Based on the basic properties of the membrane material and the preliminary study, it is found that the key point issue is clarifying the chemical and delivering mechanism among the volatile oil, the processing on membrane material wetting, molecular recognition and adsorption at the interface. We proposed that, using the concept of “multi - scale” to construct the membrane transfer interface model, and to elucidate the mechanism of volatile oil permeability of traditional Chinese medicine. Therefore, the work to be carried out is as follows: (1) Exploring the "permeation-diffusion" structural characteristics from the chemical parameters and steam permeation membrane separation parameters of 30 kinds of volatile oil. (2) Calculating the small molecules delivering pattern at the interaction that determined by using SEM, GC-MS, MD, CFD and other experimental methods via PV separation approach from the volatile oil of 50 kinds of TCM. (3) The chemical basis and the mass transfer mechanism of the volatile constituents of essential oil and the selective permeation of membrane materials were explored. And finally form a special separation membrane design principle, through the process to achieve the effective and efficient Chinese medicine volatile oil, efficient separation.
基于膜材料基本性能与项目组前期研究发现阐明中药挥发油药效成分与膜材料在界面润湿、分子识别、吸附过程的化学机理及其在孔道结构中的传递机理,是PV膜技术实现中药挥发油整体、无损、快速分离的核心关键问题。提出:引入“多尺度”研究理念,构建表征选择性“亲和—传递”的膜过程界面传递模型,阐明中药挥发油渗透性调控机理。因此,拟开展工作如下:(1)从项目组前期建立的30种中药挥发油化学参数及蒸汽渗透膜分离参数中挖掘出中药挥发油小分子的“渗透—扩散”结构特征;(2)选择50种中药挥发油,采用PV膜技术进行分离,通过SEM、GC-MS、MD、CFD等实验手段测定与计算中药挥发油小分子在界面处的传递规律;(3)通过理论、模拟、实验三者互动的研究方法,挖掘出中药挥发油药效成分与膜材料选择性渗透的化学基础和传质机理。最终形成特种分离膜设计原理,通过过程强化实现中药挥发油有效、高效的分离。
如何短流程化地自中药水蒸汽蒸馏后的“芳香水液”中,整体、无损、快速获取安全、有效、可控的中药挥发油,是中药制药领域所面临的共性关键问题,也是本项目要解决的主要问题。基于此,本项目引入化工领域用于油水分离的蒸汽渗透膜技术,以中药挥发油的整体、无损、快速分离为目标,对常用中药的挥发油进行“油水分离”富集研究。并在创制新型膜装备的基础上,建立了蒸汽渗透膜技术的研究方法,采用实验检测与预测模拟相结合的方法评价中药挥发油膜分离前后一致性,分离了柴胡、薄荷等18种挥发油,预测不同类型挥发油“亲和-渗透-扩散”的膜分离规律,初步阐明了分离机理,建立了特种分离膜材料制备、膜组件设计原理。本项目研究数据与膜材料设计机理为蒸汽渗透膜技术在中药成分分离领域的研究首次公开报道,并为该技术在中药领域的应用奠定了实验基础。
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数据更新时间:2023-05-31
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