3种大黄饮片的水分吸附及热力学特性分析

王子千; 罗晓健; 钟荣生; 宋小玲; 谌瑞林; 饶小勇; 何雁

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20201748

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

3种大黄饮片的水分吸附及热力学特性分析

药学基础 | 更新时间：2020-12-10

- 3种大黄饮片的水分吸附及热力学特性分析
- Analysis of Water Adsorption and Thermodynamic Properties of Three Rhei Radix et Rhizoma Decoction Pieces
- 中国实验方剂学杂志 2020年26卷第21期页码：181-187
- 作者机构：
  
  1.江西中医药大学，南昌 330004
  2.南昌大学第一附属医院，南昌 330006
- 作者简介：
  
  王子千，硕士，从事药物制剂研究，E-mail：1176878323@qq.com
  * 饶小勇，副教授，硕士生导师，从事中药固体制剂研究，Tel：0791-87119662，E-mail：rxy1014@163.com； *
  何雁，教授，硕士生导师，从事数学建模在药物制剂中应用研究，Tel：0791-7119619，E-mail：274667818@qq.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(81960715);江西省卫生计生委中医药科研项目(2017A309)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20201748
  中图分类号： R22;R943.1;R28;O414
- 收稿日期：2020-03-04，
  
  网络出版日期：2020-06-03，
  
  纸质出版日期：2020-11-05
- 稿件说明：
移动端阅览
王子千,罗晓健,钟荣生等.3种大黄饮片的水分吸附及热力学特性分析[J].中国实验方剂学杂志,2020,26(21):181-187.

WANG Zi-qian,LUO Xiao-jian,ZHONG Rong-sheng,et al.Analysis of Water Adsorption and Thermodynamic Properties of Three Rhei Radix et Rhizoma Decoction Pieces[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2020,26(21):181-187.
王子千,罗晓健,钟荣生等.3种大黄饮片的水分吸附及热力学特性分析[J].中国实验方剂学杂志,2020,26(21):181-187. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20201748.

WANG Zi-qian,LUO Xiao-jian,ZHONG Rong-sheng,et al.Analysis of Water Adsorption and Thermodynamic Properties of Three Rhei Radix et Rhizoma Decoction Pieces[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2020,26(21):181-187. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20201748.

摘要

目的

考察生大黄、酒大黄及大黄炭的水分吸附和热力学特性，为其干燥和储存提供指导。

方法

通过静态称重法测定生大黄、酒大黄及大黄炭在25，35，45 ℃下的吸附等温线，采用7种常用的水分吸附模型拟合试验数据，确定最佳模型，研究3种饮片的吸附热力学参数。

结果

生大黄、酒大黄与大黄炭的吸附最佳模型均为GAB模型，在25，35，45 ℃条件下大黄炭的绝对安全含水量分别为7.43%，6.79%，6.20%；酒大黄分别为8.68%，8.17%，7.03%；生大黄分别为9.88%，9.36%，7.77%；相对安全含水量大黄炭分别为9.46%，8.63%，8.21%；酒大黄分别为11.49%，11.03%，9.74%；生大黄分别为13.49%，12.66%，11.14%。3种饮片净等量吸附热（

）和微分熵（

）都随着平衡含水量的升高而降低，

和

符合熵-焓互补理论，生大黄、酒大黄、大黄炭的等速温度分别为386.66，391.15，394.34 K（单位换算为1 K=-272.15 ℃），吉布斯自由能分别为0.372 2，0.406 0，0.372 2 kJ·mol

-1

，吸附过程都是由焓驱动的非自发过程。

结论

3种饮片的平衡含水量，单分子层含水量，

和

的大小排序均为生大黄

酒大黄

大黄炭，饮片吸湿能力排序为生大黄

酒大黄

大黄炭，炒炙方法明显影响3种大黄饮片的吸湿性与热力学性质，造成这种差异的原因可能是炒炙的温度较高致使生大黄中的吸湿性强的基团减少，疏水性强的物质增加，以及饮片质构的变化。通过对3种大黄饮片水分吸附特性的研究，可为其储存条件和干燥工艺等方面的选择提供参考。

Abstract

Objective

To investigate the moisture adsorption and thermodynamic characteristics of raw products， wine-processed products and fried charcoal products of Rhei Radix et Rhizoma， in order to guide their drying and storage.

Method

Static isotherm weighing method was used to determine the adsorption isotherm curves of three Rhei Radix et Rhizoma decoction pieces at 25， 35， 45 ℃， and the test data were fitted with 7 commonly used water adsorption models to determine the best model for studying the adsorption thermodynamic parameters of these decoction pieces.

Result

The best adsorption models of these three decoction pieces were all GAB model. At 25， 35， 45 ℃， the absolute safe moisture content of fried charcoal products was 7.43%， 6.79% and 6.20%， of wine-processed products was 8.68%， 8.17% and 7.03%， of raw products was 9.88%， 9.36% and 7.77%， respectively. At 25， 35， 45 ℃， the relative safe moisture content of fried charcoal products was 9.46%， 8.63% and 8.21%， of wine-processed products was 11.49%， 11.03% and 9.74%， of raw products was 13.49%， 12.66% and 11.14%， respectively. The net equivalent heat of adsorption （

） and differential entropy （

） of these three kinds of decoction pieces all decreased with the increase of equilibrium moisture content，

and

were in accordance with the entropy-enthalpy complementary theory. The constant velocity temperatures of raw products， wine-processed products and fried charcoal products of Rhei Radix et Rhizoma were 386.66， 391.15， 394.34 K （unit conversion of 1 K=-272.15 ℃）， their Gibbs free energies were 0.372 2， 0.406 0， 0.372 2 kJ·mol

-1

， respectively. Their adsorption processes were an unspontaneous process driven by enthalpy.

