首页 > 实用范文 > 其他范文
半仿生提取法在中药提取中的实践论文[五篇范文]
编辑:落花人独立 识别码:130-1144534 其他范文 发布时间: 2024-09-19 09:32:45 来源:网络

第一篇:半仿生提取法在中药提取中的实践论文

化学成分是中药发挥预防和治疗作用的物质基础;然而在提取过程中,各类成分之间的增溶、氧化、催化分解等反应影响了中药有效成分的提取及其药效的发挥。基于此,张兆旺与孙秀梅提出了中药口服制剂的半仿生提取法;且经过近年来的验证和完善,现已在中药提取方面的发挥了重要作用。该方法从生物药剂学的角度,将整体药物研究法与分子药物研究法相结合,模拟口服药物经胃肠道转运吸收的环境,采用活性指导下的导向分离方法,能够在不改变中药功效的基础上,促进中药有效成分的溶出,提高中药材的提取率,缩短生产周期,降低成本。

中药并非单体成分,而是众多活性成分的集合,并且其疗效发挥不仅与原形成分相关,也取决于提取过程中相互作用产生的代谢物。中药的半仿生提取法是利用控制论的“灰思维方式”[延伸到中药的提取过程,即为单体成分和多种成分(活性混合物)的统一],根据中药大部分药效成分未知的特点和中药物质基础整体特征,以提取物的生物活性为向导,在中药和复方的提取时,模拟口服给药经胃肠道吸收和转运的过程,将中药及复方原料经过固定pH的酸性、碱性溶剂依次提取,得到有效成分更高的活性混合物。

尽管传统的中药提取方法(溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、升华法及压榨法)在中药制药工业中广泛应用,但由于其普遍存在着不同程度的缺陷,这在一定程度上制约了中药生产和制药行业的现代化。半仿生提取法依据“有成分论,不唯成分论,重在机体药效学反应”的观点,能够提高药效物质基础的提取率,不改变中药和方剂原有的功能和主治,缩短生产周期,降低成本,被认为是有希望替代传统提取方法的新技术,因而被广泛关注。但传统半仿生提取法主要以水作为提取液,仍利用较高温度进行煎煮,在酸、碱提取时,极容易引起中药成分的变化,影响中药的安全性和有效性,制约了如热不稳定性药物在半仿生提取中的应用。随着超声波、微波以及酶等辅助半仿生提取法逐渐被应用在半仿生提取中,这种可在接近人体温度而无需高温即可将中药药效成分得到最大提取的组合式提取方法,可根据中药的不同特点和目标产物的特性,选择适合的方法进行联合应用,将有效成分尽可能多的提取,更加符合药物在人体内的吸收规律,可适应工业化生产的需要。半仿生提取法

郭志红等通过正交试验研究了玉米须多糖的半仿生提取工艺,该试验分别选取了最优水提条件(提取时间2 h,提取温度80 ℃,料液比1∶ 35)和最优醇提条件(乙醇体积分数70%,提取时间1.5 h,提取温度90 ℃,料液比1∶ 15),在水(乙醇)的pH 分别为2.0,7.5,8.3 时进行玉米须多糖的半仿生提取,合并滤液测得多糖含量,并分别与传统水提和醇提方法进行比较。结果表明半仿生水提多糖提取量35.29 mg·g-1,比传统水提法提高了14.39%;半仿生醇提多糖提取量49.53 mg·g-1,比传统醇提提高了19.75%。所得多糖均有抗氧化活性,且半仿生醇提多糖的抗氧化活性比传统醇提多糖更高。刘巧红利用半仿生提取法对香菇多糖进行了提取,通过数学回归模型的建立,得到了最优提取工艺(pH 分别为4.2 和8.6,液料比21 mL·g-1,提取时间46min,提取温度66 ℃),香菇多糖提取率达7.35%,较传统提取法约提高了30%,并可适应工业化生产。张慧等利用响应面分析法对复方金钱草的3 种君药(广金钱草、路路通和车前子)进行了半仿生提取,3次提取液的pH 分别为4.0,7.0,8.5,提取温度100 ℃,液料比35 mL·g-1,提取3 次,总提取时间2.5 h。在此条件下,总黄酮质量分数9.91mg·g-1,优于水煎煮法;庞中磊等对柚皮总黄酮进行了半仿生提取工艺研究,以柚皮总黄酮提取量为考察指标,在单因素试验和正交试验基础上,分别以pH 7.5,8.0 的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液和pH2.5 盐酸为提取液,结果柚皮总黄酮提取量50.65mg·g-1;杨芙莲等以总黄酮提取量为考察指标,研究蜂胶总黄酮的半仿生提取法的工艺,结果总黄酮提取量25.08 mg·g-1;王蕙等将酶法及半仿生提取法的最优工艺分别应用于银杏叶黄酮的提取,结果总黄酮提取量6.37 mg·g-1;而利用乙醇-水为溶剂的半仿生法提取的银杏叶黄酮总量6.46 mg·g-1,提取效果较好,提取率高。由于半仿生提取法不仅能在很大程度上将有效成分提取出来,还能适应中药(复方)本身和制剂的发展,近年来已成功将其应用于中药及其复方,如叶下珠总黄酮、柿叶黄酮、葛根复方黄酮等的提取中。半仿生联合应用提取法

