao tác không phức tạp. - DA đã giúp nâng công suất và cơ giới hóa một bước các thiết bị chiết xuất Mangiferin như : Nạp liệu, xả bã, nâng công suất của mỗi ca chiết xuất từ 900 kg nguyên liệu lên 1.200 kg, tương đương 33,33 % . Đồng bộ với việc nâng công suất của hệ thống bình chiết xuất là hệ thống xay nguyên liệu cũng được nâng công suất với thiết bị bằng inox đảm bảo tiêu chuẩn dùng trong ngành Y tế. - Kết quả của DA đem đến việc thu nhận Mangiferin kỹ thuật có hàm lượng cao hơn, giúp cho việc tinh chế thành Mangiferin dược dụng đảm bảo độ sạch hơn và hiệu suất thu sản phẩm tinh chế được cao hơn. 10 CHƯƠNG 2 NỘI DUNG KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐÃ THỰC HIỆN Xem sơ đồ công nghệ : Sơ đồ 2.1. Công nghệ chiết xuất trước khi hoàn thiện Sơ đồ 2.2. Công nghệ chiết xuất sau khi hoàn thiện 2.1. PHÂN TÍCH NHỮNG VẤN ĐỀ MÀ DA CẦN GIẢI QUYẾT VỀ CÔNG NGHỆ - Từ bằng sáng chế số 135 đã đưa ra quy trình cơ bản: Chiết xuất Mangiferin bằng dung môi nước nóng ; dùng vi sinh vật tự phát sinh từ mẻ sản xuất trước chan vào mẻ sau để tạo sự lên men và kết tinh Mangiferin để thu sản phẩm. Phương pháp này đúng về nguyên lý, nhưng phải phụ thuộc vào lượng VSV sẵn có trong thiên nhiên, dẫn đến thụ động trong sản xuất. Vì lượng VSV thiên nhiên này phụ thuộc rất lớn vào thời tiết : Nhiệt độ, độ ẩm trong môi trường và bản thân nguồn VSV sẵn có trong lá. Đôi khi nó hiện diện rất ít, không đủ để tác động làm kết tinh Mangiferin trong quá trình để lắng. Vì vậy đôi khi lượng Mangiferin thu được rất ít. Công nghệ này cần được giải quyết bằng sự can thiệp của khoa học kỹ thuật. - Các vấn đề về công nghệ phải giải quyết khi sản xuất được chuyển sang quy mô công nghiệp: • Khi sản xuất ở quy mô công nghiệp các thiết bị lớn hơn nhiều so với quy mô sản xuất thử nghiệm , bề mặt tiếp xúc của dung môi và dược liệu với môi trường bên ngoài tăng lên ; độ dài đường đi của dung môi thay đổi , vì vậy đòi hỏi phải có sự quan sát thử nghiệm và điều chỉnh một số thông số kỹ thuật tại công đoạn này. • Dùng vi sinh vật tự phát sinh trong quá trình lên men dẫn đến sự không ổn định trong sản xuất . Thực tế VIMEDIMEX đã từng hoãn 11 hợp đồng xuất khẩu Mangiferin vì lý do bị động tại công đoạn này. Dự án này đã giải quyết các khiếm khuyết của quy trình cũ trước kia. • Khi nuôi và nhân giống vi sinh vật phải NC tạo môi trường thích hợp cho chúng, mua sắm trang thiết bị , dụng cụ và phòng phục vụ cho công việc này. Hợp đồng hỗ trợ chuyển giao công nghệ số : 384/2005/HĐ-DV chỉ mới thực hiện được động tác nhận diện ra các nhóm vi sinh vật có lợi và khảo sát sơ bộ hiệu quả của nó ở quy mô phòng thí nghiệm. • Vấn đề đã giải quyết là số lượng, chủng loại và sự phối hợp giữa các chi VSV sao cho thích hợp, đạt hiệu quả tối ưu trong SX với khối lượng