生物质干燥方法精选(九篇)
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第1篇：生物质干燥方法范文
关键词：冻干技术;冻干曲线;冻干系统构造;故障分析排除
Freeze-dryingtechnology applications andsolutionsFAQs
Zhong Yi-rong， Fan Qing-long， Zhang Wei
（Kanion Pharmaceutical Co.，Ltd， Lianyungang 222001， China）
Abstract：Freeze-dryingtechniquedescribedprinciples， characteristics， based on the analysis ofthe various stages ofevaluationfactorslyophilizationprocessoffreeze-dryingoperationin thefreeze-drying equipmentandfreeze-driedproducts appearanalyzeFAQs， propose solutions law.
Keywords：Freeze-drying technology， freeze-drying curve， freeze-drying system structure， fault analysis excluded
真空冷冻干燥（简称“冻干”）是指将含水物质预先冻结成固态，然后在真空状态下使其中的水从固态升华成气态，以除去水分而保存物质的方法。冻干后的固体物质呈多孔结构，保持冻结时的体积，加水极易溶解复原。冻干过程是在低温真空条件下进行，因此对于许多热敏性、易氧化的物质特别适用。冻干能除去95%～99%的水分，使干燥后的产品能长期保存而不变质[1]。目前， 冻干技术不仅用于血清、血浆、疫苗、酶、抗生素、激素等药品以及食品的生产， 而且在对性质不稳定的化学药品和中药新剂型的研发中的应用也越来越多。本文在阐述冻干技术原理、特点的基础上， 分析评价冻干各个阶段的影响因素，对在冻干操作过程中冻干设备及冻干产品出现常见问题分析，提出解决方法。
1.冻干技术的原理[2]
冷冻干燥的机理就是将需干燥的物料先行冻结至其共晶点以下， 使得物料中的水分变成固态的冰， 然后在适当的真空环境下， 通过加热使冰直接升华为水蒸气而除去， 从而获得干燥的制品。
冻干技术的原理可由水的三相平衡图（ 见图1 ）加以说明。图中温度为0.01℃ ， 压力613.3 Pa 时的O点为三相点， 此点表明水以液体存在时的最低大气压为613.3Pa。当压力低于613.3Pa 时， 水只能以冰或蒸汽存在。此时升温， 水只能从冰直接升华为水蒸汽。冷冻干燥就是在远低于该气压（高真空度）的环境里干燥水分的， 一般只有在66 -133Pa 真空度和-25℃ 的条件下， 才能保证冷冻干燥的顺利进行。
2.冻干技术的特点
冷冻干燥与常规的晒干、烘干、煮干、喷雾干燥及真空干燥相比，有许多突出的优点：
A.冷冻干燥在低温下进行，因此在对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类，不会发生变性或失去生物活力。
B.在冻干过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性状。
C.在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成份和受热变性的营养成分损失很小，适合一些化学制品、药品和食品的干燥。
D.由于在冻结的状态下进行干燥，因此制品的体积、形状几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩现象。干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状。
E.在真空下进行干燥，物料处于高度缺氧状态下，容易氧化的物质得到了保护。
F.干燥能排除95-99%以上的水分，使干燥后产品能长期保存而不变质。
但是，冻干技术有其缺点，如：过程工序复杂、时间较长、设备造价高、成本大、耗能量大、工艺要求高等。但是总体来讲，还是带来的利益大于其比弊端。
3.冻干前处理工艺
对于不同的待冻干物料，前处理的方法是不同的。根据原料的特点采用相应的处理方法：如果蔬的挑选、清洗、去皮、切分、烫漂、冷却等处理[3];药物的培养、灭菌、分装、洗瓶、半加塞等;食品原料的挑选、清洗、切分、灭酶、分装等。生物制品是有生命或有生物活性的物质，在冻干前，常常需要添加保护剂，以减少材料的低温损伤和脱水损伤。通常使用的保护剂包括蔗糖、海藻糖、甘露醇、山梨醇、氨基酸、氯化钠、氢氧化钠、脱脂乳等。
为改善多孔层的稳定性，可在冻干前改善材料的热机械性质，如添加右旋糖酐、甘露醇等具有较高热稳定性的赋形剂[4]。
4.共晶点的测定
共晶点的测定有电阻测定法、热差分析测定法、冻干显微镜直接观察、数字公式计算测定[5]。标准的共晶点测量法是将一对白金电极浸入液体产品之中，并在产品中插一温度计，把它们冷却到-40℃以下的低温，然后将冻结产品慢慢升温。用惠斯顿电桥来测量其电阻，当发生电阻突然降低时，这时的温度即为产品的共晶点。电桥要用交流电供电，因为直流电会发生电解作用，整个过程由仪表记录。此外，还可以在预冻阶段通过视窗来观察制品性状的变化来获得共晶点。当制品开始结冰的时候，浸入制品中的电热偶所探测到的温度会突然回升，这是因为结冰过程的放热现象所造成的。这时候所记录的温度就大致接近于共晶点温度。在冷冻干燥的工艺中， 共晶点是获得冻干的临界温度， 冷冻干燥必须在大大低于共晶点的温度和压力下进行，为保证物料完全冻结，预冻温度要比物料共晶点低5-10℃。 5.冷冻干燥的一般过程
需要冻干的物品需配制成一定浓度的液体，为了能保证干燥后有一定的形状，一般冻干产品应配制成含固体物质浓度在4%～25%之间的稀溶液，以浓度为10%～15%最佳。这种溶液中的水，大部分是以分子的形式存在于溶液中的自由水;少部分是以分子吸附在固体物质晶格间隙中或以氢键方式结合在一些极性基团上的结合水。固定于生物体和细胞中的水，大部分是可以冻结和升华的自由水，还有一部分不能冻结、很难除去的结合水。冻干就是在低温、真空环境中除却物质中的自由水和一部分的吸附于固体晶格间隙中的结合水。因此，冷冻干燥过程一般分五步进行，即预冻结、升华干燥（或称第一阶段干燥）、解析干燥（或称第二阶段干燥）、终点判断、产品出柜。
5.1制品的预冻结
这一阶段主要是起固定作用，以便干燥产品，它是极其关键的一步，因为如果处理不当，就会造成许多产品的成型问题或者质量问题，因此，要严格控制预冻的时间、温度及真空度，但是在实际生产中，预冻过程往往不考虑真空度的影响因素。预冻温度一般采用是在冻结点也叫共晶点温度以下5℃以内，也可以在共晶点温度以下10～15℃，在这一过程中的温度跳点就是合适的预冻温度。在温度达到冻干温度时，要进行一段时间的保温。预冻时间不固定，一般在2-3h 可以完全冻结，这要根据产品装量、板层面积、传热介质的性质来确定。
5.2 制品的升华干燥
它是冻干的主要过程，主要是为了将物料中的冰升华，但是要保证冰不溶化，并且物料冻结点的饱和蒸汽压高于冰周围的水蒸气。这就要求快速地移走产生的水蒸气以及不断补充升华所需要的热量，温度和压强成为这个过程中的主要影响因素。首先是升华干燥时的温度，此温度应该设定在共晶点以下，共晶点附近升华速度最快。在升华过程中，产品固形物中干燥层与冻结层交界面会随时间延长而慢慢下降。当干燥层与冻结层交界面消失（及冻结层消失）时，此时产品温度上升要比冻结层消失前明显加快，根据产品生产工艺再延长数小时，确保产品内部冻结层全部消失。
5.3 制品的解析干燥
物料中所有的冰晶升华干燥后会留下许多的空穴，但仍然会留有10%左右的未冻结水分，我们说的解析干燥就是把这部分水分降低，使其维持在2%左右，起到干燥物料的作用。应该根据产品性质及成品要求的含水量来确定这一阶段的最高温度，但是可以适当地提高温度以降低含水量。在再干燥阶段需要适当提高掺气压力，使热量得到传导。为了加快干燥速度及缩短时间，可以当制品温度完全达到导热媒设定的温度时再恢复高真空。
5.4 冻干终点判断
在实际操作时，可根据下述现象来判断解析干燥结束的时间：
（1）制品温度与加热搁板温度基本趋于一致并保持一段时间。
（2）干燥箱内压力与冷阱的压力趋于一致并保持一段时间。
（3）干燥箱压力、冷阱温度基本上恢复到设备空载时的指标并保持一段时间。
（4）关闭干燥箱与冷凝器之间的阀门时，干燥箱真空度两分钟内上升不超过5Pa（0.05mbar）时，即可判定冻干结束。
5.5 冻干曲线的设计参数
冻干曲线有广义和狭义之分， 狭义的冻干曲线是指冻干箱板层温度与时间的关系曲线。而广义的冻干曲线是指在冻干过程中， 产品温度、板层（搁板）温度、冷凝器（冷阱）温度、真空度和时间作出的关系曲线见图2 。一般以温度、压力为纵坐标，时间为横坐标。只有对冷冻干燥过程的每一阶段的各参数进行全面的控制，才能得到优质的产品。冻干曲线不仅是手工操作冻干机的依据，也是自动控制冻干机操作的依据。
图2 冷冻干燥曲线示意图
6.冻干系统构造及常见故障、原因和排除方法
冷冻干燥机主要由控制系统、真空系统、制冷系统、循环系统组成。 药用冷冻干燥机除以上组成部分外，还有液压系统、在位清洗系统和在位灭菌系统等。药用冷冻干燥机是无菌冷冻干燥制剂生产过程中的关键设备， 由于药品的特殊性， 因此相关部门对冷冻干燥机的材质、性能等均做了明确的规定。真空冷冻干燥机的常见故障及其排除是一项基础性工作，设备的正常运转和使用寿命的延长会为企业创造更多效益。冻干系统常见故障、原因和排除方法见表1.
