基于中药复方小分子药效物质组“溶液结构”特征的膜分离技术优化原理与方法初探

针对中药化学成分的"溶液结构"(即:溶液中溶剂化物质的微观结构及其宏观性质)与膜孔径的空间位阻,以黄连解毒汤等若干中医经典方及其多种指标成分为模型药物,通过原子力显微镜、激光动态光散射仪、高分辨核磁共振及其它分子生物物理学手段研究复方中药成分的"溶液结构"特征;借鉴超滤传质原理阐述膜过程中溶剂化效应所产生的中药成分竞争透过作用及机理;利用计算机化学技术探索中药体系"溶液结构"与膜材料微结构的相关性.融合多学科手段,深化基于整体观的中药复方现代基础研究,为构建可整体分离小分子药效物质组的中药专用膜分离技术、创新中药复方新药提供理论依据,解决中药复方制剂现代化的关键问题,推动中药学科与膜科学技术发展.

基于“异类相制”理论探讨中药的“毒”“效”物质基础

在中医理论指导下,诠释了中药产生“毒”“效”作用的内涵,分析了有毒中药的毒性与效应之间的内在关系。基于该课题组提出的“异类相制”理论,解析复方配伍减毒增效的内涵。通过从物质基础方面提出有毒中药未来研究的新方法,来深入分析中药复方配伍减毒增效的物质基础,探索毒效物质角色转换的内在机制,为开展减毒增效研究寻求安全有效的用药途径。

面向中药复杂体系的陶瓷膜污染机理研究思路与方法

针对制约陶瓷膜精制中药技术的膜污染关键问题,依据现代分离科学基本原理,建立可科学表征中药水提液复杂体系的物理化学特征的标准技术规范,以具有代表性的中药及其复方为实验体系,采集膜过程相关参数,建立膜污染基础数据库,综合运用模式识别、人工智能、支持向量机等方法进行数据挖掘、知识发现.应用中药制剂学、物理化学、计算机化学、化学工程学,跨学科交叉研究中药水提液膜污染的规律,为类似复杂体系的膜污染机理与防治提供了一种全新的研究模式.用测试集进行预测,6种中药水提液膜污染度实际值、拟合值的均方误差为0.6%,所得模型拟合精度高,可满足拟合要求.

不同提取分离方法对芍药甘草汤物质组成影响的初步研究

目的:探索不同提取分离方法对中药复方物质组成的影响。方法:以芍药甘草汤为试验体系,测定不同提取精制方法前后原液和精制液中指标性成分含量以及反映伴生物质微观变化的物理化学参数。结果:芍药甘草汤通过不同的方法精制前后指标性成分的含量以及物化参数等表现不同的变化。结论:不同的提取分离方法从"基本活性物质"和"伴生物质"两方面明显改变了芍药甘草汤的物质组成。

基于计算机化学方法的中药膜过程研究

中药膜分离过程是一个非线性系统,其工艺数据具有多变量、非线性、强噪声、自变量相关、非正态分布、非均匀分布等全部或部分特征.为了探索中药复杂体系膜过程优化原理与方法,提出使用神经网络、支持向量机等计算机化学方法建立预测模型,并开发实现集成化的综合分析和预测系统.结果表明,该集成化的综合分析系统较单一分析建模预测精度更高.同时介绍了定量结构-活性/性质相关性(QSAR/QSPR)研究的主要步骤及采用该方法开展的"超滤膜对生物碱类等物质的透过/截留及其定量结构关系的研究".

