二至丸热风干燥过程温度均匀性模拟与实验

目的以二至丸为研究对象,探索中药丸剂热风干燥过程温度变化规律,为提高丸剂干燥效率及干燥均匀性提供理论依据。方法基于COMSOLMultiphysics建立传热传质模型模拟二至丸层在无孔底及筛孔底2种干燥盘不同温度干燥过程温度分布并进行求解;研究了二至丸层在60、80、100℃热风温度下干燥过程,并通过Fick第2定律平板模型计算二至丸水分有效扩散系数(Deff);采用探针温度传感器监测二至丸层干燥过程中间表面及内部温度变化进行干燥模型验证。结果不同热风温度干燥过程中二至丸层表面及内部温度呈现先剧烈上升后缓慢上升的趋势,二至丸层无孔底干燥模型及筛孔底干燥模型内部温度分别为55.3～56.0℃、57.5～57.7℃,使用筛孔底干燥盘可提高干燥温度均匀性;2种模型实验得到水分Deff分别为0.76×10~(-7)～2.82×10~(-7) m~2/s、1.15×10~(-7)～3.94×10~(-7) m~2/s;实验结果验证模型在一定干燥温度范围内能够较好反映二至丸层干燥过程温度变化规律。结论通过可靠的二至丸层热风干燥模型直观反映干燥过程温度变化情况,该研究为二至丸干燥工艺优化提供参考。     

白术热风干燥动力学及其挥发性成分变化规律的研究北大核心CSCD

探索白术在热风干燥过程中的动力学及其挥发性成分变化规律,获得干燥效率和干燥品质等多目标下的最佳工艺参数。研究白术在不同热风干燥温度30、40、50、60、70℃下的干基含水率及干燥速率随干燥时间的变化曲线的关系。利用经验模型Midilli模型、Page模型、Overhults模型、Modified Page模型、Logaritmic模型、Two terms Exponential模型、Newton模型对白术干燥过程中水分比与时间的关系进行模型拟合与验证;确定不同热风干燥温度白术的水分有效扩散系数(D_(eff))及活化能(E_(a));并运用GC-MS测定鲜白术及不同温度干燥后的白术挥发性成分及含量变化。白术的干基含水率及干燥速率与干燥介质的温度密切相关,随着干燥时间的延长,白术的水分不断减少;由干燥速率曲线可知,随着热风温度的升高,干燥速率增加,加速水分的迁移。通过比较各模型的相关系数(R^(2))、卡方(χ^(2))和标准误差(RMSE),可知Midilli模型参数平均值的拟合度最高,其R^(2)=0.9992,χ^(2)=8.78×10^(-5)及RMSE=8.20×10^(-3);30~70℃干燥的D_(eff)在1.04×10^(-9)~6.28×10^(-9)m^(2)·s^(-1),E_(a)为37.47 kJ·mol^(-1);鲜白术及不同温度干燥的白术经GC-MS测定挥发油,分别鉴定出18、18、18、17、17、18个化合物,占挥发性成分84.76%以上。该研究结果表明白术的热风干燥过程可以进行模型拟合并得到了验证,得出了白术水分和挥发性成分随温度的变化规律,该研究为探索芳香性中药的干燥特性和品质提供新的思路。     

基于Weibull分布函数的枸杞真空脉动干燥过程模拟及动力学研究

目的以枸杞为研究对象,探索枸杞的真空脉动干燥过程中水分变化规律及动力学模型,为改善表面结壳,缩短干燥时间提供理论依据。方法将真空脉动干燥技术应用于枸杞的干燥,研究不同干燥温度(50、55、60、65℃)、真空时间(5、10、20、30 min)和常压时间(2、4、8 min)对枸杞干燥动力学、水分有效扩散系数(Deff)和干燥活化能(Ea)的影响,利用Weibull分布函数对干燥过程进行模拟与分析。结果干燥温度、常压时间和真空时间均对枸杞的干燥有显著影响,当干燥温度60℃,常压时间4 min,真空时间10 min时,干燥时间为284 min;Weibull分布函数能很好地描述枸杞的真空脉动干燥过程;尺度参数α与干燥时间有关,并随干燥温度的升高而降低;干燥温度、真空时间和常压时间对形状参数β的影响较小,β值和干燥方式相关;水分Deff在2.02×10-8～3.56×10-8 m2/s,干燥Ea为36.27 kJ/mol。结论 Weibull分布函数可预测枸杞药材真空脉动干燥过程中的水分脱除规律,对于枸杞干燥过程的预测、调控和工艺优化具有重要意义。     

