本书较全面地阐述了中药制药工业对膜科技的重大需求，内容具有新颖性、系统性和实用性的特点，从理论创新、技术创新和应用创新三方面，针对适应性、应用范围、膜过程优化设计、膜污染防治等膜分离技术应用于中药制药行业的关键问题，系统介绍以本书著者及主要合作者为核心的科研团队所取得的最新进展。
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前言
第一章 绪论
第一节 中医药继承创新研究在国家科技战略中占有重要地位 1
第二节 膜技术在中药工业环境、资源领域的重大需求及关键问题与对策 2
一、中药工业面临的环境、资源问题及膜技术的应对作用 2
二、中药膜分离科技领域存在的关键问题与对策 8
第三节 基于膜过程的中药制药分离工程设计理念和方法 10
一、基于膜过程的中药制药分离工程设计理论框架和研究方法 11
二、主要研究内容与已取得成果效益分析 13
基础篇
第二章 膜技术与中药制药分离工程
第一节 膜分离机制及膜分类 21
一、两种主要的膜分离机制 21
二、膜分类与常见中药分离用膜 22
第二节 膜组件及其种类 23
一、板式膜组件 23
二、管式膜组件 23
三、中空纤维膜组件 24
四、卷式膜组件 24
五、新型膜组件 24
第三节 中药制药工程常用膜分离过程 26
一、微滤 26
二、超滤 27
三、反渗透 29
四、纳滤 29
第四节 影响膜过程的主要因素 30
一、膜的化学损伤 31
二、膜的物理损伤 31
二、浓差极化 31
四、膜污染 31
第三章 基于筛分效应的中药膜分离技术原理
第一节 膜筛分效应获取中药整体药效物质的科学假说 34
一、关于中药药效物质整体观的基本认识 35
二、膜的“集群筛选”作用 37
三、科学假说的提出 37
第二节 膜筛分效应对中药成分的影响及其定量构效关系研究 38
一、微滤对中药成分的影响 38
二、超滤对中药成分的影响 39
三、超滤膜对生物碱类等物质的透过QSAR研究 41
第三节 中药膜技术的有效性与安全性研究 49
一、中药膜分离过程影响有效性与安全性的化学因素研究 49
二、中药膜过程影响有效性与安全性的生物学因素研究 55
三、陶瓷膜微滤与醇沉精制中药的比较研究 57
四、膜分离技术与其他精制中药技术的比较 59
第四章 中药溶液环境及其与膜过程的相关性探索
第一节 关于系统模拟方法、化工过程控制的讨论 65
一、系统模拟方法及其在中药复杂体系研究中的作用 65
二、化工过程控制及其在中药复杂体系研究中的作用 65
第二节 建立中药溶液环境概念及其表征方法的研究 66
一、关于中药水提液溶液环境和共性髙分子物质的概念 66
二、建立中药溶液环境物理化学性质表征技术体系的研究 67
三、建立中药溶液环境中共性高分子物质表征技术体系的研究 71
第三节 中药溶液环境理化参数-共性髙分子组成相关性及空间多维初探 77
一、中药溶液环境理化参数-共性高分子组成的相关性研究 78
二、中药溶液环境的空间多维探索 81
第四节 黄连解毒汤模拟体系中药溶液环境与超滤膜过程相关性研究 87
一、黄连解毒汤复方体系中共性髙分子物质的含量测定 87
二、共性髙分子物质对溶液环境物理化学性质的影响 88
三、黄连解毒汤模拟体系的建立及其超滤过程研究 94
第五节 基于中药溶液环境表征技术的膜过程优化研究 98
一、与膜过程相关的参数结构及计算方法、运行软件 98
二、膜过程优化的数据挖掘研究模式及其预报价值 99
第五章 中药共性高分子模拟体系溶液环境对有机膜分离过程的影响
第一节 基于模拟体系的中药共性高分子物质超滤传质模型和动力学分析 106
一、关于膜过程阻力分布、膜污染度和超滤传质模型的研究 107
二、淀粉超滤过程传质模型与动力学分析 108
三、果胶超滤过程传质模型与动力学分析 114
四、蛋白质超滤过程传质模型与动力学分析 117
第二节 基于模拟体系的中药共性高分子物质在超滤膜上的吸附行为研究 120
一、关于膜吸附行为的讨论与实验研究方法 120
二、淀粉在超滤膜上的吸附行为研究 121
三、果胶在超滤膜上的吸附行为研究 125
四、蛋白质在超滤膜上的吸附行为研究 128
