生物質干燥方法精選(九篇)

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第1篇：生物質干燥方法范文

關鍵詞：凍干技術;凍干曲線;凍干系統構造;故障分析排除

Freeze-dryingtechnology applications andsolutionsFAQs

Zhong Yi-rong， Fan Qing-long， Zhang Wei

（Kanion Pharmaceutical Co.，Ltd， Lianyungang 222001， China）

Abstract：Freeze-dryingtechniquedescribedprinciples， characteristics， based on the analysis ofthe various stages ofevaluationfactorslyophilizationprocessoffreeze-dryingoperationin thefreeze-drying equipmentandfreeze-driedproducts appearanalyzeFAQs， propose solutions law.

Keywords：Freeze-drying technology， freeze-drying curve， freeze-drying system structure， fault analysis excluded

真空冷凍干燥（簡稱“凍干”）是指將含水物質預先凍結成固態，然后在真空狀態下使其中的水從固態升華成氣態，以除去水分而保存物質的方法。凍干后的固體物質呈多孔結構，保持凍結時的體積，加水極易溶解復原。凍干過程是在低溫真空條件下進行，因此對于許多熱敏性、易氧化的物質特別適用。凍干能除去95%～99%的水分，使干燥后的產品能長期保存而不變質[1]。目前， 凍干技術不僅用于血清、血漿、疫苗、酶、抗生素、激素等藥品以及食品的生產， 而且在對性質不穩定的化學藥品和中藥新劑型的研發中的應用也越來越多。本文在闡述凍干技術原理、特點的基礎上， 分析評價凍干各個階段的影響因素，對在凍干操作過程中凍干設備及凍干產品出現常見問題分析，提出解決方法。

1.凍干技術的原理[2]

冷凍干燥的機理就是將需干燥的物料先行凍結至其共晶點以下， 使得物料中的水分變成固態的冰， 然后在適當的真空環境下， 通過加熱使冰直接升華為水蒸氣而除去， 從而獲得干燥的制品。

凍干技術的原理可由水的三相平衡圖（ 見圖1 ）加以說明。圖中溫度為0.01℃ ， 壓力613.3 Pa 時的O點為三相點， 此點表明水以液體存在時的最低大氣壓為613.3Pa。當壓力低于613.3Pa 時， 水只能以冰或蒸汽存在。此時升溫， 水只能從冰直接升華為水蒸汽。冷凍干燥就是在遠低于該氣壓（高真空度）的環境里干燥水分的， 一般只有在66 -133Pa 真空度和-25℃ 的條件下， 才能保證冷凍干燥的順利進行。

2.凍干技術的特點

冷凍干燥與常規的曬干、烘干、煮干、噴霧干燥及真空干燥相比，有許多突出的優點：

A.冷凍干燥在低溫下進行，因此在對于許多熱敏性的物質特別適用。如蛋白質、微生物之類，不會發生變性或失去生物活力。

B.在凍干過程中，微生物的生長和酶的作用無法進行，因此能保持原來的性狀。

C.在低溫下干燥時，物質中的一些揮發性成份和受熱變性的營養成分損失很小，適合一些化學制品、藥品和食品的干燥。

D.由于在凍結的狀態下進行干燥，因此制品的體積、形狀幾乎不變，保持了原來的結構，不會發生濃縮現象。干燥后的物質疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而完全，幾乎立即恢復原來的性狀。

E.在真空下進行干燥，物料處于高度缺氧狀態下，容易氧化的物質得到了保護。

F.干燥能排除95-99%以上的水分，使干燥后產品能長期保存而不變質。

但是，凍干技術有其缺點，如：過程工序復雜、時間較長、設備造價高、成本大、耗能量大、工藝要求高等。但是總體來講，還是帶來的利益大于其比弊端。

3.凍干前處理工藝

對于不同的待凍干物料，前處理的方法是不同的。根據原料的特點采用相應的處理方法：如果蔬的挑選、清洗、去皮、切分、燙漂、冷卻等處理[3];藥物的培養、滅菌、分裝、洗瓶、半加塞等;食品原料的挑選、清洗、切分、滅酶、分裝等。生物制品是有生命或有生物活性的物質，在凍干前，常常需要添加保護劑，以減少材料的低溫損傷和脫水損傷。通常使用的保護劑包括蔗糖、海藻糖、甘露醇、山梨醇、氨基酸、氯化鈉、氫氧化鈉、脫脂乳等。

為改善多孔層的穩定性，可在凍干前改善材料的熱機械性質，如添加右旋糖酐、甘露醇等具有較高熱穩定性的賦形劑[4]。

4.共晶點的測定

共晶點的測定有電阻測定法、熱差分析測定法、凍干顯微鏡直接觀察、數字公式計算測定[5]。標準的共晶點測量法是將一對白金電極浸入液體產品之中，并在產品中插一溫度計，把它們冷卻到-40℃以下的低溫，然后將凍結產品慢慢升溫。用惠斯頓電橋來測量其電阻，當發生電阻突然降低時，這時的溫度即為產品的共晶點。電橋要用交流電供電，因為直流電會發生電解作用，整個過程由儀表記錄。此外，還可以在預凍階段通過視窗來觀察制品性狀的變化來獲得共晶點。當制品開始結冰的時候，浸入制品中的電熱偶所探測到的溫度會突然回升，這是因為結冰過程的放熱現象所造成的。這時候所記錄的溫度就大致接近于共晶點溫度。在冷凍干燥的工藝中， 共晶點是獲得凍干的臨界溫度， 冷凍干燥必須在大大低于共晶點的溫度和壓力下進行，為保證物料完全凍結，預凍溫度要比物料共晶點低5-10℃。 5.冷凍干燥的一般過程

需要凍干的物品需配制成一定濃度的液體，為了能保證干燥后有一定的形狀，一般凍干產品應配制成含固體物質濃度在4%～25%之間的稀溶液，以濃度為10%～15%最佳。這種溶液中的水，大部分是以分子的形式存在于溶液中的自由水;少部分是以分子吸附在固體物質晶格間隙中或以氫鍵方式結合在一些極性基團上的結合水。固定于生物體和細胞中的水，大部分是可以凍結和升華的自由水，還有一部分不能凍結、很難除去的結合水。凍干就是在低溫、真空環境中除卻物質中的自由水和一部分的吸附于固體晶格間隙中的結合水。因此，冷凍干燥過程一般分五步進行，即預凍結、升華干燥（或稱第一階段干燥）、解析干燥（或稱第二階段干燥）、終點判斷、產品出柜。

5.1制品的預凍結

這一階段主要是起固定作用，以便干燥產品，它是極其關鍵的一步，因為如果處理不當，就會造成許多產品的成型問題或者質量問題，因此，要嚴格控制預凍的時間、溫度及真空度，但是在實際生產中，預凍過程往往不考慮真空度的影響因素。預凍溫度一般采用是在凍結點也叫共晶點溫度以下5℃以內，也可以在共晶點溫度以下10～15℃，在這一過程中的溫度跳點就是合適的預凍溫度。在溫度達到凍干溫度時，要進行一段時間的保溫。預凍時間不固定，一般在2-3h 可以完全凍結，這要根據產品裝量、板層面積、傳熱介質的性質來確定。

5.2 制品的升華干燥

它是凍干的主要過程，主要是為了將物料中的冰升華，但是要保證冰不溶化，并且物料凍結點的飽和蒸汽壓高于冰周圍的水蒸氣。這就要求快速地移走產生的水蒸氣以及不斷補充升華所需要的熱量，溫度和壓強成為這個過程中的主要影響因素。首先是升華干燥時的溫度，此溫度應該設定在共晶點以下，共晶點附近升華速度最快。在升華過程中，產品固形物中干燥層與凍結層交界面會隨時間延長而慢慢下降。當干燥層與凍結層交界面消失（及凍結層消失）時，此時產品溫度上升要比凍結層消失前明顯加快，根據產品生產工藝再延長數小時，確保產品內部凍結層全部消失。

5.3 制品的解析干燥

物料中所有的冰晶升華干燥后會留下許多的空穴，但仍然會留有10%左右的未凍結水分，我們說的解析干燥就是把這部分水分降低，使其維持在2%左右，起到干燥物料的作用。應該根據產品性質及成品要求的含水量來確定這一階段的最高溫度，但是可以適當地提高溫度以降低含水量。在再干燥階段需要適當提高摻氣壓力，使熱量得到傳導。為了加快干燥速度及縮短時間，可以當制品溫度完全達到導熱媒設定的溫度時再恢復高真空。

5.4 凍干終點判斷

在實際操作時，可根據下述現象來判斷解析干燥結束的時間：

（1）制品溫度與加熱擱板溫度基本趨于一致并保持一段時間。

（2）干燥箱內壓力與冷阱的壓力趨于一致并保持一段時間。

（3）干燥箱壓力、冷阱溫度基本上恢復到設備空載時的指標并保持一段時間。

（4）關閉干燥箱與冷凝器之間的閥門時，干燥箱真空度兩分鐘內上升不超過5Pa（0.05mbar）時，即可判定凍干結束。

5.5 凍干曲線的設計參數

凍干曲線有廣義和狹義之分， 狹義的凍干曲線是指凍干箱板層溫度與時間的關系曲線。而廣義的凍干曲線是指在凍干過程中， 產品溫度、板層（擱板）溫度、冷凝器（冷阱）溫度、真空度和時間作出的關系曲線見圖2 。一般以溫度、壓力為縱坐標，時間為橫坐標。只有對冷凍干燥過程的每一階段的各參數進行全面的控制，才能得到優質的產品。凍干曲線不僅是手工操作凍干機的依據，也是自動控制凍干機操作的依據。

圖2 冷凍干燥曲線示意圖

6.凍干系統構造及常見故障、原因和排除方法

冷凍干燥機主要由控制系統、真空系統、制冷系統、循環系統組成。 藥用冷凍干燥機除以上組成部分外，還有液壓系統、在位清洗系統和在位滅菌系統等。藥用冷凍干燥機是無菌冷凍干燥制劑生產過程中的關鍵設備， 由于藥品的特殊性， 因此相關部門對冷凍干燥機的材質、性能等均做了明確的規定。真空冷凍干燥機的常見故障及其排除是一項基礎性工作，設備的正常運轉和使用壽命的延長會為企業創造更多效益。凍干系統常見故障、原因和排除方法見表1.