2.1 超声辅助半仿生提取法这种组合式提取方法可在接近人体温度且无需高温时,即可将中药药效成分达最大提取量。在实际应用中,可根据中药的不同特点和目标产物的特性,选择适合的方法进行联合应用,将有效成分尽可能多的提取,更加符合药物在人体内的吸收规律,适合工业化生产的需要,推进中药制剂的应用和发展。半仿生联合应用提取法的比较见表2。超声提取法是利用超声波的空化效应、机械效应、热效应,加之粉碎、搅拌等综合作用,使分子内部温度迅速升高,增大物质分子运动频率和速度,增加溶剂穿透力,从而提高目标成分浸出率的方法。由于中药的大多活性成分存在于植物细胞中,故利用有机械振动作用的超声波提取法与半仿生提取联用,可降低细胞壁的影响,提高活性成分提取率。陈桂等利用超声辅助半仿生提取半枝莲总黄酮,通过单因素试验得到最佳超声条件为超声功率60 W,提取时间30 min,提取温度60 ℃,液料比30 mL·g-1;以60%乙醇为提取液,半仿生提取分别以盐酸和磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液将提取液pH 调节为2.0 和7.5 进行超声提取1 次,合并滤液,此条件下半枝莲总黄酮的提取率2.14%。于有伟等在单因素试验基础上,通过正交试验对羽衣甘蓝叶黄素的多种提取方法进行优化,结果发现浸提法的提取率最低,其次为单一半仿生提取法、先超声后半仿生提取法、单一超声波提取法,而超声波协同半仿生提取法的提取率最高,该最优工艺以无水乙醇为提取剂,液料比25 mL·g-1,起始pH 5.5,超声功率240 W,提取时间15 min,叶黄素提取量达0.247 mg·g-1。

2.2 微波辅助半仿生提取法微波提取主要利用了微波的热特性,可使细胞内的极性物质吸收微波能量产热,尤其使水等极性物质气化而破坏细胞壁,将细胞内的物质释放出来。该提取法代替传统的加热提取法,可缩短中药材的提取时间,提高有效成分的提取纯度,与半仿生法联合提取,可减少提取剂用量,有效地避免长时间加热而造成的有效成分破坏,降低实验成本。倪峰等利用均匀设计法优化了藤茶的微波辅助半仿生工艺,以水为提取溶剂,pH 分别为6.0,7.5,9.0,相应的微波提取时间分别为3,1.5,1.5 min,合并提取液,通过HPLC测得指标成分蛇葡萄素的平均质量浓度5.12 g·L-1,相比单一微波提取方式,微波辅助半仿生提取法的提取量增加了60%。马涛等以多糖得率为考察指标,采用响应面法优化五味子粗多糖的微波辅助半仿生提取工艺条件,结果表明五味子多糖的提取率14.70%,高于传统的水提醇沉法。

2.3 半仿生-酶法中药经口服进入人体后,其消化和吸收除了pH 的调节外,还有多种酶在起着催化作用,半仿生-酶法是建立在半仿生提取法基础上,在中药的提取过程中加入适当的酶以破坏细胞结构,从而加快有效成分溶出的一种新提取方法。较传统半仿生提取法而言,该方法可加快有效成分的溶出、提高提取效率、缩短提取时间等。由于酶的参与,该方法的提取温度一般在37 ~ 60 ℃,尤其适用于热不稳定性成分的提取。

半仿生-酶法对三萜皂苷类、糖苷类、酚酸类、黄酮类及生物碱类的研究文献均有报道。在对复方药与单味药的研究中,与其他传统溶剂提取法相比,半仿生-酶法提取不同有效成分都有一定优势。蔡华等对房陵丹参水溶性成分进行半仿生-纤维素酶提取法的工艺优选,第1,3次提取的pH 分别为2.0,8.0,提取时间依次为1.0,1.5 h,加热回流;第2 次酶法提取以丹酚酸B 得率、总酚酸得率和干浸膏收率为综合评价指标,得酶法提取的最佳工艺为料液比22 mL·g-1,水解酶用量3 mg·g-1,酶解温度50 ℃,酶解时间2 h。雒馨怡等对鹿衔草中总黄酮的酶联半仿生法提取工艺进行了优化,与传统醇提法相比,总黄酮提取率明显提高,达5.54%。陆世惠等优选了两面针的超声-酶法辅助半仿生提取工艺条件,结果氯化两面针碱和总生物碱得率与乙醇回流法接近或稍低,而干膏收率显著提高,为两面针的工业化生产提供了参考。王淑玲和孙福东采用不同溶剂法提取半夏白术天麻汤中天麻素及甘草次酸时,结果以半仿生-酶法为最优。

不同种类酶对中药材有效成分提取也有一定的影响。薛璇玑等研究发现半仿生-酶法在拐枣七的总生物碱提取中,半仿生-复合酶提取法得到的总生物碱含量比单一半仿生法提高了29.30%,比复合酶提取法提高15.40%;半仿生-纤维素酶法得到的总生物碱含量比半仿生法提高6.30%,比纤维素酶提取法提高了15.20%;半仿生-β-葡聚糖酶法得到的总生物碱含量比半仿生法提高了3.90%,比β-葡聚糖酶法提高了58.00%。宁颖等、于海宁等分别采用均匀设计法优选菱壳和杭白菊中抗胃癌活性成分的半仿生-酶法提取工艺,结果证实胃蛋白酶和胰蛋白酶均可影响提取物的抗胃癌活性。宋宏新等比较了不同种类酶对三七皂苷类成分半仿生-酶法提取工艺的影响,并进行了正交试验优化。结果表明半仿生-α-淀粉酶酶解提取三七皂苷的方法最经济有效。杨光义等在对丹参水溶性成分的提取研究中发现半仿生-纤维素酶法所得综合评价指标最优。此外,戴柳江等探讨了半仿生-酶法在提取不同中药及成分中的应用,证实了半仿生-酶法更加适用于水溶性成分的提取。结语与展望