黄芩微波热风联合干燥动力学及品质研究

目的 探索黄芩Scutellaria baicalensis更优干燥方式,研究其干燥特性和干燥动力学,为提高黄芩干燥品质提供依据。方法 采用分光测色技术和HPLC法分别测定黄芩的色泽和黄芩苷含量,以干燥时间、色泽和黄芩苷含量为指标分析微波干燥、热风干燥、微波热风组合干燥3种干燥方式对黄芩干燥品质的影响,用变异系数法对各指标进行综合评分,确定更优干燥方式。探究不同微波功率密度(9、12、15 W/g)、转换点含水率(30%、40%、50%)、热风温度(50、60、70℃)对黄芩干燥特性和干燥动力学的影响。结果 相比于单一的微波干燥和热风干燥,黄芩微波热风联合干燥具有较短的干燥时间、总色差值最小为16.25±1.05、黄芩苷含量和综合质量评分最高分别为(18.88±0.30)%和88.16,说明采用微波热风联合干燥方式能有效提高黄芩的干燥品质。黄芩的干燥时间随热风温度的增大而减小,随转换点含水率和微波功率密度的增大先减小后增大。Two-term模型可以用来描述黄芩微波热风联合干燥过程。微波干燥阶段有效水分扩散系数(effective moisture diffusion coefficie...     

二至丸的现代研究及在老年性黄斑变性中的应用

目的:总结近年来的研究进展,为二至丸治疗老年性黄斑变性(AMD)提供借鉴和依据。方法:查阅二至丸及AMD的大量文献报道,总结分析。结果:二至丸中女贞子、墨旱莲具有抗衰老、调节免疫力、降糖降脂、抗凝、抗炎抑菌等作用。在临床上常作为基础方治疗多种疾病。结论:二至丸加味治疗AMD既有充足的理论依据,又有良好的临床疗效验证,在临床上值得推广。     

二至丸对卵巢早衰大鼠治疗作用及机制的实验研究

目的 探究二至丸对卵巢早衰(premature ovarian failure, POF)大鼠卵巢功能的恢复及其作用机制。方法 将42只雌性SPF级大鼠随机分成6组,除空白组外,其余各组连续14 d给予雷公藤多苷50 mg·kg^-1·d^-1灌胃,建立POF模型。设置二至丸高、中、低剂量组进行治疗,阳性药物选择戊酸雌二醇。观察记录大鼠动情周期,测量大鼠体质量及子宫、卵巢指数;HE染色法观察大鼠子宫及卵巢细胞组织形态学的改变,ELISA法检测各组血清血孕酮(P)、雌激素(E₂)、黄体生成素(LH)和卵泡刺激素(FSH)的水平,Western blot法检测卵巢及子宫中的ERβ表达水平、ImageJ软件处理分析ERβ蛋白的灰度值。结果 与空白组相比,模型组大鼠卵巢指数、子宫指数均较为下降(P<0.05);与模型组相比,阳性对照组及二至丸各剂量组大鼠卵巢指数、子宫指数较模型组升高(P<0.05),各组体质量较模型组呈上升趋势。除模型组外,各组大鼠生长卵泡、子宫腺体数增多,闭锁卵泡数减少,肌层增厚,血运丰富;其中,中、...     