表1 凍干系統常見故障、原因和排除方法

序號

故障現象

故障原因

排除方法 1 真空度 不高 ① 泵溫太高，可能是泵的閥片或內腔刮傷磨損，轉子軸心產生位移造成單面磨損 修復后重新裝配 ② 泵油有問題 檢查油質、油路及油閥的進油泵 ③ 泵本身漏氣，密封圈、氣鎮閥墊圈損壞或未壓緊，排氣閥片損壞，造成密封不好 針對具體情況更換密封圈或閥片 ④ 進汽口過濾網被堵 拆下清洗 2 電機超負荷運轉，泵運轉中有異常雜音、噪音、旋轉困難 ① 泵溫太高，可能是泵的閥片或內腔刮傷磨損，轉子軸心產生位移造成單面磨損 修復后重新裝 ② 彈簧變形或斷裂，使旋片受力不均勻而發出沖擊聲 更換彈 ③ 過濾網損壞、碎物落入泵內 應拆下清洗 ④ 泵腔內污染嚴重，零件銹蝕

換油 ⑤ 泵腔軸和軸套配合過緊，造成不良

第2篇：生物質干燥方法范文

    關鍵詞:生物質;液壓式成型機;成型燃料

    0引言

    我國是一個農業大國,8億多人口生活在農村,農村能源尤其優質能源普遍短缺。農村能源70%來自生物質能,中國生物質資源非常豐富,資源總量達6.5億t標準煤以上[1]。由于生物質結構疏松,能量密度低,燃燒效率低,且難以找到合理的利用方式,大量的秸稈被遺棄荒燒,造成空氣環境的嚴重污染,筆者對社會、經濟、環境和生態等造成了嚴重的不良影響。

    為開發和利用國內以秸稈為主的生物質能源,筆者對液壓式生物質成型機及配套秸稈成型燃料生產線所需的技術與設備進行了設計和試驗研究。

    1液壓式生物質成型機成型機理和技術路線1.1成型機理該系統是在不加任何粘結劑的條件下對生物質進行熱壓成型的。生物質之所以能夠成型,主要是由于生物質中木質素的存在。木材中木質素的含量為27%~32%(絕干原料),禾草類植物木質素含量為14%~25%。通過X射線衍射表明,木質素屬非晶體,沒有熔點,但有軟化點。試驗表明:在一定的壓力下,當溫度在70~100℃時其粘合力開始增加;溫度在200~300℃時,可以熔融[2]。熱壓成型的合適溫度為140~200℃。該成型機采用液壓驅動往復活塞雙向擠壓成型機構,在該溫度下通過雙出桿油缸兩端的沖桿擠壓成型套筒中的生物質,由于外力的作用,粒子主要以相互靠緊的形式結合[3]。隨著外力的增大,生物質體積大幅度減小,密度顯著增大,生物質內部膠合外部焦化,并且具有一定的形狀和強度。在沖桿的擠壓作用下,生物質成為棒狀從兩端成型套筒中交替擠出,成為既定形狀[4]。由于采用了液壓驅動,所以成型機的運行穩定性好,噪音比較小,操作環境得到了明顯的改善。

    1.2成型燃料生產線技術路線

    秸稈生物質成型燃料生產線的生產是將收集的秸稈生物質先通過太陽能干燥系統進行自然脫水,通過輸送帶進入粉碎機;粉碎后的秸稈由氣力輸送裝置送入原料庫,再由輸送帶送入秸稈液壓式生物質成型機中,即可得到成型燃料產品[5]。

    成型燃料生產線的工藝流程是:太陽能干燥或直接曬干輸送帶秸稈粉碎機原料庫輸送帶攪龍預壓喂入液壓式生物質成型機包裝成品貯存。

    2成型燃料生產線的配套設備

    成型燃料生產線設備包括太陽能干燥系統、秸稈粉碎機、液壓式生物質成型機、生物質燃燒爐和包裝機等;生產線采用的原料主要是秸稈類生物質,如玉米秸稈、豆秸、稻草、棉稈和樹枝合木屑等;生產線的關鍵設備是液壓式生物質成型機[6]。

    3試驗材料與方法

    3.1原料及試樣制備試驗原料取自新鄭市周圍的玉米秸稈,經自然曬干后,用粉碎機將其粉碎,粉碎后的平均粒度為31㎜,含水率為9.5%。

    3.2試驗裝置與方法

    試驗采用液壓生物質成型機、粉碎機、電熱干燥箱、分析天平、臺秤、磅秤、干濕溫度計、噪音計、游標卡尺、30~100A電度表、秒表和玉米秸稈等。

    試驗條件:生產環境溫度為18℃,濕度為25%。

    檢測方法:將測試設備與成型機連接好后,使成型機處于穩定運行狀態,從測試儀器設備中記錄出相應的參數。在每一個成型溫度條件下,使成型機平穩運行30min,測試3次,然后取其平均值。

    3.3試驗結果及分析

    上述基本試驗條件下,成型機在不同成型溫度下生產出的成型棒冷卻后直徑如表1所示。

    表1不同成型溫度下成型棒冷卻后直徑Tab.1 The briquetting staff diameters of different temperature成型溫度/℃成型棒直徑/㎜成型溫度/℃成型棒直徑/㎜300 140290 138280 136270 135260 134250 133240 131230 132220 131210 130成型棒冷卻后,由于內部的水蒸汽膨脹和吸收空氣中的水分,當成型溫度高時,成型棒成型后內部會產生較多的水蒸汽,這可以看作是使成型棒膨脹的內在動力;在成型棒冷卻過程中,其干燥的表面會吸收空氣中的水分,從而使成型棒膨脹,這是造成成型棒膨脹的外部動力[7]。從試驗結果以看出,在其它生產條件相同的條件下,成型棒冷卻后直徑隨著成型溫度的增加而增加。

    不同成型溫度下的成型棒膨脹率折線圖如圖1所示。從圖1可以看出,冷卻后成型棒膨脹率隨著成型溫度的上升逐漸增加,其曲線接近線性關系。這說明,冷卻后成型棒的密度隨著成型溫度的升高而減小。在300℃時,成型棒的直徑最大,則其密度最低;而在210℃時,成型棒的直徑最小,則其密度達到最大值。

    所以,在保證成型棒順利成型的前提下,成型加熱溫度應該盡量降低。這樣既可以減少加熱能耗,降低生產成本,又可以保證成型棒的成型效果。

    圖1不同成型溫度對成型棒膨脹率的影響Fig.1 The expansion coefficient of briquetting staff ondifferent temperature根據實際情況,進行了大量的試驗,如表2所示。

    從表2可以看出:在液壓生物質成型機生產過程中,加熱溫度在230℃以上時,加工出來的成型棒表面光滑程度較好;在220℃和210℃時,其表面光滑程度降低;在200℃幾乎不能成型。這說明,加熱溫度對成型棒的成型效果有很大的影響,是影響成型效果的一個比較關鍵的因素。所以,加熱溫度的確定是成型機生產參數確定的關鍵環節。

    加熱溫度在230℃以上時,成型棒出模比較順利;加熱溫度為220℃,成型棒出模開始出現困難;在210℃時,可以看到成型棒出模明顯困難;而在200℃時,成型棒幾乎不能出模。成型棒的加熱溫度在210~230℃之間時,其表面顏色為灰褐色,成型棒出模比較困難;在240~260℃之間時,成型棒顏色為灰黑色,且出模相對順利;在270℃及其以上時,成型棒表面呈焦黑色,出模比較順利。這說明,加熱溫度對成型棒出模順利程度影響很大,加熱溫度的高低直接決定了成型棒是否出模。

    根據試驗情況可以得出,要想保證成型棒出模順利,加熱溫度必須在230℃以上。成型溫度在260℃以上時,成型棒出模冷卻后的膨脹率較大,冷卻后表面裂紋較多;加熱溫度在260℃以下時,成型棒冷卻后膨脹率較小,表面比較光滑。可以看出,冷卻后成型棒表面裂口的大小隨著加熱溫度的降低而減小。

    在液壓式生物質成型機的整個運行過程中,其空轉運行時的最高噪音為82dB,進行生產時的最高噪音穩定在90dB左右。不同成型溫度下的成型壓力如圖2所示。

    圖2不同成型溫度下的成型壓力

    Fig.2 Briquetting Pressure of different briquetting temperature從圖2可以看出,成型機的成型壓力隨著成型加熱溫度的升高而逐漸較小,可見增加成型溫度可以降低成型壓力。這主要是由于溫度增加可以使成型棒在成型階段表面軟化,降低了成型棒出模時的摩擦阻力,從而可以降低液壓系統的工作阻力,使液壓壓力下降。由于成型機生產過程中的噪音主要是由液壓系統造成的,所以液壓壓力的下降也可以使生產過程中的噪音降低。這就要求在成型機生產過程中選擇合適的成型溫度,以充分利用液壓能而又不使液壓壓力過高[8]。

    4結論

    根據以上試驗,可得出以下結論:液壓生物質成型機在生產原料的種類、原料粒度、含水率、成型壓力、成型套筒的錐長和錐角、成型周期、摩擦力及喂入頻率不變化的情況下,環境溫度為18℃、環境濕度為25%時,生產線生產方案的制定要考慮以下因素:一是加熱溫度在230℃以上時,成型棒表面光滑程度較好,所以加熱溫度應該在230℃以上才能保證加工出來的成型棒的表面光滑度;二是加熱溫度應在230℃以上時,才能保證成型棒的出模順利,從而保證成型生產過程的連續性和成型機組運行的穩定性;三是成型棒出模后的表面顏色不是影響成型的主要因素,但是當成型棒表面為焦黑或者灰黑色時成型比較順利,表面為灰褐色時,成型開始出現困難,所以成型棒的表面顏色可以作為表征秸稈成型順利程度的指標之一;四是成型棒出模冷卻后的膨脹率不應太大,冷卻后表面應比較光滑,所以機組正常生產時的加熱溫度應該控制在260℃以下;五是成型機的成型壓力隨著加熱溫度的升高而逐漸較小。在成型機生產過程中,要選擇合適的成型溫度,以充分利用液壓能而又不使液壓壓力過高;六是在整個試驗過程中,液壓生物質成型機正常工作時的最高噪音穩定在90dB左右,在人體承受范圍之內。

    綜合考慮影響液壓式生物質成型機生產時的生產率、成型部件磨損、原料含水率變化、成型機體壽命以及能耗等因素,把生產時的加熱溫度穩定在240~250℃之間為適宜溫度。

第3篇：生物質干燥方法范文

保濕類化妝品正是通過模擬皮膚天然保濕系統，經以下機制促進經皮水分吸收。A．鎖水物質增加皮膚表面的水濃度，形成向皮膚的內流梯度；B．形成疏水屏障，減少經皮水丟失，從而引起皮膚表面水分增加，也可形成再吸收的內流梯度。或者A與B同時作用。還有一種逐漸被認可的機制，即外用物質被角質層吸收后直接或間接影響角質層內部蛋白或脂質水交換的特性。通過以上途徑，保持皮膚內含有適當的水分，從而維持健康靚麗的肌膚。需要指出的是，角質層的水合狀態是一個復雜而微妙的平衡系統，需要保持一個穩態水平，也就是說水既不能過多，也不能過少，因為兩種狀態都可能損傷器官。

保濕類產品的劑型可以是洗劑、乳劑、軟膏和浴油，最近還有保濕功效的面膜上市。有保濕作用的化合物種類繁多，大致可分為天然保濕劑和化學合成保濕劑。其中天然保濕劑有人體固有的成分如透明質酸、神經酰胺、膠原蛋白；也有來自于動植物或其提取物如蜂蜜、角鯊烷、靈芝提取液、蘆薈提取物等。化學合成保濕劑包括乳酸、多元醇類、吡咯烷酮羧酸鈉、甲殼素殼聚糖及其衍生物、聚丙烯酸樹脂等化學合成物。化妝品基質中的油和水本身也對皮膚保濕起了一定的作用。隨著對皮膚生理和解剖結構的進一步了解，還不斷有更多新的保濕成分被開發出來。

在開發新產品時需要在眾多的原材料中篩選出有恰當保濕特性的化合物。但這些化合物在經過復配后是否保持原有的特性、是否被皮膚吸收并發揮了所期望的作用還需要經過臨床人體試驗。臨床驗證保濕功效的方法可以從幾個方面進行。