nguyên liệu và sản phẩm thu nhận được lớn . • Khi sản xuất lớn phải đi đôi với việc cơ giới hoá , DA đã thực hiện: Cơ giới hoá hai công đoạn trong sản xuất: Nạp liệu và xả bã. Hai công đoạn này nếu không thực hiện việc cơ giới hóa sẽ sử dụng một lực lượng nhân công đáng kể và nếu họ thao tác không đều tay chất lượng sản phẩm sẽ không đồng đều. • Việc chiết xuất Mangiferin ở quy mô công nghiệp do VIMEDIMEX thực hiện được đặt ra lần đầu tiên tại Việt Nam nên chưa có công nghệ xử lý nước thải và bã thải cho việc SX này. Việc xử lý môi trường trong DA này là dùng thiên nhiên để bảo vệ thiên nhiên , tạo môi trường SX an toàn , thân thiện với thiên nhiên. • Bã thải ra từ XSX dùng làm phân bón cho các cây trồng rất tốt. • Đã có tài liệu của nước ngoài và một số thí nghiệm của Trường Đại học Nông Lâm TP. HCM cho thấy dùng cỏ vetiver xử lý nước thải và chuồng trại chăn nuôi có hiệu quả . Đặc điểm của cỏ này là sự phát triển của bộ rễ nhanh và to. Trong vòng 3,5 tháng bộ rễ có thể đạt được độ dài 3 m và phát triển tốt trên các vùng đất xấu, nhiễm độc tố. 12 Đây là phương pháp được DA chọn để xử lý nước thải trong việc chiết xuất mangiferin. Nước thải ra từ Xưởng chiết xuất qua xử lý bằng hệ thống cỏ vetier đem đi thử nghiệm đã cho kết quả đạt loại B TCVN. Có kèm phiếu kiểm nghiệm trong phần phụ lục của báo cáo này. • Khảo sát và tác động làm ổn định các thông số kỹ thuật trong quá trình tinh chế Mangiferin để nâng cao chất lượng, đạt tiêu chuẩn theo quy định tại Dược điển VN IV. Theo dõi độ ổn định và điều chỉnh công nghệ chế biến để tăng tuổi thọ của sản phẩm, tạo điều kiện thuận lợi cho việc xuất khẩu sản phẩm này. • Sản xuất ra thành phẩm dạng thuốc nước có hoạt chất Mangiferin. Trước giai đoạn DA trên thị trường đã có thành phẩm từ hoạt chất Mangiferin dưới dạng viên nang, gel bôi da và cream tra mắt, nhưng chưa có sản phẩm dưới dạng thuốc nước. Đây là sản phẩm khá độc đáo, tiện dụng, tăng thế mạnh của nguyên liệu Mangiferin. Tính chất của Mangiferin là rất khó tan trong nước nên người ta không nghĩ ra để sản xuất sản phẩm dưới dạng thuốc nước. VIMEDIMEX là đơn vị đầu tiên làm ra sản phẩm dạng này. Dưới dạng thuốc nước tác dụng trị liệu nhanh chóng hơn dạng pomade. Vì dung môi dạng lỏng sẽ tạo điều kiện cho thuốc thâm nhập vào vùng bệnh tốt hơn dạng pomade . Nó góp phần làm hạ giá thành sản phẩm, đồng thời đa dạng hoá các mặt hàng phục vụ việc chăm sóc sức khoẻ cộng đồng. Thuốc này dùng bôi ngoài da và dùng trong các trường hợp bệnh của phụ nữ do virus và nấm candida gây ra rất tiện lợi. 2.2. NỘI DUNG CÁC BƯỚC CÔNG VIỆC ĐÃ THỰC HIỆN để giải quyết những vấn đề đặt ra , kể cả đào tạo, bồi dưỡng đội ngũ cán bộ , công nhân kỹ thuật , đáp ứng cho việc thực hiện DA SXTN . 