二至丸对亚急性衰老模型小鼠抗衰老作用的实验研究

目的:探讨二至丸对亚急性衰老模型小鼠的抗衰老作用,以便为进一步开发利用二至丸提供依据。方法:将昆明种小鼠随机分为空白对照组、模型组、低中高剂量实验药物组,除空白对照组外,其余4组用D-半乳糖法制备小鼠亚急性衰老模型,观察各组小鼠用药后脑、心、肾组织中SOD、GSH-Px酶活力和MDA的水平。结果:实验药物组与模型组相比,小鼠脑、心、肾组织中的SOD、GSH-Px酶活力增强,MDA减少,且呈剂量依赖关系。结论:二至丸可能通过抗氧化作用来延缓衰老,其具有抗衰老作用。     

加味二至丸植物雌激素样作用及作用机制的实验研究

目的:建立基于荧光素酶报告基因的HEK293T细胞体外雌激素样物质检测方法,评估加味二至丸的雌激素样作用及作用机制。方法:通过荧光定量PCR方法扩增人雌激素受体(Estrogen receptor,ER)及雌激素反应原件(Estrogen response element,ERE)目的基因,构建PCMV-FLAG-His-hERa、PCMV-FLAG-His-hERβ重组质粒以及ERE调控的双荧光素酶报告基因质粒psiCHECK2-ERE-luc,将pERE-Luc和phERa/phERβ共转染HEK293T细胞,药物处理后,检测报告基因荧光素酶活性,分析加味二至丸的雌激素样作用及作用机制。结果:加味二至丸在雌激素受体阴性HEK293T细胞中对ERE调控的报告基因没有转录激活作用,而在过表达ERa或ERβ的HEK293T细胞中,加味二至丸诱导的荧光素酶活性显著高于空白对照组,而且对ERβ的选择性作用强于ERa,其雌激素活性能被ER抑制剂ICI182780拮抗。结论:加味二至丸通过ER途径发挥雌激素样作用,而且对ERβ的亲和力高于ERa,治疗绝经相关外阴阴道萎缩的同时无刺激子宫内膜过度增殖的不良反应。     

二至丸对D-半乳糖致衰老模型大鼠免疫器官系数及IL-2影响的实验研究

目的：研究二至丸对D-半乳糖致衰老大鼠免疫器官系数及IL-2含量的影响,以探讨其免疫调节作用。方法：D-半乳糖复制大鼠衰老模型,观察其胸腺、脾脏系数的改变,测定IL-2的含量,并研究二至丸对其影响。结果：二至丸各治疗组均对免疫器官系数有一定影响,且可升高IL-2含量。结论：二至丸发挥调节免疫的作用可能与其影响脏器系数及升高IL-2含量相关。     

二至丸对绝经后骨质疏松鼠的作用观察及可能机制研究

目的:观察二至丸对绝经后骨质疏松模型鼠的治疗作用,并探讨其可能的作用机制。方法:将100只雌性SD鼠随机分为空白组(n＝20)和造模组(n＝80),造模组大鼠均接受双侧卵巢切除术致骨质疏松模型,将成模大鼠随机分为模型组、低剂量组、中剂量组及高剂量组,每组20只,造模12 h低剂量组、中剂量组及高剂量组分别予3、6、12 g/kg二至丸灌胃,1次/d。模型组与空白组均予1 mL生理盐水灌胃,连续干预8周,比较各组骨组织病理学、组织形态计量学、骨密度生物力、血脂代谢、组织Wnt/β-catenin通路标志性因子的改变。结果:与空白组比较,模型组脂肪细胞明显增大,脂肪细胞密度、面积、FLAW、PPARγ显著增加,外周血TC、TG和LDL-C含量上调(P<0.01)。与模型组比较,二至丸中剂量组和高剂量大鼠上述指标表达下调(P<0.05);与空白组比较,模型组大鼠BV/TV、Tb.Th,Joint、骨密度、弹性模量、最大载荷、Wnt3a、β-catenin、LRP5表达均减少(P<0.05);与模型组比较,二至丸中剂量组和高剂量组上述指标表达均显著增加(P<0.05)。结论:二至丸可明显改善骨质疏松症,其作用机制可能与激活Wnt/LRP5/β-catenin通路有关。     