肉眼視覺主觀半定量判斷是最簡單的方法，以皮膚的干燥程度為參數。如采用視覺模擬評分法，用一條長10cm的游動標尺，標有10個等距離刻度，兩端分別標為“0分”和“10分”，“0分”表示皮膚不干燥，“10分”代表極度干燥。測量時將刻度面向受試者，讓受試者自己在直尺上劃出能代表自己皮膚干燥程度的相應位置，以此評分。但大多數情況是由經過臨床培訓的實驗員或醫生進行半定量評分。如將皮膚干燥程度由無到最重定義為0到4個等級(0＝無，1＝輕，2＝中，3＝重，4＝極重)。由于干燥皮膚的臨床表現還包括各種癥狀，因此另外一種評分方法除了對皮膚干燥評價外，還從皮膚鱗屑大小、潮紅程度、粗糙度及皮膚皸裂度等方面進行綜合評價(表1)。

近年來，隨著現代生物物理學、光學、電子學、信息技術和計算機科學的發展，已開發出數種無創性皮膚檢查儀器，對化妝品保濕效果進行動態的客觀定量檢測。這里主要介紹應用電生物工程技術原理，直接或間接測量角質層水分和檢測皮膚屏障功能幾種常用設備。每種方法都有各自的優缺點，同時使用幾種方法可以提供有助于比較的信息，更全面地了解皮膚的狀況。

直接測量角質層水分：使用紅外線、核磁共振光譜儀或其他的成像技術，以無創的方法直接定量測定皮膚中水分子及其他分子的濃度。雖然直接測量方法比間接方法更準確，但是這些方法價格昂貴，不易實現，且對于許多解剖位置與臨床情況都不適用，還處于研究階段。

間接測量角質層水分：通過測量電導、電容、阻抗、瞬時熱傳導等物理參數，間接反映角質層的水含量。電導測試法原理是存在水中的電解質具有導電性，在皮膚角質層中也含有溶于水的電解質。當探頭與皮膚接觸后，呈現出與水分含量相應的電導，即電導的大小與角質層水成正相關。Skicon-200R(IBS Ltd．日本)就屬于此類儀器，采用一個單向、固定高頻率電流(3．5MHz)測量皮膚電導。電容測試法原理是基于水的介電常數(約81)大大高于其它物質(僅為7左右)。測試探頭與皮膚接觸后，電容值的變化間接反映皮膚角質層的含水量。電容量與角質層含水量也成正比。ComeometerR(Courage&Khazaka，Cologne，德國)就是一臺電容測試儀，用低頻電測量皮膚電容，反映角質層的水含量。電容儀對干性皮膚要更敏感一些，電導儀對含水量比較大的皮膚更敏感一些。

測量經皮水丟失：經皮水丟失(TEWL)反映水從皮膚表面的蒸發量，是皮膚屏障功能的重要標志。干燥性皮膚的病理特點是皮膚屏障受到破壞，TEWL值增加。在使用保濕劑后，皮膚屏障得到修復，TEWL值降低。因此TEWL值是評價保濕劑功效一個重要的參數。工作原理是根據漫射原理來測量鄰近皮膚表面水分蒸汽壓的變化。通過垂直放置于待測皮膚表面的探頭，測量水分從皮膚表面的蒸發梯度曲線。探頭的組成包括一個開放式的圓筒，里面有兩個濕度探測器，它們連接著兩個與皮膚表面保持不同距離的熱敏電阻。在這兩個探測點，測量該位置的相對濕度和溫度，并計算相應的水蒸氣壓力。在兩個探測點水蒸氣壓梯度的差值直接與通過皮膚特定位置水蒸汽丟失的速度相關。至少有三種儀器可以測量TEWL：EvaporimeteR、TewanmeteR、DermaLabR。

第4篇：生物質干燥方法范文

關鍵詞：石榴皮；干燥方式；抑菌效果

石榴( Pomegranate)又名若榴、丹若、天漿，屬石榴科石榴屬落葉灌木或小喬木，是一種藥食兩用植物[1]。石榴皮占石榴總重的20%～30%，是常用的中藥，其性味甘、酸、溫、澀而無毒，可以治療多種疾病 [2]。深入研究石榴皮生物活性物質的類別，研究提取物中活性單體的抑菌效果以及加工、處理方式對石榴皮生物活性物質的影響，已成為開發新型石榴保健品和藥品的關鍵課題[3-4]。本文以石榴皮為原料，研究2種類型、5種干燥方式的抑菌效果，確定最佳干燥方式，以期對現代醫藥企業的實際生產提供一點參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

石榴皮：以涼山特產店購買的顏色光亮，顆粒飽滿，無疤痕，無碰傷的新鮮好果自行制備；肉湯蛋白胨培養基：自制；金黃色葡萄球菌種、大腸桿菌種、蛋白胨、牛肉膏、氫氧化鈉（AR）、氯化鈉（AR）、瓊脂、無菌蒸餾水：由西昌學院輕化工程學院實驗室提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品制備。原料預處理，將新鮮石榴去籽，收集石榴皮，平均分成5份，用以下5種干燥方式進行干燥制樣。A烘箱干燥（105℃）樣：將樣品5置于立式電熱鼓風干燥箱內，溫度調節至105℃，干燥至恒重；B曬干樣：將樣品2放在室外陽光下，干燥至恒重；C烘箱干燥（50℃）樣：將樣品4置于立式電熱鼓風干燥箱內，調節溫度至50℃，干燥至恒重；D微波加熱干燥樣：將樣品3先置于微波爐內，調節溫度加熱3～5min 后，轉入立式電熱鼓風干燥箱內，溫度調節至50℃，干燥至恒重；E室溫干燥樣：將樣品1放在室內通風處，干燥至恒重。

取上述5種干燥至恒重的樣品，倒入粉碎機中，用60目篩過篩，制得5種不同方式干燥的石榴皮細粉，備用。

1.2.2 提取液制備。以無菌蒸餾水為提取劑，溫度為50℃，提取時間為1h的優化提取條件對石榴皮浸提物進行提取[5-8]。

精密稱定5種石榴皮粉末各0.096g，分別置于三角瓶中，加蒸餾水100ml，不斷攪拌、搖勻，充分溶解后，抽濾，定容至100ml棕色容量瓶中。即得濃度0.96mg/ml（注：濃度指干石榴皮粉質量與溶劑體積之比）的5種石榴皮提取液，密封保存，備用。

1.2.3 抑菌圈直徑測定。參照韓文瑜等[9]的方法：制備培養基，制備菌液，制備含藥紙片。

試驗操作：在超凈臺上將滅菌后的培養基倒入平皿內，每個約20ml，待培養基冷凝后，將菌液均勻涂抹于營養瓊脂平板表面，制成含菌平板。室溫2～5min后，平鋪藥物紙片6片（設置1片空白對照），將蓋好平板蓋子放入培養箱中37℃培養18～24h后，測量各藥敏片的抑菌圈直徑(mm)。測5次求平均值。按此方法測定其余4種提取液。

2 結果與分析

測定抑菌圈直徑。抑菌圈直徑越大，抑菌效果越顯著。抑菌圈直徑＞10mm，具有顯著的抑菌效果[10]。同樣濃度的5種干燥方式的石榴皮提取液抑菌圈直徑測定結果見表1、表2。

由表1和表2可知，與空白對照相比，不同方式干燥的石榴皮提取液對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌圈直徑均＞10mm，對2種菌都有較好的抑制作用；并且可知抑菌圈直徑大小關系為：微波加熱干燥＞烘箱50℃干燥＞烘箱105℃干燥＞室溫干燥＞曬干；顯著性分析兩表數據，在α=0.05水平下，D與A、A與C差異不顯著；在α=0.01水平下，D、A、C三者均數間差異不顯著，其余差異顯著；表2抑菌圈直徑變化趨勢與表1相同；D為最佳處理方式，而B處理效果最差。

3 結論與討論

試驗結果表明，機械干燥的抑菌效果優于自然干燥，與氧氣接觸時間長，抑菌效果降低；同類型干燥方式，隨著溫度的升高，抑菌圈直徑減小，抑菌效果降低。微波加熱干燥先經微波爐加熱3～5min后移入烘箱50℃進行干燥，干燥溫度與烘箱50℃干燥溫度一樣，但抑菌圈直徑卻大于烘箱50℃干燥，原因可能是微波加熱干燥時先經微波爐加熱，殺滅了其中的多酚酶，使其不易被氧化，所以抑菌效果比同溫度下的烘箱干燥要好。經分析，5種干燥方式中，微波加熱干燥的石榴皮提取液抑菌效果優于其它方式。（收稿：2012-06-16）

參考文獻

[1] 楊麗平,楊永紅.石榴皮的研究進展[J].云南中醫中藥雜志, 2004,(3):6-7

[2] 王玲,焦士蓉,雷夢林,等.石榴皮多酚的提取及抑菌作用[J].安徽農業科學,2010,(17):103-106

[3] 朱忠勇.實驗醫學檢驗學[M].北京:人民軍醫出版社,1992.498-500

[4] 李義奎,王欽茂.中藥藥理實驗方法學[M].上海:上海科學技術出版社,1991.286-294

[5] 賈冬英,姚開,譚薇,等.石榴皮中多酚提取條件的優化[J].林產化學與工業,2006,26(3):123-126

[6] 唐鵬程,焦士蓉,唐遠謀,等.石榴皮多酚提取工藝及活性研究進展[N].西華大學學報(自然科學版), 2008-2-23

[7] 程能林.溶劑手冊[M].北京:化學工業出版社,1994 .538

[8] 李國秀,李建科.石榴皮中多酚類物質的提取工藝研究[J].陜西農業科學, 2010,(3):15-20

[9] 韓文瑜,何昭陽.病原細菌檢測技術[M].長春:吉林科學技術出版社,1992.439-441

第5篇：生物質干燥方法范文

【關鍵詞】 培養基 質量控制 微生物檢測

食品微生物檢測是不同食品標準規定的食品必檢項目之一，是按照一定的檢測程序和質量控制措施，確定單位樣品中某種或某類微生物的數量或存在狀況。而培養基質量是微生物檢測工作的基礎，直接決定檢測結果的準確性、可靠性。由于食品微生物培養基品種較多，目前大約有數千種不同的培養基，有液態、半固體、固體幾種形式。而培養基質量控制國內可以參考的資料不多，國外的起點較高，又不適宜我國國情，依據GB/T27405《實驗室質量控制規范 食品微生物檢測》（1），結合實驗室實際情況，明確了培養基的購置、貯存、制備、性能測試等過程的質量控制措施，以確保培養基質量滿足檢測要求。

1 培養基的采購、驗收和儲存

培養基的采購應從合格供應商中選擇廠商采購，每批培養基需供應商提供批號和相對應的質檢報告。購買的培養基到貨后，由藥品管理員和微生物檢測人員共同核對生產企業提供的資料、培養基名稱、規格數量、外觀特征、批號、保質期是否符合要求。驗收合格后，交由檢測人員接受保管，并在每瓶培養基上加貼信息標簽。 根據不同的培養基的特性，妥善保存。干粉培養基應保存在陰涼干燥處，要避免陽光直射；開瓶后的干粉培養基易吸濕，應注意防潮，并確保在有效期內用完。需低溫保存的培養基應存放在相應溫度的低溫柜中。