第六章 中药共性高分子模拟体系溶液环境对陶瓷膜分离过程的影响
第一节 中药水提液的淀粉模拟体系陶瓷膜过程研究 134
一、淀粉模拟体系的陶瓷膜分离实验 134
二、淀粉模拟体系溶液环境对陶瓷膜过程的影响 135
第二节 中药水提液的果胶模拟体系陶瓷膜过程研究 147
一、果胶模拟体系的陶瓷膜分离实验 147
二、果胶模拟体系溶液环境对陶瓷膜过程的影响 147
第三节 中药水提液的蛋白质模拟体系陶瓷膜过程研究 158
一、蛋白质模拟体系的陶瓷膜分离实验 158
二、蛋白质模拟体系溶液环境对陶瓷膜过程的影响 159
第七章 中药膜污染及防治
第一节 中药膜污染的影响因素 173
一、膜及膜组件对膜污染的影响 173
二、物料溶液环境对膜污染的影响 174
三、运行条件对膜污染的影响 174
第二节 中药陶瓷膜分离过程膜阻力及污染度研究 177
一、生地、六味地黄丸等十一种中药水提液的膜阻力研究 178
二、生地、六味地黄丸等十一种中药水提液膜污染度的测定 182
第三节 中药陶瓷膜分离过程膜阻力、膜通量及污染度相关性考察 184
一、共性髙分子物质组成与阻力分布、膜通量及膜污染度的相关性考察 184
二、物理化学参数与阻力分布、膜通量及膜污染度的相关性考察 187
三、阻力分布与膜通量、膜污染度的相关分析 191
四、中药水提液陶瓷膜污染数据的聚类分析 194
第四节 污染膜表面沉积层物质理化分析 198
一、确定膜污染物的方法 198
二、膜污染物扫描电镜分析 198
三、膜污染物粒径分析 200
第五节 微滤和超滤过程中浓差极化和膜污染控制方法研究 201
一、膜材质表面改性 201
二、改善膜表面流体力学条件 202
三、附加场方法 203
四、机械方法 203
五、其他方法 204
第六节 反冲强化防治膜污染的研究 205
一、反冲强化实验装置与方法 205
二、反冲强化在陶瓷膜过滤中药中的应用 205
第七节 污染膜的清洗与再生研究 209
一、膜的常用清洗方法 210
二、有机膜的清洗工艺研究 210
三、陶瓷膜的再生研究 213
第八章 基于溶液环境优化机制的中药物料预处理研究
第一节 预处理对单一高分子模拟体系的溶液环境及其膜过程的影响 220
一、预处理对单一髙分子模拟体系的溶液环境及其有机膜超滤过程的影响 220
二、预处理对淀粉模拟体系溶液环境及其陶瓷膜微滤过程的影响 223
三、预处理对果胶模拟体系溶液环境及其陶瓷膜微滤过程的影响 227
四、预处理对蛋白质模拟体系溶液环境及其陶瓷膜微滤过程的影响 232
第二节 预处理对综合模拟体系的溶液环境及其陶瓷膜微滤过程的影响 236
一、预处理方法对综合模拟体系溶液环境的影响 236
二、预处理对高分子综合模拟体系膜通量衰减的影响 237
三、预处理对共性高分子物质截留率和指标性成分透过率的影响 238
四、预处理对综合高分子模拟体系阻力分布的影响 240
第三节 预处理对复方中药溶液环境及其陶瓷膜微滤过程的影响——以黄连解毒汤为模型药物 241
一、预处理对中药复方溶液环境的影响 241
二、预处理对中药复方膜通量衰减的影响 241
三、预处理对中药复方共性高分子物质、指标性成分的影响 242
四、预处理对中药复方膜过程阻力分布的影响 243
第四节 针对不同中药溶液环境的预处理技术选择与验证 244
一、预处理方法对一清复方水提液溶液环境与陶瓷膜微滤过程的影响 244
二、注射剂HT等三种中药水提液体系有机膜超滤前预处理方法优选研究 245
第九章 膜组件对中药膜过程的影响
第一节 不同中药水提液四种膜组件的动力学过程比较 255
一、膜组件选型与实验设计 255
二、五种单味中药水提液四种膜组件的膜过程比较 258
三、五种中药复方水提液四种膜组件的膜过程比较 267
第二四种膜组件不同操作条件下的膜过程研究 276
一、实验方法与操作条件设定 276
二、四种膜组件不同操作条件下的通量变化 277
三、四种膜组件不同操作条件下的膜阻力分布 278
四、压力及浓度对膜通量的影响 279
五、膜组件及操作条件对高分子和指标性成分的影响 280
第三节 不同膜组件对中药水提液特征图谱的影响 285