传统中药提取方法主要存在2 个问题: ①对中药及复方的提取以单体化学成分的理化性质为参考,选择适宜溶剂和方法进行提取,如生物碱类、糖苷类、挥发油等,但此种方法忽视了药物成分的层次性和联系性,无法体现中药及复方的整体作用,也不符合中医临床用药思维;②通常采用水提醇沉法,该法能提取多数药物成分,其提取的有效部位能够代表或部分代表原方剂的疗效,有利于发挥其综合功能,符合中医用药特点,然而这种工艺对有些成分的提取并不适用,如游离生物碱并不溶于水,再比如采用醇沉可能会除去多糖类成分,而有些在水提液中含量不高的成分经几次醇沉处理后,有一部分可能被沉淀滤除。

半仿生提取模拟药物在胃肠道的转运过程,能够充分发挥混合物成分的综合作用特点,有利于以单体成分来控制提取物质量,同时也符合体内药物代谢、发挥药效的过程。尤其是对于作用物质基础不明确而又疗效确切的药物,半仿生提取法更能确切反应药物真正的药效物质基础。且随着包括酶催化等新技术的引入,提取温度改为接近人体的温度,模拟人工胃和人工肠为基础环境,克服了传统半仿生提取法高温煎煮易破坏有效成分的缺点。这些均可为探索中药新药研究与开发的现代化新方法提供帮助。此外,对于半仿生提取技术,其在工业化生产尚无实例,其能否进行更大范围的推广应用,需结合药品的安全性、有效性、稳定性及可控性进行深入研究。目前尚无用于半仿生提取的专业设备,这也表明半仿生提取技术仍然仅限于实验室研究,对于其深入的转化和应用仍显不足,这需要研究人员考虑这项技术在工业上的设备放大与配套,从而最终让这一技术应用于工业生产中。

第二篇:仿生设计在园林设计中的应用论文

1仿生对象的多样化

完整的园林由各个不同的部分组成,设计者要想取得较好的仿生效果,就需要合理地设计各个部分,如对园林中的建筑、湖泊等都有具体的要求。

1.1对实物形态进行仿生设计

实物形态仿生是用艺术处理的方法把大自然的各种美运用到设计里,因为是把大自然选取作为设计的题材,所以设计师有各种各样的设计灵感,不仅有创意,人民群众还容易接受。实物形态仿生具体分为2个部分:具象仿生和抽象仿生。具象仿生,是指人民群众透过眼睛构造,以生理的自然反应,真实地把自然之形映入眼帘,通过刺激神经后实际感受到的形态,利用具象形态在外观上对自然对象进行模仿,模仿而来的设计大多具有情趣性、亲和性、自然性及有机性,通常被运用到园林的休息区中。例如,居住区中用苗木制造得来的鸟类、动物等。具象仿生具有强烈的视觉冲击效果,能够带给人民群众愉快的心情。苏州狮子林的假山,即是利用仿生的形态结合佛教有关事务的人体、狮形等进行设计,在建筑物中渲染了佛教氛围;巴罗可和可可风格的园林建筑里,仿生纹样更是到达了前所未有的程度。但总体来说,具象仿生只是对生物表层的模范,对于思想性和艺术性还有待提高。抽象仿生是指以大自然动物和植物作为对象,通过不断的探索、研究,逐渐消除物象的细节,从而得到事物独特个性的表现方式。抽象仿生主要是提炼物体内部的本质,属于设计师高层次运用思维构造而来,比较侧重于展示物体的内在理念。在现代,把这种设计称为艺术,通常用于欣赏和研究,但由于其复杂性,不是每个人都能够领悟设计的意思。在一些先进的工业制造中更能体现这种仿生的作用。

1.2对布局构造进行仿生设计

设计师在进行空间布局的仿生设计时,往往结合了形状、结构和功能等各种仿生设计,再把这些仿生设计进行艺术的提炼,在三维空间里进行重新组合。使空间布局的方式拥有精美的构图,缜密的逻辑和完整的结构,并能够充分地表现出一个主题生物的形态是由线条、形体和色彩等美学元素根据合理的美学原理构成的,从而形成大自然的整体美。例如,在大自然中由六边形建成的一种蜂巢,内部结构十分紧密,许多蜂巢底部都是平整的,而这种蜂巢的底部由许多菱形组成,能够承受外部较强的冲击力。