2 培養基的配制

2.1 自制培養基

自制培養基，要嚴格按照所檢樣品檢測方法標準要求的配方進行準確稱量配制、稱量時各種不同組分，要用專用的角匙，避免交叉污染；干粉培養基易吸潮，如房間環境濕度較大時，應提高稱量速度，完畢后及時蓋緊瓶蓋。制備培養基的水PH值在5.5―7.5之間，應使用電阻率不小于30萬Ωcm的蒸餾水，最好不使用離子交換器生產的去離子水。嚴格控制配制過程中滅菌的溫度、時間，配制完成后應檢查PH值，觀察其顏色、透明度、雜質、凝膠穩定性等。

2.2 成品培養基

隨著市場經濟的發展，成品微生物培養基使用越來越多，成品培養基的特點就是方便、快捷、但成品較高。需要注意的是不同廠家，或同一廠家不同批號的相同培養基不能混用。

2.3 培養基溶解注意事項

（1）加熱溶解時不能用使用銅或鐵鍋，防止金屬離子混入培養基中，影響微生物的生長[1]；

（2）溶解培養基容器的大小需大于溶解后培養基總體積的2倍以上，避免在加熱溶解過程中，培養基受熱，體積膨脹溢出；

（3）含有瓊脂類的培養基，在加熱溶解前可浸泡數分鐘，加熱時一定要進行攪拌，以防瓊脂粘在容器底部；對于瓊脂類培養基進行再融化時應使用沸水浴或流動蒸汽進行加熱，反復凍容最多只能兩次，第二次再融化后仍未用完的培養基應棄去；

（4）為避免燒焦和沸騰溢出，量少的培養基最好使用水浴進行加熱；

（5）燒糊的培養基營養物質被破壞，并可產生有毒物質，如發現焦化，或未溶解均勻前培養基有溢出，該培養基即不能使用，應重新制備。

2.4 培養基的滅菌

（1）常用培養基一般采用高壓蒸汽濕熱滅菌，通常是121℃15min，含糖或特殊培養基，按照國家標準或生產商提供的說明滅菌。有些菌種代謝周期較短，已配制好的培養基必須在15分鐘內滅菌，可避免微生物生長繁殖而消耗養分，改變培養基的酸堿度。為避免高溫破壞培養基的營養成分，降低瓊脂的凝膠強度，必須嚴格控制滅菌溫度和時間，不可重復滅菌。

（2）部分培養基（如嗜鹽瓊脂培養基、膽硫乳培養基等）只能煮沸滅菌。

（3）對熱敏感的培養基或添加物質，應采用膜過濾方法進行過濾滅菌。

（4）即用型不需滅菌，應參見相關標準或培養基使用說明書，直接使用。

（5）常規應用指示劑監測滅菌過程；可用生物指示劑如嗜熱脂肪芽孢桿菌監測殺傷芽孢的效果。

（6）滅菌以后培養基應該迅速冷卻至所需溫度，不能長時間保存在滅菌鍋內，造成過度滅菌，影響培養基的營養成分或選擇性效果。并應加貼標識，標注：名稱、配置日期、成分、pH值等信息。

3 培養基質量控制方法

3.1 理化試驗方法

3.1.1 培養基物理性檢測[2]

外包裝密封性應完好，無泄漏等現象；顏色一般為淺色，狀態應為干燥粉末，無吸潮結塊現象；成品培養基應防止過分失水，還應注意成品培養基如平皿裂紋、充碟不均、溶血（血平板）、冷凍、過多的汽包和斑點、污染，表面凹凸不平等現象，如有上訴缺陷，應做好相應記錄，并及時通知供應商，查明原因并加以糾正。

3.1.2 PH值的測定

滅菌前后都應測定其PH值，看是否滿足標準要求和滅菌前后PH值的變化差異是否正常，成品培養基是否符合標簽要求。注意測量時盡量使培養基溫度控制在20℃-25℃。

3.1.3 凝膠強度的測定

凝膠強度表明培養基中瓊脂凝固的程度。可用凝膠強度測定儀測試。滅菌條件，特別是PH值會影響凝膠強度。凝膠強度統一使用g/cm2作為標準來表示培養基的硬度。成品干燥培養基的凝膠強度450-650g/cm2之間，半固體培養基的適宜凝膠強度在90g/cm2左右。

3.2 微生物學實驗方法[3]

3.2.1 無菌試驗

試驗用培養基在按標準或使用說明配制成新鮮的產品培養基，應與標本一致的環境條件進行培養，觀察培養基應無菌落生長。

3.2.2 穩定性試驗

培養基在保質期或有效期內，各項指標都應在保質期內得到保證。不同培養基，保質期不同，具體時間根據實際情況決定。

3.2.3 細菌學質控試驗

一般是測試培養基的靈敏度和準確度。是培養基的重要內在質量指標，它是用已知的標準菌株按照規程和檢驗標準的要求測定培養基的性能是否符合，測試菌株是具有其代表種的穩定特性并能有效證明實驗室特定培養基最佳性能的一套菌株，應來自國際/國家標準菌種保藏中心ATCC標準菌株。所有培養基在使用前均應進行細菌學質控試驗。

3.2.4 固體培養基試驗方法

（1）平板涂布法：將試驗和對照培養基做成4mm厚的平板并使表面干燥，將試驗和對照培養基進行系列稀釋度接種，每個稀釋度各取4滴，分別加入4個試驗和對照培養基；從高稀釋度開始涂布，培養平板，并對數量和菌落形態進行評價。

評價方法：PR（生長率）=Ns（試驗培養基的菌落數）/N0（對照培養基的菌落數）

根據培養基的不同，是否為選擇性培養基等具體情況，查表得出滿意率。

（2）劃線法：將平板按同一方向劃線，開始為涂抹區，然后用火焰對接種針滅菌，經滅菌冷卻后的接種針，劃過涂抹區引三道線出來至干凈的平板，然后繼續劃線，菌液濃度逐步降低，最終能分離出單個菌落。

評價方法：此法屬于半定量，在實際操作中多用于定性質控，檢查是否有典型菌落生長。

3.2.5 液體培養基試驗方法

一般為目標和非目標微生物的定量稀釋法，液體培養基一般為10ml/管待檢。不同培養基，根據不同標準接種少量的目標微生物、和大量的非目標微生物到試驗肉湯和對照肉湯中培養，每種肉湯接種培養后涂布到非抑制性培養基上。

4 結語

隨著我國食品安全檢測的不斷加強，食品衛生微生物檢測越來越重要，我國微生物培養基的生產、經營、和使用管理制度將日趨嚴格，做好食品衛生微生物培養基質控驗證工作將是我們面臨的重點。

參考文獻：

[1]李志芬，劉銳萍，杜偉，劉珊珊.微生物檢測用培養基、試劑質量控制方法研究[J].中國微生態學雜志，2013年5月第25卷第5期.

第6篇：生物質干燥方法范文

關鍵詞：黃草烏；采收期；加工方法

黃草烏（AconitumvilmorinianumKomarov）為毛茛科多年生藤本植物，多生長于海拔1800~2300m的山區、半山區，背陰半潮濕地帶生長[1]。黃草烏塊根味苦、辛、麻，性溫，有劇毒，具有祛風散寒，除濕止痛的功效，臨床用于治跌打損傷，風濕關節疼痛，手足厥冷等，黃草烏作為云南特有草烏類藥材品種之一，是云南傷科用藥的主要原料，也是云南傷科藥物國內外不可替代性盛名的主要物質基礎和優勢資源[2]。采收期和加工方法是藥材生產過程中的重要環節，直接影響著藥材的質量與產量[3-4]，黃草烏的化學成分主要有滇烏堿、黃草烏堿甲、黃草烏堿丙、黃草烏堿丁和塔拉烏頭胺等二萜生物堿[5]。不同的加工方法對草烏中有效成分含量有一定的影響[6]。通過研究不同時期黃草烏生物量積累和有效成分積累規律及傳統炮制方法對其主要化學成分含量的影響，對黃草烏采收與加工方法進行探究。

1材料與方法

1.1儀器和試劑

美國Agilent1260型高效液相色譜儀（四元泵、DAD檢測器、自動進樣器、在線真空脫氣機、智能化柱溫箱及Agilent化學工作站）；SK8200HP型超聲波清洗儀（上海科導超聲儀器有限公司）；AG285型電子天平（瑞士METTLERTOLEDO公司）。滇烏堿對照品（北京佳首化生物科技有限公司，MUST-14110715，純度98.0%）；黃草烏堿甲（由云南省藥物研究所天然藥物化學研究室提供，純度99.5%）；所用流動相乙腈、四氫呋喃為色譜純。

1.2試驗方法

1.2.1材料種植

試驗所用黃草烏經中國科學研究院昆明植物研究所李恒研究員鑒定為毛茛科植物黃草烏。試驗于2015年11月在昆明市東川區湯丹鎮新橋村黃草烏基地（北緯26°07′36″，東經103°02′08″，海拔2785m）進行，基地土壤類型為沙壤土，選取肥力均一的地塊進行。供試材料采用黃草烏芽頭種植，小區面積為1.5m×10m，設置3個重復，種植株距為15cm，行距為25cm。以充分腐熟的羊糞為底肥，采用常規的田間管理，各小區田間管理制度保持一致。

1.2.2采收和加工

（1）采收：待黃草烏出苗后，每個小區每月5號取樣品10株，測量植株鮮重和植株干重，塊根開始生長后并記錄根的鮮重和干重等指標，每月所取塊根測定完相應指標后將樣品曬干留樣，用于有效成分含量的測定，采樣至地上部分已全部枯萎為止。

（2）加工：試驗材料于2016年11月下旬統一采挖，采挖后去除雜質后稱重、洗凈作試驗材料備用。分別從炮制加工方法和干燥方法兩方面對備用材料進行處理，每個處理用樣品1kg，具體加工方法如表1所示，濃度為質量分數，待處理完畢后，對其有效成分進行檢測。測定指標：根鮮重、根干重、植株干重、滇烏堿含量、草烏甲素含量、黃草烏堿甲含量和雙酯生物堿總含量。

1.2.3數據分析

黃草烏生物量和產量以10株平均值計算；雙酯生物堿總含量是滇烏堿、草烏甲素、黃草烏堿甲三者之和；數據分析采用SPSS18.0和Excel2007進行。

2結果與分析

2.1不同生育期黃草烏生物量積累規律

植物生物量的積累能夠直接反映植株生長發育的速度，研究以根鮮重、根干重和植株干重3個指標來衡量黃草烏生物量的積累。圖1為不同采收期黃草烏的根鮮重、根干重和植株干重的變化。由圖1可知，黃草烏根鮮重和根干重均隨著生長時期不斷增加，而植株干重表現為先增加后降低的趨勢。黃草烏從出苗到6月下旬屬于緩慢生長期，該時期由于溫度較低，雨水較少，黃草烏生長比較緩慢；7月之后，隨著雨季的到來和溫度的上升，黃草烏進入了快速生長期，整個7月干物質量積累占整個生育期干物質積累的78.4%，基本完成了營養生長；8月以后，由于營養成長已經完成，只進行生殖生長，部分老葉開始脫落，因此地上部分干物質量開始下降，黃草烏開始進入衰落期，此時期植株干重達到最大值18.52g；黃草烏塊根快速生長的時期與地上部分快速生長開始的時期基本一致，但是塊根快速生長比地上部分生長持續時間要長，塊根快速生長期為7、8月，塊根干物質積累主要是從8月開始；9月下旬至10上旬塊根基本停止生長，此時期根鮮重和根干重均達到最大值，分別為38.65和12.35g。因此，從黃草烏藥材產量方面來看，9月下旬至10上旬為黃草烏的最佳采收時期。

