超临界流体在中药雷公藤制剂中的应用及其溶解度的理论研究

论文摘要

超临界流体萃取技术是环境友好且高效节能的新的化工分离技术,是中药现代化的关键技术之一;中药雷公藤具有免疫抑制的作用,通过传统提取工艺得到的提取物毒副作用较大,主要有效成分含量低;本论文研究利用超临界流体萃取技术提取并分析雷公藤有效成分的可行性,同时对雷公藤药物的新剂型进行了研究,这对提高药物的药效和促进中药产业的现代化和国际化,具有重要的意义;本课题还对溶质在超临界流体中的溶解度进行了理论研究,该理论研究对超临界流体萃取的工艺设计具有指导作用。首先,采用超临界CO2结合静态夹带剂萃取的方法对雷公藤有效成分的萃取进行了研究。实验以有效成分雷公藤甲素、雷公藤总生物碱以及毒性成分雷公藤红素的收率以及在浸膏中的质量分数为指标,分别对夹带剂种类与组成、萃取温度、萃取压力、静态浸泡时间等因素进行了考察。实验结果表明,当75%乙醇水溶液为夹带剂、萃取温度为43℃、萃取压力为25 MPa、静态萃取时间为3 h时,超临界流体萃取雷公藤甲素收率是传统工艺95%乙醇回流提取?氯仿萃取方法的3.49倍。色谱指纹图谱的分析表明,超临界流体萃取工艺稳定,批次之间的相似度在0.951.0之间;雷公藤超临界提取物的体外以及体内的药理和毒理实验结果表明:雷公藤超临界流体萃取物的药效为市售药物的34倍,毒性只是其1/2。在上述超临界CO2结合静态夹带剂萃取的基础上,采用超临界CO2结合高压溶剂萃取的方法对雷公藤甲素的萃取工艺进行进一步研究,考察溶剂的种类、加入方式以及用量,萃取温度,萃取压力对萃取的影响,结果表明:以85%乙醇溶液为高压溶剂,采用预浸?连续加入溶剂的方式,当萃取温度为50℃,萃取压力为25 MPa时,雷公藤甲素的提取率是超临界CO2结合静态夹带剂萃取的1.25倍,但是该方法所用的有机溶剂量为超临界CO2结合静态夹带剂萃取的31倍,对设备的要求也更高,其工业可行性需要进一步探讨。为了进一步降低超临界CO2结合静态夹带剂萃取得到的提取物的毒性,本文还将雷公藤复杂提取物制备成脂质体并测定提取物中的主要成分的包封率。研究中采用薄膜?超声法制备脂质体,考察工艺参数以及处方组成对提取物中雷公藤红素以及雷公藤总生物碱包封率的影响。实验结果表明,在优化的工艺条件下,雷公藤红素和雷公藤总生物碱的包封率都较高,可分别达到98.18%和88.63%。另外,本文还以超临界CO2结合静态夹带剂萃取作为样品前处理手段,建立雷公藤药材中雷公藤红素的快速分析方法。通过考察夹带剂种类、萃取温度、萃取压力、萃取次数以及夹带剂用量对雷公藤红素萃取的影响,优化了前处理条件。该方法大大减少了有机溶剂的用量和萃取所用的时间,回收率范围达到90.5%103.2%,检测限和定量限分别为2.2μg/mL和7.36μg/mL,符合分析的要求。最后,对脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸酯以及甘油三酯类物质在超临界CO2中的溶解度进行了研究,采用Chrastil方程对溶质在超临界CO2中的溶解度进行关联,首次建立了溶质的分子连接指数（MCIs）与Chrastil方程中的参数的线性关系,对溶质在超临界CO2中的溶解度进行预测,该预测过程不需要溶质的具体物化性质,只通过简单的计算,即可对物质在超临界CO2中的溶解度在数量级范围内进行估算。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 超临界流体技术
• 1.1.1 超临界流体简介
• 1.1.2 超临界流体萃取的应用
• 1.1.3 超临界流体/溶质系统的相平衡研究概况
• 1.2 雷公藤简介
• 1.2.1 化学成分
• 1.2.2 雷公藤药理作用、临床应用及毒副作用
• 1.2.3 雷公藤有效成分的传统提取工艺
• 1.2.4 雷公藤药物应用现状
• 1.3 脂质体简介
• 1.3.1 概述
• 1.3.2 脂质体的组成结构
• 1.3.3 脂质体的性质
• 1.3.4 脂质体的类别
• 1.3.5 制备方法
• 1.3.6 包封率测定方法
• 1.3.7 脂质体稳定性影响因素
• 1.3.8 脂质体作为药物载体的应用
• 1.4 本课题研究内容及意义
• 第二章 超临界流体萃取在雷公藤有效成分提取中的应用
• 2.1 原料及试剂
• 2.1.1 原料来源及预处理
• 2.1.2 试剂来源及规格
• 2.2 实验仪器与设备
• 2.3 实验方案