13 Qua hợp tác Quốc tế Công ty VIMEDIMEX đã xác định và cô lập được nhóm vi sinh vật (VSV) có lợi, phương pháp và môi trường nuôi dưỡng nhóm này trong phạm vi phòng thí nghiệm. DA sản xuất thử nghiệm này đã xác định qui trình công nghệ với các thông số kỹ thuật tối ưu bằng tác động của vi sinh vật được nuôi cấy và ủ để chiết xuất Mangiferin chất lượng tốt và hiệu suất chiết tăng lên so với trước đây, chủ động và đảm bảo đủ sản lượng của sản phẩm cung ứng cho thị trường trong nước và xuất khẩu. Các nhóm công việc nghiên cứu đã thực hiện bao gồm: 2.2.1. Tạo giống VSV, nuôi, giữ giống, bổ sung vào dịch chiết và tạo chế độ cho chúng hoạt động tốt trong quá trình thu nhận sản phẩm Mangiferin: 2.2.1.1. NC cải tiến các thiết bị, dụng cụ nuôi cấy VSV cho phù hợp với quy mô công nghiệp. Đã thực hiện việc nghiên cứu, chiết tính, làm ra các khay inox lớn Ø = 3,6 dm, thay cho các hộp petry nhỏ dùng trong phòng thí nghiệm. 2.2.1.2. NC ổn định quy trình tạo môi trường nuôi VSV phù hợp . 2.2.1.3. Mua quy trình tạo giống VSV ban đầu từ nước ngoài để triển khai tại Việt Nam. 2.2.1.4. NC ổn định quy trình nuôi cấy và nhân giống VSV cần thiết cho việc chiết xuất Mangiferin. 2.2.1.5. NC xác định số lượng VSV cần thiết để bổ sung vào quá trình ủ, chiết và tách Mangiferin. 2.2.1.6. Xác định tuổi tối ưu của VSV khi cho vào quá trình chiết xuất Mangiferin: 03 ngày tuổi đối với Candida và 4 ngày tuổi đối với Bacillus. 2.2.1.7. Xác định số lượng tương quan giữa các cá thể trong nhóm VSV: tỷ lệ giữa Bacillus với candida : B/C = 4/6. 14 2.2.1.8. Xác định nhiệt độ tối ưu tại thời điểm hòa VSV vào dịch chiết : 45 0 C. Khi hòa VSV vào dịch chiết tại nhiệt độ này ta thu được hiệu suất chiết và hàm lược Mangiferin cao nhất. 2.2.1.9. Xác định vận tốc cung cấp khí cần thiết để nuôi VSV: từ 110 đến 125 l/ giờ. Nếu cấp khí nhiều hơn lượng này hiệu quả chiết xuất không tăng lại thêm tốn kém. 2.21.10. Xác định thời gian cung cấp khí nuôi VSV : 72 giờ cho hiệu quả cao nhất. 2.2.1.11. Thử nghiệm quy trình nhận dạng và phân lập VSV . Quy trình này được tiếp thu từ nước ngoài và thực nghiệm tại Việt Nam cho kết quả tốt. 2.2.1.12. Quy trình giữ giống VSV. Đã lưu trữ một lượng giống tại phòng nuôi cấy mô của Trung tâm trồng và chế biến cây thuốc Đà Lạt, trực thuộc VIMEDIMEX. Ở đây có nhiệt độ và bầu không khí khá trong lành, phù hợp cho việc lưu trữ giống VSV để phục vụ cho việc sản xuất. 2.2.2. Nghiên cứu quy trình xử lý nước thải bằng phương pháp sử dụng cỏ vetiver: Đã có: Tài liệu về việc sử dụng loại cỏ vetiver để xử lý nước thải ra từ các chuồng trại nuôi lợn và nước thải rác tại Việt Nam và tài liệu nêu đặc điểm của cỏ này sống và phát triển được trên các loại đất rất xấu. Nội dung đã thực hiện kỳ này: 2.2.2.1. Nghiên cứu xây dựng quy trình trồng cỏ vetiver phù hợp cho việc xử lý nước thải ra từ Xưởng chiết xuất Mangiferin. 