基于响应面-主成分分析法优化再造烟叶表面改性膜材料的配方研究

【背景和目的】针对加热卷烟用再造烟叶吸湿性过强的问题,克服其在制丝、卷包以及贮存过程中易吸潮的缺陷,确保其耐加工性以及感官质量的稳定性。【方法】以壳聚糖、石蜡、黄原胶为配方组分,在单因素实验的基础上,采用响应面-主成分分析法优化膜材料配方,开发出具有适中疏水性的膜材料涂布液,用于再造烟叶表面疏水改性。【结果】优化得到膜材料配方为:壳聚糖、石蜡和黄原胶的涂布量分别为0.6 g/m^(2)、1.5 g/m^(2)、1.6 g/m^(2),在此条件下制得改性再造烟叶的接触角87.542°、吸湿率10.98%、放湿率2.16%、感官质量得分87分。相比于传统再造烟叶,改性后再造烟叶的吸湿率和放湿率均显著降低,感官质量基本保持,抗张强度有所提升,再造烟叶的综合性能得到明显改善。

热解法制备烟杆生物碳及其吸附性能研究

目的解决烟杆废弃物的燃烧处理造成的资源浪费和环境污染问题,研究实现烟杆废弃物资源化利用。方法通过对烟杆在不同温度下进行热解制备烟杆生物碳,表征烟杆生物碳的形貌、结构和吸附性能,并将其应用于重金属离子吸附。结果研究表明,800℃热解条件下制得的烟杆生物碳具有良好的孔隙结构以及优异的金属离子吸附效果,该生物碳对Cu(Ⅱ)吸附效果最佳,Cd(Ⅱ)次之,Cr(Ⅲ)的吸附效果不显著。结论烟杆制备的生物碳对特定重金属离子具有优异的选择吸附效果,该研究对重金属吸附和污水处理领域的发展有重要的指导意义。

提高加热不燃烧卷烟专用薄片导热特性的研究

研究了添加纳米石墨烯、碳纳米管、纳米氧化铝、碳化硅4种导热助剂对薄片导热性能的影响。结果表明,添加纳米石墨烯的薄片导热性能最好。与未添加导热助剂的薄片相比,纳米石墨烯添加量为3.2%时,薄片导热系数增幅达95.39%。进一步研究了不同水分条件下,纳米石墨烯用量对薄片导热性能的影响。结果表明,薄片导热系数随纳米石墨烯用量的增加而提高。当纳米石墨烯添加量0.83%、水分13.67%时,薄片导热系数增幅达30%以上。

复配胶黏剂用于干法烟草薄片的热裂解特性研究

为研究瓜尔胶和羧甲基纤维素钠(CMC)及黄原胶和羟丙基甲基纤维素(HPMC)2种等比例复配胶黏剂在干法烟草薄片中的应用价值,对4种胶黏剂原料及其用于干法烟草薄片进行了热性能分析,并测试了干法烟草薄片的纵向抗张强度和热裂解性能。结果表明,4种胶黏剂原料在室温至350℃间的热质量损失时间与速率接近,4种胶黏剂原料或其糊化物在15~230℃较稳定;复配胶黏剂中各组分有良好的相容性,可提高烟草薄片的抗张强度;瓜尔胶和CMC等比例复配胶黏剂制备的干法烟草薄片具有烟碱释放量低(1.98%)、致香成分释放量高(4.04%)、刺激性或有毒成分释放量低(2.39%)和纵向抗张强度大(0.54kN/m)的优点。

辊压法烟草薄片增强用醚化改性木质纤维的研究

本研究首先通过设计正交实验研究了醚化工艺参数对木质纤维羧基含量的影响;其次探究了羧基含量对纤维形貌、结晶结构、保水值及其在烟草薄片中分散性的影响;最后比较了不同羧基含量的纤维对辊压法烟草薄片的增强效果。结果表明,在实验室条件下,3个工艺参数对纤维羧基含量影响顺序为:反应药品浓度>浆浓>反应时间。羧基含量与反应药品浓度成正比,与浆浓成反比,较佳的反应时间为50 min。随着羧基含量的上升,纤维平均宽度逐渐增加,纤维质均长度先增加后减少,而细小纤维含量先降后升。此外,羧基含量的上升提高了纤维的保水值及其在烟草薄片中的分散均匀性。相比于外加原纤维的样品,当羧基含量≥0.65 mmol/g时,醚化改性纤维能显著提高辊压法烟草薄片的抗张强度,提升幅度为35.8%~106.6%。