基于膜蒸馏的中药水提液浓缩技术应用前景及问题探讨

结合膜蒸馏技术的原理、特点及影响膜蒸馏效果的各因素,借鉴该技术在化学工程、食品工程等领域的应用,针对中药水提液的特性,对膜蒸馏技术应用于中药水提液浓缩工序中存在的问题进行分析。由于膜蒸馏分离系数高,在常压和低温下即可进行,该技术在中药水提取液浓缩工序中具有较好的应用前景,但影响膜过程的因素众多,必须结合分离过程中的热力学变化等机理进一步深入研究。

基于资源化利用思路的陶瓷膜处理中药脉络宁生产废水的研究

基于中药废弃物资源化利用基本思路,采用膜分离技术研究金陵药业"脉络宁"废水发现,脉络宁生产废水中有大量如β-蜕皮甾酮、绿原酸等药效物质,精制后可资源化利用.经过50nm陶瓷膜处理后,渗透液澄清、浊度降低至67.4NTU以下,淀粉、果胶、蛋白等高分子物质的去除率达70%以上,化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD5)、总有机碳(TOC)显著降低,并可较好地保留其中的药效成分(β-蜕皮甾酮、绿原酸等).利用陶瓷膜处理脉络宁生产废水工艺简单,处理流程短,处理效率高,所获得的较为澄清、富含多种药效成分的渗透液可为中药废水"零排放"的资源化利用奠定良好基础.证实了陶瓷膜用于中药废水资源化利用的可行性.

预处理对陶瓷膜过滤中药模拟溶液的影响

探讨预处理对中药模拟溶液膜过滤过程的影响.通过不同的预处理,以淀粉模拟体系为研究对象,以膜通量、淀粉截留率和指标性成分的转移率为考察因素,通过对不同预处理条件下结果的分析比较,确定出最佳的膜前预处理条件.结果表明,调节pH=9时膜通量最大,而且淀粉去除率较高,指标性成分的转移率相对也较高,为最佳预处理方法.通过对淀粉模拟体系预处理后膜过程的研究,对于淀粉类物质膜污染机理的研究具有重要的意义.

预处理对一清复方水提液陶瓷膜微滤工艺的影响

探讨减压抽滤、离心、絮凝等预处理方法对一清复方水提液的溶液环境以及微滤过程中膜通量、过滤阻力分布影响.研究发现,不同预处理方式都能改善膜过滤工艺,离心(5000 r/min)在改善料液环境和膜通量方面优于其他预处理方式.

面向膜过程的小檗碱溶液“溶液结构”及与水分子相互作用的分子动力学仿真与实验研究

以中药复方小檗碱水溶液为研究对象,分析小分子药效物质与水分子的共存状态及相互作用.使用计算机仿真技术进行溶液结构的分子动力学仿真,并借助LM10纳米颗粒分析仪,将实验结果与理论数值相互联系进行推理.结果表明,发现小檗碱溶液中存在着大量的纳米颗粒,获得了小檗碱溶液的“溶液结构”计算机模拟图,并分析了其之间的相互作用,以及相互作用的构成,水分子对于小檗碱表现出相互吸引的作用,并存在极值现象.一般而言,只有小檗碱周围的50～100个水分子才会有相互作用.对应用膜技术对中药提取液进行浓缩的系统优化设计提供了理论依据.

中药水提液膜污染问题防治方法研究进展

膜污染是指被处理物料中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特征的不可逆变化现象。中药水提液，从宏观的角度是一种由混悬液、乳浊液与真溶液共组而成的复杂体系。面对复杂的中药水提液溶液体系，怎样防治膜污染，引起国内专家的广泛思考。

大孔吸附树脂法分离精制芍药甘草汤

目的筛选分离芍药甘草汤的最佳树脂,确定树脂精制芍药甘草汤的最佳工艺。方法以芍药苷、甘草苷、甘草酸的静态、动态吸附量和脱附率为指标对5种树脂进行筛选,并通过单因素试验确定分离精制芍药甘草汤的最优操作条件。结果HPD100树脂具有较好的吸附性能和解吸效果,其分离精制芍药甘草汤的最佳工艺为:洗脱溶媒乙醇浓度为70%,树脂用量与生药量的比值为1:1,上样液的浓度为0.05g生药/mL。在此工艺条件下HPD100对芍药苷、甘草苷、甘草酸的保留率依次为79.1%、80.6%、74.3%。结论从指标性成分保留率来看,HPD100能较好的精制芍药甘草汤。