1.3对材料的仿生设计

仿生材料是根据生物的组成、形态和结构进行分析、研究,使生产出来的仿生材料具有特殊的作用和功能。在园林设计过程中,材料的仿生设计多数是指把材料进行加工和拼接,通过模仿生物的图案、纹理等特征,从而成为不同于原始材料的样式。例如,目前运用比较多的“花街铺地”,就是运用卵石、瓦片等构成,通过仿木、仿竹、仿石的实际操作,这些仿生材料既能满足功能的需求,还不会破坏园林整体的格调,把碎瓷片有目的地放入水泥中形成各种色彩的图案,再使用人工制造的沙砾进行绘画或者模仿沙滩,再添加一部分人工制造的贝壳制作成花朵等,不仅质量方面得到了保障,而且还给观赏者带来一种自然、朴实的感觉。近年来,釉陶瓷片、马赛克的实际应用为模仿动植物和增加物质的形态创造了有利条件,很好地展现了天空深蓝的色彩和光影变化的结果,根据蜂窝原理进行生产的蜂窝泡沫混凝土,不仅能够隔热又能够持续保温,而且结构比较简便且美观。根据蜥蜴皮肤对环境的反应原理生产的建筑界面遮阳百叶作双层皮,具备夏季遮挡阳光,冬季作为日光采集器,起到加热空气和预热空调的作用。

2空间仿生设计需要注意的几个部分

2.1与环境和谐共生的理念

共生理念,是指建筑物和环境之间不应处于对立关系,追求建筑物和环境的和谐,目的是突出人与大自然的对话。在我国古代的村落建设中,就开始重视建筑物和大自然的融合关系。景观小区作为城市规划中的一部分,在仿生过程中应结合当地的人文环境和生活模式进行设计,要尊重所在城市的历史文化,把景观小区和现代城市面貌相互融合,从而使整个小区合理地融入到所在城市的环境里。

2.2内部交通、采光、植物的设置

住宅小区既是人民群众聚集的场所,也是人民群众在休闲时间和大自然相互联系的一个中介,为了提高人民群众的居住条件,使居住空间更加舒适、美观及人性化等,在对交通、采光及植物进行设计时,要结合自然环境中生物群落的功能、结构和形象等进行园林设计。

3结语

园林仿生就是要实现声音、形状和色彩等各个方面的和谐,在对园林进行仿生设计时,要合理地把园林融入到整个城市的大环境中,使人民群众的日常休闲空间变得更加合理、舒适。目前,园林设计中仿生技术的运用主要表现在对实物形态的仿生,对布局构造进行仿生,对材料的仿生这3个方面。另外,在实际设计时,还需要围绕与环境和谐共生的理念,注意住宅小区内部交通、采光和植物布局。

第三篇:食品中脂肪测定(索氏提取法)实验报告

报告汇编 Compilation of reports 20XX

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档目的 熟练掌握索氏法的原理、操作步骤、注意事项。原理 样品用无水乙醚或石油萃取后,蒸去溶剂所得的物质,在食品分析上称为脂肪或粗脂肪。因为除脂肪外,还含色素及挥发油、蜡、树脂等脂溶性物质。索氏抽提法所测得的脂肪为游离脂肪。试剂 无水乙醚或石油醚 海砂:同实验二《食品中水分的测定》仪器 索氏提取器、干燥箱、干燥器、分析天平样品 奶粉操作 6.1 样品称量 6.1.1 精密称取经恒重处理后的收集瓶,m 瓶(准至 0.0001g)

6.1.2 固体样品 精密称取 2~5g 样品 m 样(可取测定水分后的样品),必要时拌以海砂,全部移入滤纸筒内。

6.1.3 液体或半固体样品

精密称取 5~10g,至于蒸发皿中,加入海砂约 20g(准至±0.0001g)于沸水浴上蒸干后,再于 95~105℃干燥,研细,全部移入滤纸筒内。蒸发皿及附有样品的玻棒,均用沾有乙醚的脱脂棉擦净,并将棉花放入滤纸筒内。

6.2 萃取

将滤纸筒放入脂肪萃取器的样品室内,连接已干燥至恒重的收集瓶,从萃取器冷凝管上端加入无水乙醚或石油醚至瓶内容积的 2/3 处,于水浴上加热,使乙醚或石油醚不断回流提取 1~1.5h,一般在条件允许的情况下提取6~12h.6.3 称量

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档

取下收集瓶,回收乙醚或石油醚,待收集瓶内乙醚剩 1~2mL 时在水浴上蒸干,再于 95~1℃干燥 20min,放干燥器内冷却 0.5h 后称量 m 总 ’。数据记录 7.1 原始数据

7.2 可疑值弃留 实验测得数据均符合一般规律,无可疑值。

7.3 整理数据

计算 m 总 ’-

m 瓶

X = ————————— × 100 m 样

式中:X —样品中脂肪含量,%

m 瓶 —收集瓶的质量,g m 样 —样品的质量(如果是测定水分后的样品,应按测定水分前的湿润样品质量计),g

m 总 ’—收集瓶和脂肪的质量,g

m 总 ’-

m 瓶

114.7979

– 114.4616 X = ————————— × 100 = ————————— × 100 = 16.81% m 样

2.000 m 样(g)

m 瓶(g)

m 总 ’(g)

2.0000

114.4616

114.7979

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档结果

样品中脂肪含量为 16.81%结果可靠性分析 经计算得样品中脂肪含量为 16.81%。该结果比真实值大,可能是因为溶剂蒸发不完全或收集瓶中除脂肪外,还含色素及挥发油、蜡、树脂等脂溶性物质,该误差属于试剂误差,且是正误差。结论 样品中脂肪含量为 16.81%。实验测得数据可能较真实值大,为正误差。思考题 12.1 索氏法测脂肪的注意事项? 实样品应干燥后研细,装样品的滤纸筒一定要紧密,不能往外漏样品;实验过程中不能接触明火;样品含水量较低时可选用无水乙醚做为溶剂,样品含水量高是只能选择石油醚做溶剂;在干燥器中的冷却时间一般要一致。

12.2 如果样品是湿润的应如何处理?为什么?