表1 冻干系统常见故障、原因和排除方法
序号
故障现象
故障原因
排除方法 1 真空度 不高 ① 泵温太高，可能是泵的阀片或内腔刮伤磨损，转子轴心产生位移造成单面磨损 修复后重新装配 ② 泵油有问题 检查油质、油路及油阀的进油泵 ③ 泵本身漏气，密封圈、气镇阀垫圈损坏或未压紧，排气阀片损坏，造成密封不好 针对具体情况更换密封圈或阀片 ④ 进汽口过滤网被堵 拆下清洗 2 电机超负荷运转，泵运转中有异常杂音、噪音、旋转困难 ① 泵温太高，可能是泵的阀片或内腔刮伤磨损，转子轴心产生位移造成单面磨损 修复后重新装 ② 弹簧变形或断裂，使旋片受力不均匀而发出冲击声 更换弹 ③ 过滤网损坏、碎物落入泵内 应拆下清洗 ④ 泵腔内污染严重，零件锈蚀
换油 ⑤ 泵腔轴和轴套配合过紧，造成不良
第2篇：生物质干燥方法范文
关键词:生物质;液压式成型机;成型燃料
0引言
我国是一个农业大国,8亿多人口生活在农村,农村能源尤其优质能源普遍短缺。农村能源70%来自生物质能,中国生物质资源非常丰富,资源总量达6.5亿t标准煤以上[1]。由于生物质结构疏松,能量密度低,燃烧效率低,且难以找到合理的利用方式,大量的秸秆被遗弃荒烧,造成空气环境的严重污染,笔者对社会、经济、环境和生态等造成了严重的不良影响。
为开发和利用国内以秸秆为主的生物质能源,笔者对液压式生物质成型机及配套秸秆成型燃料生产线所需的技术与设备进行了设计和试验研究。
1液压式生物质成型机成型机理和技术路线1.1成型机理该系统是在不加任何粘结剂的条件下对生物质进行热压成型的。生物质之所以能够成型,主要是由于生物质中木质素的存在。木材中木质素的含量为27%~32%(绝干原料),禾草类植物木质素含量为14%~25%。通过X射线衍射表明,木质素属非晶体,没有熔点,但有软化点。试验表明:在一定的压力下,当温度在70~100℃时其粘合力开始增加;温度在200~300℃时,可以熔融[2]。热压成型的合适温度为140~200℃。该成型机采用液压驱动往复活塞双向挤压成型机构,在该温度下通过双出杆油缸两端的冲杆挤压成型套筒中的生物质,由于外力的作用,粒子主要以相互靠紧的形式结合[3]。随着外力的增大,生物质体积大幅度减小,密度显着增大,生物质内部胶合外部焦化,并且具有一定的形状和强度。在冲杆的挤压作用下,生物质成为棒状从两端成型套筒中交替挤出,成为既定形状[4]。由于采用了液压驱动,所以成型机的运行稳定性好,噪音比较小,操作环境得到了明显的改善。
1.2成型燃料生产线技术路线
秸秆生物质成型燃料生产线的生产是将收集的秸秆生物质先通过太阳能干燥系统进行自然脱水,通过输送带进入粉碎机;粉碎后的秸秆由气力输送装置送入原料库,再由输送带送入秸秆液压式生物质成型机中,即可得到成型燃料产品[5]。
成型燃料生产线的工艺流程是:太阳能干燥或直接晒干输送带秸秆粉碎机原料库输送带搅龙预压喂入液压式生物质成型机包装成品贮存。
2成型燃料生产线的配套设备
成型燃料生产线设备包括太阳能干燥系统、秸秆粉碎机、液压式生物质成型机、生物质燃烧炉和包装机等;生产线采用的原料主要是秸秆类生物质,如玉米秸秆、豆秸、稻草、棉秆和树枝合木屑等;生产线的关键设备是液压式生物质成型机[6]。
3试验材料与方法
3.1原料及试样制备试验原料取自新郑市周围的玉米秸秆,经自然晒干后,用粉碎机将其粉碎,粉碎后的平均粒度为31㎜,含水率为9.5%。
3.2试验装置与方法
试验采用液压生物质成型机、粉碎机、电热干燥箱、分析天平、台秤、磅秤、干湿温度计、噪音计、游标卡尺、30~100A电度表、秒表和玉米秸秆等。
试验条件:生产环境温度为18℃,湿度为25%。
检测方法:将测试设备与成型机连接好后,使成型机处于稳定运行状态,从测试仪器设备中记录出相应的参数。在每一个成型温度条件下,使成型机平稳运行30min,测试3次,然后取其平均值。
3.3试验结果及分析
上述基本试验条件下,成型机在不同成型温度下生产出的成型棒冷却后直径如表1所示。
表1不同成型温度下成型棒冷却后直径Tab.1 The briquetting staff diameters of different temperature成型温度/℃成型棒直径/㎜成型温度/℃成型棒直径/㎜300 140290 138280 136270 135260 134250 133240 131230 132220 131210 130成型棒冷却后,由于内部的水蒸汽膨胀和吸收空气中的水分,当成型温度高时,成型棒成型后内部会产生较多的水蒸汽,这可以看作是使成型棒膨胀的内在动力;在成型棒冷却过程中,其干燥的表面会吸收空气中的水分,从而使成型棒膨胀,这是造成成型棒膨胀的外部动力[7]。从试验结果以看出,在其它生产条件相同的条件下,成型棒冷却后直径随着成型温度的增加而增加。
不同成型温度下的成型棒膨胀率折线图如图1所示。从图1可以看出,冷却后成型棒膨胀率随着成型温度的上升逐渐增加,其曲线接近线性关系。这说明,冷却后成型棒的密度随着成型温度的升高而减小。在300℃时,成型棒的直径最大,则其密度最低;而在210℃时,成型棒的直径最小,则其密度达到最大值。
所以,在保证成型棒顺利成型的前提下,成型加热温度应该尽量降低。这样既可以减少加热能耗,降低生产成本,又可以保证成型棒的成型效果。
图1不同成型温度对成型棒膨胀率的影响Fig.1 The expansion coefficient of briquetting staff ondifferent temperature根据实际情况,进行了大量的试验,如表2所示。
从表2可以看出:在液压生物质成型机生产过程中,加热温度在230℃以上时,加工出来的成型棒表面光滑程度较好;在220℃和210℃时,其表面光滑程度降低;在200℃几乎不能成型。这说明,加热温度对成型棒的成型效果有很大的影响,是影响成型效果的一个比较关键的因素。所以,加热温度的确定是成型机生产参数确定的关键环节。
加热温度在230℃以上时,成型棒出模比较顺利;加热温度为220℃,成型棒出模开始出现困难;在210℃时,可以看到成型棒出模明显困难;而在200℃时,成型棒几乎不能出模。成型棒的加热温度在210~230℃之间时,其表面颜色为灰褐色,成型棒出模比较困难;在240~260℃之间时,成型棒颜色为灰黑色,且出模相对顺利;在270℃及其以上时,成型棒表面呈焦黑色,出模比较顺利。这说明,加热温度对成型棒出模顺利程度影响很大,加热温度的高低直接决定了成型棒是否出模。
根据试验情况可以得出,要想保证成型棒出模顺利,加热温度必须在230℃以上。成型温度在260℃以上时,成型棒出模冷却后的膨胀率较大,冷却后表面裂纹较多;加热温度在260℃以下时,成型棒冷却后膨胀率较小,表面比较光滑。可以看出,冷却后成型棒表面裂口的大小随着加热温度的降低而减小。
在液压式生物质成型机的整个运行过程中,其空转运行时的最高噪音为82dB,进行生产时的最高噪音稳定在90dB左右。不同成型温度下的成型压力如图2所示。
图2不同成型温度下的成型压力
Fig.2 Briquetting Pressure of different briquetting temperature从图2可以看出,成型机的成型压力随着成型加热温度的升高而逐渐较小,可见增加成型温度可以降低成型压力。这主要是由于温度增加可以使成型棒在成型阶段表面软化,降低了成型棒出模时的摩擦阻力,从而可以降低液压系统的工作阻力,使液压压力下降。由于成型机生产过程中的噪音主要是由液压系统造成的,所以液压压力的下降也可以使生产过程中的噪音降低。这就要求在成型机生产过程中选择合适的成型温度,以充分利用液压能而又不使液压压力过高[8]。
4结论
根据以上试验,可得出以下结论:液压生物质成型机在生产原料的种类、原料粒度、含水率、成型压力、成型套筒的锥长和锥角、成型周期、摩擦力及喂入频率不变化的情况下,环境温度为18℃、环境湿度为25%时,生产线生产方案的制定要考虑以下因素:一是加热温度在230℃以上时,成型棒表面光滑程度较好,所以加热温度应该在230℃以上才能保证加工出来的成型棒的表面光滑度;二是加热温度应在230℃以上时,才能保证成型棒的出模顺利,从而保证成型生产过程的连续性和成型机组运行的稳定性;三是成型棒出模后的表面颜色不是影响成型的主要因素,但是当成型棒表面为焦黑或者灰黑色时成型比较顺利,表面为灰褐色时,成型开始出现困难,所以成型棒的表面颜色可以作为表征秸秆成型顺利程度的指标之一;四是成型棒出模冷却后的膨胀率不应太大,冷却后表面应比较光滑,所以机组正常生产时的加热温度应该控制在260℃以下;五是成型机的成型压力随着加热温度的升高而逐渐较小。在成型机生产过程中,要选择合适的成型温度,以充分利用液压能而又不使液压压力过高;六是在整个试验过程中,液压生物质成型机正常工作时的最高噪音稳定在90dB左右,在人体承受范围之内。