2.2不同生育期黃草烏各有效成分的變化

不同生育期黃草烏中各有效成分含量測定結果如表2所示。由表2可知，黃草烏中的滇烏堿含量和雙酯生物堿總含量在整個生育期內呈現出先增加后降低的規律，在9月，滇烏堿含量和雙酯生物堿總含量都達到最大值，分別為0.0521%和0.1036%，而后又降低；黃草烏中草烏甲素含量本身就比較低，其對生物堿含量影響很小，黃草烏堿甲含量隨生長期而呈現出不斷增加的趨勢，但在生長后期其變化很小；因此，9月以后滇烏堿的代謝造成了生物堿總含量的降低，就單從黃草烏生物堿總含量的變化規律來看，9月是黃草烏有效成分含量最高的時期。

2.3不同堿濃度處理對黃草烏有效成分含量的影響

將同一時期采收的黃草烏進行不同堿濃度處理后，對各有效成分含量測定的結果見表3。由表3可知，不同堿濃度處理對滇烏堿含量、草烏甲素、黃草烏堿甲含量和雙酯生物堿總含量都有較大的影響，差異顯著。其中，1%碳酸鈉處理后黃草烏中滇烏堿和草烏甲素含量最高，分別為0.0345%和0.0047%；而黃草烏堿甲含量和雙酯生物堿總含量均以0.5%碳酸鈉處理最高，分別為0.0786%和0.1089%。綜合上述結果，黃草烏在0.5%碳酸鈉和1%碳酸鈉處理后，其有效成分含量相對較高，表明0.5%~1%的碳酸鈉是較為理想的處理濃度。

2.4不同加工時間對黃草烏有效成分含量的影響

相同堿濃度條件下將黃草烏進行不同時間的蒸煮，分別煮5、10和15min后測定黃草烏中各有效成分含量，如表4。由表4可知，滇烏堿含量在煮5min時最高，為0.0409%；草烏甲素含量、黃草烏堿甲含量和雙酯生物堿總含量在煮10min時均為最高，分別為0.0047%、0.0591%和0.0983%。此外，蒸煮時間不僅會影響黃草烏成分含量有影響，也會影響到藥材的脫皮程度和藥材的外觀，研究還發現，煮5min條件下黃草烏脫皮不夠徹底，而煮15min條件下部分黃草烏會被煮化。綜合以上結果，表明在黃草烏加工過程中，最佳的加工時間為煮10min。

2.5不同加工方式對黃草烏中有效成分含量的影響

在其他加工條件都相同的條件下，不同加工方式對黃草烏中各有效成分含量均有顯著影響（表5）。由表5可知，在堿濃度和蒸煮時間一致的條件下，切片、50℃烘干時，滇烏堿含量和雙酯生物堿總含量最高，分別為0.0345%和0.0983%；在不切片、50℃烘干條件下，草烏甲素和黃草烏堿甲含量最高，但滇烏堿含量最低；而在切片、曬干條件下，除滇烏堿外其他有效成分含量均較低，說明干燥方式對黃草烏成分含量影響較大。因此，在其他加工工藝都相同的條件下，切片、50℃烘干為黃草烏最佳加工方式。

3結論與討論

黃草烏在不同采收期其有效成分含量有較大差異，適宜采收期的確定對保證藥材質量具有重要意義[7]。有研究報道表明，不同采收期草烏中各生物堿含量差異較大，草烏中的有效成分也是毒性成分，與草烏用藥安全密切相關[8]。因此，確定藥材最佳采收期，保證藥材產量和有效成分含量，對于中藥材利用過程中的有效性和安全性意義重大。也有研究表明，野生黃草烏的采收的時間一般在8月至9月上旬，此時正是花期，在野外容易發現，而人工栽培黃草烏的適宜采收時間為9月下旬至10月下旬，但是9月下旬采收多數種子尚未成熟，為了獲得較多的繁殖材料，適宜在10月中旬種子采收之后采收塊根[9]。本研究表明，不同生長時期的黃草烏中生物量的積累和主要有效成分的含量均呈動態變化，將生物總量和各有效成分含量的峰值綜合分析，確定黃草烏的最佳采收期為9月下旬至10月上旬。因此，具體的采收時間還可以根據對藥材的不同需求靈活掌握。在中藥材提取物的產業化生產中，藥材的種植、提取工藝和加工工藝都是重要環節，深人研究其加工工藝，可以最大限度地保持有效成分，提高藥材利用率的同時，還可以降低生產成本[10-11]。目前，對黃草烏生藥材和黃草烏炮制品的化學成分的研究較多，如通過對黃草烏不同炮制方法研究表明，輔料對黃草烏炮制的有效成分影響比較大[12]，但關于黃草烏初加工工藝的相關研究較少。有研究表明，不同干燥方式對藥材不同部位各成分含量有較明顯的影響[13]。本研究通過對黃草烏初加工工藝中的堿濃度、蒸煮時間、切片以及干燥方式分別進行分析，表明不同的加工方法對黃草烏中有效成分含量影響較大，黃草烏切片后在50℃條件下烘干，再采用0.5%~1%的碳酸鈉煮10min的加工方法中，其有效成分含量較高。但是，黃草烏的有效成分也是其有毒成分，如何對黃草烏有效成分含量進行安全性評價尚未見報道，因此，黃草烏有效成分含量的安全范圍有待進一步研究。

參考文獻：

[1]謝宗萬，余友答.全國中草藥名鑒（上冊）[M].北京：人民衛生出版社，1996.129.

[2]吳征錳，周太炎，肖培根，等.新華本草綱要[M].第一冊.上海：上海科學技術出版社，1983.108.

[3]戴一.采收期對藥用植物生物活性成分影響的研究進展[J].安徽農業科學，2012，40（3）：1421-1423.

[4]段金廒，嚴輝，宿樹蘭，等.藥材適宜采收期綜合評價模式的建立與實踐[J].中草藥，2010，41（11）：1755-1760.

[5]郭志俊，楊竹雅，譚文紅，等.制黃草烏化學成分研究[J].中藥材，2015，38（5）：988-991.

[6]鄧廣海，林華，龔又明.草烏及其炮制品中6種生物堿類成分的含量測定[J].中國實驗方劑學雜志，2013，19（7）：35-38.

[7]蔣桂華，賈敏如，馬逾英，等.川芎的適宜采收期和加工方法[J].華西藥學雜志，2008，23（3）：312-314.

[8]邵財，張浩，張亞玉.草烏適宜采收期的初步研究[J].時珍國醫國藥，2016，（2）：470-472.

[9]李巖，邱軍，顏廷林，等.黃花烏頭適宜采收期研究[J].現代中藥研究與實踐，2006，20（3）：21-23.

[11]劉晗，羅琪，歐陽勇，等.紅車軸草的最佳采收期和前處理加工方法研究[J].中草藥，2007，38（12）：1821-1823.

[12]賀圣欻.黃草烏不同炮制方法對比研究[D].云南中醫學院，2015.

第7篇：生物質干燥方法范文

關鍵詞 三磷酸胞苷二鈉 篩選 對比試驗法 穩定性

中圖分類號：R97 文獻標識碼：B 文章編號：1006-1533(2008)05-0224-03

三磷酸胞苷二鈉為腺苷酸類藥物，可促進神經細胞內磷脂、核酸和蛋白質的合成代謝，調節神經細胞生物膜的合成，增強神經細胞抗損傷能力，營養神經細胞，延緩神經細胞凋亡。臨床上主要用于治療腦梗死、充血性心力衰竭、急性腦血管病、新生兒缺氧缺血性腦病和糖尿病周圍神經病變等［1～3］。

由于三磷酸胞苷二鈉對溫度較敏感，在常溫下易分解為二磷酸胞苷二鈉和一磷酸胞苷二鈉。為增強其穩定性，筆者將該品經過處方優化并制成凍干粉針劑，對注射用三磷酸胞苷二鈉的處方工藝和穩定性進行了研究。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

SPD-10Avp高效液相色譜儀(日本島津公司)；pHSJ-3FpH計（上海精密科學儀器有限公司）；Lyo-1真空冷凍干燥機（上海東富龍科技有限公司）；SHH-250JS恒溫恒濕箱（重慶市永生實驗儀器廠）。

1.2 試藥

三磷酸胞苷二鈉（杭州美亞生物技術有限公司，批號：050402）；甘露醇（上海富民藥業有限公司，批號：05082701）；右旋糖酐40(六安華源制藥有限公司，批號：05083002)；甘氨酸（協和氨基酸有限公司，批號：K469194）；注射用三磷酸胞苷二鈉（見工藝驗證項下，批號：060301、060302、060303）。

2 方法與結果

2.1 處方設計

2.1.1 溶劑的確定

根據三磷酸胞苷二鈉易溶于水的特點，經過溶解試驗，40 mg三磷酸胞苷二鈉可在0.5 mL的注射用水中完全溶解，且放置數日不析出。因此，選擇注射用水為本品的溶劑。

2.1.2 凍干體積的確定

為了保證主藥的溶解且凍干易于成型，經試驗，確定凍干體積為1 mL。

2.1.3賦形劑的篩選

合適的賦形劑可以使制劑易于凍干并能保持較好的外觀性狀。本實驗選擇甘露醇和右旋糖酐40分別制備樣品，考察樣品的干燥失重、外觀性狀、復溶性，從而篩選出最合適的賦形劑，結果見表1。

從表1可見，用甘露醇作賦形劑時，凍干品的干燥失重、外觀性狀及復溶性均優于右旋糖酐40。因此，選擇甘露醇作為本品的賦形劑。

2.1.4 處方篩選

凍干制劑要求骨架成型且較牢固，外觀光平細密，含水分低，復溶性好。在確定溶劑、凍干體積、賦型劑的基礎上選用甘氨酸為穩定劑。處方組成見表2。

按上述處方組成配成藥液，過濾，灌裝于管制瓶中，每瓶1 mL，半加塞入凍干箱凍干。對制得的樣品進行評價，考察外觀性狀、干燥失重、復溶性、澄清度、含量及有關物質，結果見表3。

從表3可見，各處方的外觀性狀無明顯差異；隨著甘露醇用量的增加，干燥失重逐漸降低；而隨著甘氨酸用量的減少，含量逐漸降低。綜合考慮，可選擇處方D作為最優處方。

2.2 工藝驗證

按上述最優處方稱取處方量三磷酸胞苷二鈉、甘氨酸及甘露醇，加入冷的注射用水中攪拌溶解，用2 mol/L 氫氧化納調pH至5.5~6.5，用冷注射用水定容，用0.22 μm微孔濾膜無菌過濾，凍干，制備3批中試樣品（批號：060301、060302、060303）。結果，所制備的3批樣品的性狀均為白色凍干塊狀物，干燥失重分別為3.5%、3.2%和2.9%，均小于7.0%；含量分別為98.3%、101.6%和102.1%，含量在95 .0％～105.0％之間；有關物質分別為1.7%、1.5%和1.9%，均小于5.0％。

