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《河北工业大学》 2016年
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泡沫分离中药有效成分的工艺和机理研究

丁琳琳  
【摘要】:中药有效成分分离技术的发展对于中药现代化的推进至关重要。近些年,很多分离技术被用于中药有效成分的分离。其中,泡沫分离技术,因其低浓度条件下效率高、成本低和无污染等优点,在分离中药有效成分方面具有极大的潜力。为了拓宽泡沫分离在分离中药有效成分中的应用,以中药配伍理论为依据,结合工艺耦合,本文开发了一系列同时获得单味药中两组分和两味药中两组分,提高两味药中某一组分和单味药中某一组分分离效果的泡沫分离工艺,并对其分离机理进行了研究。首先,以决明子中的决明子蒽醌和蛋白为目的产物,研究了同时泡沫分离单味药中两组分的工艺和机理。对决明子蒽醌与蛋白间的相互作用,以及决明子蒽醌和蛋白的提取工艺进行了研究,并采用含垂直筛板的泡沫分离塔为分离设备,开发了两级泡沫分离决明子蒽醌和蛋白工艺。结果表明,决明子蒽醌与蛋白通过疏水作用力相结合,不同温度下的两级提取工艺同时提高了浸提液中决明子蒽醌和蛋白的浓度,采用垂直筛板构件和两级泡沫工艺能够有效提高决明子蒽醌和蛋白的泡沫分离效果,在最适操作条件下,决明子蒽醌的富集比和回收率分别为7.7和58.4%,决明子蛋白的富集比和回收率分别为6.8和47.8%。其次,以甘草中甘草酸为目的产物,研究了泡沫分离两味药中某一组分的工艺和机理,即甘草麻黄配伍提高泡沫分离甘草酸分离效果的工艺和机理。对麻黄对甘草苷和甘草酸浓度随时间变化的影响以及对甘草麻黄合煎液泡沫性能的影响进行了研究,对甘草麻黄配伍提高甘草酸泡沫分离效果工艺进行了优化,并对此工艺进行了过程分析。结果表明,甘草麻黄配伍能够增加合煎液中甘草酸的浓度,强化合煎液的起泡性能,同时降低合煎液中甘草苷的浓度,削弱合煎液产生泡沫的稳定性,改善泡沫排液,在最适操作条件下,甘草麻黄配伍泡沫分离甘草酸的富集比和回收率分别为8.3和62.5%,相对于单独泡沫分离甘草所得甘草酸的富集比提高了121.7%,回收率仅降低了4.6%。再次,以甘草中的甘草酸和黄芩中的黄芩苷为目的产物,研究了同时泡沫分离两味药中两组分的工艺和机理,即甘草黄芩配伍同时泡沫分离甘草酸和黄芩苷的工艺和机理。对甘草酸和黄芩苷之间的相互作用进行了探索,对甘草黄芩合煎对甘草酸和黄芩苷释放的影响以及对甘草黄芩合煎液泡沫性能的影响进行了研究,对甘草黄芩配伍同时泡沫分离甘草酸和黄芩苷工艺进行了优化,并对此工艺进行了过程分析。结果表明,有表面活性的甘草酸与无表面活性的黄芩苷之间存在相互作用关系,甘草黄芩配伍能够同时提高合煎液中甘草酸和黄芩苷的浓度,使得合煎液的起泡性增强,泡沫稳定性降低,在最适操作条件下,甘草黄芩配伍泡沫分离甘草酸的富集比和回收率分别为11.0和73.5%,相对于单独泡沫分离甘草所得甘草酸的富集比和回收率分别提高了194.9%和26.0%,泡沫分离黄芩苷的富集比和回收率分别为5.8和38.5%。最后,以牛膝总皂苷为目的产物,研究了提高泡沫分离单味药中某一组分分离效果的工艺。以尼龙滤布为载药材料制成药包,将中药牛膝的浸提过程与泡沫分离过程进行耦合,将药包对牛膝总皂苷释放速率及对泡沫分离效果的影响进行了研究,并将传统工艺和耦合工艺泡沫分离牛膝总皂苷的分离效果进行了比较,对浸提-泡沫分离牛膝总皂苷耦合工艺进行了动力学分析。结果表明,浸提-泡沫分离耦合工艺可以对牛膝总皂苷进行高效地富集,在最适操作条件下,耦合工艺获得牛膝总皂苷的含量和提取率分别为0.59g/L和0.38%,与传统工艺相比分别提高了73.5%和416.2%。通过对牛膝总皂苷浸提过程和泡沫分离过程进行分析简化,得到了浸提-泡沫分离耦合工艺动力学的数学式,在较低气体体积流量和温度条件下,消泡液中牛膝总皂苷浓度的理论值与实验值较为符合。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TQ028;R284.2

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