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超声波组罐式提取白芷中欧前胡素和异欧前胡素的过程研究

作　者: 李宁
导　师: 章莉娟
学　校: 华南理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 白芷欧前胡素异欧前胡素超声波提取超声波组罐式提取动力学热力学
分类号: R284.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

超声波组罐式提取技术结合超声波提取技术和组罐式逆流提取的特点,是一种新型的中药提取技术。本文以白芷作为研究对象,以高效液相色谱作为分析手段,以欧前胡素和异欧前胡素作为检测指标,分别对白芷的超声波提取和超声波组罐式提取过程进行研究。在超声波提取白芷实验过程中分别考察了超声波强度、乙醇浓度、溶剂倍量、提取温度、提取时间、药材粒度等对欧前胡素和异欧前胡素提取得率的影响。设计三因素三水平正交实验优化最佳工艺条件为：乙醇浓度60%,溶剂倍量14倍,提取时间20min。在此基础之上,对白芷进行超声波组罐式提取,建立三罐超声波组罐式提取三水平三因素正交实验,优化条件为：单罐乙醇浓度60%,提取时间15min,溶剂倍量6倍。以Fick扩散第一定律为基础,建立了中药材提取过程的动力学方程模型。以白芷为研究对象,以欧前胡素和异欧前胡素为检测指标,分别对欧前胡素和异欧前胡素在浸提提取和超声提取过程中速率常数k、热力学函数ΔH°,AS°和ΔG°值进行计算。实验结果表明,与浸提提取方法相比,超声波在提取过程中产生的空化效应可大大提高中药材提取效率,降低提取所需温度,缩短提取时间,提高中药材的合理利用度。在所建立的中药材提取动力学模型的基础上,对三罐超声波组罐式提取白芷有效成分动力学进行研究,给出三罐超声波组罐式提取过程中各个提取罐之间提取得率与提取时间之间的关系。对不同提取方法提取后的白芷结构进行扫描电镜检测,探讨了超声波强化作用在提取过程中对白芷结构的影响。与浸提提取方法相比,超声波在液体中产生的空化作用随着瞬间产生的高压力差和机械剪切力,加速白芷结构的破坏,进而加速有效成分扩散至提取溶液中。超声波组罐式提取技术具有提取效率高、时间短、所需溶剂用量少和温度低等特点,是一种新型的中药提取技术,具有广泛的应用前景。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-23
  1.1 现代中药提取技术  11-16
    1.1.1 超声波提取技术  12
    1.1.2 超临界流体萃取技术  12
    1.1.3 连续逆流提取技术  12-13
    1.1.4 微波提取技术  13
    1.1.5 酶解提取技术  13-14
    1.1.6 半仿生提取法  14
    1.1.7 罐组式逆流提取技术  14-16
  1.2 超声波组罐式提取技术  16-20
    1.2.1 技术特点  16
    1.2.2 工艺流程  16-19
    1.2.3 工艺参数  19-20
    1.2.4 超声波组罐式提取技术的研究进展  20
  1.3 白芷的研究进展  20-22
  1.4 本文的研究内容、技术特点和创新点  22-23
第二章白芷中有效成分含量测定  23-27
  2.1 材料、试剂与仪器  23-24
    2.1.1 材料与试剂  23-24
    2.1.2 仪器  24
  2.2 实验方法  24-25
    2.2.1 色谱条件  24
    2.2.2 对照品溶液配置  24-25
  2.3 方法学考察  25-26
    2.3.1 精密度实验  25
    2.3.2 稳定性实验  25
    2.3.3 重现性实验  25-26
  2.4 本章小节  26-27
第三章超声波提取工艺研究  27-36
  3.1 材料、试剂与仪器  27
    3.1.1 材料与试剂  27
    3.1.2 仪器  27
  3.2 实验方法  27-28
    3.2.1 供试品溶液制备  27
    3.2.2 分析方法  27-28
  3.3 结果与讨论  28-32
    3.3.1 超声时间对提取率的影响  28
    3.3.2 超声功率对提取效果的影响  28-29
    3.3.3 颗粒度对提取效果的影响  29-30
    3.3.4 溶剂倍量对提取效果的影响  30-31
    3.3.5 乙醇浓度对提取效果的影响  31-32
    3.3.6 提取温度对提取效果的影响  32
  3.4 超声波提取白芷正交实验  32-34
  3.5 本章小结  34-36
第四章中药提取的动力学和热力学研究  36-46
  4.1 中草药提取动力学模型建立  36-37
  4.2 模型验证  37-41
    4.2.1 浸提法提取白芷动力学方程验证  38-39
    4.2.2 超声提取白芷动力学方程验证  39-41
  4.3 结果与讨论  41-44
    4.3.1 不同提取方法的速率常数k值的比较  41-42
    4.3.2 中药提取过程焓变ΔH°及熵变ΔS°的求解  42-44
    4.3.3 中药材提取过程中自由能变化ΔG°  44
  4.4 本章小结  44-46
第五章超声波组罐式提取的工艺研究  46-55
  5.1 三罐超声波组罐式提取的机理研究  46-48
  5.2 三罐超声波组罐式提取正交实验  48-50
    5.2.1 材料与试剂  48
    5.2.2 仪器  48
    5.2.3 供试品溶液制备  48
    5.2.4 分析方法  48-50
  5.3 超声波组罐式提取白芷动力学  50-53
    5.3.1 实验条件  50-51
    5.3.2 分析条件  51-53
  5.4 结果与讨论  53-54
  5.5 本章小结  54-55
第六章超声波在提取过程中对白芷结构的影响  55-58
  6.1 实验条件  55
  6.2 不同提取方法的白芷表面结构变化  55-56
  6.3 超声时间对白芷结构变化的影响  56-57
  6.4 本章小结  57-58
结论  58-60
参考文献  60-66
攻读硕士学位期间发表的论文  66-67
致谢  67-68
附件  68

超声波组罐式提取白芷中欧前胡素和异欧前胡素的过程研究

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