葛根浸膏粉及其与辅料混合粉的吸湿数学模型适应性研究

目的:研究葛根浸膏粉及其与磷酸氢钙、微晶纤维素、一水乳糖、糊精、预胶化淀粉的混合粉吸湿数学模型的适应性。方法:采用Origin 2021软件绘制各中药粉体的吸湿曲线,并使用该软件分析模块对曲线进行6种吸湿数学模型的拟合,以相关系数(R2),残差平方和(RSS)和赤池信息准则(AIC)值为指标,对6个吸湿数学模型进行了适应性评价。结果:葛根浸膏粉及其与磷酸氢钙、微晶纤维素、糊精的混合粉的吸湿过程的双指数模型最佳,一级过程模型次之,而葛根浸膏粉与一水乳糖和预胶化淀粉的混合粉吸湿曲线一级过程模型拟合的最佳,其余4种数学模型适应性均较差。结论:双指数模型与一级过程模型对拟合中药浸膏粉及其与辅料的混合粉吸湿过程具有较好的适应性。比较该方程参数平衡吸湿率可知,一水乳糖改善葛根浸膏粉的吸湿性效果最好。

结构相似单糖和二糖分子的太赫兹时域光谱研究

应用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术结合密度泛函理论(DFT)对两种结构相似的典型单糖和二糖物质(D-葡萄糖和乳糖一水化合物)在0.3～1.7 THz频段的太赫兹吸收光谱进行了实验与理论模拟研究。首先,利用THz-TDS技术分别测量了D-葡萄糖和乳糖一水化合物在0.3～1.7 THz频段的太赫兹特征吸收谱,获得了它们在此太赫兹频率范围内的指纹光谱数据,发现虽然乳糖的组成结构中含有葡萄糖,但THz-TDS技术对糖类分子的结构变化非常敏感,两种物质在所测太赫兹频段内分别表现出各自不同的太赫兹指纹吸收特性。然后,利用DFT方法分别对两种糖类物质单分子和多分子构型的低频集体振动模式进行了理论模拟计算,获得了D-葡萄糖晶胞构型和乳糖一水化合物单分子及晶胞构型的DFT模拟计算结果,并通过简正振动模式分解的PED分析方法,结合GaussView显示的分子振动形式,对两种糖类物质在太赫兹频段吸收峰的简正振动模式进行了指认,发现乳糖一水化合物的振动模式与羟基(—OH)、羟甲基(—CH_2OH)和糖苷键的振动模式密切相关,且D-葡萄糖在1.44 THz处及乳糖一水化合物在1.38 THz处出现的吸收峰主要是由分子间的相互作用(氢键和范德华力),尤其是相互作用较强的氢键引起。最后,利用约化密度梯度(RDG)分析,可视化地分析了D-葡萄糖和乳糖一水化合物分子间相互作用的位置、类型和强度,进一步证明了两种物质在太赫兹频段的特征吸收峰主要来源于分子间氢键网络支配的集体振动模式。研究结果表明, THz-TDS技术对糖类分子结构的细微变化有着敏锐的感知,虽然D-葡萄糖和乳糖一水化合物的分子结构相似,但太赫兹波对它们之间的结构差异十分敏感,两者在太赫兹波段的特征吸收谱表现出明显差异,这为THz-TDS技术结合DFT方法对糖类物质进行检测识别以及研究糖类分子间的相互作用提供了有价值的实验和理论参考。