摘要：我国药用植物资源丰富,中药提取的产业纷繁众多。然而,由于生产工艺的不同,许多企业在生产效率和产品质量上良莠不齐。多数企业仍沿用传统煎煮法和乙醇回流提取法作为主要的提取策略,这些策略虽然在设备投资环节上节约了生产成本,但由于生产效率低下、产品质量不高及在生产历程中能耗需求和有机溶剂消耗量过大等理由,使他们的进展进入了瓶颈。少数企业通过改良生产工艺,引进了新型的提取分离技术,如：超临界CO2萃取、微波辅助、超声波辅助等,但由于设备投资及能耗的增加,无形中增加了产品的成本,降低了企业的竞争力。针对这些不足,本课题组于2004年提出了内部沸腾提取的策略,该法在部分药用植物有效成分的提取分离中取得了较好的效果。然而,对于该法的探讨尚需进一步改善。本论文针对内部沸腾法能实现低温、快速提取的特点,进一步扩大了内部沸腾法在药用植物提取上的运用范围。首先选取了香菇、灵芝、枸杞三种有效成分为多糖类天然高分子的特点植物,通过采取单因素实验对提取工艺条件的优化及与传统煎煮法的比较,评价了常压和减压内部沸腾法用于多糖类天然大分子提取的适应性；同时,也分别以匙羹藤和穿心莲两种植物为代表,探讨了内部沸腾法在高色素含量植物提取中的运用。继而,通过单因素实验优化提取工艺及与后续纯化工艺的联用,探讨了内部沸腾法对大孔吸附树脂再生性能的影响,也进一步扩充内部沸腾法在中药提取领域；其次,通过探讨丹参、葛根、三七三种植物中的五种有效成分的提取动力学为例,依据内部沸腾法提取历程是对流扩散特点,推导并选取了合适的动力学模型,拟合了该提取历程的动力学方程,计算传质系数,并以此为基础对内部沸腾法提取历程中的热力学参数进行探讨,为该法提供论述支持；最后,分别以金银花、三七和穿心莲三种植物为例,选取指标成分为评价指标,结合构建地HPLC指纹图谱,对内部沸腾法和其他几种常见的提取技术进行了综合比较,并以模糊数学的思想对其进行了综合评判,为中草药提取工艺的优选提供了策略上的借鉴。结果表明,在最佳的提取工艺条件下,内部沸腾能够适应于多糖类高分子物质的提取,尤其减压内部沸腾法可以对有效成分为酯溶性多糖,而单糖含量较高的药用植物实现选择性提取,并能大大降低提取历程中有机溶剂的消耗量。另一方而,对于色素含量较高的植物来说,内部沸腾法可以降低提取历程中色素的浸出量,减轻对后续纯化工艺上的压力,有助于提升大孔树脂的利用寿命。以提取动力学上来看,减压内部沸腾法的传质系数受温度影响较小,在0.07～0.14s-1,且在植物细胞破碎区和细胞完整区的传质系数基本接近,体现了对流传质的特点。与超声波辅助相比,内部沸腾法大大强化了内扩散的速度,使其传质系数比超声波辅助法大100倍以上。在提取历程中,内部沸腾法有效地降低了提取历程中的能垒,使得提取活化能较低,有利于提取地进行。整个历程的焓变△H和熵变△S均大于零,而提取自由能△G小于零,表明内部沸腾法的提取历程为吸热熵增加的历程,为自发历程。通过采取HPLC指纹图谱及相似度评价系统对几种不同提取策略的比较,结果发现内部沸腾法提取历程中不仅仅能在提取率上保证了指标成分的浸出,而且能够保障多种有效成分的同时浸出,与传统的甲醇冷浸法接近。对于维护原药有效成分的全貌,体现中医论述“君、臣、佐、使”的思想有着重要的作用。另外,通过借鉴模糊数学的思想,综合考虑了提取产品的质量、提取效率及扩大生产所需的设备投资等因素的影响,构建了评价指标模糊矩阵和权重矩阵,以数学评判的思想对减压内部沸腾法、传统煎煮法、甲醇冷浸法、超声波辅助法、微波辅助法和常压内部沸腾法进行了综合比较,结果表明内部沸腾法综合得分较高,具有巨大的推广潜力。以上结果表明,内部沸腾法能够在较为广泛的药用植物资源中,实现中药有效成分的快速、绿色提取分离。相信在不久的将来,该法必将因其巨大的优势而被广泛投入到工业中。关键词：内部沸腾法论文提取论文动力学论文HPLC指纹图谱论文模糊数学论文
