絮凝技术在中药水提液除杂纯化中具有重要的应用价值，但由于中药液种类繁多、成分复杂，药液中杂质与絮凝剂的相互作用及絮凝机理尚不明确，导致杂质絮凝效果和絮凝效率难以大幅提高。本文针对中药水提液中的淀粉和鞣酸杂质进行絮凝实验和量子化学模拟研究，从分子层面揭示杂质絮凝发生的推动力、杂质和絮凝剂相互作用的活性点位以及不同官能团对絮凝相互作用的贡献，为提高中药水提液絮凝除杂效率和开发新型高效絮凝剂提供理论和实践指导。
　　在杂质絮凝实验方面，分别研究了三种不同电荷密度的聚丙烯酰胺絮凝淀粉以及三种壳聚糖及其衍生物絮凝鞣酸的效果，考察了絮凝剂类型、用量和电荷密度等因素对絮凝效果的影响并确定了最佳工艺条件。通过对絮凝剂、杂质及絮体性质表征，分析了两种杂质的絮凝机理。研究结果表明，合适的电荷密度有助于得到较好的絮凝效果，淀粉和鞣酸的分子结构在絮体中未发生改变，氢键、电中和与架桥作用是杂质絮凝的主要推动力，絮体中氢键作用越强，絮凝效果越好。
　　在杂质絮凝模拟方面，分别建立了淀粉与非离子型和阳离子型聚丙烯酰胺以及鞣酸与壳聚糖、质子化壳聚糖和羟丙基化壳聚糖五种絮凝模拟体系。利用分子动力学退火模拟、半经验方法和密度泛函理论对各絮凝体系进行了模拟计算。通过热力学参数和絮体复合物构型分析，发现范德华力(含诱导、色散等)和氢键作用是絮体形成的主要推动力。絮体复合物几何构型的Boltzmann分布表明，絮体以一种最稳定复合物结构为主多种复合物共存的形式存在。
　　通过对杂质和絮凝剂进行分子范德华表面定量分析，给出了各分子表面静电势大小和极值点分布情况。淀粉二聚体分子静电势极小值点主要集中于氧原子附近，静电势极大值点主要在羟基中氢原子附近，各羟基静电活性不同。非离子型聚丙烯酰胺五聚体的静电势极值点随其分子结构呈现周期性变化，酰胺基CONH2是静电活性点位，该基团中氧原子的亲核活性大于氮原子，靠近氧原子一侧的氢原子比另一侧的氢原子静电势更小。阳离子聚丙烯酰胺五聚体分子表面正静电势区域面积占总分子表面积的89.9%，静电势极大值较非离子型聚丙烯酰胺明显提高。鞣酸单体分子中三个羟基的氢原子静电活性不同，静电势最大值在C5-OH的H15附近，最小值出现在羰基中的氧原子附近。壳聚糖二聚体分子上羟基静电活性比氨基大。质子化壳聚糖二聚体中，静电势正值区域面积约占分子范德华表面的99.5%。羟丙基壳聚糖二聚体静电势极值分布与壳聚糖二聚体静电势分布相似，但增加了活性羟基基团。
　　对五个絮凝体系中絮体复合物构型以及最稳定絮体复合物的约化密度梯度函数(RDG)和独立密度梯度模型(IGM)分析结果表明，杂质和絮凝剂分子上多个静电势极值点参与了絮体复合物的形成，淀粉与聚丙烯酰胺类絮凝剂相互作用以氢键、范德华和位阻作用为主，鞣酸与壳聚糖类絮凝剂作用以氢键、T型π-π、范德华和位阻为主。絮体复合物内杂质与絮凝剂分子间相互作用贡献较大的原子和原子对均不同程度参与了分子间氢键和范德华作用，其中氢键数量越多、强度越大，越有利于形成最稳定的絮体复合物。
　　对上述五种絮凝体系中最稳态絮体复合物进行了对称适配微扰理论(SAPT)能量分解，杂质与絮凝剂之间的相互作用可解构为静电作用、交换互斥作用、诱导作用和色散作用，其中，静电作用是最主要的相互作用，在总吸引能中占比依次为53.21、49.58、52.77、54.48和57.50%。诱导和色散作用也是不可忽略的重要组成部分。