综合考虑影响液压式生物质成型机生产时的生产率、成型部件磨损、原料含水率变化、成型机体寿命以及能耗等因素,把生产时的加热温度稳定在240~250℃之间为适宜温度。
第3篇：生物质干燥方法范文
保湿类化妆品正是通过模拟皮肤天然保湿系统，经以下机制促进经皮水分吸收。A．锁水物质增加皮肤表面的水浓度，形成向皮肤的内流梯度；B．形成疏水屏障，减少经皮水丢失，从而引起皮肤表面水分增加，也可形成再吸收的内流梯度。或者A与B同时作用。还有一种逐渐被认可的机制，即外用物质被角质层吸收后直接或间接影响角质层内部蛋白或脂质水交换的特性。通过以上途径，保持皮肤内含有适当的水分，从而维持健康靓丽的肌肤。需要指出的是，角质层的水合状态是一个复杂而微妙的平衡系统，需要保持一个稳态水平，也就是说水既不能过多，也不能过少，因为两种状态都可能损伤器官。
保湿类产品的剂型可以是洗剂、乳剂、软膏和浴油，最近还有保湿功效的面膜上市。有保湿作用的化合物种类繁多，大致可分为天然保湿剂和化学合成保湿剂。其中天然保湿剂有人体固有的成分如透明质酸、神经酰胺、胶原蛋白；也有来自于动植物或其提取物如蜂蜜、角鲨烷、灵芝提取液、芦荟提取物等。化学合成保湿剂包括乳酸、多元醇类、吡咯烷酮羧酸钠、甲壳素壳聚糖及其衍生物、聚丙烯酸树脂等化学合成物。化妆品基质中的油和水本身也对皮肤保湿起了一定的作用。随着对皮肤生理和解剖结构的进一步了解，还不断有更多新的保湿成分被开发出来。
在开发新产品时需要在众多的原材料中筛选出有恰当保湿特性的化合物。但这些化合物在经过复配后是否保持原有的特性、是否被皮肤吸收并发挥了所期望的作用还需要经过临床人体试验。临床验证保湿功效的方法可以从几个方面进行。
肉眼视觉主观半定量判断是最简单的方法，以皮肤的干燥程度为参数。如采用视觉模拟评分法，用一条长10cm的游动标尺，标有10个等距离刻度，两端分别标为“0分”和“10分”，“0分”表示皮肤不干燥，“10分”代表极度干燥。测量时将刻度面向受试者，让受试者自己在直尺上划出能代表自己皮肤干燥程度的相应位置，以此评分。但大多数情况是由经过临床培训的实验员或医生进行半定量评分。如将皮肤干燥程度由无到最重定义为0到4个等级(0＝无，1＝轻，2＝中，3＝重，4＝极重)。由于干燥皮肤的临床表现还包括各种症状，因此另外一种评分方法除了对皮肤干燥评价外，还从皮肤鳞屑大小、潮红程度、粗糙度及皮肤皲裂度等方面进行综合评价(表1)。
近年来，随着现代生物物理学、光学、电子学、信息技术和计算机科学的发展，已开发出数种无创性皮肤检查仪器，对化妆品保湿效果进行动态的客观定量检测。这里主要介绍应用电生物工程技术原理，直接或间接测量角质层水分和检测皮肤屏障功能几种常用设备。每种方法都有各自的优缺点，同时使用几种方法可以提供有助于比较的信息，更全面地了解皮肤的状况。
直接测量角质层水分：使用红外线、核磁共振光谱仪或其他的成像技术，以无创的方法直接定量测定皮肤中水分子及其他分子的浓度。虽然直接测量方法比间接方法更准确，但是这些方法价格昂贵，不易实现，且对于许多解剖位置与临床情况都不适用，还处于研究阶段。
间接测量角质层水分：通过测量电导、电容、阻抗、瞬时热传导等物理参数，间接反映角质层的水含量。电导测试法原理是存在水中的电解质具有导电性，在皮肤角质层中也含有溶于水的电解质。当探头与皮肤接触后，呈现出与水分含量相应的电导，即电导的大小与角质层水成正相关。Skicon-200R(IBS Ltd．日本)就属于此类仪器，采用一个单向、固定高频率电流(3．5MHz)测量皮肤电导。电容测试法原理是基于水的介电常数(约81)大大高于其它物质(仅为7左右)。测试探头与皮肤接触后，电容值的变化间接反映皮肤角质层的含水量。电容量与角质层含水量也成正比。ComeometerR(Courage&Khazaka，Cologne，德国)就是一台电容测试仪，用低频电测量皮肤电容，反映角质层的水含量。电容仪对干性皮肤要更敏感一些，电导仪对含水量比较大的皮肤更敏感一些。
测量经皮水丢失：经皮水丢失(TEWL)反映水从皮肤表面的蒸发量，是皮肤屏障功能的重要标志。干燥性皮肤的病理特点是皮肤屏障受到破坏，TEWL值增加。在使用保湿剂后，皮肤屏障得到修复，TEWL值降低。因此TEWL值是评价保湿剂功效一个重要的参数。工作原理是根据漫射原理来测量邻近皮肤表面水分蒸汽压的变化。通过垂直放置于待测皮肤表面的探头，测量水分从皮肤表面的蒸发梯度曲线。探头的组成包括一个开放式的圆筒，里面有两个湿度探测器，它们连接着两个与皮肤表面保持不同距离的热敏电阻。在这两个探测点，测量该位置的相对湿度和温度，并计算相应的水蒸气压力。在两个探测点水蒸气压梯度的差值直接与通过皮肤特定位置水蒸汽丢失的速度相关。至少有三种仪器可以测量TEWL：EvaporimeteR、TewanmeteR、DermaLabR。
第4篇：生物质干燥方法范文
关键词：石榴皮；干燥方式；抑菌效果
石榴( Pomegranate)又名若榴、丹若、天浆，属石榴科石榴属落叶灌木或小乔木，是一种药食两用植物[1]。石榴皮占石榴总重的20%～30%，是常用的中药，其性味甘、酸、温、涩而无毒，可以治疗多种疾病 [2]。深入研究石榴皮生物活性物质的类别，研究提取物中活性单体的抑菌效果以及加工、处理方式对石榴皮生物活性物质的影响，已成为开发新型石榴保健品和药品的关键课题[3-4]。本文以石榴皮为原料，研究2种类型、5种干燥方式的抑菌效果，确定最佳干燥方式，以期对现代医药企业的实际生产提供一点参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
石榴皮：以凉山特产店购买的颜色光亮，颗粒饱满，无疤痕，无碰伤的新鲜好果自行制备；肉汤蛋白胨培养基：自制；金黄色葡萄球菌种、大肠杆菌种、蛋白胨、牛肉膏、氢氧化钠（AR）、氯化钠（AR）、琼脂、无菌蒸馏水：由西昌学院轻化工程学院实验室提供。
1.2 试验方法
1.2.1 样品制备。原料预处理，将新鲜石榴去籽，收集石榴皮，平均分成5份，用以下5种干燥方式进行干燥制样。A烘箱干燥（105℃）样：将样品5置于立式电热鼓风干燥箱内，温度调节至105℃，干燥至恒重；B晒干样：将样品2放在室外阳光下，干燥至恒重；C烘箱干燥（50℃）样：将样品4置于立式电热鼓风干燥箱内，调节温度至50℃，干燥至恒重；D微波加热干燥样：将样品3先置于微波炉内，调节温度加热3～5min 后，转入立式电热鼓风干燥箱内，温度调节至50℃，干燥至恒重；E室温干燥样：将样品1放在室内通风处，干燥至恒重。
取上述5种干燥至恒重的样品，倒入粉碎机中，用60目筛过筛，制得5种不同方式干燥的石榴皮细粉，备用。
1.2.2 提取液制备。以无菌蒸馏水为提取剂，温度为50℃，提取时间为1h的优化提取条件对石榴皮浸提物进行提取[5-8]。
精密称定5种石榴皮粉末各0.096g，分别置于三角瓶中，加蒸馏水100ml，不断搅拌、摇匀，充分溶解后，抽滤，定容至100ml棕色容量瓶中。即得浓度0.96mg/ml（注：浓度指干石榴皮粉质量与溶剂体积之比）的5种石榴皮提取液，密封保存，备用。
1.2.3 抑菌圈直径测定。参照韩文瑜等[9]的方法：制备培养基，制备菌液，制备含药纸片。
试验操作：在超净台上将灭菌后的培养基倒入平皿内，每个约20ml，待培养基冷凝后，将菌液均匀涂抹于营养琼脂平板表面，制成含菌平板。室温2～5min后，平铺药物纸片6片（设置1片空白对照），将盖好平板盖子放入培养箱中37℃培养18～24h后，测量各药敏片的抑菌圈直径(mm)。测5次求平均值。按此方法测定其余4种提取液。
2 结果与分析
测定抑菌圈直径。抑菌圈直径越大，抑菌效果越显著。抑菌圈直径＞10mm，具有显著的抑菌效果[10]。同样浓度的5种干燥方式的石榴皮提取液抑菌圈直径测定结果见表1、表2。