2.3 質量控制

2.3.1 干燥失重

取本品，以五氧化二磷為干燥劑，60 ℃減壓干燥至恒重，失重不得超過7.0%［4］。3批樣品干燥失重分別為3.5%、3.2%和2.9%，均小于7.0%。

2.3.2 含量測定

總核苷酸：用分光光度法測定［4］，在280 nm波長處測定吸收度，按C9H14N3Na2O14P3的吸收系數為243計算。

三磷酸胞苷二鈉的重量比：用高效液相色譜法測定［4］。用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；以0.2 mol/L 磷酸鹽緩沖液（取磷酸氫二鈉35.8 g，磷酸二氫鉀13.6 g，加水900 mL溶解，用1 mol/L氫氧化鈉溶液調節pH至7.0，加入四丁基溴化銨1.61 g，加水至1 000 mL搖勻。甲醇∶水（95∶5）為流動相；柱溫為35 ℃，檢測波長為271 nm；理論板數按三磷酸胞苷二鈉峰計算應大于1 500；各色譜峰的分離度應符合規定。出峰次序依次為一磷酸胞苷、二磷酸胞苷與三磷酸胞苷。三磷酸胞苷二鈉含量（%）=總核苷酸×三磷酸胞苷二鈉的重量比。結果，3批樣品的含量分別為98.3%、101.6%和102.1%。

2.3.3 有關物質檢查

按照含量測定項下三磷酸胞苷二鈉的重量比的方法測定，有關物質不得超過5.0%。結果，3批樣品的有關物質分別為1.7%、1.5%和1.9%。

2.4 穩定性研究［4］

根據三磷酸胞苷二鈉對溫度比較敏感的特點，將3批樣品（批號：060301、060302、060303）按市售包裝，在溫度為（30±2）℃、相對濕度（65±5）％的加速試驗條件下放置，分別于1、2、3、6個月取樣分析各項指標，結果見表4。按市售包裝，在溫度為（25±2）℃、相對濕度（60±10)％的長期試驗條件下放置，分別于3、6、9、12個月取樣分析各項指標，結果見表5。

加速及長期試驗結果表明，在溫度為（30±2）℃、相對濕度（65±5）％加速試驗條件下，干燥失重、含量、有關物質等各項指標均符合質量標準要求。在溫度為（25±2）℃、相對濕度（60±10）％長期試驗條件下，干燥失重、含量、有關物質等各項指標均符合質量標準要求。

3 結論

三磷酸胞苷二鈉原料藥在常溫條件下具引濕性，易降解。通過制劑處方篩選，得到了一種能顯著改善該品穩定性的處方工藝，使注射用三磷酸胞苷二鈉的各項指標能達到質量標準要求。

采用高效液相色譜法能同時準確測定本品中三磷酸胞苷二鈉的含量及有關物質，具有快速、重現性好、準確的優點。經6個月加速和12個月長期穩定性考察，本品性狀、干燥失重、含量、有關物質等指標均無明顯變化。說明本處方工藝合理，產品質量穩定。

參考文獻

1 黃經璋,王嗣春,史孟松.三磷酸胞苷二鈉治療急性腦梗塞的臨床療效觀察［J］.臨床和實驗醫學雜志,2004,3(3):155－157.

2 馮永歌,劉建軍,申敏，等.三磷酸胞苷二鈉治療新生兒缺氧缺血性腦病34例［J］.河南醫科大學學報,2001,36(4):494－495.

3 武順,孫中安,任冬梅.三磷酸胞苷治療糖尿病周圍神經病變的臨床觀察［J］.臨床軍醫雜志,2003,31(6):30－31.

第8篇：生物質干燥方法范文

論文摘要：作為一個先決條件，污泥至少應當是穩定的，在實際運行上即是要求沒有臭味。當地或將來的法律可能要求會更高：污泥可能被要求消毒／巴氏除菌。消毒要求達到一個強制的目標：病原體如腸道病毒、傷寒菌、線蟲、寄生蟲卵等在處理后的樣品中應當檢測不到。

1 污泥處理的思路

由于城市污水和工業污水收集率的提高和污水處理效率的改進（如化學法除磷可使污泥量增加30%），使得在世界范圍內污泥總量急劇增加。

土地應用仍是污泥處置中可持續發展的一條出路，主要取決于如下因素：

碳和營養物的回用；

周圍有無農業用地及其距離；

低投入和運行花費；

嚴格的法律規定和控制程序以保證污泥安全和有肥效。

然而，根據實際情況或當地規定，污泥生產者在土地應用前不得不進行高級，更昂貴的處理以滿足進一步的要求，如堆肥、高溫消化處理或高溫消毒。

但是，很大一部分污泥因為顯而易見的原因不能用于農業，如微污染物、病菌超標或缺乏肥效、距離太遠等等。有時也可能由于公眾的不信任而不被接受。這樣，污泥或被填埋或通過高溫氧化硝毀。

2 污泥處理的可持續性戰略

在進行任何技術研究之前，應先對公眾是否接受進行評估。即使是從技術、成本和環境影響方面來講都是最好的處理方法，也可能由于沒有很好的向公眾進行解釋而遭到否定。不管最終處理方法是什么，能確定的是將來的處理應是安全、環保（保護人和動植物）并且應當增值（物質和／或能源的回收）。為了這些目的，污泥處理應減小污泥體積，改進污泥質量，減少有害物的排放。

本文將簡介一些重要工藝，以滿足運營者的需要，并且其中涉及到其他技術或法規約束問題。

2.1 土地應用的可持續發展戰略

為一個先決條件，污泥至少應當是穩定的，在實際運行上即是要求沒有臭味。當地或將來的法律可能要求會更高：污泥可能被要求消毒／巴氏除菌。消毒要求達到一個強制的目標：病原體如腸道病毒、傷寒菌、線蟲、寄生蟲卵等在處理后的樣品中應當檢測不到。

生物處理。利用生物工藝處理揮發性污泥。如厭氧消化（AD）、自養好氧消化（ATAD）工藝。

化學處理。抑制腐敗揮發性有機物的降解。如酸性亞硝酸鹽SAPHYRTM工藝。

物理處理。抑制腐敗揮發性有機物的降解。如污泥焚燒。

這些工藝大部分都有穩定和消毒，但是消毒的程度取決于一些參數如HRT（水力停留時間）或化學投加量。

顯然熱氧化工藝遠遠超出了污泥穩定、消毒和巴氏消毒的要求。因為有機物被完全或幾乎完全消解。

污泥的生物穩定

液態（濃縮后）：消化

我們最熟悉的是傳統的污泥處理方法——消化，它可以減少產泥量。無論好氧或厭氧，它都涉及到很多的能量。目前多數較大的處理廠或地區污泥中心都是采用該種方法，此種工藝在數量上還是領先的。同時，其他一些操作或在消化前或在消化后，也提供了強化的處理能力。

附著態污泥（脫水后）：堆肥

堆肥是現有的唯一可以把污泥從廢物變成產品的工藝，并被很多嚴格規定或標準認可。因為污泥變成一種新產品，容易操作（可堆積）而無味，消毒良好并且較干燥。這種工藝越來越流行。另一方面，由于它不減少最終的體積，需要很大的占地面積和較多人員。而且，為了滿足新規定中（臨時EU標準或EPA A級）關于消毒和氣味的要求，與傳統的“粗糙”工藝如曝氣靜態堆相比，需要更先進的工藝如“攪拌式反應廊道”，它影響最終的運行費用。

這個工藝主要是通過一個移動的輪子攪拌并推動混合物，同時鼓風機在曝氣，加速的生物降解產生一個均勻的泥堆。總的停留時間可以減小到2周，消毒效果非常好。

污泥的化學穩定。污泥的化學穩定主要是通過一個投加裝置對待穩定污泥投加化學藥劑，以防止發酵和氣味。大計量投加可使病原體衰減。這種工藝一般投資便宜并且容易操作。但是，泥量不會減少，并且運行費用較高。

這兩種工藝不相互排斥，填埋土地的性質決定著工藝的選用：如果土壤是酸性的，則可以選擇加石灰，但如果土壤是堿性的，則SAPHYRTM工藝可能更適合，因為它操作簡單，運行費用省。

污泥的物理穩定——加熱干燥。加熱干燥主要是通過熱驅動力除去剩余的自由水和鍵連接水。根據加熱的媒介的不同，加熱干燥可分為兩可分為兩種：一種是氣態在高溫和湍流狀態下流過干燥器（直接加熱），一種是用加熱液體（通常是蒸汽或加壓的水）傳遞熱量給污泥，通過干燥器的加熱壁（間接干燥）。加熱干燥的目的是使到達下游的污泥具有焚燒的熱持續性（一般30～35%）或者是容易處理和儲存的干燥污泥（60%）。如果要達到長時間的穩定（幾個月），干固體含量應達到90%或更多（最終干燥），而且顆粒的狀態也是容易操作使用的（包括農田應用）。另一個最終干燥的優點是它可以方便的面對各種最終的處理方法，如農田應用、焚燒后用于水泥生產、或城市垃圾焚燒。它的缺點：第一是運行費用高，尤其是能源消耗，一般在熱干燥中，每蒸發一噸水需要3400MJ的熱量。但在脫水步驟中，除去一噸水只要6MJ（電能）；第二需要較多工作人員來清除死角中的粉末以防止火災。

2.2 可持續性熱氧化戰略

焚燒。流化床焚燒爐（FBF）就工藝性能來講，被證明是焚燒污泥最好的方法（湍流方式，燃燒后高達850度的溫度）。而且它運行可靠（在爐內沒有轉動部分）。在40年的時間里，威望迪公司已經在全世界范圍內建造了幾十座流化床焚燒爐（如歐盟、俄羅斯、土耳其）。

通常，在穩定狀態不需要添加額外的燃料，熱平衡的持續性是可以達到的。如果污泥的熱值LCV太低（如低揮發性固體和/或固體含量），尾氣/氣熱交換器應該足夠大以增加風室的溫度。如果達不到（如延時曝氣的污泥含20%DS），則需要在前面加熱干燥。

關于干灰的處置，對于沒有工業污染的純市政污泥，重金屬不是問題。因為灰是以氧化物形式存在，他們滲透性不強，所以可以回用作水泥，用于工業和道路建設。

最后的副產物是酸步驟的清除。由于重金屬的污染，他們只能填埋在特殊的地方，但數量很小。

與城市固體廢物共同焚燒。為了減少投資，城市垃圾和市政污泥通常用一個焚燒爐。通常，一個人口當量每天產生150～250克的脫水后粘性污泥和1～3公斤的垃圾。根據焚燒爐的設計，可以通過10～25%（泥／垃圾）的粘性污泥來控制爐子的溫度。為了達到最優化的燃燒，并且不會由于未燃燒的有機污泥污染熟料， 可以用處理能力為1m3/h的 PyromixTM 設備，通過壓縮空氣把污泥轉成滴狀污泥。實際上，這種運行方式只有在污水廠離城市垃圾焚燒爐較近時有利，否則處理運輸的費用將很高。此時污泥只在系統需要時作為控制流使用。

濕式空氣氧化法。威望迪水務系統研發的ATHOSTM設備在“中性”溫度（240度）和壓力（45巴）條件下被證明是高效的。80%的總COD被氧化，剩下20%是可溶的和高度可生物降解的。不需要后續脫水步驟，廢氣沒有毒性，固體礦物副產品包含重金屬是以一種不可滲透形式存在的。它們可以用于道路建設。而且液態部分，含有可生物降解的COD，可以很方便的用作污水廠的反硝化的碳源。

污泥中的有機氮先降解成可溶性的氨。這些氨，部分被吹脫后通過催化反應轉換成氮氣進入大氣。

結論

激烈的競爭、嚴格的規范和環境保護的需要要求不斷開發新的工藝或用更為有效的工藝。對一個具體的項目，通過對工藝的合理選用可以滿足用戶的要求，需要考慮的是該工藝要能保護環境，造福于人，要能優化物質和能源的回收利用，以達到可持續性的發展的目的。