基于复杂体系原理的中药复方药效物质“组合筛选”思路与方法

依据"中医药研究所面临的是一个复杂巨系统"与"中药复方是天然组合化学库"两种学说,指出中药药效物质化学组成多元化,而又具有多靶点作用机制,是一个具有大量非线性、多变量、变量相关数据特征的复杂体系。提出中药复方药效物质"组合筛选"研究的新思路与新方法:把组合化学"以分子最大的多样性模拟生物多样性"原理及数据挖掘技术引入到中药复方复杂体系研究领域。以中药复方组方药味的重组合分组及多种分离技术代替组合化学合成路线,以多种工业化分离技术的产物为"基本构造单元",创造"化学多样性"的中药复方药效物质组合库,并通过数据挖掘和知识发现,寻找中药复方"多成分、多靶点"的化学组成与作用机制的内在关联;探索针对中药药效物质复杂体系的"高通量药物筛选"新技术,为建立"最优分离"概念,以及开展相关精制技术应用系统优化设计提供依据。

黄连解毒汤全方与“组合-配伍”提取的比较研究

目的:确立黄连解毒汤水煎煮的最佳提取工艺,研究中药复方各类指标性成分在煎煮过程中的动态变化,阐明复方配伍对君药中指标性成分的影响。方法:以加水量、煎煮时间、煎煮次数为考察因素,各类指标性成分的转移率为判断指标,通过正交实验确定水煎煮的最佳提取工艺;根据数学组合原理,将黄连解毒汤的君药与臣、佐、使三味药重新组合为5组,阐明各组合中君药指标性成分在提取过程中的配伍变化。结果:1、黄连解毒汤水煎煮的最佳提取工艺为18倍量水煎煮2次,第1次10倍量水、第2次8倍量水,每次1.5h。2、君药黄连中指标性成分生物碱的转移率在不同组合中的差异较大。结论:1、全方共煎的工艺稳定、指标性成分转移率高。2、黄连解毒汤不同组合在水煎煮过程中,君药黄连中指标性成分生物碱在不同组合中转移率的差别较大。

雷公藤药材中有效部位含量的比较研究

目的测定不同产地、来源雷公藤药材中有效部位总二萜内酯和总生物碱的含量。方法采用Kedde显色法,检测雷公藤中总二萜内酯的含量;采用重量法,检测雷公藤中总生物碱的含量。结果比较了8批不同产地、来源雷公藤药材中总二萜内酯和总生物碱的含量,其中河南产雷公藤(批号:080706)总二萜内酯含量最高,四川产雷公藤(批号:081030,081031)中总生物碱含量明显高于其他产地的雷公藤。结论不同产地、来源雷公藤药材中有效成分的含量差异较大,在临床用药时应引起重视,在含雷公藤的复方制剂生产中应建立药材检测的可控标准。

黄连解毒汤及其单味药精制前后抗血小板聚集作用的研究

目的比较黄连解毒汤复方及其单味药经不同精制方法前后对家兔血小板聚集率的影响。方法采用血小板聚集功能测定法,测定黄连解毒汤复方及其单味药以及二者经过大孔树脂吸附、醇沉、絮凝等精制方法处理过后对家兔血小板聚集率的影响。结果全方共煎液聚集抑制率达到89.03%;经过AB-8树脂处理后全方聚集抑制率达到87.34%。结论精制前后,全方的聚集抑制率均高于单味药复配、各单味药的聚集抑制率;其中经过AB-8树脂处理后的全方聚集抑制率高于其他精制方法处理后的聚集抑制率。

