超声波组罐式动态逆流提取中药有效成分及其机理研究

超声波组罐式动态逆流提取是一种新颖的创新中药提取技术，是将罐组式动态逆流提取与超声波提取相结合，并兼具两种技术各自优势的提取方法。本项目以中药西洋参、赤芍，复方中药元胡止痛片中延胡索、白芷为研究对象，对这一具有节能优势的新型提取技术进行较为系统的基础研究。通过单因素影响、正交试验优化的方法对超声波组罐式动态逆流提取过程工艺条件进行研究。对比热回流提取、超声波提取、罐组式动态逆流提取和超声波组罐式动态逆流提取对中药有效成分提取的优劣。建立超声波组罐式动态逆流提取动力学普遍化模型。研究该提取过程中超声波对药材细胞微结构的影响、超声波脱脂作用及超声波提取物中化学成分组成和含量的变化，进一步结合提取动力学模型分析其强化提取机理。初步探讨复方中药超声波组罐式动态逆流提取技术的实用性。

罐组式超声波提取技术是一种新型的中药提取技术，是罐组式逆流提取和超声波提取技术的联合，集合两种中药提取技术的特点。本文以西洋参、白芷、延胡索等药材作为研究对象，以高效液相色谱作为分析手段,以药材中常见有效成分作为检测指标，研究罐组式超声波提取技术启动阶段动态平衡过程，考察罐组式超声波提取技术的工艺参数如超声波强度、乙醇浓度、溶剂用量、提取温度、提取时间、药材粒度、提取单元组数等对有效成分提取得率的影响，以及通过正交实验优化最佳工艺条件。对比索氏提取、热回流提取、超声波提取、罐组式逆流提取以及罐组式超声波提取的效率，以及在溶剂用量和提取温度方面的差异。综合比较几种提取方法，索氏提取的有效成分得率最高，但提取时间最长；热回流提取，超声波提取，罐组式逆流提取，罐组式超声波提取的提取时间较短，但溶剂使用量和提取温度各有差异。从溶剂的使用量来看，罐组式逆流提取和罐组式超声波提取的溶剂使用量是热回流提取和超声波提取的1/3，从提取温度的角度来看，超声波提取和罐组式超声波提取降低了提取过程的温度。. 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、赤芍为研究对象，对有效成分在浸提提取和超声提取过程中速率常数k、热力学函数进行计算。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、赤芍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、延胡索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药材结构的影响。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，加速药材结构的破坏，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。