目錄
前言
第一章 緒論
第一節(jié) 中醫(yī)藥繼承創(chuàng)新研究在國家科技戰(zhàn)略中占有重要地位 1
第二節(jié) 膜技術在中藥工業(yè)環(huán)境、資源領域的重大需求及關鍵問題與對策 2
一、中藥工業(yè)面臨的環(huán)境、資源問題及膜技術的應對作用 2
二、中藥膜分離科技領域存在的關鍵問題與對策 8
第三節(jié) 基于膜過程的中藥制藥分離工程設計理念和方法 10
一、基于膜過程的中藥制藥分離工程設計理論框架和研究方法 11
二、主要研究內容與已取得成果效益分析 13
基礎篇
第二章 膜技術與中藥制藥分離工程
第一節(jié) 膜分離機制及膜分類 21
一、兩種主要的膜分離機制 21
二、膜分類與常見中藥分離用膜 22
第二節(jié) 膜組件及其種類 23
一、板式膜組件 23
二、管式膜組件 23
三、中空纖維膜組件 24
四、卷式膜組件 24
五、新型膜組件 24
第三節(jié) 中藥制藥工程常用膜分離過程 26
一、微濾 26
二、超濾 27
三、反滲透 29
四、納濾 29
第四節(jié) 影響膜過程的主要因素 30
一、膜的化學損傷 31
二、膜的物理損傷 31
二、濃差極化 31
四、膜污染 31
第三章 基于篩分效應的中藥膜分離技術原理
第一節(jié) 膜篩分效應獲取中藥整體藥效物質的科學假說 34
一、關于中藥藥效物質整體觀的基本認識 35
二、膜的“集群篩選”作用 37
三、科學假說的提出 37
第二節(jié) 膜篩分效應對中藥成分的影響及其定量構效關系研究 38
一、微濾對中藥成分的影響 38
二、超濾對中藥成分的影響 39
三、超濾膜對生物堿類等物質的透過QSAR研究 41
第三節(jié) 中藥膜技術的有效性與安全性研究 49
一、中藥膜分離過程影響有效性與安全性的化學因素研究 49
二、中藥膜過程影響有效性與安全性的生物學因素研究 55
三、陶瓷膜微濾與醇沉精制中藥的比較研究 57
四、膜分離技術與其他精制中藥技術的比較 59
第四章 中藥溶液環(huán)境及其與膜過程的相關性探索
第一節(jié) 關于系統模擬方法、化工過程控制的討論 65
一、系統模擬方法及其在中藥復雜體系研究中的作用 65
二、化工過程控制及其在中藥復雜體系研究中的作用 65
第二節(jié) 建立中藥溶液環(huán)境概念及其表征方法的研究 66
一、關于中藥水提液溶液環(huán)境和共性髙分子物質的概念 66
二、建立中藥溶液環(huán)境物理化學性質表征技術體系的研究 67
三、建立中藥溶液環(huán)境中共性高分子物質表征技術體系的研究 71
第三節(jié) 中藥溶液環(huán)境理化參數-共性髙分子組成相關性及空間多維初探 77
一、中藥溶液環(huán)境理化參數-共性高分子組成的相關性研究 78
二、中藥溶液環(huán)境的空間多維探索 81
第四節(jié) 黃連解毒湯模擬體系中藥溶液環(huán)境與超濾膜過程相關性研究 87
一、黃連解毒湯復方體系中共性髙分子物質的含量測定 87
二、共性髙分子物質對溶液環(huán)境物理化學性質的影響 88
三、黃連解毒湯模擬體系的建立及其超濾過程研究 94
第五節(jié) 基于中藥溶液環(huán)境表征技術的膜過程優(yōu)化研究 98
一、與膜過程相關的參數結構及計算方法、運行軟件 98
二、膜過程優(yōu)化的數據挖掘研究模式及其預報價值 99
第五章 中藥共性高分子模擬體系溶液環(huán)境對有機膜分離過程的影響