由表1和表2可知，与空白对照相比，不同方式干燥的石榴皮提取液对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈直径均＞10mm，对2种菌都有较好的抑制作用；并且可知抑菌圈直径大小关系为：微波加热干燥＞烘箱50℃干燥＞烘箱105℃干燥＞室温干燥＞晒干；显著性分析两表数据，在α=0.05水平下，D与A、A与C差异不显著；在α=0.01水平下，D、A、C三者均数间差异不显著，其余差异显著；表2抑菌圈直径变化趋势与表1相同；D为最佳处理方式，而B处理效果最差。
3 结论与讨论
试验结果表明，机械干燥的抑菌效果优于自然干燥，与氧气接触时间长，抑菌效果降低；同类型干燥方式，随着温度的升高，抑菌圈直径减小，抑菌效果降低。微波加热干燥先经微波炉加热3～5min后移入烘箱50℃进行干燥，干燥温度与烘箱50℃干燥温度一样，但抑菌圈直径却大于烘箱50℃干燥，原因可能是微波加热干燥时先经微波炉加热，杀灭了其中的多酚酶，使其不易被氧化，所以抑菌效果比同温度下的烘箱干燥要好。经分析，5种干燥方式中，微波加热干燥的石榴皮提取液抑菌效果优于其它方式。（收稿：2012-06-16）
参考文献
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第5篇：生物质干燥方法范文
【关键词】 培养基 质量控制 微生物检测
食品微生物检测是不同食品标准规定的食品必检项目之一，是按照一定的检测程序和质量控制措施，确定单位样品中某种或某类微生物的数量或存在状况。而培养基质量是微生物检测工作的基础，直接决定检测结果的准确性、可靠性。由于食品微生物培养基品种较多，目前大约有数千种不同的培养基，有液态、半固体、固体几种形式。而培养基质量控制国内可以参考的资料不多，国外的起点较高，又不适宜我国国情，依据GB/T27405《实验室质量控制规范 食品微生物检测》（1），结合实验室实际情况，明确了培养基的购置、贮存、制备、性能测试等过程的质量控制措施，以确保培养基质量满足检测要求。
1 培养基的采购、验收和储存
培养基的采购应从合格供应商中选择厂商采购，每批培养基需供应商提供批号和相对应的质检报告。购买的培养基到货后，由药品管理员和微生物检测人员共同核对生产企业提供的资料、培养基名称、规格数量、外观特征、批号、保质期是否符合要求。验收合格后，交由检测人员接受保管，并在每瓶培养基上加贴信息标签。 根据不同的培养基的特性，妥善保存。干粉培养基应保存在阴凉干燥处，要避免阳光直射；开瓶后的干粉培养基易吸湿，应注意防潮，并确保在有效期内用完。需低温保存的培养基应存放在相应温度的低温柜中。
2 培养基的配制
2.1 自制培养基
自制培养基，要严格按照所检样品检测方法标准要求的配方进行准确称量配制、称量时各种不同组分，要用专用的角匙，避免交叉污染；干粉培养基易吸潮，如房间环境湿度较大时，应提高称量速度，完毕后及时盖紧瓶盖。制备培养基的水PH值在5.5―7.5之间，应使用电阻率不小于30万Ωcm的蒸馏水，最好不使用离子交换器生产的去离子水。严格控制配制过程中灭菌的温度、时间，配制完成后应检查PH值，观察其颜色、透明度、杂质、凝胶稳定性等。
2.2 成品培养基
随着市场经济的发展，成品微生物培养基使用越来越多，成品培养基的特点就是方便、快捷、但成品较高。需要注意的是不同厂家，或同一厂家不同批号的相同培养基不能混用。
2.3 培养基溶解注意事项
（1）加热溶解时不能用使用铜或铁锅，防止金属离子混入培养基中，影响微生物的生长[1]；
（2）溶解培养基容器的大小需大于溶解后培养基总体积的2倍以上，避免在加热溶解过程中，培养基受热，体积膨胀溢出；
（3）含有琼脂类的培养基，在加热溶解前可浸泡数分钟，加热时一定要进行搅拌，以防琼脂粘在容器底部；对于琼脂类培养基进行再融化时应使用沸水浴或流动蒸汽进行加热，反复冻容最多只能两次，第二次再融化后仍未用完的培养基应弃去；
（4）为避免烧焦和沸腾溢出，量少的培养基最好使用水浴进行加热；
（5）烧糊的培养基营养物质被破坏，并可产生有毒物质，如发现焦化，或未溶解均匀前培养基有溢出，该培养基即不能使用，应重新制备。
2.4 培养基的灭菌
（1）常用培养基一般采用高压蒸汽湿热灭菌，通常是121℃15min，含糖或特殊培养基，按照国家标准或生产商提供的说明灭菌。有些菌种代谢周期较短，已配制好的培养基必须在15分钟内灭菌，可避免微生物生长繁殖而消耗养分，改变培养基的酸碱度。为避免高温破坏培养基的营养成分，降低琼脂的凝胶强度，必须严格控制灭菌温度和时间，不可重复灭菌。
（2）部分培养基（如嗜盐琼脂培养基、胆硫乳培养基等）只能煮沸灭菌。
（3）对热敏感的培养基或添加物质，应采用膜过滤方法进行过滤灭菌。
（4）即用型不需灭菌，应参见相关标准或培养基使用说明书，直接使用。
（5）常规应用指示剂监测灭菌过程；可用生物指示剂如嗜热脂肪芽孢杆菌监测杀伤芽孢的效果。
（6）灭菌以后培养基应该迅速冷却至所需温度，不能长时间保存在灭菌锅内，造成过度灭菌，影响培养基的营养成分或选择性效果。并应加贴标识，标注：名称、配置日期、成分、pH值等信息。
3 培养基质量控制方法
3.1 理化试验方法
3.1.1 培养基物理性检测[2]
外包装密封性应完好，无泄漏等现象；颜色一般为浅色，状态应为干燥粉末，无吸潮结块现象；成品培养基应防止过分失水，还应注意成品培养基如平皿裂纹、充碟不均、溶血（血平板）、冷冻、过多的汽包和斑点、污染，表面凹凸不平等现象，如有上诉缺陷，应做好相应记录，并及时通知供应商，查明原因并加以纠正。
3.1.2 PH值的测定
灭菌前后都应测定其PH值，看是否满足标准要求和灭菌前后PH值的变化差异是否正常，成品培养基是否符合标签要求。注意测量时尽量使培养基温度控制在20℃-25℃。
3.1.3 凝胶强度的测定
凝胶强度表明培养基中琼脂凝固的程度。可用凝胶强度测定仪测试。灭菌条件，特别是PH值会影响凝胶强度。凝胶强度统一使用g/cm2作为标准来表示培养基的硬度。成品干燥培养基的凝胶强度450-650g/cm2之间，半固体培养基的适宜凝胶强度在90g/cm2左右。
3.2 微生物学实验方法[3]
3.2.1 无菌试验
试验用培养基在按标准或使用说明配制成新鲜的产品培养基，应与标本一致的环境条件进行培养，观察培养基应无菌落生长。
3.2.2 稳定性试验
培养基在保质期或有效期内，各项指标都应在保质期内得到保证。不同培养基，保质期不同，具体时间根据实际情况决定。
3.2.3 细菌学质控试验
一般是测试培养基的灵敏度和准确度。是培养基的重要内在质量指标，它是用已知的标准菌株按照规程和检验标准的要求测定培养基的性能是否符合，测试菌株是具有其代表种的稳定特性并能有效证明实验室特定培养基最佳性能的一套菌株，应来自国际/国家标准菌种保藏中心ATCC标准菌株。所有培养基在使用前均应进行细菌学质控试验。
3.2.4 固体培养基试验方法
（1）平板涂布法：将试验和对照培养基做成4mm厚的平板并使表面干燥，将试验和对照培养基进行系列稀释度接种，每个稀释度各取4滴，分别加入4个试验和对照培养基；从高稀释度开始涂布，培养平板，并对数量和菌落形态进行评价。
评价方法：PR（生长率）=Ns（试验培养基的菌落数）/N0（对照培养基的菌落数）
根据培养基的不同，是否为选择性培养基等具体情况，查表得出满意率。
（2）划线法：将平板按同一方向划线，开始为涂抹区，然后用火焰对接种针灭菌，经灭菌冷却后的接种针，划过涂抹区引三道线出来至干净的平板，然后继续划线，菌液浓度逐步降低，最终能分离出单个菌落。
评价方法：此法属于半定量，在实际操作中多用于定性质控，检查是否有典型菌落生长。
3.2.5 液体培养基试验方法
一般为目标和非目标微生物的定量稀释法，液体培养基一般为10ml/管待检。不同培养基，根据不同标准接种少量的目标微生物、和大量的非目标微生物到试验肉汤和对照肉汤中培养，每种肉汤接种培养后涂布到非抑制性培养基上。
4 结语
随着我国食品安全检测的不断加强，食品卫生微生物检测越来越重要，我国微生物培养基的生产、经营、和使用管理制度将日趋严格，做好食品卫生微生物培养基质控验证工作将是我们面临的重点。
参考文献：
[1]李志芬，刘锐萍，杜伟，刘珊珊.微生物检测用培养基、试剂质量控制方法研究[J].中国微生态学杂志，2013年5月第25卷第5期.