• 2.4 实验装置与实验操作步骤
• 2 提取法'>2.4.1 超临界CO₂提取法
• 2.4.2 乙醇回流提取-氯仿萃取法
• 2.4.3 产品分析
• 2.5 结果与讨论
• 2 结合静态夹带剂萃取工艺条件的优化'>2.5.1 超临界CO₂结合静态夹带剂萃取工艺条件的优化
• 2.5.2 超临界流体萃取与乙醇回流提取?氯仿萃取结果的比较
• 2.6 超临界提取物的分析
• 2.6.1 挥发性成分的分析
• 2.6.2 雷公藤超临界流体提取物的质量控制——色谱指纹图谱
• 2.7 雷公藤超临界流体提取物的药理和毒理实验结果
• 2.7.1 体外抗炎免疫抑制作用
• 2.7.2 体内抗炎免疫抑制作用
• 2.7.3 毒理实验
• 2.8 本章小结
• 2结合高压溶剂萃取雷公藤甲素的工艺研究'>第三章 超临界CO₂结合高压溶剂萃取雷公藤甲素的工艺研究
• 3.1 原料来源及预处理
• 3.2 试剂来源及规格
• 3.3 实验仪器与设备
• 3.4 实验方案的选择
• 3.5 实验装置与实验操作步骤
• 2 结合高压溶剂萃取法'>3.5.1 超临界CO₂结合高压溶剂萃取法
• 2 结合静态夹带剂萃取法'>3.5.2 超临界CO₂结合静态夹带剂萃取法
• 3.6 雷公藤甲素含量分析
• 3.7 结果与讨论
• 2 结合高压溶剂萃取的结果'>3.7.1 超临界CO₂结合高压溶剂萃取的结果
• 2 结合静态夹带剂萃取的结果'>3.7.2 超临界CO₂结合静态夹带剂萃取的结果
• 3.8 两种工艺方法的比较
• 3.9 本章小结
• 第四章 雷公藤复杂提取物脂质体的制备及稳定性研究
• 4.1 原料及试剂
• 4.1.1 原料来源及预处理
• 4.1.2 试剂来源及规格
• 4.2 实验仪器与设备
• 4.3 实验方案的选择
• 4.4 实验操作步骤
• 4.4.1 雷公藤提取物的制备
• 4.4.2 脂质体的制备
• 4.4.3 雷公藤提取物中主要有效成分含量的测定
• 4.4.4 脂质体包封率测定
• 4.4.5 脂质体形态学考察
• 4.4.6 脂质体稳定性考察
• 4.5 结果与讨论
• 4.5.1 雷公藤提取物主要成分含量的测定
• 4.5.2 脂质体体系中雷公藤红素含量测定固相萃取条件的选择
• 4.5.3 脂质体体系中雷公藤总生物碱含量测定
• 4.5.4 脂质体形态学考察
• 4.5.5 脂质体制备工艺的优化
• 4.5.6 脂质体稳定性考察
• 4.6 本章小结
• 第五章 超临界流体萃取技术在雷公藤红素分析中的应用
• 5.1 原料来源及预处理
• 5.2 试剂来源及规格
• 5.3 实验仪器与设备
• 5.4 实验装置与实验操作步骤
• 2 结合静态夹带剂萃取法'>5.4.1 超临界CO₂结合静态夹带剂萃取法
• 5.4.2 索氏提取?氯仿萃取法
• 5.4.3 超声提取?氯仿萃取法
• 5.4.4 样品处理及分析
• 5.5 结果与讨论
• 5.5.1 前处理条件的优化
• 5.5.2 雷公藤红素分析方法的建立
• 5.5.3 不同前处理方法的比较
• 5.5.4 雷公藤部位和产地对雷公藤红素含量的影响
• 5.6 本章小结
• 2中的溶解度'>第六章 采用分子连接指数关联和预测物质在超临界CO₂中的溶解度
• 6.1 理论基础
• 6.1.1 Chrastil方程
• 6.1.2 分子连接指数的计算及意义
• 6.2 物质分子连接指数的计算
• 6.3 溶解度的关联和预测结果
• 6.3.1 脂肪酸化合物溶解度的关联和预测
• 6.3.2 饱和脂肪醇溶解度的关联和预测
• 6.3.3 饱和脂肪酸和饱和脂肪醇溶解度的共同关联和预测
• 6.3.4 脂肪酸酯类溶解度的关联和预测
• 6.3.5 甘油三酯溶解度的关联和预测
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论
• 符号说明
• 参考文献
• 在读期间发表的文章情况
• 附录一 超临界流体萃取雷公藤有效成份的原始数据
• 2结合高压溶剂萃取雷公藤甲素的原始数据'>附录二 超临界CO₂结合高压溶剂萃取雷公藤甲素的原始数据
• 附录三 雷公藤复杂提取物脂质体的制备及稳定性研究原始数据
• 附录四 超临界流体萃取技术在雷公藤红素分析中的应用原始数据
• 2中溶解度的原始数据'>附录五 溶质在超临界CO₂中溶解度的原始数据
• 2中溶解度关联和预测Matlab程序示例'>附件六 超临界CO₂中溶解度关联和预测Matlab程序示例
• 致谢