选择石油醚做为溶剂。因为氧与水能形成氢键使穿透组织能力降低,使乙醚抽提能力下降;石油醚溶解脂肪的能力虽然比乙醚弱些,但吸收水分比乙醚少,使用时允许样品含有微量水分,没有胶溶现象。

另外可选择罗斯-哥特里法、酸分解法等测定脂肪含量的其他方法。

12.3 综述脂肪的测定方法

常用的测定方法有:索式提取法、巴布科克法、益勒式法、罗斯-哥特里法、酸分解法。

索式提取法是测定多种食品脂类含量的代表性的方法。

巴布科克法、益勃氏法主要用于乳、及乳制品中脂类的测定,都是用来提取乳制品中的脂肪,也叫湿法提取。因为样品不需要事先烘干,脂肪在牛乳中以乳胶体形式存在,要测定脂肪必需要破坏乳胶体脂肪与其它非脂成分分离,分离出来的非脂成分一般用浓 H 2 SO 4 分解,用容量法定量。但益勃氏法不能测糖分高的样品,如采用此方法容易焦化,致使结果误差大。

酸水解法一般可用来测量游离态脂和结合脂全部脂类。

第四篇:微波萃取技术及其在中药有效成分提取中的应用

微波萃取技术及其在中药有效成分提取中的应用

来源:中国论文下载中心 [ 08-05-22 15:35:00 ] 编辑:studa20

作者:王志祥,李红娟,万水昌,李菊,乐龙

【摘要】微波萃取技术是一种新型高效分离技术,也是中药现代化的关键技术之一。文章简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上,提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。

【关键词】微波萃取;中药有效成分;研究方向

微波萃取技术是利用微波的热效应对样品及其有机溶剂进行加热,从而将目标组分从样品基体中分离出来的一种新型高效分离技术。与传统萃取技术相比,微波萃取技术具有许多独特的优点,被誉为“绿色萃取技术”,并已成为实现中药现代化的主要关键技术之一。本文简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上,提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。

微波萃取技术的基本原理

微波萃取主要是利用微波强烈的热效应,但微波加热方式不同于传统的加热方式。在传统的加热方式中,容器壁大多由热的不良导体制成,热由器壁传导至溶液内部需要一定的时间;此外,液体表面气化而引起的对流传热将形成自内而外的温度梯度,因而仅一小部分液体与外界温度相当。而微波加热是一个内部加热过程,它不同于普通的外加热方式将热量由外向内传递,而是同时直接作用于内部和外部的介质分子,使整个物料被同时加热,即为“体加热”过程,从而可克服传统的传导式加热方式所存在的温度上升较慢的缺陷。微波萃取离不开合适的溶剂,因此微波萃取可作为溶剂提取的辅助措施。溶剂提取法是根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解性能差异,选用对有效成分溶解度大,而对无效成分溶解度小的溶剂,将有效成分从药材组织内提取出来。采用微波协助提取,可以使溶剂提取过程更为有效。

当被提取物和溶剂共处于快速振动的微波电磁场中时,目标组分的分子在高频电磁波的作用下,以每秒数十亿次的高速振动产生热能,使分子本身获得巨大的能量而得以挣脱周围环境的束缚。当环境存在一定的浓度差时,即可在非常短的时间内实现分子自内向外的迁移,这就是微波可在短时间内达到提取目的的原因。微波萃取的机理可从以下3个方面来分析:①微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统的过程。由于吸收了微波能,细胞内部的温度将迅速上升,从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力,结果细胞破裂,其内的有效成分自由流出,并在较低的温度下溶解于萃取介质中。通过进一步的过滤和分离,即可获得所需的萃取物。②微波所产生的电磁场可加速被萃取组分的分子由固体内部向固液界面扩散的速率。例如,以水作溶剂时,在微波场的作用下,水分子由高速转动状态转变为激发态,这是一种高能量的不稳定状态。此时水分子或者汽化以加强萃取组分的驱动力,或者释放出自身多余的能量回到基态,所释放出的能量将传递给其他物质的分子,以加速其热运动,从而缩短萃取组分的分子由固体内部扩散至固液界面的时间,结果使萃取速率提高数倍,并能降低萃取温度,最大限度地保证萃取物的质量。③由于微波的频率与分子转动的频率相关连,因此微波能是一种由离子迁移和偶极子转动而引起分子运动的非离子化辐射能,当它作用于分子时,可促进分子的转动运动,若分子具有一定的极性,即可在微波场的作用下产生瞬时极化,并以24.5亿次/s的速度作极性变换运动,从而产生键的振动、撕裂和粒子间的摩擦和碰撞,并迅速生成大量的热能,促使细胞破裂,使细胞液溢出并扩散至溶剂中。在微波萃取中,吸收微波能力的差异可使基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使被萃取物质从基体或体系中分离,进入到具有较小介电常数、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。综上所述,微波能是一种能量形式,它在传输过程中可对许多由极性分子组成的物质产生作用,并使其中的极性分子产生瞬时极化,并迅速生成大量的热能,导致细胞破裂,其中的细胞液溢出并扩散至溶剂中。从原理上说,传统的溶剂提取法如浸渍法、渗漉法、回流提取法、连续回流提取法等均可加入微波进行辅助提取,从而成为高效的提取方法。