2.2.2.2. Trồng thử nghiệm để xác định diện tích cỏ tương thích với lượng nước thải ra. Kết quả được xác định cho Xưởng chiết xuất Mangiferin 1.200 nguyên liệu/ mẻ như sau: Tổng diện tích cỏ : 124,5 m2 , tổng thể tích mương cho nước thải đi qua rễ cỏ : 83,3 m3 15 2.2.2.3. NC xác định chu kỳ tái sinh và quy trình kỹ thuật tái lập việc phủ cỏ: Chu kỳ phù hợp cho việc cắt tái sinh cỏ : 04 tháng. 2.2.2.4.NC quy trình nhân giống cỏ . 2.2.2.5. Chiết tính, bố trí hệ thống lọc nước thải trước khi tưới vào cỏ vetiver nhằm mục đích tạo môi trường quanh XSX dược liệu đảm bảo sạch 2.2.3. Hoàn thiện các thông số về kỹ thuật: Đã có: Quy trình chiết xuất Mangiferin kỹ thuật 80 % ± 5 , mô tả trong bằng sáng chế số 135, nhưng không có sự tham gia của VSV chủ động bổ sung. Nội dung đã thực hiện kỳ này: 2.2.3.1. NC xác định tỷ lệ tối ưu giữa dung môi và nguyên liệu, đối với quy trình chiết xuất có sự tham gia của VSV bổ sung (QT mới): Chọn tỷ lệ giữa DM/NL = 1: 8 = hiệu quả sản phẩm thu được cao nhất, vừa tiết kiệm được nhân công, nhiên liệu lại vừa thu được lượng Mangiferin cao nhất. 2.2.3.2. NC xác định nhiệt độ chiết với QT mới : Chọn nhiệt độ chiết xuất 85 ºC, là thông số kỹ thuật chiết xuất Mangiferin thu được sản phẩm với hiệu quả cao nhất.. 2.2.3. 3. NC xác định thời gian chiết xuất với quy trình mới: Với thời gian chiết 2,5 giờ ta thu được kết quả về hàm lượng và HS chiết cao nhất. 2.2.3.4. NC xác định thời gian để lắng dịch chiết với QT mới : Thời gian để lắng dịch chiết tối ưu: 5 ngày. Nếu thời gian lắng ít hơn 5 ngày hoặc nhiều hơn 5 ngày thì sản phẩm lẫn nhiều tạp chất, phải tốn thời gian rửa lâu hơn và hao hụt nhiều hơn. Mặt khác do lẫn nhiều tạp chất ở trạng thái nhờn nên việc rửa sản phẩm cũng khó và ảnh hưởng đến hàm lượng sản phẩm . 2.2.4. Cơ giới hóa 2 công đoạn trong dây chuyền chiết xuất: 16 2.2.4.1. Chiết tính các thông số cho hệ thống nạp liệu bằng vít tải:Vận tốc trục , kích cỡ phù hợp cho Xưởng chiết xuất Mangiferin 2.2.4.2. Chiết tính các thông số cho hệ thống vận chuyển bã từ Xưởng SX ra nhà chứa bã : Vận tốc, kích cỡ phù hợp cho Xưởng chiết xuất Mangiferin 2.2.5. Ổn định các thông số và chất lượng nguyên vật liệu đầu vào. Đã có: - Tài liệu “ Góp phần nghiên cứu nguồn nguyên liệu lá xoài ở miền Bắc Việt Nam” của tác giả Ngô Văn Trại. Tài liệu này chủ yếu nói về phân loại thực vật của 4 loài xoài phổ biến tại miền bắc Việt nam. - Nội dung nghiên cứu cấp Bộ của VIMEDIMEX: Đã định lượng hoạt chất trong lá của một số giống xoài ở các độ phát triển khác nhau của cây, khảo sát về các cách phơi lá xoài dưới nắng tự nhiên. Nội dung nghiên cứu đã thực hiện kỳ này: 2.2.5.1. Thử nghiệm cải tiến QT chế biến nguyên liệu đầu vào: Sấy lá xoài. 2.2.5.2. Xây dựng tiêu chuẩn nguyên liệu lá xoài. 2.2.5.3. Khảo sát vùng nguyên liệu lá xoài tại các tỉnh: Tây Ninh, Hậu Giang, Tiền Giang, Khánh Hòa và Bình Dương. 