一、特征图谱的釆集 285
二、特征图谱比较与相似度评价 286
第四节 不同膜组件及操作条件下中药水提液膜污染特征及其机制分析 291
一、膜过滤堵塞模型概述 291
二、四种膜组件膜过程污染特征分析 292
三、压力对膜过程污染特征的影响 293
四、雷诺数对膜过程污染特征的影响 295
五、四种膜组件的滤饼比阻力 297
六、堵塞模型对其他中药水提液膜过程污染现象的适用性 298
第十章 基于计算机化学的中药膜过程研究模式
第一节 基于计算机化学技术的中药陶瓷膜污染机制研究 304
一、基于计算机化学的中药复杂体系陶瓷膜污染机制研究新模式 304
二、中药水提液膜过程特征表征技术体系建立与相关数据釆集 306
三、中药水提液陶瓷膜膜污染基础数据库的建立 306
四、陶瓷膜精制中药的膜污染预报与防治系统研究 314
第二节 基于溶液环境特征的中药水提液膜过程的预测 328
一、支持向量机用于中药水提液膜过程的预测 328
二、误差反向传播神经网络在中药水提液膜过滤中的应用实现 333
第三节 建立中药挥发油膜富集技术基础数据库的研究 337
一、系统功能与设计 338
二、数据库设计 340
三、系统实现 343
第四节 神经网络模型用于中药挥发油含油水体微滤通量的预测 346
一、建立模型的分析工具与步骤 346
二、误差反向传播神经网络预测模型 352
三、径向基函数神经网络预测模型 354
四、广泛回归神经网络预测模型 355
五、三种预测方法的比较 356
第十一章 分子模拟技术在中药膜过程研究中的应用
第一节 分子模拟的相关理论与方法 360
一、分子模拟的基本概念 360
二、分子动力学模拟方法 363
第二节 面向中药膜过程的分子模拟研究 365
一、黄连解毒汤模拟溶液体系建模及分析 366
二、中药小分子与髙分子物质的溶液结构及其相互作用的分子模拟 373
三、小檗碱与水分子溶液结构的分子模拟 380
四、黄连解毒汤多元小分子药效物质与Al2O3陶瓷膜相互作用的分子模拟及实验 386
应用篇
第十二章 膜分离技术精制中药工艺设计与应用
第一节 中药膜工艺过程的稳定性与可控性 395
一、影响中药膜过程稳定、可控的主要因素 395
二、设备选型与前处理 396
三、中药膜技术的标准化研究 396
第二节 工艺条件对中药陶瓷膜微滤过程的影响 398
一、膜材质与孔径的选择 398
二、膜微滤单元工艺条件优化研究 400
第二节 工艺条件对中药有机膜超滤过程的影响 402
一、工艺条件对药液膜通量的影响 402
二、工艺条件对指标成分转移率的影响 405
第四节 亚临界通量操作优化中药水提液膜过程的研究 407
一、临界通量及其测定实验设计 407
二、临界通量与操作条件、膜污染的相关性 408
三、恒通量膜过滤操作 410
四、恒压膜过滤操作 411
五、恒压与恒通量操作的比较 414
第五节 膜分离技术研发中药新药的中试研究 417
一、高分子膜超滤技术研发中药六类新药YX颗粒的中试研究 417
二、陶瓷膜微滤技术研发中药六类新药糖渴清片的中试研究 419
第六节 中药膜技术在中药制药、保健品行业的工业化应用 426
一、膜技术在固体制剂生产中的应用 426
二、膜技术在口服液生产中的应用 427
三、膜技术在中药注射剂生产中的应用 427
四、膜技术在中药保健酒生产中的应用 427
第十三章 基于筛分机制膜过程的中药挥发油富集技术
第一节 中药挥发油富集技术对膜科技的需求 429
一、中药挥发油的植物分布、化学组成、物理化学性质及活性作用 429
二、中药挥发油提取、分离技术目前存在的主要问题 432
三、含油水体及膜技术对中药挥发油含油水体的适用性 432
第二节 中药挥发油及其含油水体与膜分离机制相关的物理化学性质研究 433
一、含中药挥发油中药品种的基源分布 434
二、样品制备与物理化学性质检测方法 435
三、中药挥发油及其含油水体与膜分离机制相关的物理化学性质 436
第三节 中药含油水体物理化学性质与膜过程的相互影响 439
一、中药含油水体膜过程的四个阶段 439
二、中药含油水体物理化学性质对膜过程的影响 440
三、膜过程中含油水体物理化学性质的影响 443