第一節(jié) 基于模擬體系的中藥共性高分子物質超濾傳質模型和動力學分析 106
一、關于膜過程阻力分布、膜污染度和超濾傳質模型的研究 107
二、淀粉超濾過程傳質模型與動力學分析 108
三、果膠超濾過程傳質模型與動力學分析 114
四、蛋白質超濾過程傳質模型與動力學分析 117
第二節(jié) 基于模擬體系的中藥共性高分子物質在超濾膜上的吸附行為研究 120
一、關于膜吸附行為的討論與實驗研究方法 120
二、淀粉在超濾膜上的吸附行為研究 121
三、果膠在超濾膜上的吸附行為研究 125
四、蛋白質在超濾膜上的吸附行為研究 128
第六章 中藥共性高分子模擬體系溶液環(huán)境對陶瓷膜分離過程的影響
第一節(jié) 中藥水提液的淀粉模擬體系陶瓷膜過程研究 134
一、淀粉模擬體系的陶瓷膜分離實驗 134
二、淀粉模擬體系溶液環(huán)境對陶瓷膜過程的影響 135
第二節(jié) 中藥水提液的果膠模擬體系陶瓷膜過程研究 147
一、果膠模擬體系的陶瓷膜分離實驗 147
二、果膠模擬體系溶液環(huán)境對陶瓷膜過程的影響 147
第三節(jié) 中藥水提液的蛋白質模擬體系陶瓷膜過程研究 158
一、蛋白質模擬體系的陶瓷膜分離實驗 158
二、蛋白質模擬體系溶液環(huán)境對陶瓷膜過程的影響 159
第七章 中藥膜污染及防治
第一節(jié) 中藥膜污染的影響因素 173
一、膜及膜組件對膜污染的影響 173
二、物料溶液環(huán)境對膜污染的影響 174
三、運行條件對膜污染的影響 174
第二節(jié) 中藥陶瓷膜分離過程膜阻力及污染度研究 177
一、生地、六味地黃丸等十一種中藥水提液的膜阻力研究 178
二、生地、六味地黃丸等十一種中藥水提液膜污染度的測定 182
第三節(jié) 中藥陶瓷膜分離過程膜阻力、膜通量及污染度相關性考察 184
一、共性髙分子物質組成與阻力分布、膜通量及膜污染度的相關性考察 184
二、物理化學參數與阻力分布、膜通量及膜污染度的相關性考察 187
三、阻力分布與膜通量、膜污染度的相關分析 191
四、中藥水提液陶瓷膜污染數據的聚類分析 194
第四節(jié) 污染膜表面沉積層物質理化分析 198
一、確定膜污染物的方法 198
二、膜污染物掃描電鏡分析 198
三、膜污染物粒徑分析 200
第五節(jié) 微濾和超濾過程中濃差極化和膜污染控制方法研究 201
一、膜材質表面改性 201
二、改善膜表面流體力學條件 202
三、附加場方法 203
四、機械方法 203
五、其他方法 204
第六節(jié) 反沖強化防治膜污染的研究 205
一、反沖強化實驗裝置與方法 205
二、反沖強化在陶瓷膜過濾中藥中的應用 205
第七節(jié) 污染膜的清洗與再生研究 209
一、膜的常用清洗方法 210
二、有機膜的清洗工藝研究 210
三、陶瓷膜的再生研究 213
第八章 基于溶液環(huán)境優(yōu)化機制的中藥物料預處理研究
第一節(jié) 預處理對單一高分子模擬體系的溶液環(huán)境及其膜過程的影響 220
一、預處理對單一髙分子模擬體系的溶液環(huán)境及其有機膜超濾過程的影響 220
二、預處理對淀粉模擬體系溶液環(huán)境及其陶瓷膜微濾過程的影響 223
三、預處理對果膠模擬體系溶液環(huán)境及其陶瓷膜微濾過程的影響 227
四、預處理對蛋白質模擬體系溶液環(huán)境及其陶瓷膜微濾過程的影響 232
第二節(jié) 預處理對綜合模擬體系的溶液環(huán)境及其陶瓷膜微濾過程的影響 236