用时域反射法对杞菊地黄丸干燥过程在线水分测定及干燥工艺优化

目的以杞菊地黄丸为研究对象,采用时域反射法实时测定浓缩丸干燥过程中水分含量及对干燥工艺进行参数优化。方法通过水分、温度以及时域反射计反射信号值之间的关系建立杞菊地黄丸干燥过程水分模型;以马钱苷和丹皮酚的干燥前后转移率为评价指标,结合干燥总用时、杞菊地黄丸的外观形态,综合考察药丸不同厚度(8、16、24 mm)、不同干燥温度(30、40、50、60、70、80、90℃)对干燥工艺的影响并对变温参数进行分析、验证。结果采用时域反射法测试杞菊地黄丸干燥过程水分模型为Y=0.305 X-34.772,r²=0.999;X=X(T)-(0.768 9 T-24.824 7)(T≥30℃);优化后工艺为以60℃干燥至水分为13.8%后升温到80℃后继续干燥至7.80%后降温至60℃干燥到目标水分5.0%。结论时域反射法实时测试杞菊地黄丸干燥过程中水分的含量是可行的,该方法可尝试在中药浓缩丸干燥过程中水分监测推广应用,而且该方法可应用于中药浓缩丸干燥工艺优化,使干燥过程变得节能省时,使干燥产品质量可控。     

阶段降湿对山药热风干燥特性和品质的影响

目的 探索阶段降湿中高湿保持时间及不同降湿工艺对山药热风干燥特性和品质的影响,为提高山药干燥效率和品质及揭示相对湿度的调控依据提供理论基础。方法 研究干燥温度60℃,风速3.0 m/s,相对湿度恒定10%、50%保持不同时间（5、10、20 min）后降为10%、以及相对湿度50%保持10 min后不同降湿干燥工艺（直接降为10%、20%保持20 min后降为10%、30%,20 min,20%,20 min后降为10%、40%,20 min,30%,20 min,20%,20 min后降为10%）,山药片的干燥特性、水分有效扩散系数（D_eff）、色泽、复水比、能耗、多糖含量和微观组织结构。结果 高相对湿度不同保持时间下,相对湿度50%保持10 min相对于恒定10%干燥条件下,干燥时间缩短了20.0%;干燥过程分为升速和降速2个阶段;在10 min时,山药片被充分预热,温度升至45.8℃。不同降湿干燥工艺下,相对湿度50%保持10 min后,阶梯降至10%相对于直接降为10%的干燥条件,干燥时间缩短了25.0%;干燥过程同样分为升速和降速2个阶段;物料温度整体上呈现出缓慢上升的趋势,且均大于其余3者同时期的物料温度;D_eff先慢后快,整个干燥过程平均D_eff最大,为6.77×10^-10 m²/s;此干燥条件下明亮度（L^*）、复水比和多糖含量分别达到其最大值,为（90.76±0.12）、（2.36±0.08）、（57.32±0.21）mg/g,能耗达最低值,为（2.98±0.06）kW·h/kg,且内部形成较明显的水分扩散迁移孔道。结论 高相对湿度有助于强化对物料的传热作用,保持时间应当以物料充分预热为判定依据;阶段降湿干燥过程中,降低相对湿度应当以不降低物料温度为基本约束条件;山药片的恒温阶段降湿干燥过程中,干制后的色泽、复水性、能耗和多糖含量均与干燥时间直接相关;高相对湿度有助于保持和形成物料内部的多孔结构,有助于水分的扩散迁移;依次阶段降湿的干燥方式有助于提高山药片的干燥效率和品质,为山药热风干燥过程中如何调控相对湿度提供理论依据和技术支持。     