本论文由www.808so.com摘要4-7
ABSTRACT7-14
符号说明14-19
第一章 绪论19-42
1.1 中药提取历程机理及动力学探讨19-34
1.1.1 普通传质提取19-24
1.1.2 强化传质提取24-33
1.1.3 内部沸腾法33-34
1.2 中药提取工艺评价的探讨34-39
1.2.1 化学法35
1.2.2 生物学法35
1.2.3 有效成分综合评价35-36
1.2.4 工程及经济指标36
1.2.5 中药指纹图谱36-39
1.2.6 模糊数学综合评价39
1.3 探讨内容介绍39-42
1.3.1 探讨的目的和作用39-40
1.3.2本论文的主要工作40
1.3.3 本论文主要革新点40-42
第二章 内部沸腾法提取植物多糖42-64
2.1 常压内部沸腾法提取香菇、灵芝多糖42-53
2.1.1 药品与仪器43-44
2.1.2 实验策略44-45
2.1.3 浅析策略45-48
2.1.4 结果与讨论48-52
2.1.5 结论52-53
2.2 减压内部沸腾法选择性提取枸杞多糖53-62
2.2.1 药品与仪器53-54
2.2.2 实验策略54-55
2.2.3 浅析策略55
2.2.4 结果与讨论55-62
2.2.5 结论62
2.3 机理探讨62-63
2.4 本章小结63-64
第三章 减压内部沸腾法提取高色素含量药用植物的有效成分64-80
3.1 引言64-65
3.2 药品与仪器65-66
3.2.1 实验材料与试剂65
3.2.2 仪器与设备65-66
3.3 实验策略66-78
3.3.1 提取工艺的优化66-67
3.3.2 大孔吸附树脂纯化工艺的优化67-68
3.3.3 比较试验68
3.3.4 树脂的再生效果68-69
3.3.5 浅析策略及计算策略69-70
3.3.6 结果与讨论70-78
3.4 机理的探讨78
3.5 本章小结78-80
第四章 内部沸腾法提取历程的动力学及其相关热力学的探讨80-105
4.1 提取动力学模型的探讨80-84
4.1.1 动力学模型Ⅰ的探讨80-82
4.1.2 动力学模型Ⅱ的探讨82-84
4.2 提取历程的热力学函数的计算84-85
4.3 内部沸腾法提取历程中动力学方程的拟合及相关热力学函数的计算85-104
4.3.1 前言85-86
4.3.2 药品与仪器86-87
4.3.3 实验策略87-89
4.3.4 浅析策略及计算策略89-91
4.3.5 结果与浅析91-104
4.4 本章小结104-105
第五章 内部沸腾法的评价105-122
5.1 HPLC指纹图谱法评价105-117
5.1.1 药品与仪器105-106
5.1.2 实验策略106-108
5.1.3 结果与浅析108-117
5.1.4 结论117
5.2 模糊数学法综合评价117-121
5.2.1 评价指标系统的确定117
5.2.2 评价指标隶属度函数的确定117-119
5.2.3 各评价指标权重的确定及一致性检验119-121
5.2.4 模糊数学综合评价121
5.3 其他评价121
5.4 本章小结121-122
第六章 结论与展望122-125
6.1 结论122-123
6.2 展望123-125
参考文献125-140
致谢140-141
攻读博士学位期间发表的学术论文目录141
试议动力学内部沸腾法强化提取若干中药有效成分及评价
更新时间：2024-02-07
作者：用户投稿
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