一、預處理方法對綜合模擬體系溶液環(huán)境的影響 236
二、預處理對高分子綜合模擬體系膜通量衰減的影響 237
三、預處理對共性高分子物質截留率和指標性成分透過率的影響 238
四、預處理對綜合高分子模擬體系阻力分布的影響 240
第三節(jié) 預處理對復方中藥溶液環(huán)境及其陶瓷膜微濾過程的影響——以黃連解毒湯為模型藥物 241
一、預處理對中藥復方溶液環(huán)境的影響 241
二、預處理對中藥復方膜通量衰減的影響 241
三、預處理對中藥復方共性高分子物質、指標性成分的影響 242
四、預處理對中藥復方膜過程阻力分布的影響 243
第四節(jié) 針對不同中藥溶液環(huán)境的預處理技術選擇與驗證 244
一、預處理方法對一清復方水提液溶液環(huán)境與陶瓷膜微濾過程的影響 244
二、注射劑HT等三種中藥水提液體系有機膜超濾前預處理方法優(yōu)選研究 245
第九章 膜組件對中藥膜過程的影響
第一節(jié) 不同中藥水提液四種膜組件的動力學過程比較 255
一、膜組件選型與實驗設計 255
二、五種單味中藥水提液四種膜組件的膜過程比較 258
三、五種中藥復方水提液四種膜組件的膜過程比較 267
第二四種膜組件不同操作條件下的膜過程研究 276
一、實驗方法與操作條件設定 276
二、四種膜組件不同操作條件下的通量變化 277
三、四種膜組件不同操作條件下的膜阻力分布 278
四、壓力及濃度對膜通量的影響 279
五、膜組件及操作條件對高分子和指標性成分的影響 280
第三節(jié) 不同膜組件對中藥水提液特征圖譜的影響 285
一、特征圖譜的釆集 285
二、特征圖譜比較與相似度評價 286
第四節(jié) 不同膜組件及操作條件下中藥水提液膜污染特征及其機制分析 291
一、膜過濾堵塞模型概述 291
二、四種膜組件膜過程污染特征分析 292
三、壓力對膜過程污染特征的影響 293
四、雷諾數對膜過程污染特征的影響 295
五、四種膜組件的濾餅比阻力 297
六、堵塞模型對其他中藥水提液膜過程污染現象的適用性 298
第十章 基于計算機化學的中藥膜過程研究模式
第一節(jié) 基于計算機化學技術的中藥陶瓷膜污染機制研究 304
一、基于計算機化學的中藥復雜體系陶瓷膜污染機制研究新模式 304
二、中藥水提液膜過程特征表征技術體系建立與相關數據釆集 306
三、中藥水提液陶瓷膜膜污染基礎數據庫的建立 306
四、陶瓷膜精制中藥的膜污染預報與防治系統研究 314
第二節(jié) 基于溶液環(huán)境特征的中藥水提液膜過程的預測 328
一、支持向量機用于中藥水提液膜過程的預測 328
二、誤差反向傳播神經網絡在中藥水提液膜過濾中的應用實現 333
第三節(jié) 建立中藥揮發(fā)油膜富集技術基礎數據庫的研究 337
一、系統功能與設計 338
二、數據庫設計 340
三、系統實現 343
第四節(jié) 神經網絡模型用于中藥揮發(fā)油含油水體微濾通量的預測 346
一、建立模型的分析工具與步驟 346
二、誤差反向傳播神經網絡預測模型 352
三、徑向基函數神經網絡預測模型 354
四、廣泛回歸神經網絡預測模型 355
五、三種預測方法的比較 356
第十一章 分子模擬技術在中藥膜過程研究中的應用
第一節(jié) 分子模擬的相關理論與方法 360
一、分子模擬的基本概念 360
二、分子動力學模擬方法 363
第二節(jié) 面向中藥膜過程的分子模擬研究 365