第四节 膜分离与传统方法富集中药挥发油效果的比较与评价 445
一、中药挥发油收率、油体物理化学性质及主要指标成分含量的比较 445
二、基于指纹图谱分析技术的中药挥发油膜富集工艺评价 447
第五节 中药挥发油膜富集工艺研究 447
一、膜材料和膜孔径的选择 447
二、中药含油水体膜分离过程优化研究 448
三、用于中药含油水体分离的膜清洗研究 450
四、中药含油水体分离设备研制与中试研究 451
第六节 无机盐破乳法优化中药挥发油含油水体膜过程的研究 454
一、无机盐种类、数量对中药挥发油含油水体膜过程的影响 454
二、无机盐破乳法优化中药挥发油含油水体膜过程的机制初探 460
三、无机盐对中药挥发油成分指纹图谱的影响 464
第十四章 基于膜过程的中药分离单元集成
第一节 膜过程与膜过程的集成 467
一、基于筛分效应的膜技术（微滤与超滤）集成精制中药的研究 467
二、超滤、反渗透组合富集中药挥发性小分子的研究 474
第二节 膜与色谱技术賴合纯化动物药活性蛋白研究 480
一、中药动物药蛋白类活性物质及其分离纯化策略与技术概述 481
二、膜与凝胶色谱耦合纯化地龙纤溶活性蛋白的研究 483
三、膜与凝胶耦合分离纯化全蝎抗凝血、抗血栓活性物质的研究 488
第三节 膜过程与吸附过程的集成 493
一、膜与树脂集成技术应用流程设计 494
二、膜与树脂集成技术精制中药的研究 494
三、膜技术防治树脂残留物的研究 497
四、膜分离作为预处理技术防治树脂毒化的研究 498
第四节 建立超声-膜耦合中药分离技术的研究 500
一、超声强化装置、样品制备与实验方法 501
二、超声强化陶瓷膜微滤增液口服液过程的研究 501
三、超声强化陶瓷膜微滤痹通药酒过程的研究 504
第五节 水蒸气蒸馏-蒸汽渗透耦合技术及其应用 508
一、基于“水蒸气蒸馏-膜过程”耦合的中药挥发油分离原理 508
二、构建中药挥发油蒸汽渗透膜法提取分离技术体系的研究 510
第六节 超临界流体萃取与膜过程的耦合 512
一、超临界流体萃取与超滤过程的耦合 512
二、超临界流体萃取与纳滤过程的耦合 513
第七节 分子印迹膜技术及其在中药分离中的应用 513
一、分子印迹及分子印迹膜技术原理概述 513
二、印迹技术与膜技术的藕合 516
三、分子印迹膜技术在药物分离领域中的应用 517
四、锌-槲皮素配位分子印迹聚合物膜渗透特性的研究 518
第十五章 膜浓缩技术
第一节 超滤浓缩 528
一、超滤浓缩工艺流程 528
二、超滤浓缩过程的动力学分析 529
三、超滤浓缩技术的应用研究 532
第—节 纳滤浓缩 533
一、纳滤浓缩技术特点 533
二、纳滤浓缩工艺研究 535
三、纳滤浓缩技术在制药领域的应用 539
第二节 其他膜浓缩技术 540
一、反渗透浓缩 540
二、渗透蒸馏浓缩 541
三、膜蒸馏浓缩 541
第四节 不同膜浓缩方法比较及集成膜浓缩技术 542
一、不同膜浓缩方法比较 542
二、集成膜浓缩技术 542
三、Freshnote系统 543
第十六章 膜生物反应器及其在中药领域的应用
第一节 膜生物反应器概述 546
一、膜生物反应器技术原理及分类 546
二、膜生物反应器中的传质过程 549
三、膜生物反应器的功能与特点 549
第—节 膜生物反应器中酶的固定化方法 550
一、物理吸附法 550
二、化学交联法 550
三、其他方法 550
第二节 膜生物反应器运行条件研究 550
一、MLSS值 551
二、水力停留时间 551
三、污泥停留时间 552
四、生物反应器的构造 552
五、恒压控制或恒流控制 552
六、出水动力 552
第四节 膜生物反应器在中药制药分离工程中的应用 552
一、生物大分子的酶解 552
二、低聚肽的合成 555
三、手性化合物的合成与拆分 555
第五节 膜生物反应器在中药制药污水领域中的应用 555
一、膜生物反应器治理制药污水的基本流程 556
二、膜生物反应器在制药污水治理中的应用 556
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