第6篇：生物质干燥方法范文
关键词：黄草乌；采收期；加工方法
黄草乌（AconitumvilmorinianumKomarov）为毛茛科多年生藤本植物，多生长于海拔1800~2300m的山区、半山区，背阴半潮湿地带生长[1]。黄草乌块根味苦、辛、麻，性温，有剧毒，具有祛风散寒，除湿止痛的功效，临床用于治跌打损伤，风湿关节疼痛，手足厥冷等，黄草乌作为云南特有草乌类药材品种之一，是云南伤科用药的主要原料，也是云南伤科药物国内外不可替代性盛名的主要物质基础和优势资源[2]。采收期和加工方法是药材生产过程中的重要环节，直接影响着药材的质量与产量[3-4]，黄草乌的化学成分主要有滇乌碱、黄草乌碱甲、黄草乌碱丙、黄草乌碱丁和塔拉乌头胺等二萜生物碱[5]。不同的加工方法对草乌中有效成分含量有一定的影响[6]。通过研究不同时期黄草乌生物量积累和有效成分积累规律及传统炮制方法对其主要化学成分含量的影响，对黄草乌采收与加工方法进行探究。
1材料与方法
1.1仪器和试剂
美国Agilent1260型高效液相色谱仪（四元泵、DAD检测器、自动进样器、在线真空脱气机、智能化柱温箱及Agilent化学工作站）；SK8200HP型超声波清洗仪（上海科导超声仪器有限公司）；AG285型电子天平（瑞士METTLERTOLEDO公司）。滇乌碱对照品（北京佳首化生物科技有限公司，MUST-14110715，纯度98.0%）；黄草乌碱甲（由云南省药物研究所天然药物化学研究室提供，纯度99.5%）；所用流动相乙腈、四氢呋喃为色谱纯。
1.2试验方法
1.2.1材料种植
试验所用黄草乌经中国科学研究院昆明植物研究所李恒研究员鉴定为毛茛科植物黄草乌。试验于2015年11月在昆明市东川区汤丹镇新桥村黄草乌基地（北纬26°07′36″，东经103°02′08″，海拔2785m）进行，基地土壤类型为沙壤土，选取肥力均一的地块进行。供试材料采用黄草乌芽头种植，小区面积为1.5m×10m，设置3个重复，种植株距为15cm，行距为25cm。以充分腐熟的羊粪为底肥，采用常规的田间管理，各小区田间管理制度保持一致。
1.2.2采收和加工
（1）采收：待黄草乌出苗后，每个小区每月5号取样品10株，测量植株鲜重和植株干重，块根开始生长后并记录根的鲜重和干重等指标，每月所取块根测定完相应指标后将样品晒干留样，用于有效成分含量的测定，采样至地上部分已全部枯萎为止。
（2）加工：试验材料于2016年11月下旬统一采挖，采挖后去除杂质后称重、洗净作试验材料备用。分别从炮制加工方法和干燥方法两方面对备用材料进行处理，每个处理用样品1kg，具体加工方法如表1所示，浓度为质量分数，待处理完毕后，对其有效成分进行检测。测定指标：根鲜重、根干重、植株干重、滇乌碱含量、草乌甲素含量、黄草乌碱甲含量和双酯生物碱总含量。
1.2.3数据分析
黄草乌生物量和产量以10株平均值计算；双酯生物碱总含量是滇乌碱、草乌甲素、黄草乌碱甲三者之和；数据分析采用SPSS18.0和Excel2007进行。
2结果与分析
2.1不同生育期黄草乌生物量积累规律
植物生物量的积累能够直接反映植株生长发育的速度，研究以根鲜重、根干重和植株干重3个指标来衡量黄草乌生物量的积累。图1为不同采收期黄草乌的根鲜重、根干重和植株干重的变化。由图1可知，黄草乌根鲜重和根干重均随着生长时期不断增加，而植株干重表现为先增加后降低的趋势。黄草乌从出苗到6月下旬属于缓慢生长期，该时期由于温度较低，雨水较少，黄草乌生长比较缓慢；7月之后，随着雨季的到来和温度的上升，黄草乌进入了快速生长期，整个7月干物质量积累占整个生育期干物质积累的78.4%，基本完成了营养生长；8月以后，由于营养成长已经完成，只进行生殖生长，部分老叶开始脱落，因此地上部分干物质量开始下降，黄草乌开始进入衰落期，此时期植株干重达到最大值18.52g；黄草乌块根快速生长的时期与地上部分快速生长开始的时期基本一致，但是块根快速生长比地上部分生长持续时间要长，块根快速生长期为7、8月，块根干物质积累主要是从8月开始；9月下旬至10上旬块根基本停止生长，此时期根鲜重和根干重均达到最大值，分别为38.65和12.35g。因此，从黄草乌药材产量方面来看，9月下旬至10上旬为黄草乌的最佳采收时期。
2.2不同生育期黄草乌各有效成分的变化
不同生育期黄草乌中各有效成分含量测定结果如表2所示。由表2可知，黄草乌中的滇乌碱含量和双酯生物碱总含量在整个生育期内呈现出先增加后降低的规律，在9月，滇乌碱含量和双酯生物碱总含量都达到最大值，分别为0.0521%和0.1036%，而后又降低；黄草乌中草乌甲素含量本身就比较低，其对生物碱含量影响很小，黄草乌碱甲含量随生长期而呈现出不断增加的趋势，但在生长后期其变化很小；因此，9月以后滇乌碱的代谢造成了生物碱总含量的降低，就单从黄草乌生物碱总含量的变化规律来看，9月是黄草乌有效成分含量最高的时期。
2.3不同碱浓度处理对黄草乌有效成分含量的影响
将同一时期采收的黄草乌进行不同碱浓度处理后，对各有效成分含量测定的结果见表3。由表3可知，不同碱浓度处理对滇乌碱含量、草乌甲素、黄草乌碱甲含量和双酯生物碱总含量都有较大的影响，差异显著。其中，1%碳酸钠处理后黄草乌中滇乌碱和草乌甲素含量最高，分别为0.0345%和0.0047%；而黄草乌碱甲含量和双酯生物碱总含量均以0.5%碳酸钠处理最高，分别为0.0786%和0.1089%。综合上述结果，黄草乌在0.5%碳酸钠和1%碳酸钠处理后，其有效成分含量相对较高，表明0.5%~1%的碳酸钠是较为理想的处理浓度。
2.4不同加工时间对黄草乌有效成分含量的影响
相同碱浓度条件下将黄草乌进行不同时间的蒸煮，分别煮5、10和15min后测定黄草乌中各有效成分含量，如表4。由表4可知，滇乌碱含量在煮5min时最高，为0.0409%；草乌甲素含量、黄草乌碱甲含量和双酯生物碱总含量在煮10min时均为最高，分别为0.0047%、0.0591%和0.0983%。此外，蒸煮时间不仅会影响黄草乌成分含量有影响，也会影响到药材的脱皮程度和药材的外观，研究还发现，煮5min条件下黄草乌脱皮不够彻底，而煮15min条件下部分黄草乌会被煮化。综合以上结果，表明在黄草乌加工过程中，最佳的加工时间为煮10min。
2.5不同加工方式对黄草乌中有效成分含量的影响
在其他加工条件都相同的条件下，不同加工方式对黄草乌中各有效成分含量均有显著影响（表5）。由表5可知，在碱浓度和蒸煮时间一致的条件下，切片、50℃烘干时，滇乌碱含量和双酯生物碱总含量最高，分别为0.0345%和0.0983%；在不切片、50℃烘干条件下，草乌甲素和黄草乌碱甲含量最高，但滇乌碱含量最低；而在切片、晒干条件下，除滇乌碱外其他有效成分含量均较低，说明干燥方式对黄草乌成分含量影响较大。因此，在其他加工工艺都相同的条件下，切片、50℃烘干为黄草乌最佳加工方式。
3结论与讨论