基于Dincer模型不同干燥方式下光皮木瓜干燥特性研究

目的基于Dincer模型探究不同干燥方式下光皮木瓜的干燥特性,为应用Dincer模型分析中药干燥传热传质过程及筛选适宜的光皮木瓜干燥技术和工艺提供理论依据。方法采用气体射流冲击、中短波红外和真空脉动干燥技术干燥厚度为12mm的光皮木瓜切片,采用气体射流冲击干燥9、12、15mm厚度的光皮木瓜切片,研究其干燥特性并测定干燥后的色泽、维生素C(VC)、总黄酮、复水比和微观结构。结果相同干燥温度下,3种干燥技术干燥速率从大到小分别为气体射流冲击、中短波红外及真空脉动干燥技术,对应干燥活化能(E_a)为43.10、36.95、20.37 kJ/mol;减小切片厚度有助于提高干燥效率。Weibull分布函数模拟结果表明,不同干燥条件下的尺度参数α为47.85～324.51,α越小干燥时间越短,气体射流冲击和中短波红外干燥形状参数β在0.859 9～0.980 6,说明干燥为内部水分扩散控制的降速干燥过程,而真空脉动干燥条件下β介于1.218 7～1.290 8,说明干燥受内部水分扩散和表面水分蒸发所共同主导;估算水分扩散系数(D_(cal))在1.66×10~(-8)～1.13×10~(-7) m~2/s,随着α值的增大而减小。Dincer模型分析干燥特性表明,不同干燥条件下滞后因子(G)为1.135 6～1.337 6,说明干燥初期均有短暂的升速干燥过程;传热毕渥数(Bi)值在1.1714～136.0412,且随着干燥温度的升高而减小,水分有效扩散系数(D_(eff))在3.26×10~(-9)～6.33×10~(-8) m~2/s,相同干燥温度下D~*_(eff)D_(eff)D_(cal);传质系数(k)为9.02×10~(-6)～8.82×10~(-5)m/s,随着干燥温度的升高而增大。气体射流冲击干燥适合于光皮木瓜片的干燥加工,在实验参数范围内,干燥温度60℃、切片厚度12 mm为最优干燥工艺,干燥时间为5 h、明亮度L*为62.80±1.70、色差值ΔE为19.62±2.60、VC和黄酮质量分数分别为(1.107 8±0.005 0)mg/g和(36.74±0.60)mg/g、复水比为7.11±0.24。结论该研究可为应用Dincer模型在中药干燥过程分析传热传质特性及筛选适宜的光皮木瓜干燥条件提供理论依据和技术支持。     

基于Weibull函数的单颗六味地黄丸干燥过程模拟及其动力学分析

目的:以单颗六味地黄丸为研究对象,探究其干燥过程水分变化及体积收缩特性,为提高丸剂干燥效率,减少丸剂干燥过程花丸、结壳、裂纹等品质问题提供实验依据。方法:采用恒温热风干燥及真空干燥方式研究六味地黄丸在50,75,100,125℃干燥温度下干燥特性,以菲克第二定律球体模型及阿伦尼乌斯方程为基础得到干燥过程水分有效扩散系数、活化能,通过投影面积法研究干燥过程中丸剂体积收缩特性,利用Weibull函数对单颗六味地黄丸干燥动力学曲线进行拟合分析。结果:六味地黄丸热风干燥及真空干燥均属于降速干燥过程,达到相同含水率真空干燥所需时间较热风干燥短。单颗六味地黄丸干燥过程水分比随时间变化服从Weibull函数分布(R~2=0.994 5～0.999 7),尺度参数随温度的升高而减小,干燥温度对形状参数影响显著,热风干燥及真空干燥水分有效扩散系数分别处于2.626×10~(-3)～7.823×10~(-2),3.782×10~(-3)～9.042×10~(-2)m~2·s~(-1),活化能分别为47.18,42.69 k J·mol~(-1)。六味地黄丸热风干燥及真空干燥体积比分别处于0.638～0.741,0.607～0.689。结论:Weibull函数可较好地预测六味地黄丸的干燥脱水规律,低温干燥条件下丸剂收缩速率变缓有利于防止裂丸的形成,可为六味地黄丸的干燥方式及其工艺参数选择提供理论依据。     

