背景中药挥发油来源于芳香中药,是具有挥发性、可随水蒸汽蒸馏、与水不相混溶的油状液体。中药挥发油作为中药制剂的重要中间体,制药企业普遍采用水蒸汽蒸馏法进行提取。水蒸汽蒸馏法提取挥发油过程中出现的乳化现象,使挥发油提取率低、产品品相差,且提取后需要对乳化液进行后期处理,这是中药现代制剂过程的共性问题,也是中药实现工业化、现代化的瓶颈问题之一。探索挥发油乳化现象形成机制、寻找有效的油水分离技术,以提高挥发油提取率、保证挥发油质量、实现挥发油乳化液油水分离,具有重要的理论意义和现实价值。当归作为使用频率高、用量大的芳香中药,挥发油是其主要的药效物质基础。水蒸汽蒸馏法提取过程中严重的乳化现象,使当归挥发油提取率低甚至无法收集、挥发油品质受到影响,同时乳化机制不清楚。围绕这些问题,通过预测当归挥发油质量标志物为后续质量评价奠定评价指标,结合理化性质与化学成分分析明确乳化现象对挥发油品质的影响;以主产地当归药材提取过程中产生的乳化液为分析对象寻找乳化规律,采用分子模拟技术探索乳化内在机制,选择简便可行的方法实现乳化液油水分离。以期为中药挥发油乳化现象面临的问题奠定研究基础,提供去乳化解决方案。目的1.预测质量标志物,为当归挥发油品质研究提供评价指标;2.评价乳化现象对当归挥发油品质影响,为乳化研究提供数据支撑;3.考察外在因素与内在成分的关系寻找当归挥发油乳化规律与乳化物质基础;4.应用分子模拟技术,探索乳化物质基础在挥发油乳化液中的作用,解释乳化现象产生机制;5.验证乳化规律并寻求有效可行的去乳化方法。方法1.预测当归挥发油质量标志物,应用水蒸汽蒸馏法提取主产地当归药材,GC-MS分析当归挥发油化学成分。以共有成分为质量标志物候选成分,采用网络药理学,在公共数据库中查找共有成分作用靶点,构建成分-靶点网络、蛋白-蛋白互作网络、成分-靶点-通路网络,G0及KEGG富集分析,获得与多靶点-多通路-多组织关系最密切的化学成分为当归挥发油质量标志物。选择合适的对照物,应用分子对接技术阐释质量标志物与蛋白的结合能力。通过文献支撑,佐证质量标志物生物活性。2.以当归小试（索氏提取器）水蒸汽蒸馏法提取的挥发油为对照,将乳化现象明显的中试（中试设备）水蒸汽蒸馏法提取的挥发油,从提取率,理化性质相对密度、香气、性状、折光率、旋光度、乙醇混溶度、酸值,化学成分GC-MS定性分析与质量标志物定量分析,三方面评价乳化现象对当归挥发油提取率与品质的影响。3.以当归挥发油提取过程中乳化液温度、浊度、化学成分为研究重点,采用偏最小二乘法（PLS）解释温度对乳化液化学成分的影响、化学成分对浊度的影响,及温度对浊度的影响,并分析质量标志物百分含量在乳化液中的变化,寻找乳化规律;筛选出与浊度呈正相关的化学成分,结合化学成分亲水亲油平衡值（HLB）,根据表面活性剂HLB值范围,确定乳化现象物质基础。4.采用分子模拟技术,应用分子动力学,模拟乳化物质基础各浓度的表面张力与吉布斯自由能考察其表面性能,模拟乳化物质基础对挥发油/水体系表面张力的影响,由溶剂可极表面积与回转半径观察体系分散与聚集规律,分析挥发油在水中溶解性的变化及引起溶解性变化的内在原因,探索乳化机制。5.验证外在因素与内在成分对乳化的影响,证实乳化规律。结合中试设备,从控制温度考察当归挥发油提取率、引入新材料多孔低密度聚苯乙烯考察乳化液浊度变化、选用聚结法考察乳化液油水分离工艺,探索有效可行的去乳化方法。结果1.当归主产地为甘肃省、云南省、青海省,提取主产地当归药材,获得18批次当归挥发油;GC-MS分析18批次当归挥发油,得到五种共有成分。由数据库查找共有成分作用靶点,获得112条靶点信息,通过网络药理学构建并分析各网络,预测出藁本内酯和丁烯基酞内酯为当归挥发油质量标志物。