基本信息
- 项目名称：
- 槲皮素制备分离条件的优化研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文以槲皮素的生产能力为优化目标函数，一定纯度和回收率为限制条件，结合板高的影响确定工作参数的初值与变化区间，进一步应用“二分法”优化进样浓度和进样体积。该方法减少了试验数量及目标样品的使用量，可以作为确定天然药物最佳制备分离条件的一种精确、高效方法。
- 详细介绍：
- 由于产量的要求，制备色谱往往都是高浓度、高进样量，浓度和体积均过载。制备分离的对象，尤其是天然药物大多数都是多组分的。所以对于制备分离条件的优化不仅要考虑非线性因素，还要考虑到原料多组分特征，优化多组分分离条件是色谱分离领域的重要问题。迄今，已经有多种优化方法，但大部分是在吸附等温线为线性条件下实现的，不能满足大规模制备生产的要求。 本文以槲皮素为载体，在吸附等温线为非线性条件下对其制备分离条件条件进行优化，报道中尚很少见。本文以单位时间内单位体积的填料分离出的槲皮素产量为优化目标函数，以槲皮素产品一定纯度和回收率为限制条件，对色谱分离的进样浓度和进样体积进行了优化，得出了色谱分离的最佳操作条件。但本文所提出的方法并不局限于槲皮素，对于在液相色谱条件下，分离天然产品中的小分子都适用。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 为了快速、准确地寻求制备分离槲皮素的最佳操作条件，在非线性多组分色谱模型的基础上，通过人工补偿逆方法及二组分近似拟合确定多组分的非线性吸附等温线，以槲皮素的生产能力为优化目标函数，一定纯度和回收率为限制条件，结合板高的影响确定工作参数的初值与变化区间，进一步应用“二分法”优化进样浓度和进样体积。
科学性、先进性及独特之处
- （1）用“二分法”优化，简单易行，满足色谱的精度要求，不用太多次数就能得到与测量误差相适应的结果。 （2）本文利用数值计算，减少了实验时间与消耗，快速、简捷地得到优化结果。 （3）本文所建议的方法，在液相色谱条件下，天然产品中小分子的分离一般都适用。
应用价值和现实意义
- （1）本文利用数值计算，减少了实验时间与消耗，快速、简捷地得到与测量误差相适应的结果。 （2）本文所建议的方法，在液相色谱条件下，天然产品中小分子的分离一般都适用。 （3）能满足大规模制备生产的要求。
学术论文摘要
- 本文以槲皮素为载体，在吸附等温线为非线性条件下对其制备分离条件条件进行优化，报道中尚很少见。本文以单位时间内单位体积的填料分离出的槲皮素产量为优化目标函数，以槲皮素产品一定纯度和回收率为限制条件，对色谱分离的进样浓度和进样体积进行了优化，得出了色谱分离的最佳操作条件。但本文所提出的方法并不局限于槲皮素，对于在液相色谱条件下，分离天然产品中的小分子都适用。
获奖情况
- 2011年4月发表于辽宁科技大学学报
鉴定结果
- 此论文实验与理论的集合，应用优化的方法在液相色谱条件下，天然产品中小分子的分离一般都适用。
参考文献
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同类课题研究水平概述
- 色谱分离技术已成为最主要的分离纯化技术之一，近几十年来，制备色谱已成为一种十分重要的分离分析技术，一直受到化工医药界广大研究人员的高度重视，被用于一系列前沿领域中的重大课题，并在其中发挥了特殊作用。 吴菁岚等人以蔗糖、葡萄糖为表征物，研究了在不同超载方式和超载程度时，糖醇在制备色谱上的分离行为及各柱分离参数的变化规律。通过参数分析得到蔗糖、葡萄糖的单组分、双组分浓度与体积超载点；欧锦如等人找到了进样量与保留时间的关系。边六交等人从理论方面给出了一个描述溶质在液相色谱体系中进样量与保留值之间关系的方程。Anita Katti等人研究了双组分的进样浓度和进样体积对生产率的影响。他们发现最优化条件依赖于预高产量生产的组分是先流出还是后流出色谱柱的组分。进样体积对先流出色谱柱组分的生产率影响较明显。 最优化过程就是利用数学方法，借助于计算机的高速运算和逻辑判断能力，从满足设计要求的一切可行方案中，按照预定的目标自动寻找最优设计的一种设计方法。本方法可最大限度的降低生产成本和提高生产效率。 王际达、林炳昌用特征线-差分方法模拟了扩散系数为 数量级的非理想、非线性色谱过程，激波峰定位符合理论值及实验值；王开明、林炳昌用Galerkin方法分析了扩散对非线性色谱流出曲线的影响。该方法不必像通常的变分方法那样，将微分方程化为泛函的变分问题，因此比较简单；Sadroddin Golshan-Shirazi等人在非线性条件下，对液相色谱混合物中的某一个组分的流出曲线进行预测，实验和计算得到的峰形的比较显示了吸附等温线决定的正确与否和数据的表示法是否恰当是非常重要的；Georges Guiochon等人通过计算机模拟研究了决定流出曲线峰形的因素，周丹，林炳昌利用非线性色谱模型优化了制备分离条件。