黄草乌在不同采收期其有效成分含量有较大差异，适宜采收期的确定对保证药材质量具有重要意义[7]。有研究报道表明，不同采收期草乌中各生物碱含量差异较大，草乌中的有效成分也是毒性成分，与草乌用药安全密切相关[8]。因此，确定药材最佳采收期，保证药材产量和有效成分含量，对于中药材利用过程中的有效性和安全性意义重大。也有研究表明，野生黄草乌的采收的时间一般在8月至9月上旬，此时正是花期，在野外容易发现，而人工栽培黄草乌的适宜采收时间为9月下旬至10月下旬，但是9月下旬采收多数种子尚未成熟，为了获得较多的繁殖材料，适宜在10月中旬种子采收之后采收块根[9]。本研究表明，不同生长时期的黄草乌中生物量的积累和主要有效成分的含量均呈动态变化，将生物总量和各有效成分含量的峰值综合分析，确定黄草乌的最佳采收期为9月下旬至10月上旬。因此，具体的采收时间还可以根据对药材的不同需求灵活掌握。在中药材提取物的产业化生产中，药材的种植、提取工艺和加工工艺都是重要环节，深人研究其加工工艺，可以最大限度地保持有效成分，提高药材利用率的同时，还可以降低生产成本[10-11]。目前，对黄草乌生药材和黄草乌炮制品的化学成分的研究较多，如通过对黄草乌不同炮制方法研究表明，辅料对黄草乌炮制的有效成分影响比较大[12]，但关于黄草乌初加工工艺的相关研究较少。有研究表明，不同干燥方式对药材不同部位各成分含量有较明显的影响[13]。本研究通过对黄草乌初加工工艺中的碱浓度、蒸煮时间、切片以及干燥方式分别进行分析，表明不同的加工方法对黄草乌中有效成分含量影响较大，黄草乌切片后在50℃条件下烘干，再采用0.5%~1%的碳酸钠煮10min的加工方法中，其有效成分含量较高。但是，黄草乌的有效成分也是其有毒成分，如何对黄草乌有效成分含量进行安全性评价尚未见报道，因此，黄草乌有效成分含量的安全范围有待进一步研究。
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第7篇：生物质干燥方法范文
关键词 三磷酸胞苷二钠 筛选 对比试验法 稳定性
中图分类号：R97 文献标识码：B 文章编号：1006-1533(2008)05-0224-03
三磷酸胞苷二钠为腺苷酸类药物，可促进神经细胞内磷脂、核酸和蛋白质的合成代谢，调节神经细胞生物膜的合成，增强神经细胞抗损伤能力，营养神经细胞，延缓神经细胞凋亡。临床上主要用于治疗脑梗死、充血性心力衰竭、急性脑血管病、新生儿缺氧缺血性脑病和糖尿病周围神经病变等［1～3］。
由于三磷酸胞苷二钠对温度较敏感，在常温下易分解为二磷酸胞苷二钠和一磷酸胞苷二钠。为增强其稳定性，笔者将该品经过处方优化并制成冻干粉针剂，对注射用三磷酸胞苷二钠的处方工艺和稳定性进行了研究。
1 仪器与试药
1.1 仪器
SPD-10Avp高效液相色谱仪(日本岛津公司)；pHSJ-3FpH计（上海精密科学仪器有限公司）；Lyo-1真空冷冻干燥机（上海东富龙科技有限公司）；SHH-250JS恒温恒湿箱（重庆市永生实验仪器厂）。
1.2 试药
三磷酸胞苷二钠（杭州美亚生物技术有限公司，批号：050402）；甘露醇（上海富民药业有限公司，批号：05082701）；右旋糖酐40(六安华源制药有限公司，批号：05083002)；甘氨酸（协和氨基酸有限公司，批号：K469194）；注射用三磷酸胞苷二钠（见工艺验证项下，批号：060301、060302、060303）。
2 方法与结果
2.1 处方设计
2.1.1 溶剂的确定
根据三磷酸胞苷二钠易溶于水的特点，经过溶解试验，40 mg三磷酸胞苷二钠可在0.5 mL的注射用水中完全溶解，且放置数日不析出。因此，选择注射用水为本品的溶剂。
2.1.2 冻干体积的确定
为了保证主药的溶解且冻干易于成型，经试验，确定冻干体积为1 mL。
2.1.3赋形剂的筛选
合适的赋形剂可以使制剂易于冻干并能保持较好的外观性状。本实验选择甘露醇和右旋糖酐40分别制备样品，考察样品的干燥失重、外观性状、复溶性，从而筛选出最合适的赋形剂，结果见表1。
从表1可见，用甘露醇作赋形剂时，冻干品的干燥失重、外观性状及复溶性均优于右旋糖酐40。因此，选择甘露醇作为本品的赋形剂。
2.1.4 处方筛选
冻干制剂要求骨架成型且较牢固，外观光平细密，含水分低，复溶性好。在确定溶剂、冻干体积、赋型剂的基础上选用甘氨酸为稳定剂。处方组成见表2。
按上述处方组成配成药液，过滤，灌装于管制瓶中，每瓶1 mL，半加塞入冻干箱冻干。对制得的样品进行评价，考察外观性状、干燥失重、复溶性、澄清度、含量及有关物质，结果见表3。
从表3可见，各处方的外观性状无明显差异；随着甘露醇用量的增加，干燥失重逐渐降低；而随着甘氨酸用量的减少，含量逐渐降低。综合考虑，可选择处方D作为最优处方。
2.2 工艺验证
按上述最优处方称取处方量三磷酸胞苷二钠、甘氨酸及甘露醇，加入冷的注射用水中搅拌溶解，用2 mol/L 氢氧化纳调pH至5.5~6.5，用冷注射用水定容，用0.22 μm微孔滤膜无菌过滤，冻干，制备3批中试样品（批号：060301、060302、060303）。结果，所制备的3批样品的性状均为白色冻干块状物，干燥失重分别为3.5%、3.2%和2.9%，均小于7.0%；含量分别为98.3%、101.6%和102.1%，含量在95 .0％～105.0％之间；有关物质分别为1.7%、1.5%和1.9%，均小于5.0％。
2.3 质量控制
2.3.1 干燥失重
取本品，以五氧化二磷为干燥剂，60 ℃减压干燥至恒重，失重不得超过7.0%［4］。3批样品干燥失重分别为3.5%、3.2%和2.9%，均小于7.0%。
2.3.2 含量测定
总核苷酸：用分光光度法测定［4］，在280 nm波长处测定吸收度，按C9H14N3Na2O14P3的吸收系数为243计算。
三磷酸胞苷二钠的重量比：用高效液相色谱法测定［4］。用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以0.2 mol/L 磷酸盐缓冲液（取磷酸氢二钠35.8 g，磷酸二氢钾13.6 g，加水900 mL溶解，用1 mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.0，加入四丁基溴化铵1.61 g，加水至1 000 mL摇匀。甲醇∶水（95∶5）为流动相；柱温为35 ℃，检测波长为271 nm；理论板数按三磷酸胞苷二钠峰计算应大于1 500；各色谱峰的分离度应符合规定。出峰次序依次为一磷酸胞苷、二磷酸胞苷与三磷酸胞苷。三磷酸胞苷二钠含量（%）=总核苷酸×三磷酸胞苷二钠的重量比。结果，3批样品的含量分别为98.3%、101.6%和102.1%。
2.3.3 有关物质检查
按照含量测定项下三磷酸胞苷二钠的重量比的方法测定，有关物质不得超过5.0%。结果，3批样品的有关物质分别为1.7%、1.5%和1.9%。
2.4 稳定性研究［4］
根据三磷酸胞苷二钠对温度比较敏感的特点，将3批样品（批号：060301、060302、060303）按市售包装，在温度为（30±2）℃、相对湿度（65±5）％的加速试验条件下放置，分别于1、2、3、6个月取样分析各项指标，结果见表4。按市售包装，在温度为（25±2）℃、相对湿度（60±10)％的长期试验条件下放置，分别于3、6、9、12个月取样分析各项指标，结果见表5。
加速及长期试验结果表明，在温度为（30±2）℃、相对湿度（65±5）％加速试验条件下，干燥失重、含量、有关物质等各项指标均符合质量标准要求。在温度为（25±2）℃、相对湿度（60±10）％长期试验条件下，干燥失重、含量、有关物质等各项指标均符合质量标准要求。
3 结论
三磷酸胞苷二钠原料药在常温条件下具引湿性，易降解。通过制剂处方筛选，得到了一种能显著改善该品稳定性的处方工艺，使注射用三磷酸胞苷二钠的各项指标能达到质量标准要求。
采用高效液相色谱法能同时准确测定本品中三磷酸胞苷二钠的含量及有关物质，具有快速、重现性好、准确的优点。经6个月加速和12个月长期稳定性考察，本品性状、干燥失重、含量、有关物质等指标均无明显变化。说明本处方工艺合理，产品质量稳定。
参考文献
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3 武顺,孙中安,任冬梅.三磷酸胞苷治疗糖尿病周围神经病变的临床观察［J］.临床军医杂志,2003,31(6):30－31.