2.2.6. Ổn định chất lượng sản phẩm về khối lượng cần sản xuất TN: 2.2.6.1. NC ổn định quy trình tinh chế sản phẩm đạt tiêu chuẩn Dược điển VN IV, tuổi thọ 3 năm. 2.2.6.2. Xây dựng tiêu chuẩn Mangiferin, phù hợp TC DĐVN IV 2.2.7. Thử nghiệm phân bón từ bã thải ra của XSX Mangiferin. Do trong quy trình sản xuất không dùng hóa chất, nó đã qua tiệt trùng bằng nước nóng 2 giờ nên phân này bảo đảm về độ an toàn. Đăc biệt chúng tôi nhắm vào hướng tiêu thụ bón cho cây rau và dược liệu. Việc khảo sát toàn 17 diện nhiều loại cây sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiêu thụ sản phẩm này đồng thời Xưởng không tốn chi phí cho việc xử lý bã thải.. Nội dung đã thực hiện: 2.2.7.1.Thử nghiệm phân sử dụng cho các cây ngắn ngày: Phù hợp. 2.2.7.2. Thử nghiệm phân sử dụng cho các cây trung hạn : Phù hợp. 2.2.7.3. Thử nghiệm phân sử dụng cho cây công nghiệp dài ngày : Phù hợp. 2.2.7.4. Thử nghiệm phân sử dụng cho các cây Dược liệu : Phù hợp. 2.2.7.5. Thử nghiệm phân sử dụng cho việc trồng nấm: Không phù hợp. 2.2.8. Sản xuất ra sản phẩm từ sản phẩm trung gian trong quá trình tinh chế Mangiferin, có chứa hoạt chất này dưới dạng thuốc nước: Trước thời kỳ DA đã có: Các sản phẩm dưới dạng viên nang uống, gel bôi da do Nhà máy Liên doanh BV Pharma và CHLB Nga sản xuất. Dạng cream tra mắt do Công ty Dược TW Huế sản xuất. Chưa có: Sản phẩm từ hoạt chất này dưới dạng thuốc nước. Đặc biệt có ý nghĩa là sau khi thu bột chiết từ lá xoài , rửa sạch và chế biến thành thuốc nước, không phải qua giai đoạn phơi, sấy và xay, trộn, đóng gói sản phẩm bột Mangiferin. Tiết kiệm được nhân công thao tác tại các công đoạn cuối của quá trình chiết xuất, hạ giá thành sản phẩm. 2.2.9.Tuyên truyền quảng bá thương hiệu : Để mở rộng việc tiêu thụ trong và ngoài nước các sản phẩm của dự án. 2.2.10. Nâng công suất của dây chuyền chiết xuất mangiferin: Trước DA đã có : 2 bình chiết x 450 kg nguyên liệu/mẽ: 900 kg nguyên liệu /mẽ chiết. Hiệu suất chiết đại trà hiện tại chưa thật ổn định, dao động từ 0.3 đến 0.7 %, tức trung bình thu được 4.8 kg/ mẽ chiết. Để đáp ứng với việc tăng công suất của dây chuyền chiết xuất, tăng sản lượng thành phẩm 18 sản xuất ra, Xưởng đã trang bị thêm một máy đóng bao bì từ nguồn vốn tự có. 2.2.11. Đào tạo: 2.2.11.1. Đào tạo về quy trình CX Mangiferin và thu nhận sản phẩm: - 09 cán bộ, nhân viên của Xưởng SX tham gia và đã được chứng nhận. 2.2.11.2. Huấn luyện cho nhân viên bảo trì các thiết bị của XSX. - 02 nhân viên tổ bảo trì TB tham gia và đã nghiệm thu đợt huấn luyện. Các nội dung nêu trên được thể hiện trong các báo cáo thực hiện dự án tại phụ lục đi kèm báo cáo tổng hợp này (xem phần phụ lục). 19