干燥介质相对湿度对西洋参根干燥特性和品质的影响

目的探索恒定相对湿度及阶段降湿对西洋参Panacis Quinquefolii Radix根干燥特性和品质的影响,为提高西洋参根干燥效率和干燥品质提供依据。方法研究干燥温度为55℃条件下,恒定相对湿度(20%、30%、40%)、阶段降湿40%分别保持1、5、9 h后降为20%及连续排湿干燥条件下对西洋参干燥特性、水分有效扩散系数(D_(eff))、复水比、收缩比、总皂苷含量及微观结构的影响。结果恒定相对湿度干燥条件下,相对湿度越低干燥速率越大,相对湿度为20%时比40%时干燥时间缩短了6.8%;阶段降湿干燥条件下,相对湿度40%保持5h后降为20%相对于连续排湿干燥方式,干燥时间缩短了3.4%,干燥过程出现短暂的升速阶段;水分D_(eff)在1.49×10~(-10)～2.50×10~(-10)m~2/s;复水性主要受物料细胞结构的破坏程度及复水前含水率的影响,且随相对湿度的增大而减小,收缩比随相对湿度的增加而增大,高湿有利于总皂苷含量的保留和转化;微观结构观察结果显示,连续排湿干燥时西洋参根表面结壳硬化,故导致干燥时间延长、复水性降低;阶段降湿干燥有助于西洋参根形成水分子迁移扩散孔道,从而缩短干燥时间,提高复水比;相对湿度40%保持5 h而后降为20%时,综合评分最高为0.61±0.01,为最优干燥工艺,此时复水比为2.23±0.12、收缩比为0.26±0.06、总皂苷质量分数为(5.01±0.04)%。结论阶段降湿干燥方式可提高西洋参根的干燥效率和干燥品质,为热风干燥西洋参根过程中如何调控相对湿度提供理论依据和技术支持。     

延胡索药材干燥动力学及其化学成分变化规律研究

目的 建立延胡索Corydalis yanhusuo鲜品直接干燥、煮后及蒸后干燥的共有干燥模型,测定其干燥动力学参数,研究其有效成分在干燥过程中的变化规律。方法 应用10种（Page、Wang and Singh、Two-term exponential、Newton、Logarithmic、Aghbashlo、Two-term、Midilli、Diffusion approach、Weibull）薄层干燥模型对50、60、70、80 ℃条件下3种不同加工方式的延胡索药材的干燥曲线进行拟合,采用决定系数（R²）、卡方（χ²）及均方根误差（root mean squared error,RMSE）判断拟合方程的优劣;根据Fick扩散定律求算干燥动力学参数;根据化学动力学原理研究有效成分在干燥过程中的变化规律。结果 确定了3种不同加工方式的延胡索中药材干燥的共有模型（Midilli模型）,3种不同加工方法的延胡索药材的有效扩散系数（effective diffusivity,D_eff）值（7.09×10^-9～4.66×10^-8 m²/s）及活化能（activation energy,E_a）值（1.52～1.82 kJ/mol）,多糖、黄连碱、延胡索乙素、紫堇碱、总生物碱（原阿片碱、海罂粟碱、黄连碱、延胡索乙素、巴马汀、小檗碱、去氢紫堇碱、紫堇碱等8种生物碱含量的和）的变化均符合零级动力学规律,这5种化学成分的含量随干燥时间的增加而减少。结论 生品与煮品、蒸品的干燥效率在较低温度时存在较大差异,随着干燥温度的升高,这种差异逐渐缩小,蒸、煮在一定程度上有利于干燥;干燥过程对延胡索品质有较大影响;为延胡索药材干燥方法提供参考,对指导延胡索实际生产和提高其质量与品质具有重要意义。