一、黃連解毒湯模擬溶液體系建模及分析 366
二、中藥小分子與髙分子物質的溶液結構及其相互作用的分子模擬 373
三、小檗堿與水分子溶液結構的分子模擬 380
四、黃連解毒湯多元小分子藥效物質與Al2O3陶瓷膜相互作用的分子模擬及實驗 386
應用篇
第十二章 膜分離技術精制中藥工藝設計與應用
第一節(jié) 中藥膜工藝過程的穩(wěn)定性與可控性 395
一、影響中藥膜過程穩(wěn)定、可控的主要因素 395
二、設備選型與前處理 396
三、中藥膜技術的標準化研究 396
第二節(jié) 工藝條件對中藥陶瓷膜微濾過程的影響 398
一、膜材質與孔徑的選擇 398
二、膜微濾單元工藝條件優(yōu)化研究 400
第二節(jié) 工藝條件對中藥有機膜超濾過程的影響 402
一、工藝條件對藥液膜通量的影響 402
二、工藝條件對指標成分轉移率的影響 405
第四節(jié) 亞臨界通量操作優(yōu)化中藥水提液膜過程的研究 407
一、臨界通量及其測定實驗設計 407
二、臨界通量與操作條件、膜污染的相關性 408
三、恒通量膜過濾操作 410
四、恒壓膜過濾操作 411
五、恒壓與恒通量操作的比較 414
第五節(jié) 膜分離技術研發(fā)中藥新藥的中試研究 417
一、高分子膜超濾技術研發(fā)中藥六類新藥YX顆粒的中試研究 417
二、陶瓷膜微濾技術研發(fā)中藥六類新藥糖渴清片的中試研究 419
第六節(jié) 中藥膜技術在中藥制藥、保健品行業(yè)的工業(yè)化應用 426
一、膜技術在固體制劑生產中的應用 426
二、膜技術在口服液生產中的應用 427
三、膜技術在中藥注射劑生產中的應用 427
四、膜技術在中藥保健酒生產中的應用 427
第十三章 基于篩分機制膜過程的中藥揮發(fā)油富集技術
第一節(jié) 中藥揮發(fā)油富集技術對膜科技的需求 429
一、中藥揮發(fā)油的植物分布、化學組成、物理化學性質及活性作用 429
二、中藥揮發(fā)油提取、分離技術目前存在的主要問題 432
三、含油水體及膜技術對中藥揮發(fā)油含油水體的適用性 432
第二節(jié) 中藥揮發(fā)油及其含油水體與膜分離機制相關的物理化學性質研究 433
一、含中藥揮發(fā)油中藥品種的基源分布 434
二、樣品制備與物理化學性質檢測方法 435
三、中藥揮發(fā)油及其含油水體與膜分離機制相關的物理化學性質 436
第三節(jié) 中藥含油水體物理化學性質與膜過程的相互影響 439
一、中藥含油水體膜過程的四個階段 439
二、中藥含油水體物理化學性質對膜過程的影響 440
三、膜過程中含油水體物理化學性質的影響 443
第四節(jié) 膜分離與傳統方法富集中藥揮發(fā)油效果的比較與評價 445
一、中藥揮發(fā)油收率、油體物理化學性質及主要指標成分含量的比較 445
二、基于指紋圖譜分析技術的中藥揮發(fā)油膜富集工藝評價 447
第五節(jié) 中藥揮發(fā)油膜富集工藝研究 447
一、膜材料和膜孔徑的選擇 447
二、中藥含油水體膜分離過程優(yōu)化研究 448
三、用于中藥含油水體分離的膜清洗研究 450
四、中藥含油水體分離設備研制與中試研究 451
第六節(jié) 無機鹽破乳法優(yōu)化中藥揮發(fā)油含油水體膜過程的研究 454
一、無機鹽種類、數量對中藥揮發(fā)油含油水體膜過程的影響 454
二、無機鹽破乳法優(yōu)化中藥揮發(fā)油含油水體膜過程的機制初探 460
