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枸杞是茄科属的多分支灌木植物,其花紫、果红、枝繁叶茂。其果实枸杞子是我国传统的名贵滋补中药材,具有滋肾补髓与养肝明目等作用,早在两千多年前就被记载于《神农本草经》,并被列为上品。近年来又发现枸杞子具有调节机体免疫力,抑制肿瘤生长和细胞突变,延缓衰老及抗脂肪肝等方面的药理作用。枸杞多糖作为枸杞子的主要药理成分之一,经研究表明,枸杞多糖具有增强免疫力、抗癌、抗衰老、保护视神经、防止细胞凋亡等作用。然而,对于枸杞多糖的提取分离,大部分企业的主流生产工艺仍然沿用传统的热水蒸煮法,该方法存在着提取时间长、能耗高、提取效率低等弊端。亚临界水是指将水加热至沸点100℃以上,临界温度374℃以下,并控制系统压力使水体依然保持为液体状态,又称为高压热水或热液态水。通常条件下,水是极性化合物。在505kPa压力下,随温度升高(50~300℃),其介电常数由70减小至1,也就是说其性质由强极性渐变为非极性,可将被提取物按极性由高到低萃取出来。由于是不使用酸、碱和催化剂的水在高温高压下的处理技术,因此亚临界水的提取方法被称之为“绿色的处理法”。亚临界水萃取技术自问世以来,就以其提取时间短、效率高、连续提取、廉价易得与环境友好等优点而成为分离萃取领域研究的热点,但亚临界水萃取技术所需温度较高,可能会使热敏性物质的性质或大分子物质的结构发生不可逆的变化,而限制了它的广泛应用。为克服这些弊端,本课题以枸杞多糖为研究对象,以枸杞多糖的提取得率为考察指标。利用实验室自主研制的亚临界水萃取装置,进行亚临界水提取,以及在此基础上引入超声波,利用物理手段对亚临界水萃取过程进行强化提取。分别考察超声功率、提取温度、提取时间、提取压力以及液料比等因素对枸杞多糖的提取得率的影响;并利用曲面响应法结合Box-Behnken设计对此提取工艺进行优化;此外,本文还从提取工艺参数、枸杞粗多糖的化学组成成分、抗氧化活性与细胞免疫活性等方面分别对热水提取法(HWE)、超声提取法(UE)、亚临界水提取法(SWE)和超声强化亚临界水提取法(USWE)四种方法所提取枸杞粗多糖进行了比较研究;建立了超声强化亚临界水提取的动力学模型以及探讨了超声的强化机理。结果显示:提取温度、提取时间、提取压力与液料比对亚临界水提取法和超声强化亚临界水提取法提取枸杞多糖的提取得率都有影响,且在相同的条件下,超声强化亚临界水提取法的提取得率明显高于亚临界水提取法。对超声强化亚临界水提取工艺进行优化后的最佳工艺条件如下:提取温度100℃,提取时间53min,压力5MPa,超声功率160W,液料比26∶1mL/g。在此最佳条件下,枸杞多糖的提取得率可达到5.73%。四种提取方法:热水提取法(HWE)、超声提取法(UE)、亚临界水提取法(SWE)和超声强化亚临界水提取法(USWE),提取枸杞多糖的结果显示:在类似条件下:提取温度为100℃,提取时间为80min,提取压力5MPa,超声功率160W,液料比30∶1mL/g,USWE提取所得枸杞多糖的提取得率最大为5.57%,其次是SWE为4.99%,再次是UE和HWE分别为4.18%和3.82%;分别分析四种提取方法所得枸杞粗多糖的化学组成成分,表明四种枸杞粗多糖的多糖组分、蛋白组分与总酚组分都各不相同,没有一定的规律,但USWE所得枸杞粗多糖(LBP-US)含其他与糖类相连成分较多。经高效凝胶液相色谱分析四种粗多糖的分子量,结果表明UE所提取的枸杞粗多糖(LBP-U)只有一种组分,其余三种方法所得枸杞粗多糖均有两种组分,这可能与UE的超声功率(360W)有关,过高的超声功率可能使得多糖分子均一化;抗氧化实验表明,四种粗多糖都有一定的抗氧化能力,其中LBP-US的抗氧化能力最强,其大小依次为LBP-US> LBP-S>LBP-H> LBP-U;细胞免疫实验包括对巨噬细胞增殖能力、吞噬中性红、释放NO的影响,结果表明LBP-US、LBP-S、LBP-H、LBP-U均有一定的细胞免疫作用。超声强化亚临界水提取所得枸杞粗多糖对高血脂大鼠的降血脂作用的研究,从肝脏图片与肝指标初步分析,超声强化亚临界水提取的枸杞粗多糖具有一定降血脂与保肝作用,可作为进一步深入分析的基础。根据亚临界水高温高压封闭系统浸提的特点,运用Fick第二定律,在亚临界水提取的动力学模型的基础上,考虑超声波在亚临界水中产生的机械振动效应,建立超声强化亚临界水提取的动力学模型。探究超声强化的主要机制―超声波的空化效应,建立超声波在亚临界水中产生空化泡的运动学方程,并分别分析了亚临界水的温度与压力对空化泡的运动学过程的影响,最后运用碘量法对空化额进行测定,结果表明超声在亚临界水中产生的空化产额随温度的升高而增加,随压力的增大而减小,这一结果可以看出超声波的空化效应可对亚临界水的提取起到强化作用。