微波萃取的特点

微波具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大特点,这决定了微波萃取具有以下特点。

2.1 试剂用量少、节能、污染小。

2.2 加热均匀,且热效率较高。传统热萃取是以热传导、热辐射等方式自外向内传递热量,而微波萃取是一种“体加热”过程,即内外同时加热,因而加热均匀,热效率较高。微波萃取时没有高温热源,因而可消除温度梯度,且加热速度快,物料的受热时间短,因而有利于热敏性物质的萃取。

2.3 微波萃取不存在热惯性,因而过程易于控制。

2.4 微波萃取无需干燥等预处理,简化了工艺,减少了投资。

2.5 微波萃取的处理批量较大,萃取效率高、省时。与传统的溶剂提取法相比,可节省50%~90%的时间。

2.6 微波萃取的选择性较好。由于微波可对萃取物质中的不同组分进行选择性加热,因而可使目标组分与基体直接分离开来,从而可提高萃取效率和产品纯度。

2.7 微波萃取的结果不受物质含水量的影响,回收率较高。基于以上特点,微波萃取常被誉为“绿色提取工艺”。

当然,微波萃取也存在一定的局限性。例如,微波萃取仅适用于热稳定性物质的提取,对于热敏性物质,微波加热可能使其变性或失活。又如,微波萃取要求药材具有良好的吸水性,否则细胞难以吸收足够的微波能而将自身击破,产物也就难以释放出来。再如,微波萃取过程中细胞因受热而破裂,一些不希望得到的组分也会溶解于溶剂中,从而使微波萃取的选择性显著降低。微波萃取技术在中药有效成分提取中的应用

3.1 黄酮类物质的提取

黄酮类成分具有降压、降血脂和抑制血小板聚集等功能,在大部分中药中均存在。黄酮类化合物的传统提取方法主要有水煎煮法、浸提法或索氏提取法,但费时费力且收率较低。微波萃取在黄酮类物质的提取上具有良好的效果,在提取过程中具有反应高效性和强选择性等特点。刘忠英等[1]采用常压回流微波提取法提取刺五加叶中的总黄酮,结果表明提取率可达48.2 mg/g,远高于索氏提取法的34.7 mg/g,而提取时间却由索氏提取法的8h缩短至14 min。刘志勇等[2]采用微波提取法萃取荆芥中的总黄酮,结果表明提取时间可由常规法的2 h缩短至20 min,且提取液中的总黄酮含量可由常规法的0.71%提高至1.11%。周谨等[3]以水为溶剂来提取银杏黄酮,考察了微波功率、微波作用时间、溶剂用量及水浴浸提时间等因素对黄酮提取率的影响,结果表明微波水提法的黄酮平均提取率为60.5%,比常规法高出40%,而提取时间为1 h,比常规法缩短了50%。

3.2 生物碱的提取

生物碱是生物体内一类含氮有机物的总称,多数生物碱具有较复杂的含氮杂环结构和特殊而显著的生理作用,是中草药中的重要成分之一。刘覃等[4]利用微波萃取技术从龙葵中提取总生物碱,结果表明提取时间可由回流提取法的6 h缩短至8 min,产率则由8.40μg/g增加至10.77 μg/g。范志刚等[5]利用微波萃取技术从麻黄中提取麻黄碱,结果表明提取率可由常规煎煮法的0.183%提高至0.485%。查圣华等[6]利用微波萃取技术从千层塔中提取石杉碱甲和石杉碱乙,结果表明提取时间可由传统回流提取法的2 h缩短至90 s,而石杉碱甲和石杉碱乙的回收率分别达到94.3%和93.6%,比传统回流提取法高出10%以上。

3.3 苷类物质的提取微波对某些化合物具有一定的降解作用,且在短时间内可使药材中的酶灭活,因而用于提取苷类等成分时具有更突出的优点。郭振库等[7]研究了黄芩中的黄芩苷微波提取工艺,并与超声提取法进行了对比,结果表明微波提取法具有提取时间短、工艺稳定等特点,提取率可达13.12%。黎海彬[8]对微波辅助水提取罗汉果皂苷的工艺进行了研究,结果表明该工艺的罗汉果皂苷平均提取率可达70.5%,比常规水提法高出45%,且提取时间可缩短50%。龚盛昭等[9]利用微波萃取技术提取黄芪皂苷,结果表明提取时间可由直接加热法的3 h缩短至8 min,而皂苷产率则由1.65%增加至2.42%。

3.4 萜类和挥发油的提取萜类化合物是一类具有广泛生物活性的天然药物有效成分,植物中的挥发油大多富含单萜和倍半萜类化合物。挥发油的沸点较低,传统提取工艺具有提取温度高、提取时间长、易破坏有效成分的缺陷,致提取收率低。而微波提取可瞬间产生高温,具有提取时间短、提取效率高等优点。成玉怀等[10]利用微波萃取技术提取红景天叶中的挥发油,结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min,而挥发油含量则由0.15%提高至0.40%。鲁建江等[11]利用微波萃取技术从佩兰中提取挥发油,结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min,而挥发油的含量则由1.830%提高至2.106%。陈宏伟等[12]利用微波萃取技术从荆芥叶中提取挥发油,结果表明提取时间可由传统法的5 h缩短至20 min,而挥发油含量则由0.89%提高至1.10%。朱晓薇等[13]利用微波萃取技术从丹参中提取丹参酮IIA,结果表明提取率为1.815 mg/g,与传统提取法的1.808 mg/g相当,但提取时间则由传统提取法的7.6 h缩短至30 min。Hao J Y等[14]利用微波萃取技术从黄花蒿中提取青蒿素,结果表明提取率可达92.1%,提取时间可由索氏提取法的几个小时缩短至12 min。