第8篇：生物质干燥方法范文
论文摘要：作为一个先决条件，污泥至少应当是稳定的，在实际运行上即是要求没有臭味。当地或将来的法律可能要求会更高：污泥可能被要求消毒／巴氏除菌。消毒要求达到一个强制的目标：病原体如肠道病毒、伤寒菌、线虫、寄生虫卵等在处理后的样品中应当检测不到。
1 污泥处理的思路
由于城市污水和工业污水收集率的提高和污水处理效率的改进（如化学法除磷可使污泥量增加30%），使得在世界范围内污泥总量急剧增加。
土地应用仍是污泥处置中可持续发展的一条出路，主要取决于如下因素：
碳和营养物的回用；
周围有无农业用地及其距离；
低投入和运行花费；
严格的法律规定和控制程序以保证污泥安全和有肥效。
然而，根据实际情况或当地规定，污泥生产者在土地应用前不得不进行高级，更昂贵的处理以满足进一步的要求，如堆肥、高温消化处理或高温消毒。
但是，很大一部分污泥因为显而易见的原因不能用于农业，如微污染物、病菌超标或缺乏肥效、距离太远等等。有时也可能由于公众的不信任而不被接受。这样，污泥或被填埋或通过高温氧化硝毁。
2 污泥处理的可持续性战略
在进行任何技术研究之前，应先对公众是否接受进行评估。即使是从技术、成本和环境影响方面来讲都是最好的处理方法，也可能由于没有很好的向公众进行解释而遭到否定。不管最终处理方法是什么，能确定的是将来的处理应是安全、环保（保护人和动植物）并且应当增值（物质和／或能源的回收）。为了这些目的，污泥处理应减小污泥体积，改进污泥质量，减少有害物的排放。
本文将简介一些重要工艺，以满足运营者的需要，并且其中涉及到其他技术或法规约束问题。
2.1 土地应用的可持续发展战略
为一个先决条件，污泥至少应当是稳定的，在实际运行上即是要求没有臭味。当地或将来的法律可能要求会更高：污泥可能被要求消毒／巴氏除菌。消毒要求达到一个强制的目标：病原体如肠道病毒、伤寒菌、线虫、寄生虫卵等在处理后的样品中应当检测不到。
生物处理。利用生物工艺处理挥发性污泥。如厌氧消化（AD）、自养好氧消化（ATAD）工艺。
化学处理。抑制腐败挥发性有机物的降解。如酸性亚硝酸盐SAPHYRTM工艺。
物理处理。抑制腐败挥发性有机物的降解。如污泥焚烧。
这些工艺大部分都有稳定和消毒，但是消毒的程度取决于一些参数如HRT（水力停留时间）或化学投加量。
显然热氧化工艺远远超出了污泥稳定、消毒和巴氏消毒的要求。因为有机物被完全或几乎完全消解。
污泥的生物稳定
液态（浓缩后）：消化
我们最熟悉的是传统的污泥处理方法——消化，它可以减少产泥量。无论好氧或厌氧，它都涉及到很多的能量。目前多数较大的处理厂或地区污泥中心都是采用该种方法，此种工艺在数量上还是领先的。同时，其他一些操作或在消化前或在消化后，也提供了强化的处理能力。
附着态污泥（脱水后）：堆肥
堆肥是现有的唯一可以把污泥从废物变成产品的工艺，并被很多严格规定或标准认可。因为污泥变成一种新产品，容易操作（可堆积）而无味，消毒良好并且较干燥。这种工艺越来越流行。另一方面，由于它不减少最终的体积，需要很大的占地面积和较多人员。而且，为了满足新规定中（临时EU标准或EPA A级）关于消毒和气味的要求，与传统的“粗糙”工艺如曝气静态堆相比，需要更先进的工艺如“搅拌式反应廊道”，它影响最终的运行费用。
这个工艺主要是通过一个移动的轮子搅拌并推动混合物，同时鼓风机在曝气，加速的生物降解产生一个均匀的泥堆。总的停留时间可以减小到2周，消毒效果非常好。
污泥的化学稳定。污泥的化学稳定主要是通过一个投加装置对待稳定污泥投加化学药剂，以防止发酵和气味。大计量投加可使病原体衰减。这种工艺一般投资便宜并且容易操作。但是，泥量不会减少，并且运行费用较高。
这两种工艺不相互排斥，填埋土地的性质决定着工艺的选用：如果土壤是酸性的，则可以选择加石灰，但如果土壤是碱性的，则SAPHYRTM工艺可能更适合，因为它操作简单，运行费用省。
污泥的物理稳定——加热干燥。加热干燥主要是通过热驱动力除去剩余的自由水和键连接水。根据加热的媒介的不同，加热干燥可分为两可分为两种：一种是气态在高温和湍流状态下流过干燥器（直接加热），一种是用加热液体（通常是蒸汽或加压的水）传递热量给污泥，通过干燥器的加热壁（间接干燥）。加热干燥的目的是使到达下游的污泥具有焚烧的热持续性（一般30～35%）或者是容易处理和储存的干燥污泥（60%）。如果要达到长时间的稳定（几个月），干固体含量应达到90%或更多（最终干燥），而且颗粒的状态也是容易操作使用的（包括农田应用）。另一个最终干燥的优点是它可以方便的面对各种最终的处理方法，如农田应用、焚烧后用于水泥生产、或城市垃圾焚烧。它的缺点：第一是运行费用高，尤其是能源消耗，一般在热干燥中，每蒸发一吨水需要3400MJ的热量。但在脱水步骤中，除去一吨水只要6MJ（电能）；第二需要较多工作人员来清除死角中的粉末以防止火灾。
2.2 可持续性热氧化战略
焚烧。流化床焚烧炉（FBF）就工艺性能来讲，被证明是焚烧污泥最好的方法（湍流方式，燃烧后高达850度的温度）。而且它运行可靠（在炉内没有转动部分）。在40年的时间里，威望迪公司已经在全世界范围内建造了几十座流化床焚烧炉（如欧盟、俄罗斯、土耳其）。
通常，在稳定状态不需要添加额外的燃料，热平衡的持续性是可以达到的。如果污泥的热值LCV太低（如低挥发性固体和/或固体含量），尾气/气热交换器应该足够大以增加风室的温度。如果达不到（如延时曝气的污泥含20%DS），则需要在前面加热干燥。
关于干灰的处置，对于没有工业污染的纯市政污泥，重金属不是问题。因为灰是以氧化物形式存在，他们渗透性不强，所以可以回用作水泥，用于工业和道路建设。
最后的副产物是酸步骤的清除。由于重金属的污染，他们只能填埋在特殊的地方，但数量很小。
与城市固体废物共同焚烧。为了减少投资，城市垃圾和市政污泥通常用一个焚烧炉。通常，一个人口当量每天产生150～250克的脱水后粘性污泥和1～3公斤的垃圾。根据焚烧炉的设计，可以通过10～25%（泥／垃圾）的粘性污泥来控制炉子的温度。为了达到最优化的燃烧，并且不会由于未燃烧的有机污泥污染熟料， 可以用处理能力为1m3/h的 PyromixTM 设备，通过压缩空气把污泥转成滴状污泥。实际上，这种运行方式只有在污水厂离城市垃圾焚烧炉较近时有利，否则处理运输的费用将很高。此时污泥只在系统需要时作为控制流使用。
湿式空气氧化法。威望迪水务系统研发的ATHOSTM设备在“中性”温度（240度）和压力（45巴）条件下被证明是高效的。80%的总COD被氧化，剩下20%是可溶的和高度可生物降解的。不需要后续脱水步骤，废气没有毒性，固体矿物副产品包含重金属是以一种不可渗透形式存在的。它们可以用于道路建设。而且液态部分，含有可生物降解的COD，可以很方便的用作污水厂的反硝化的碳源。
污泥中的有机氮先降解成可溶性的氨。这些氨，部分被吹脱后通过催化反应转换成氮气进入大气。
结论
激烈的竞争、严格的规范和环境保护的需要要求不断开发新的工艺或用更为有效的工艺。对一个具体的项目，通过对工艺的合理选用可以满足用户的要求，需要考虑的是该工艺要能保护环境，造福于人，要能优化物质和能源的回收利用，以达到可持续性的发展的目的。