第9篇：生物質干燥方法范文

[關鍵詞] 茉莉酸甲酯；紅景天苷；多糖；酶活性

高山紅景天Rhodiola sachalinensis A. Bor又名紅景天，庫頁紅景天，景天科紅景天屬多年生草本植物，是長白山珍惜藥用植物之一，以根及根莖入藥[1]，具有抗缺氧、抗輻射，提高免疫、抗病毒[2]等藥理作用，其主要的活性物質是紅景天苷、多糖類、黃酮類、酚類、揮發油[3]等。近年來，隨著對紅景天藥理功效研究的不斷深入，其功能也廣泛地被人們所了解，導致市場需求量逐年增加。目前，高山紅景天的野生資源已瀕臨枯竭，且在人工栽培方面由于其適合在高寒干燥的環境中生長、不耐高溫、極易發生病害，難以滿足市場的需求量[4]。因此利用植物細胞培養工程手段來獲得植物代謝產物的研究已越來越受關注，生物反應器的應用是大量獲得代謝產物的重要途徑。然而在生物反應器培養過程中，往往利用誘導子來刺激植物代謝產物的合成。茉莉酸甲酯在植物代謝過程中起誘導信號傳導作用[5]，有效刺激植物代謝產物的生物合成，可引起植物代謝產物的迅速積累[6]。在許多研究中茉莉酸甲酯作為一種誘導子可顯著的提高代謝產物產量，楊英等[7]發現，茉莉酸甲酯對脹果甘草細胞的生長有抑制作用，但是能夠促進甘草總黃酮產量的增加；王學勇等[8]認為MeJA能顯著促進丹參毛狀根中丹參酮類成分的積累并向培養基中釋放。對于高山紅景天，在懸浮培養中利用茉莉酸甲酯作為誘導子獲得大量的代謝產物還尚未見相關報道，因此本試驗用反應器內培養20 d的愈傷組織為材料，探明了加入茉莉酸甲酯處理時間及濃度對高山紅景天愈傷組織中紅景天苷和多糖含量積累的影響以及對SOD和POD活性的測定，旨在為提高紅景天代謝產物提供一種新途徑，為紅景天藥物的開發提供技術參考。

1 材料

參照邵春繪等[9]方法獲得愈傷組織并增殖，將增殖的愈傷組織（鮮重約20 g）接種于含2 L培養基的3 L氣球型氣升式生物反應器中，培養基為MS+BA 3.0 mg?L-1+NAA 0.3 mg?L-1+ 蔗糖30 g?L-1，pH 調節為5.8，在溫度為（25±2） ℃，光照強度為1 600 lx，每天光照16 h條件下培養20 d，將獲得的愈傷組織作為本試驗的試驗材料。

3 L氣球型氣升式生物反應器，JA21002電子天平（上海精天電子儀器有限公司），PHS-3C型pH計（上海精密科學儀器有限公司雷磁儀器廠），YHW1103遠紅外快速干燥箱（天津市華北實驗儀器有限公司），LG16-B離心機（北京雷波爾離心機有限公司）， 0.22 μm過濾器（直徑13 mm，北京英偉達科技有限公司），UV1102型分光光度計（上海天美科學儀器有限公司），高效液相色譜（SP-15C Shimadzu Co. Japan），色譜柱Thermo Scientific（4.6 mm×250 mm，5 μm， USA），紫外檢測器 （SPD-15C， Shimadzu Co. Japan），超聲波提取器（TH-100QX，濟寧市超聲波儀器有限公司）。葡萄糖購于天津市科密歐化學試劑有限公司（批號20120206），紅景天苷標準品購于成都曼斯特生物科技有限公司（批號MUST-12102401）。

2 方法

2.1 茉莉酸甲酯處理天數對高山紅景天愈傷組織生物量和有效物質積累的影響

反應器培養20 d時取出愈傷組織，同時收集培養基。將收集的培養基50 mL倒入200 mL的柱狀培養瓶中，并加入過濾滅菌（0.22 μm過濾器過濾）的MeJA（125 μmol?L-1），每個瓶中接入15 g新鮮的愈傷組織，在轉速為100 r?min-1振蕩器上進行培養，培養條件為溫度（25±2）℃，光照強度為1 600 lx，每天光照16 h。在培養后的第0，2，4，6，8，10，12 d取出愈傷組織，測定生物量、紅景天苷和多糖含量并測定SOD，POD活性。

2.2 茉莉酸甲酯處理濃度對高山紅景天愈傷組織生長和有效物質積累的影響

為了篩選適宜的MeJA濃度，在反應器培養第20 d時取出愈傷組織，同時收集培養基。將收集的培養基50 mL倒入200 mL的柱狀培養瓶中，每個瓶中接入15 g新鮮的愈傷組織，在培養瓶中分別加入MeJA 75，125，175，225，275，325 μmol?L-1，以未加MeJA為對照（0 μmol?L-1），培養4 d后測定生物量、紅景天苷和多糖含量并測定SOD，POD活性，培養條件同2.1。

2.3 高山紅景天不同材料中活性物質含量的比較

試驗對高山紅景天愈傷組織與三年生四年生植株莖葉及根的紅景天苷和多糖含量進行了比較。其中測試愈傷組織的獲得方法為：將新鮮的愈傷組織（鮮重約20 g）接種于3 L氣球型氣升式生物反應器中（含2 L液體培養基 MS+BA 3.0 mg?L-1+NAA 0.3 mg?L-1+蔗糖 30 g?L-1，pH 5.8），培養第20 d時加入225 μmol?L-1的MeJA繼續培養4 d后收獲。

2.4 測定

2.4.1 生物量的測定 將收獲的愈傷組織過篩，使之與培養基分離，然后用自來水沖洗2～3次后，用濾紙吸干愈傷組織表現上的水分，稱鮮物重。最后放入40 ℃的干燥箱中烘干，48 h后稱干物重。

2.4.2 紅景天苷含量的測定 參照許劍鋒[10]的方法提取紅景天苷并測定含量。精確稱取紅景天苷標準品10 mg溶解定容至10 mL量瓶中，搖勻，配制成1 g?L-1的對照品溶液，精密吸取上述溶液0.5，0.75，1.0，1.25，1.5，1.75，2.0 mL置于10 mL量瓶中并用甲醇定容至10 mL，分別稀釋成0.05，0.075，0.10，0.125，0.15，0.175，0.2 g?L-1的對照品溶液進行高效液相色譜檢測，繪制標準曲線。

精確稱取紅景天愈傷組織干燥粉末0.5 g至50 mL三角瓶中，加入10 mL甲醇，溶解搖勻并在超聲波125 W條件下，超聲提取30 min后，將其放入75 ℃恒溫水浴鍋中加熱5 h，冷卻后補足甲醇至原質量，取上清液經過0.22 μm的過濾器進行過濾，避光低溫保存，待高效液相色譜檢測備用。

檢測波長為275 nm；流動相甲醇-水（85∶15）；流速1 mL?min-1；進樣量10 μL；檢測溫度30 ℃；保留時間11.8 min。

2.4.3 多糖含量測定的方法 參照胡彥武[11]方法提取多糖并測定含量。精密稱取干燥至恒重的葡萄糖25 mg，加蒸餾水溶解定容至25 mL量瓶中，精密吸取0.1，0.25，0.5，0.75，1.0，1.25，1.5 mL置于干燥的量瓶中，加蒸餾水定容至10 mL。分別吸取1 mL上述對照品溶液及1 mL蒸餾水于試管中，加入5%苯酚溶液1.5 mL，搖勻后加入6 mL濃硫酸，靜置20 min，以蒸餾水作為空白對照。在490 nm處測定吸光值，繪制標準曲線。

精確稱取愈傷組織干燥粉末10 g，用90%的乙醇溶液浸泡2次，每次6 h，放于通風櫥中將濾渣揮干后，加入100 mL蒸餾水，分3次于45 ℃條件下超聲提取30 min，將濾液合并濃縮至10 mL。用Sevage試劑除蛋白，4 000 r?min-1離心15 min后，取上清溶液加入95%乙醇溶液，靜置12 h抽濾，依次用無水乙醇、丙酮和乙醚洗滌濾渣，反復沖洗3次后，待濾液揮發散盡，在溫度為40 ℃條件下烘干，即為紅景天多糖。稱取10 mg，溶解定容至100 mL量瓶中，即為0.1 g?L-1高山紅景天多糖溶液，并計算出換算因素f。f=W/DC，式中：W為總多糖質量（g）；C為多糖溶液中葡萄糖的濃度（g?L-1）；D為多糖的稀釋因素。

精確稱取各處理的愈傷組織干燥粉末0.2 g，用90%乙醇浸泡洗滌2次，每次6 h，于通風櫥中將濾渣揮干，加蒸餾水20 mL，在45 ℃條件下超聲處理30 min，過濾，收集濾液，重復3次后合并濾液，定容至100 mL量瓶中，即得供試樣品溶液。以苯酚-濃硫酸法在490 nm處測定葡萄糖的吸光值，計算愈傷組織中多糖的含量。多糖含量（mg?g-1）=（CDf）/ W，式中：C為樣品溶液中葡萄糖的濃度（g?L-1）；D為樣品溶液的稀釋因素； f為換算因素；W為樣品的質量（g）。

2.4.4 酶活性的測定 參照李合生的[12]方法測定超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）活性。

稱取新鮮愈傷組織1.0 g于預冷的研缽中，加2 mL預冷的提取介質在冰浴中研磨勻漿，倒入10 mL量瓶中，用提取介質沖洗研缽2～3次，合并倒入量瓶中，定容至10 mL。并在4 000 r?min-1下離心15 min，取上清液即為SOD粗酶液。在干燥試管中加入0.1 mL粗酶液，0.5 mL蒸餾水，1.5 mL 50 mmol?L-1磷酸緩沖液，0.3 mL 130 mmol?L-1甲硫氨酸溶液，0.3 mL 750 μmol?L-1四唑氮藍溶液，0.3 μmol?L-1乙二胺四乙酸二鈉溶液，0.3 mL 20 μmol?L-1核黃素溶液作為測定管；以未加0.1 mL粗酶液（蒸餾水代替粗酶液）作為光對照管和暗對照管。光對照管在2 500～3 000 lx光照條件下顯色（要求各管光照一致，室溫）18 min后，終止顯色反應。以暗對照管作空白（調零），在560 nm處測定吸光值，計算出SOD活性。

SOD活性（U?g-1 FW?h-1）=（A0-As）×Vt×60A0×0.5×FW×Vs×t，式中：A0為光對照管吸光度；As為樣品測定管吸光度；Vt為樣品提取液總體積（mL）；Vs為測定時取酶液量（mL）；t為顯色反應時間（min）；FW為樣品鮮重（g）。

稱取新鮮的愈傷組織1.0 g，加入2 mL 20 mmol?L-1 KH2SO4于冰浴下研磨，研磨成勻漿后，加入7.0 mL的KH2SO4混合，混合液在4 000 r?min-1離心15 min，取上清液定容至10 mL量瓶中即為POD粗酶液。先配制反應混合液，即在50 mL 100 μmol?L-1磷酸緩沖液（pH 6.0）中加入28 μL愈創木酚，加熱攪拌，直至溶解，待溶液冷卻后，加入19 μL的30% H2O2混合均勻，低溫保存備用。取反應混合液3 mL，酶提取液1 mL，在470 nm處讀取0～3 min的A470（每隔1 min讀數一次）。