质量标志物药效机制为:藁本内酯和丁烯基酞内酯作用于核心靶点PIK3R1、CHRM1、CHRM2、SRC、CREBBP,通过肌动蛋白细胞骨架的调节通路,主要在大脑皮层、胆囊、平滑肌、海马等组织中发挥作用,其中核心靶点在大脑皮层的表达量最高;分子对接计算配体与受体的结合能,无论与对照组进行比较,还是结合能affinity值小于-4 kcal/mol,都体现出质量标志物较好的生物活性。查阅相关文献,证实了藁本内酯和丁烯基酞内酯的生物活性。2.与小试提取的当归挥发油各项指标进行对照,乳化现象使挥发油损失达到79%,提取率降低使药材严重浪费;同时挥发油颜色加深、液体透明性差,相对密度、折光率减小,旋光度右旋转变为左旋,酸值增大;化学成分种类与百分含量也产生变化,质量标志物藁本内酯含量减少,丁烯基酞内酯含量增多。乳化现象降低了当归挥发油外观品相与内在质量。3.收集主产地当归挥发油乳化液得到81份样品,分别测定温度、浊度、化学成分,经PLS分析,温度升高使乳化液中烷类与内酯类成分升高,烷类与内酯类成分升高使乳化液浊度增大。收集器温度高于50℃时,当归挥发油易出现乳化现象。乳化液中质量标志物百分含量高,乳化液油水分离困难,使挥发油中89%的藁本内酯及91%的丁烯基酞内酯损失。乳化液中与浊度正相关的7种化学成分计算亲水亲油平衡值,对乙烯基愈疮木酚HLB值为4.4,在表面活性剂乳化作用3～6的范围内;且对乙烯基愈疮木酚均为当归挥发油主产地乳化液中与浊度正相关的化学成分,确定对乙烯基愈疮木酚为引起当归挥发油乳化现象的重要物质基础。4.分子模拟在正则系综下设置温度50℃及1个大气压下进行,乳化物质基础对乙烯基愈疮木酚对当归挥发油/水体系的影响简化为对乙烯基愈疮木酚对藁本内酯/水体系的影响。根据对乙烯基愈疮木酚不同浓度下表面张力与吉布斯自由能模拟结果,对乙烯基愈创木酚高温低浓度时有表面活性作用,能降低与水的表面张力。通过溶剂可极表面积与回转半径,对乙烯基愈创木酚增大藁本内酯在水中的分散能力,降低藁本内酯/水体系的表面张力。对乙烯基愈创木酚疏水性结构芳香环与藁本内酯芳香环pi-pi堆叠,亲水性基团酚羟基和甲氧基与水分子形成分子间氢键,以增加藁本内酯在水中溶解度,形成相对稳定的乳化液。5.实验证明,一定范围内温度升高,当归挥发油/水溶液浊度增加;加入对乙烯基愈创木酚,当归挥发油/水溶液的浊度增加;对乙烯基愈创木酚浓度增加,藁本内酯/水溶液浊度增大;证实温度与对乙烯基愈创木酚影响着油/水体系乳化程度。从简便、可行、环保角度出发,结合中试设备,当归挥发油提取过程中通过控制收集器温度低于50℃,可以降低乳化现象、提高挥发油提取率;通过选用新材料多孔低密度聚苯乙烯及借鉴石油领域聚结法能够降低挥发油乳化液浊度,可以实现初步油水分离。结论1.结合化学成分与生物活性分析,预测的质量标志物藁本内酯和丁烯基酞内酯为当归挥发油品质研究提供了评价指标,为中药挥发油质量志物预测提供参考。2.从提取率、理化性质、化学成分三方面比较分析,乳化现象降低了当归挥发油提取率和挥发油品质;为中药挥发油乳化现象研究的必要性提供数据支撑,为后续中药挥发油质量标准的建立奠定实验基础。3.乳化规律分析获得了温度、浊度、化学成分的关系及质量标志物在乳化液中百分含量的变化,解释了乳化现象影响当归挥发油品质的原因;筛选的乳化物质基础对乙烯基愈创木酚为乳化机制研究确定了研究范围。4.应用分子动力学模拟技术分析了乳化物质基础对乙烯基愈创木酚的表面张力及对油/水体系的影响,从微观上阐释了乳化产生机制;5.证实了温度与对乙烯基愈创木酚对当归挥发油/水体系乳化程度的影响;通过控制收集器温度、应用新材料多孔低密度聚苯乙烯、采用新方法聚结法,获得了简便可行的去乳化方法,为乳化液油水分离方法提供参考。