随着中药现代化的发展,提取作为样品前处理的重要步骤之一,已受到越来越广泛的重视。在中药有效成分的提取研究中,关注提取效率的同时,提取过程作为反映提取时效关系的重要依据也是研究的重点之一。本论文以黄芪中黄酮类化合物为研究对象,以高剪切分散乳化(High Shear Dispersing Emulsifier,HSDE)技术为手段,围绕黄芪中黄酮类化合物的提取方法、提取过程中的动力学和热力学规律展开了系统的研究,主要内容包括以下几个方面:1.初步比较了传统超声提取法和HSDE提取法的提取效率。以黄芪中的毛蕊异黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素、芒柄花苷的提取效率为评价指标,比较了超声提取法和HSDE提取法的提取效率。结果表明,以甲醇为提取溶剂时,HSDE提取法的提取效率优于超声提取法的提取效率。2.通过提取条件的筛选和优化,建立了基于HSDE技术的中药有效成分提取方法。以转速、提取时间、料液比为考察因素,系统的开展了单因素实验和L9(34)正交试验。以黄芪中的毛蕊异黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素、芒柄花苷的提取效率为评价指标,优选出基于HSDE技术的中药有效成分提取方法的最佳提取条件为:料液比1:20,转速16000 rpm,时间180 s。结果表明,该方法简单、高效、准确。3.基于HSDE技术的提取机理和扩散理论,对黄芪中毛蕊异黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素、芒柄花苷提取的动力学进行研究。考察了在提取过程中0 s、30 s、60 s、90 s、120 s、150 s、180 s的时间点的样品提取效率,分别得出四个化合物的提取过程时-效图。以时间为横坐标,时间与峰面积的比值为纵坐标,进行提取动力学模型的拟合。线性拟合方程分别为:毛蕊异黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷:y=0.00974x+0.00869,R2= 0.99736;毛蕊异黄酮:y=0.00153x+0.01654,R2= 0.9862;芒柄花素:y=0.00196x+0.02322,R2= 0.98492;芒柄花苷:y=0.00527x+0.046,R2= 0.99228。结果表明,黄芪中四种黄酮类化合物的HSDE提取过程符合准二级动力学方程特征,在实验的基础上推测HSDE的提取机理为气蚀效应、机械效应和剪切效应的协同作用。4.以Fick扩散第二定律为理论基础,提出了基于HSDE提取技术的扩散模型。以黄芪药材颗粒的粒径、均匀度、提取过程中的扩散系数等为参数,建立了黄芪中四种黄酮类化合物HSDE提取的热力学方程,推算出速率常数k,活化能Ea,焓变△H0、熵变△S、自由能变△G0等热力学函数值,并对其提取过程和分子热运动等情况进行推测。结果表明,不同温度下的提取过程相似,但在不同提取温度下提取率会随着温度的升高而增大。细胞壁破碎,温度升高,物质无规则热运动加剧,加速了传质过程中关键步骤的进行速度,同时对细胞外扩散也起到相当大的促进作用。鉴于HSDE相对于传统提取方法所具有的显著优势,本研究建立了基于HSDE技术的中药有效成分提取平台,并从动力学和热力学角度进行了系统的理论探索,为中药材提取和样品前处理提供了一种新方法和新思路。