Conclusion

The orders of equilibrium moisture content， monomolecular layer moisture content，

and

of three Rhei Radix et Rhizoma decoction pieces are all raw products

wine-processed products

fried charcoal products. The moisture absorption capacity of the decoction pieces is ranked as raw products

wine-processed products

fried charcoal products. The frying and roasting process significantly affects the hygroscopicity and thermodynamic properties of the three decoction pieces， the reason for this difference may be that the high temperature of the stir-frying results in the decrease of the hygroscopic groups and the increase of the hydrophobic materials in raw products， and the change in the texture of the decoction pieces. The research on the water adsorption characteristics of three Rhei Radix et Rhizoma decoction pieces can provide reference for selecting their storage conditions and drying process.

关键词

Keywords

references

程林，罗晓健，韩修林，等 . 中药饮片水分吸附与解吸附过程的热力学分析［J］. 中国中药杂志， 2016 ， 41 （ 18 ）： 3490 - 3495 .

郑龙金，何雁，张俊鸿，等 . 黄芩饮片等温吸附与解吸曲线及热力学性质研究［J］. 中国中药杂志， 2016 ， 41 （ 5 ）： 830 - 837 .

黄慧敏，张爱玲，龚明，等 . 甘草饮片及细粉吸湿特性和热力学性质的研究［J］. 中药材， 2019 ， 42 （ 10 ）： 2358 - 2363 .

刘珈羽，方皓，栗圣榕，等 . 枸杞子贮藏中平衡含水率变化规律及等温吸附曲线研究［J］. 食品科技， 2018 ， 43 （ 1 ）： 43 - 49 .

孙庆运，王光辉，王德成 . 黄芪切片真空干燥特性与吸湿特性的研究［J］. 食品工业科技， 2017 ， 38 （ 22 ）： 76 - 81，89 .

国家药典委员会 . 中华人民共和国药典：四部［M］. 北京：中国医药科技出版社， 2015 ： 31 .

ROCKLAND L B ， STEWART G F . Water Activity：Influences on Food Quality ［M］. New York ： Academic Press ， 1981 ： 10 .

BRUNAUER S ， EMMETT P H ， TELLER E . Adsorption of gases in multimolecular layers ［J］. J Am Chem Soc ， 1938 ， 60 （ 2 ）： 309 - 320 .

HENDERSON S M . A basic concept of equilibrium moisture ［J］. Agric Eng ， 1952 ， 33 ： 29 - 32 .

SMITH S E . The sorption of water vapor by high polymers ［J］. J Am Chem Soc ， 1947 ， 69 （ 3 ）： 646 - 651 .

OSWIN C R . The kinetics of package life Ⅲ.The isotherm ［J］. J Soc Chem ， 2007 ， 65 （ 12 ）： 419 - 421 .

HALSEY G . Physical adsorption on non-uniform surfaces ［J］. J Chem Phys ， 1948 ， 16 （ 10 ）： 931 - 937 .

PELEG M . Assessment of a semi-empirical four parameter general model for sigmoid moisture sorption isotherms ［J］. J Food Process Eng ， 1993 ， 16 （ 1 ）： 21 - 37 .

SING K S W ， EVERETT D H ， HAUL R A W ， et al . Reporting physisorption data for gas/solid systems ［J］. Pure Appl Chem ， 1985 ， 57 （ 4 ）： 603 - 619 .

张志健，李新生 . 食品防腐保鲜技术［M］. 北京：科学技术文献出版社， 2006 ： 40 - 41 .

齐华春，刘一星，程万里 . 高温过热蒸汽处理木材的吸湿解吸特性［J］. 林业科学， 2010 ， 46 （ 11 ）： 110 - 114

谢明 . 不同炮制方法大黄中的蒽醌含量比较［J］. 海峡药学， 2014 ， 26 （ 4 ）： 80 - 82 .

李会芳，孙琴，王伽伯，等 . 大黄炮制后化学组分转移规律研究［J］. 山西中医学院学报， 2011 ， 12 （ 6 ）： 14 - 17 .

滕坤，徐建娜 . 几种炮制方法对大黄中多糖含量的影响［J］. 通化师范学院学报， 2011 ， 32 （ 2 ）： 29 - 30 .

蔡新杰，徐海星，林世和，等 . 大黄炒炭后新生物质的分离鉴定和生成变化规律［J］. 中国医院药学杂志， 2018 ， 38 （ 22 ）： 2336 - 2339 .

TJEERDSMA B F ， MILITZ H . Chemical changes in hydrothermal treated wood：FTIR analysis of combined hydrothermal and dry heat-treated wood ［J］. Holz Roh-Werkst ， 2005 ， 63 （ 2 ）： 102 - 111 .

龙全江，王晓莉，常成东 . 大蓟、大黄、石榴皮炭药炮制前后显微比较分析［J］. 云南中医药学报， 1998 ， 22 （ 1 ）： 26 - 28 .

高鑫，周凡，周永东 . 高温热处理木材吸湿特性［J］. 林业科学， 2019 ， 55 （ 7 ）： 119 - 127 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于热分析技术、指纹图谱及含量测定的不同产地酒黄芩质量评价

从1.0到4.0的中药炮制技术发展现状评析及展望

基于水分活度和水分子流动性理论的梅花饮片安全储藏含水量分析

基于电子眼技术和化学指纹图谱的陈皮与蒸陈皮质量差异分析

基于UHPLC-Q-Orbitrap HRMS比较古今不同加工方法对百合煎液化学成分的影响