提取是中药制药的首要环节,中药制剂的质量和疗效很大程度上取决于中药提取过程。尤其是对于细胞结构良好的中药材来说更是如此。中药提取需要经过溶剂的浸润、溶剂向药材细胞内部渗透、目标成分的解吸附、目标成分的溶解、向外扩散等过程,其中的机制较为复杂,可变因素较多,因此该过程多存在重现性差、提取效率低、提取物质量不稳定等问题,这是其一。另外,现在的中药提取工艺研究方法例如正交设计、均匀设计、星点设计等存在单一或多个影响因素变化时,难以快速预计该变化对提取过程的影响程度的问题,并且其实验结果只能在一定范围内反应最佳的工艺水平。鉴于以上两点,探索新的中药提取工艺研究方法就格外有意义。通过查阅整理1979年至今相关研究的文献,发现:目前国内对于中药提取动力学的研究多数或是立足于求解提取过程的热力学参数如表观活化能,扩散系数、相对萃余率,而没有将主要的研究方向放在常用的提取因素与目标成分含量的数学关系上;或是基于Fick定律推导的方程参数繁多,形式复杂,求解困难,只能定性分析提取过程而不能实现很好的预测功能,故这些研究都与中药生产的实际情况相去较远。基于以上的研究现状,形成了对该领域研究的初步思路,基于Fick定律通过严密的数学推导形成方程,然后对其中的非必须参数简化,最终突出常用提取因素与目标成分浓度或含量的数学关系,以实现真正的预测功能;同时将计算机建模的思路方法引入到提取动力学模型的研究中,通过数据挖掘技术来寻找提取过程内在的数学关系,并建立相应的数学网络来实现预测功能;数学模型与计算机算法相互辅助,相互补充。我的论文实验部分主要分为三个部分:1提取动力学模型中相关参数诠释以及葛根甘草总黄酮水提取动力学模型的建立。该部分围绕本实验室参与推导的中药通用提取动力学模型,对其中参数做了诠释,建立了适当实验以及数据处理方法并以葛根、甘草总黄酮为测定指标,对水煎煮法提取葛根、甘草中总黄酮对该模型的适应性进行了研究。研究发现,葛根、甘草总黄酮质量浓度的自然对数值随时间、溶剂倍量值的自然对数变化成良好线性关系,通过计算,拟合,成功地建立了水煎煮法提取葛根、甘草总黄酮的动力学模型,并对该模型进行了验证,拟合度良好,偏差能够很好地控制在工业生产要求的范围内,说明该种方法的模型适应性良好。2提取动力学模型的简化以及骨碎补、射干、黄芩总黄酮水提取动力学模型的建立。鉴于多数中药饮片存在形状不规则的问题,该部分简化了已有的中药提取动力学通用模型,将药材粒径这一难以准确测定的参数融合在最终参数a中,以减少直接测定造成的误差,从而增加模型的准确性,扩大模型的适用范围,接近生产实际状况。运用简化后的模型公式以及相应的实验方法和数据处理方法,并且以上三种药材中总黄酮为测定指标,对水煎煮法提取三种药材中总黄酮的动力学模型适应性进行了研究。研究发现,三种药材的总黄酮质量浓度的自然对数值随时间、溶剂倍量值的自然对数变化成良好线性关系,通过计算,拟合,成功地建立了三种药材的总黄酮水煎煮提取动力学模型,并对该模型进行了验证,拟合度良好,偏差能够很好地控制在工业生产要求的范围内,说明该方法的模型适应性良好。3基于局部加权回归算法建立五种药材总黄酮水提取预测算法由于数学模型其原理本身存在的局限性,我们根据五种药材的提取数据,运用计算机挖掘技术-局部加权回归的方法成功的建立五种药材的提取预测算法,并将该算法与相应的数学模型进行了比较,结果发现葛根、甘草、骨碎补、射干总黄酮提取预测算法对于相同数据的预测准确性高于数学模型的响应值,因此局部加权回归作为一种新兴的手段可以作为一种提取动力学模型的研究方法。