Box-Behnken Design-响应面优化法优化PEG化和厚朴酚长循环纳米脂质体处方

采用薄膜-超声分散法制备和厚朴酚长循环纳米脂质体,以包封率为评价指标,考察药脂比(质量比)、磷脂与胆固醇质量比例和m PEG2000-DSPE浓度3个因素对指标的影响,并对各个因素进行二次回归拟合,通过Box-Behnken Design-响应面优化法(BBD-RSM)优选最佳处方.最终优选的处方为和厚朴酚与脂类质量比为1∶20,大豆磷脂与胆固醇质量比为6.71∶1,DSPE-PEG2000浓度为13.38%,药物的平均包封率为92.32%.优化后的处方所制备的脂质体的Zeta电位稳定、粒径分布均匀,Box-Behnken Design-响应面优化法应用简便、预测性好,制备的和厚朴酚长循环纳米脂质体符合设计要求.

和厚朴酚长循环脂质体的制备及药动学研究

目的优化和厚朴酚长循环脂质体(HLCL)制备工艺,并考察其体外释放及体内药动学特征。方法以和厚朴酚包封率为指标,通过正交试验优化HLCL组方,并对优化组方采用透射电子显微镜(TEM)扫描观察HLCL表面形态,透析法研究HLCL体外释放情况,UPLC-MS/MS法研究大鼠分别ig等剂量和厚朴酚及HLCL(20 mg/kg和厚朴酚)后的血浆药动学参数。结果 HLCL的最优制备条件为大豆磷脂酰胆碱-胆固醇-m PEG2000-DSPE的质量比为8∶1∶1、药脂质量比为1∶10、超声时间为12 min。在此条件下,HLCL在TEM下为圆球,包封率84.7%、载药量10.4%、平均粒径121.5 nm、Zeta电位-30.8 mV。HLCL体外释放缓慢,24 h在p H 1.2和p H 6.9释放介质中的累积释放率分别为80%和71%。大鼠ig给药后,HLCL组和厚朴酚的C_(max)、t_(max)、t_(1/2)分别为(23.29±11.76)ng/m L、(0.13±0.05)h和(10.59±5.72)h,和厚朴酚组的Cmax、tmax、t1/2分别为(79.34±56.32)ng/m L、(0.30±0.07)h和(4.44±3.14)h,两组的AUC0-∞无显著差异。结论与游离和厚朴酚相比,HLCL体外释放缓慢,体内吸收迅速、消除缓慢。

二氢杨梅素长循环纳米脂质体的制备及大鼠体内药动学研究

目的筛选二氢杨梅素(DMY)长循环纳米脂质体的最佳处方和制备工艺,研究其体外释放特性和大鼠体内药动学特征。方法采用薄膜超声法制备脂质体,通过单因素和正交试验优化脂质体处方和制备工艺;采用透射电子显微镜观察脂质体的外观形态,激光粒径分析仪测定脂质体的粒径和Zeta电位;采用透析法研究脂质体体外释放特性,LC-MS/MS法测定大鼠血药浓度。结果优化的DMY脂质体制备条件为大豆磷脂酰胆碱-胆固醇-DSPE-m PEG2000物质的量比为75∶20∶5,DMY与类脂的质量比为1∶12,载药温度为60℃,载药介质为pH 5.0 PBS缓冲液,超声时间为20 min。在此条件下,DMY的包封率为(54.7±3.3)%,载药量为(4.3±0.2)%,粒径为(117.9±5.5)nm,Zeta电位为(-2.6±1.7)m V。48 h在pH 1.2和pH 6.8释放介质中的累积释放率均为86%。DMY脂质体在大鼠体内的t_(1/2z)和AUC0~∞分别是游离DMY的2.7倍和1.8倍。结论与游离DMY相比,DMY脂质体体外释放缓慢,体内消除减缓,口服生物利用度提高。

还原氧化石墨烯/纳米回形针状聚苯胺复合水凝胶制备及研究

以氧化石墨烯与纳米回形针状聚苯胺为原料,通过水热法制备还原氧化石墨烯/纳米回形针状聚苯胺复合水凝胶,讨论了不同投料比对于复合水凝胶宏观性状、微观形貌与电化学性能的影响。使用扫描电子显微镜、电化学工作站对样品进行测试,分析结果表明:纳米回形针状聚苯胺与还原氧化石墨烯的有效复合,使得复合水凝胶具有三维结构,能承受一定的压力。当氧化石墨烯与聚苯胺的投料比为1∶1时,得到还原氧化石墨烯/纳米回形针状聚苯胺复合水凝胶在扫描速率为5 mV/s时的比电容为513 F/g,优于之前报道材料的比电容。由于其良好的力学性能和电化学性能,此复合水凝胶有望应用在超级电容器领域。