POD活性（U?g-1 FW?min-1）=X×VtFW×Vs×0.01×t，式中：Vt為酶液總體積（mL）；FW為樣品鮮重（g）；Vs為測定時取酶液的量（mL）；t為酶反應的時間（min）；X為反應時間內吸光度的變化。

2.4.5 數據整理及軟件分析 利用SPSS 11.5程序中的方差分析對試驗數據進行分析，采用鄧肯氏新復極差法進行比較，顯著水平為0.05，每個處理10次重復。

3 結果與分析

3.1 茉莉酸甲酯處理天數對高山紅景天愈傷組織生長和有效物質積累的影響

愈傷組織在反應器內培養20 d后，加入125 μM的MeJA，分別處理0，2，4，6，8，10，12 d后發現，加入MeJA 0～6 d時，愈傷組織的鮮物重仍繼續增加，而干物重基本穩定。在培養的第4 d，愈傷組織中紅景天苷和多糖含量均達最大值，分別為2.87，341.7 mg?g-1（表1）。在與脅迫相關酶的活性測定中發現，當加入MeJA后POD和SOD活性開始升高，在第4天時達到最高，之后開始急劇下降（圖1）。同時隨著培養時間繼續增加，鮮物重、干物重及活性物質的含量和產量也開始大幅度下降。因此在愈傷組織培養第20天加入MeJA處理4 d為最佳處理天數。

3.2 茉莉酸甲酯濃度對高山紅景天愈傷組織生長和有效物質積累的影響

在培養20 d后添加不同濃度的MeJA發現，隨著MeJA濃度升高，愈傷組織鮮物重和干物重不斷下降。相反在0～225 μmol?L-1時，紅景天苷的含量和生產量在逐漸增加，當MeJA的濃度為225 μmol?L-1時，達到最大值，分別為3.69，37.7 mg?L-1，濃度繼續增加則開始下降；而多糖的最高含量和生產量是出現在MeJA濃度為275 μmol?L-1時，分別為487.3 mg?g-1和4.87 g?L-1（表2）之后顯著下降。這一結果，說明MeJA能夠刺激有效物質的積累，同時可以激發合成代謝產物基因的表達，體外添加不同濃度的MeJA能夠誘導不同代謝產物的合成。從圖2中還發現，SOD和POD的活性在MeJA濃度為0～175 μmol?L-1時，開始大幅度上升，當MeJA濃度為225 μmol?L-1時，達到最高，之后開始急速下降。因此，本試驗選擇MeJA濃度為225 μmol?L-1作為生產有效物質的最佳濃度。

3.3 高山紅景天不同材料中活性物質含量的比較

高山紅景天不同器官中紅景天苷和多糖含量比較的結果中，發現在反應器培養第20天時加入225 μmol?L-1MeJA處理4 d的高山紅景天愈傷組織中紅景天苷的含量（3.69 mg?g-1）與根（3.39 mg?g-1）相似，顯著高于莖葉（1.58 mg?g-1）；多糖的含量（382.4 mg?g-1）顯著高于莖葉（48 mg?g-1）及根（106.1 mg?g-1）（圖3）。

4 討論

茉莉酸類化合物在植物發育過程和抵御不良環境中，起著重要的內源激素作用[13]，可以以信號分子的形式參與到植物次生代謝，激活相應的防御基因，調控相關關鍵酶基因的表達，影響酶活性，進而調控次生代謝物的生產[14]。大量研究結果表明，不同時期的細胞對誘導子的反應靈敏度不同，只有當細胞達到一定的生長時期才可以有效的接受誘導信號，此時誘導子表現出最強的誘導活性。Zabala等[15]認為在黃花夾竹桃細胞培養初期加入MeJA 100 mg?L-1，21 d后，甲黃次苷的生產量達最大值8.93 mg?L-1；對于高山紅景天，王逸文等[16]認為高山紅景天愈傷組織在固體培養基中培養第10天時分別加入不同濃度的茉莉酸甲酯，當茉莉酸甲酯濃度在100～200 μmol?L-1時有利于紅景天苷的積累。然而我們在預備實驗中發現在懸浮培養初期加入不同濃度的茉莉酸甲酯都會抑制生物量的生長，不利于有效物質產量的增加，因此本試驗認為愈傷組織生長到第20天時，加入225 μmol?L-1 MeJA培養4 d后，有利于高山紅景天愈傷組織生物量的生長和紅景天苷及多糖的積累。由此可見，在不同的培養方式下所加入的茉莉酸甲酯濃度及時間對高山紅景天愈傷組織中有效物質的積累有顯著差異。

用茉莉酸類化合物處理植物可誘導蛋白酶抑制劑（PI）和多酚氧化酶（PPO），并且能夠增加超氧化物歧化酶、過氧化物酶、殼聚糖酶和脂氧合酶等防御蛋白的活性，導致次生代謝產物的積累[17]。添加一定濃度的MeJA（10～200 μmol?L-1）會促進脹果甘草懸浮培養細胞中的總黃酮產量增加，還可提高苯丙氨酸裂解酶、過氧化氫酶、過氧化物酶活性及丙二醛含量升高[18]。在本實驗中發現，隨著MeJA濃度增加，SOD和POD的活性增高，且達到一定值后又開始迅速下降，這與李靜等[19]試驗結果相一致。

[參考文獻]

[1] 段志強， 高雪濤. 紅景天研究進展[J]. 黑龍江醫藥， 2003， 16（2）： 144.

[2] 張勇， 劉小玲， 劉小雷. 紅景天多糖體外抗CVB3病毒活性 [J]. 中國醫院藥學雜志， 2009（20） ： 1749.

[3] 盛長忠， 元英進， 姜燕. 庫頁紅景天的研究進展 [J]. 中草藥， 2004， 35（6） ： 699.

[4] 馬蘭清. 高山紅景天紅景天苷生物合成相關基因的克隆及功能分析[D]. 長春 ： 吉林大學， 2005.

[5] Gundlach H， Muller M J， Kutchan T M， et al. Jasmonic acid is a signal transducer in elicitor-induced plant cell cultures [J]. Proc Nail Acad Sci USA， 1992， 89 ： 2389.

[6] Mueller M J， Brodschelm W， Spannagl E， et al. Signaling in the elicitation process is mediated through the octadecanoid pathway leading to jasmonic acid [J]. Proc Nail Acad Sci USA， 1993， 90： 7490.

[7] 楊英，鄭輝，何峰， 等. 不同濃度茉莉酸甲酯對懸浮培養的脹果甘草細胞合成甘草總黃酮的影響 [J]. 云南植物研究， 2008， 30（5） ： 586.

[8] 王學勇， 崔光紅， 黃璐琦， 等. 茉莉酸甲酯對丹參毛狀根中丹參酮類成分積累和釋放的影響 [J]. 中國中藥雜志， 2007， 32（4）：300.

[9] 邵春繪， 廉美蘭， 李鐵軍， 等. 幾種因素對高山紅景天愈傷組織誘導和增值的影響 [J]. 延邊大學農學學報， 2013， 35 （4） ： 289.

[10] Xu， J F， Ying P Q， Han A M， et al. Enhanced salidroside production in liquid-cultivated compact callus aggregates of Rhodiolasachalinensis： Manipulation of plant growth regulators and sucrose [J]. Plant Cell Tiss Org， 1998， 55（1） ： 53.

[11] 胡彥武， 趙國志， 曲迪. 東北刺人參莖中多糖的提取及含量測定 [J]. 北方園藝， 2011， （12） ： 161.

[12] 李合生. 植物生理生化實驗原理與技術[M]. 北京 ： 高等教育出版社， 2000.

[13] Maleck K， Dietrich R A. Defense on multiple fronts： how do plants cope with diverse enemies [J]. Trends Plant Sci， 1999， 4（6） ： 215.

[14] Kunkel B N， Brooks D M. Cross talk between signaling pathways in pathogen defense [J]. Curr Opin Plant Biol， 2002， 5（4） ： 325.

[15] Zabala M A， Angarita M， Restrepo J M， et al. Elicitation with methyl-jasmonate stimulates peruvoside production in cell suspension cultures of Thevetiaperuviana[J]. In Vitro Cell Dev Biol-Plant， 2010， 46（3） ： 233.

[16] 王逸文， 胡高升， 賈景明. 二-氨基磷酸茚和茉莉酸甲酯對高山紅景天愈傷組織生長和紅景天苷積累的影響 [J]. 沈陽藥科大學學報， 2012， 29 （9） ： 718.

[17] 徐偉， 嚴善春. 茉莉酸在植物誘導防御中的作用 [J]. 生態學報， 2005， 25（8） ： 2074.

[18] 楊英， 鄭輝， 何峰， 等. 不同濃度茉莉酸甲酯對懸浮培養的脹果甘草細胞合成甘草總黃酮的影響 [J]. 云南植物研究， 2008， 30（5）： 586.

[19] 李靜. 茉莉酸甲酯對丹參酶活及酚酸化合物的含量和抗氧化活性影響 [D]. 雅安：四川農業大學， 2013.

Effect of methyl jasmonate on salidroside and polysaccharide

accumulation in Rhodiola sachalinensis callus

LI Yang， LIAN Mei-lan， SHAO Chun-hui， JIN Chan， PIAO Xuan-chun*

（Key laboratory of Natural Resources of Changbai Mountain and Functional Molecules，

Ministry of Education， Yanbian University， Yanji 133002， China）

[Abstract] Objective： To provide a new material for producing the Rhodiolasachalinensis products， the effect of methyl jasmonate （MeJA） on callus biomass and effective compound accumulation of Rhodiolasachalinensis was studied. Method： The callusescultured in 3 L-air lift balloon type bioreactor were treated with MeJA after 20 d of bioreactor culture and the effect of MeJA concentration and treatment days on callus biomass， salidroside or polysaccharide accumulation and superoxide dismutase （SOD） and peroxidase （POD） activities were investigated. Result： The callus biomass was not significantly different after MeJA treatment （125） for 0-6 d but obviously decreased after 6 d treatment. The maximum salidroside or polysaccharide contents and SOD or POD activities were found after 4 d treatment of MeJA. MeJA concentration significantly affected callus biomass and effective compound accumulation， biomass decreased at MeJA concentrations higher than 125 μmol?L-1. However， the effective compound contents were determined at higher MeJAconcentration，and the highest salidroside and polysaccharide accumulation was found at 225 and 275 μmol?L-1 MeJA， respectively and the maximum SOD and POD activities was found at 225 μmol?L-1 MeJA. The effective compound contents in callus were compared with field-grown plants. Salidroside contents in calluses were 1.1-fold and 2.4-fold more than in plant roots and stem or leave， respectively. Polysaccharide content in calluses were 3.6-fold and 8.0-fold more than in plant roots and stem or leave， respectively. Conclusion： Salidorside and polysaccharide in Rhodiolasachalinensiscalluses improved by MeJA treatment， 225 μmol?L-1 MeJA and 4 d treatment were optimal. The effective compound contents in callus were obviously higher than in field-grown plants. Therefore， bioreactor culture is efficient for obtaining mass effective compounds of Rhodiolasachalinensis by culturing calluses. This method could provide an alternative material source for production of Rhodiolasachalinensis products.