3.5 多糖类物质的提取

中药多糖是一类具有显著生物活性的生物大分子物质,许多多糖具有抗肿瘤、增强免疫力、抗衰老和抗病毒等作用,因而受到国内外研究者的重视。与常规提取法相比,微波萃取法在选择性与提取时间上都表现出无可比拟的优越性。王莉等[15]对黄芪多糖的微波萃取工艺进行了研究,结果表明提取时间仅为常规法的1/12,提取的多糖含量为6.55%。王莉等[16]还利用微波萃取技术从天花粉中提取天花粉多糖,结果表明提取时间仅为常规法的1/12,而多糖收率则由常规法的0.840 9%提高至18.301 2%。刘红等[17]利用微波萃取技术提取山楂多糖,结果表明提取率可由传统提取法的10.05%提高至16.07%,而提取时间则由3 h缩短至20 min。付志红等[18]利用微波萃取技术提取车前子多糖,并与水提法和超声提取法进行了对比,结果表明提取时间分别为65 s、1 h和30 min,而提取率则分别为1.867%,1.243%,1.764%,可见微波萃取法的提取时间最短,提取率最高。

3.6 其他物质的提取目前,微波萃取技术还用于中药中的其他物质如色素、蒽醌类、有机酸等物质的提取。黎彧等[19]利用微波萃取技术从紫荆花中提取色素,结果表明提取时间可由溶剂浸提法的24 h缩短至30 s,而提取率则从90.2%提高至92.1%。王巧娥等[20]利用微波萃取技术提取甘草中的甘草酸,并与超声提取法、室温冷浸提取法和索氏提取法进行了对比,结果表明微波萃取54 min与室温冷浸44.3h、索氏提取4h的甘草酸得率相当。郝守祝等[21]以正交试验筛选出的较佳微波萃取方案为实验组,与常规煎煮法及95%乙醇回流提取法进行对比,结果表明微波萃取法对大黄游离蒽醌的提取效率要明显优于常规煎煮法,而与95%乙醇回流提取法的相同,但提取时间由回流提取法的2 h缩短为20 min。

今后的主要研究方向

微波萃取技术是提取中药有效成分的有效手段,已成为实现中药现代化的关键技术之一。从中药现代化的角度,今后的研究方向主要应集中于以下两点。

4.1 加强微波萃取的基础理论研究虽然许多研究者对微波萃取植物组织中的天然产物的机理进行了大量的研究,但由于基体物质和被萃取物质的复杂性,在萃取机理方面仍有许多工作要做。今后应特别注重微波作用下的传质机理研究,并建立描述微波萃取过程的热力学和动力学模型,这对微波萃取设备的开发和过程的优化设计是至关重要的。此外,迄今为止,有关微波萃取技术用于提高中药有效成分的含量或收率以及缩短提取时间方面的报道很多,但有关微波对中药有效成分的药理作用和药物疗效影响的研究则少有报道,这方面尚有许多工作要做。

4.2 微波萃取过程的工程化研究有关微波萃取技术提取中药有效成分的报道很多,但大多数微波萃取过程还停留于实验室小样品的提取及分析,所用设备较为简陋,许多甚至还在使用家用微波炉,因而不能提供工业化生产所需的基础数据。今后应加强微波萃取过程的放大研究及其配套设备的开发,以推动微波萃取过程的工程化。

可以预见,随着研究的不断深入,微波萃取技术一定能为中药现代化作出更大的贡献。【参考文献】

[1]刘忠英,晏国全,卜凤泉,等.中药刺五加叶中有效成分的几种微波辅助提取方法研究[J].分析化学研究简报,202_,4(4):531.[2]刘志勇,王莉,鲁建江,等.荆芥中总黄酮的微波萃取及含量测定[J].武汉植物学研究,202_,20(3):243.[3]周谨,闰小燕,贺高红,等.微波提取银杏黄酮苷的方法研究[J].天然产物研究与开发,202_, 14(1):42.[4]刘覃,陈晓青,蒋新宇,等.微波辅助提取龙葵中总生物碱的研究[J].天然产物研究与开发,202_,17(1):65.[5]范志刚,张玉萍,孙燕,等.微波技术对麻黄中麻黄碱浸出量影响[J].中成药,202_,22(7):520.[6]查圣华,李秀男,孙海虹,等.从千层塔中微波协助提取石杉碱甲和石杉碱乙[J].中国生物工程杂志,202_,24(11):87.[7]郭振库,金钦汉,范国强,等.黄芩中黄芩苷微波提取的实验研究[J].中草药,202_,32(11):985.[8]黎海彬,李琳,胡松青,等.微波辅助提取罗汉果皂甙的研究[J].食品科学,202_,24(2):92.[9]龚盛昭,杨卓如,曾海宇.微波提取黄芪皂苷的工艺研究[J].中成药,202_,27(8): 889.[10]成玉怀,闰豫君,鲁建江,等.红景天叶中挥发油的微波提取初步实验[J].广东药学,202_,12(6):21.[11]鲁建江,王莉,陈宏伟,等.佩兰挥发油的微波提取法[J].时珍国医国药,202_,12(9):774.