基于系统模拟方法的3种溶液环境对小檗碱膜过程的影响及其机理初探

为探索中药溶液环境对小分子药效成分超滤膜过程的影响及其机理,采用系统模拟的方法,探讨黄连解毒汤中的主要药效成分小檗碱在小分子模拟溶液(模拟溶液A)、小分子+高分子模拟溶液(模拟溶液B)及复方药液中透过率的变化规律及其形成原因.以超滤过程中相对通量变化、小分子物质吸附率、高分子物质的去除率及吸附率为指标,同时测定过程中药液的粒径分布变化、膜阻力分布以及膜表面的电镜扫描(SEM),研究小檗碱在不同溶液环境中的超滤行为,从而探究其透过率差异的形成原因.结果发现,小檗碱在模拟溶液A、模拟溶液B及复方药液中的透过率分别为:(104.68±3.16)%、(86.61±6.13)%、(82.06±6.07)%,吸附率依次为:0%、(1.46±1.09)%、(3.16±1.95)%,对于模拟溶液B和复方药液,蛋白质和果胶的去除率及吸附率无明显差别,淀粉的去除率及吸附率分别为:(68.57±15.65)%、(39.01±3.42)%、(2.8±2.01)%、(17.09±4.22)%,两者均具有显著性差异.由于各药液中物质的颗粒大小及稳定性不同,膜相对通量、粒径分布、阻力分布及SEM均有所差别.对于RC5K超滤膜,影响小檗碱透过率的关键因素是高分子物质,且与其种类、颗粒大小及稳定性相关.

SVM算法用于黄连解毒汤3种指标性成分配伍浓度与药效作用相关性的研究

目的将支持向量机算法用于中药复方物质基础研究,探讨建立能反映黄连解毒汤中指标性成分质量浓度与药效作用相关性的数学模型。方法根据数学组合原理,将黄连解毒汤君(黄连)、臣(黄芩)、佐(黄柏)、使(栀子)4味药组合为11组,每组分别采用膜分离、大孔吸附树脂进行分离,得到22个部位。选用鼠性肾上腺髓质嗜铬细胞瘤PC-12细胞活性跟踪筛选,MTT法测定黄连解毒汤及各分离部位对过氧化氢(H2O2)、氯化钾(KCl)、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)诱导的PC-12细胞损伤的影响。应用支持向量机(Support Vector Machine)算法考察标识黄连解毒汤的3种指标性成分小檗碱(以盐酸小檗碱计)、黄芩苷、栀子苷量与保护率之间的相关性,寻找3种成分浓度的优化配比关系。结果小檗碱-黄芩苷-栀子苷的浓度比为1∶13∶12时,样品对过氧化氢致细胞损伤的保护率最高;小檗碱-黄芩苷-栀子苷的浓度比为13∶1∶3时,样品对连二亚硫酸钠造模的保护率最高;而对于氯化钾造成的损伤,未能得出最优浓度。结论不同造模机制下得到的黄连解毒汤中指标性成分的最佳浓度比不同,该汤剂中指标成分适宜的浓度范围及比例需要进一步药理实验研究确定。

伴生物质对何首乌水提液微滤过程的影响

目的研究伴生物质对何首乌中药水提液微滤过程的影响。方法从物理化学参数、有效成分膜透过率、高分子膜截留率及特征指纹图谱多角度分析不同压力、流速及膜孔径条件下微滤变化规律,并探讨不同条件下微滤过程中膜污染机制。结果微滤精制前后,电导率与浊度变化显著降低,pH与黏度变化较小;高分子截留率随膜孔径增大而降低,随压力、流速增大而增大。结论何首乌中高分子等伴生物质对膜过程有很大的影响。

计算机化学及其在中药分离技术研究领域的应用进展

中药分离技术是中药研发领域的关键技术,是中药制剂现代化的重要环节。计算机化学能够从中药体系的"复杂数据"中构造模型、寻找规律。该文分析了计算机化学应用到中药分离领域的适用性、技术关键、基本模式及常用算法,介绍了提取动力学的数学模型及其建立方法,研究了基于计算机化学的中药膜过程的若干问题,并展望了该研究方向的应用前景。