三、無機鹽對中藥揮發(fā)油成分指紋圖譜的影響 464
第十四章 基于膜過程的中藥分離單元集成
第一節(jié) 膜過程與膜過程的集成 467
一、基于篩分效應的膜技術（微濾與超濾）集成精制中藥的研究 467
二、超濾、反滲透組合富集中藥揮發(fā)性小分子的研究 474
第二節(jié) 膜與色譜技術賴合純化動物藥活性蛋白研究 480
一、中藥動物藥蛋白類活性物質及其分離純化策略與技術概述 481
二、膜與凝膠色譜耦合純化地龍纖溶活性蛋白的研究 483
三、膜與凝膠耦合分離純化全蝎抗凝血、抗血栓活性物質的研究 488
第三節(jié) 膜過程與吸附過程的集成 493
一、膜與樹脂集成技術應用流程設計 494
二、膜與樹脂集成技術精制中藥的研究 494
三、膜技術防治樹脂殘留物的研究 497
四、膜分離作為預處理技術防治樹脂毒化的研究 498
第四節(jié) 建立超聲-膜耦合中藥分離技術的研究 500
一、超聲強化裝置、樣品制備與實驗方法 501
二、超聲強化陶瓷膜微濾增液口服液過程的研究 501
三、超聲強化陶瓷膜微濾痹通藥酒過程的研究 504
第五節(jié) 水蒸氣蒸餾-蒸汽滲透耦合技術及其應用 508
一、基于“水蒸氣蒸餾-膜過程”耦合的中藥揮發(fā)油分離原理 508
二、構建中藥揮發(fā)油蒸汽滲透膜法提取分離技術體系的研究 510
第六節(jié) 超臨界流體萃取與膜過程的耦合 512
一、超臨界流體萃取與超濾過程的耦合 512
二、超臨界流體萃取與納濾過程的耦合 513
第七節(jié) 分子印跡膜技術及其在中藥分離中的應用 513
一、分子印跡及分子印跡膜技術原理概述 513
二、印跡技術與膜技術的藕合 516
三、分子印跡膜技術在藥物分離領域中的應用 517
四、鋅-槲皮素配位分子印跡聚合物膜滲透特性的研究 518
第十五章 膜濃縮技術
第一節(jié) 超濾濃縮 528
一、超濾濃縮工藝流程 528
二、超濾濃縮過程的動力學分析 529
三、超濾濃縮技術的應用研究 532
第—節(jié) 納濾濃縮 533
一、納濾濃縮技術特點 533
二、納濾濃縮工藝研究 535
三、納濾濃縮技術在制藥領域的應用 539
第二節(jié) 其他膜濃縮技術 540
一、反滲透濃縮 540
二、滲透蒸餾濃縮 541
三、膜蒸餾濃縮 541
第四節(jié) 不同膜濃縮方法比較及集成膜濃縮技術 542
一、不同膜濃縮方法比較 542
二、集成膜濃縮技術 542
三、Freshnote系統 543
第十六章 膜生物反應器及其在中藥領域的應用
第一節(jié) 膜生物反應器概述 546
一、膜生物反應器技術原理及分類 546
二、膜生物反應器中的傳質過程 549
三、膜生物反應器的功能與特點 549
第—節(jié) 膜生物反應器中酶的固定化方法 550
一、物理吸附法 550
二、化學交聯法 550
三、其他方法 550
第二節(jié) 膜生物反應器運行條件研究 550
一、MLSS值 551
二、水力停留時間 551
三、污泥停留時間 552
四、生物反應器的構造 552
五、恒壓控制或恒流控制 552
六、出水動力 552
第四節(jié) 膜生物反應器在中藥制藥分離工程中的應用 552
一、生物大分子的酶解 552
二、低聚肽的合成 555
三、手性化合物的合成與拆分 555
第五節(jié) 膜生物反應器在中藥制藥污水領域中的應用 555
一、膜生物反應器治理制藥污水的基本流程 556
二、膜生物反應器在制藥污水治理中的應用 556