第五篇:女装中的仿生色彩设计论文

一、仿生色彩设计

色彩是服装设计的重要组成部分,色彩也是服装造型的基本要素之一。仿生色彩设计是以对应论为其认识论基础,以人类色彩视觉机能,色彩图像视觉识别、分析、处理机能与自然界生物系统的优异色彩功能、现象和形式为研究对象,从中提炼出有益于改进色彩设计功能于表现效果的原理与方法,同时运用移植发明法等创造性思维方法,进行人工色彩设计的方法仿生以对自然色彩的客观认知为基础,通过对自然色彩及搭配的提炼,同时根据色彩本身的物理、化学性质,按照一定的艺术设计手法童工色彩的移植应用到产品的设计中,从而达到消费者自然视觉感受的美的享受。这种色彩的移植方式有具有下面几种方法,一是是完全脱离原有生物系统形态,抽象变化的运用,这是一种具有创新意识的色彩设计手法;二是色彩的提取方法,色彩的提取主要是从放生对象的色相、色彩搭配、色彩面积大小等方面入手;三是对生物系统色彩的直接运用;四是对生物系统色彩进行优化后的再设计的使用。通过色彩的自然属性,我们知道仿生色彩设计应考虑色彩的多个方面因素,如色相、色彩的面积大小、色彩的组合搭配、色彩的形态等,其理论依据是自然界中经过长期的演化过程所形成的生物色彩功能和形式。那么仿生色彩设计在设计中运用我们也应遵循的原理有简洁律原理、相似性原理、色彩的心理效应原理及情感等同原理等。

二、仿生色彩设计在古代女装服饰中的运用

在我国古代女性服装中,色彩是服装内在精神的重要体现,传达一种“天人合一”的生态观。众所周知在古代社会中,服饰中的色彩被赋予了较多的政治色彩,但是我们通过历史记录和诗文中,可以明显地了解和感受到古代色彩意识给生活服饰带来的美感和视觉享受。战国时期阴阳家邹衍提出了“五德始终,循环相生”的观点,成为了各个朝代崇尚某一颜色的理论基础。五行学说被赋予了自然界中的青、赤、白、黑、红五色。在女性服饰中的图案与染色中也保留了自然界中生物系统的原有形态与物理色相。服饰中的色彩往往能够更加直观地展示设计的个性特征,表现出服装丰富的内涵与设计思想。这个观点在中国传统的蜡染中也有所体现,蜡染多以自然植物形态和冰裂的质感为灵感来源,靛蓝的色彩配以干净利落的纹理显使得面料与图案更加地古朴自然,同时也表达了人们对于质朴本真生态的崇拜与向往之情。这类民族服饰通过借助对自然之色的理性与感性分析,用联想、隐喻的设计思维对服装整体风格进行色彩定位,让服装人穿着者有亲近自然、怀抱自然的自我体验。大多数少数民族的服饰中,良好的色彩组织结构通常会使服装呈现丰富多样又巧妙统一的色彩美感。

三、仿生色彩设计在当代女装服饰中的运用

202_巴黎时装周AlexanderMcQueen2010春夏时装发布会的设计,McQueen利用了爬行与海洋生物图案的色彩运用与变化再设计成服装色彩。数码印制爬行动物图案的短裙看起来像是上古海洋怪物的装甲头部般奇形怪状的鞋子,显得神秘而又优雅,同时也表现了设计师McQueen的逻辑是为未来生态毁坏的世界末日试镜:人类由海洋生物进化而来,由于冰盖融化,我们可能回到水下的未来。McQueen把女性与海洋哺乳动物融合,出现了仿鲨鱼和海豚皮的饰侧翼裤装,而这些生物的在服装中的图案色彩运用,提高了色彩的纯度与明度,但却搭配的十分协调,增强了服装色彩的既视感。202_年Dolce&Gabbana秋冬时尚发布会的设计体现了擅长用颜色搭配形成视感设计服装色,这次发布会服装中,独特的巴洛克宗教和西西里岛的风光成为设计师的灵感源泉。天使印花图案和缤纷色彩的花朵被印在服装不同部位的体现,传递了浓浓的巴洛克宗教文化同时又展示了服装温馨的感觉,同时服装仿生设计的层次变化在服装中的奇幻般的棕褐底色与花蕊图案的明度对比很好的诠释,更加完美地展现出女性的浪漫与神秘,给人以舒适的感觉。

四、结语

自然界中丰富的生物色彩,在世界历史长河的演化中得以保留,这是得益于生物及其生存环境,同时也是生物生存环境整体的一部分。这些丰富而有具有形式的生物色彩在女装设计中的直接或间接运用不仅丰富了服装设计手法与设计表现形式,同时也产生了美的视觉享受。对自然界中生物色彩的研究要结合其生物色彩自身的形态、结构和生存环境的特点并通过理性的全视角的研究和分析。借助于自然生物的仿生色彩设计,可以为色彩设计注入新鲜而又有创意的血液,丰富色彩设计的语言形式与表达方式,给设计的发展带来新的生机和活力。仿生色彩设计在女装中的运用是艺术与科学技术、感性与理性相结合的思维和方法,是人与自然高度和谐,是追求设计回归本源的设计理念。

半仿生提取法在中药提取中的实践论文[五篇范文]
TOP