第9篇：生物质干燥方法范文
[关键词] 茉莉酸甲酯；红景天苷；多糖；酶活性
高山红景天Rhodiola sachalinensis A. Bor又名红景天，库页红景天，景天科红景天属多年生草本植物，是长白山珍惜药用植物之一，以根及根茎入药[1]，具有抗缺氧、抗辐射，提高免疫、抗病毒[2]等药理作用，其主要的活性物质是红景天苷、多糖类、黄酮类、酚类、挥发油[3]等。近年来，随着对红景天药理功效研究的不断深入，其功能也广泛地被人们所了解，导致市场需求量逐年增加。目前，高山红景天的野生资源已濒临枯竭，且在人工栽培方面由于其适合在高寒干燥的环境中生长、不耐高温、极易发生病害，难以满足市场的需求量[4]。因此利用植物细胞培养工程手段来获得植物代谢产物的研究已越来越受关注，生物反应器的应用是大量获得代谢产物的重要途径。然而在生物反应器培养过程中，往往利用诱导子来刺激植物代谢产物的合成。茉莉酸甲酯在植物代谢过程中起诱导信号传导作用[5]，有效刺激植物代谢产物的生物合成，可引起植物代谢产物的迅速积累[6]。在许多研究中茉莉酸甲酯作为一种诱导子可显著的提高代谢产物产量，杨英等[7]发现，茉莉酸甲酯对胀果甘草细胞的生长有抑制作用，但是能够促进甘草总黄酮产量的增加；王学勇等[8]认为MeJA能显著促进丹参毛状根中丹参酮类成分的积累并向培养基中释放。对于高山红景天，在悬浮培养中利用茉莉酸甲酯作为诱导子获得大量的代谢产物还尚未见相关报道，因此本试验用反应器内培养20 d的愈伤组织为材料，探明了加入茉莉酸甲酯处理时间及浓度对高山红景天愈伤组织中红景天苷和多糖含量积累的影响以及对SOD和POD活性的测定，旨在为提高红景天代谢产物提供一种新途径，为红景天药物的开发提供技术参考。
1 材料
参照邵春绘等[9]方法获得愈伤组织并增殖，将增殖的愈伤组织（鲜重约20 g）接种于含2 L培养基的3 L气球型气升式生物反应器中，培养基为MS+BA 3.0 mg・L-1+NAA 0.3 mg・L-1+ 蔗糖30 g・L-1，pH 调节为5.8，在温度为（25±2） ℃，光照强度为1 600 lx，每天光照16 h条件下培养20 d，将获得的愈伤组织作为本试验的试验材料。
3 L气球型气升式生物反应器，JA21002电子天平（上海精天电子仪器有限公司），PHS-3C型pH计（上海精密科学仪器有限公司雷磁仪器厂），YHW1103远红外快速干燥箱（天津市华北实验仪器有限公司），LG16-B离心机（北京雷波尔离心机有限公司）， 0.22 μm过滤器（直径13 mm，北京英伟达科技有限公司），UV1102型分光光度计（上海天美科学仪器有限公司），高效液相色谱（SP-15C Shimadzu Co. Japan），色谱柱Thermo Scientific（4.6 mm×250 mm，5 μm， USA），紫外检测器 （SPD-15C， Shimadzu Co. Japan），超声波提取器（TH-100QX，济宁市超声波仪器有限公司）。葡萄糖购于天津市科密欧化学试剂有限公司（批号20120206），红景天苷标准品购于成都曼斯特生物科技有限公司（批号MUST-12102401）。
2 方法
2.1 茉莉酸甲酯处理天数对高山红景天愈伤组织生物量和有效物质积累的影响
反应器培养20 d时取出愈伤组织，同时收集培养基。将收集的培养基50 mL倒入200 mL的柱状培养瓶中，并加入过滤灭菌（0.22 μm过滤器过滤）的MeJA（125 μmol・L-1），每个瓶中接入15 g新鲜的愈伤组织，在转速为100 r・min-1振荡器上进行培养，培养条件为温度（25±2）℃，光照强度为1 600 lx，每天光照16 h。在培养后的第0，2，4，6，8，10，12 d取出愈伤组织，测定生物量、红景天苷和多糖含量并测定SOD，POD活性。
2.2 茉莉酸甲酯处理浓度对高山红景天愈伤组织生长和有效物质积累的影响
为了筛选适宜的MeJA浓度，在反应器培养第20 d时取出愈伤组织，同时收集培养基。将收集的培养基50 mL倒入200 mL的柱状培养瓶中，每个瓶中接入15 g新鲜的愈伤组织，在培养瓶中分别加入MeJA 75，125，175，225，275，325 μmol・L-1，以未加MeJA为对照（0 μmol・L-1），培养4 d后测定生物量、红景天苷和多糖含量并测定SOD，POD活性，培养条件同2.1。
2.3 高山红景天不同材料中活性物质含量的比较
试验对高山红景天愈伤组织与三年生四年生植株茎叶及根的红景天苷和多糖含量进行了比较。其中测试愈伤组织的获得方法为：将新鲜的愈伤组织（鲜重约20 g）接种于3 L气球型气升式生物反应器中（含2 L液体培养基 MS+BA 3.0 mg・L-1+NAA 0.3 mg・L-1+蔗糖 30 g・L-1，pH 5.8），培养第20 d时加入225 μmol・L-1的MeJA继续培养4 d后收获。
2.4 测定
2.4.1 生物量的测定 将收获的愈伤组织过筛，使之与培养基分离，然后用自来水冲洗2～3次后，用滤纸吸干愈伤组织表现上的水分，称鲜物重。最后放入40 ℃的干燥箱中烘干，48 h后称干物重。
2.4.2 红景天苷含量的测定 参照许剑锋[10]的方法提取红景天苷并测定含量。精确称取红景天苷标准品10 mg溶解定容至10 mL量瓶中，摇匀，配制成1 g・L-1的对照品溶液，精密吸取上述溶液0.5，0.75，1.0，1.25，1.5，1.75，2.0 mL置于10 mL量瓶中并用甲醇定容至10 mL，分别稀释成0.05，0.075，0.10，0.125，0.15，0.175，0.2 g・L-1的对照品溶液进行高效液相色谱检测，绘制标准曲线。
精确称取红景天愈伤组织干燥粉末0.5 g至50 mL三角瓶中，加入10 mL甲醇，溶解摇匀并在超声波125 W条件下，超声提取30 min后，将其放入75 ℃恒温水浴锅中加热5 h，冷却后补足甲醇至原质量，取上清液经过0.22 μm的过滤器进行过滤，避光低温保存，待高效液相色谱检测备用。
检测波长为275 nm；流动相甲醇-水（85∶15）；流速1 mL・min-1；进样量10 μL；检测温度30 ℃；保留时间11.8 min。
2.4.3 多糖含量测定的方法 参照胡彦武[11]方法提取多糖并测定含量。精密称取干燥至恒重的葡萄糖25 mg，加蒸馏水溶解定容至25 mL量瓶中，精密吸取0.1，0.25，0.5，0.75，1.0，1.25，1.5 mL置于干燥的量瓶中，加蒸馏水定容至10 mL。分别吸取1 mL上述对照品溶液及1 mL蒸馏水于试管中，加入5%苯酚溶液1.5 mL，摇匀后加入6 mL浓硫酸，静置20 min，以蒸馏水作为空白对照。在490 nm处测定吸光值，绘制标准曲线。
精确称取愈伤组织干燥粉末10 g，用90%的乙醇溶液浸泡2次，每次6 h，放于通风橱中将滤渣挥干后，加入100 mL蒸馏水，分3次于45 ℃条件下超声提取30 min，将滤液合并浓缩至10 mL。用Sevage试剂除蛋白，4 000 r・min-1离心15 min后，取上清溶液加入95%乙醇溶液，静置12 h抽滤，依次用无水乙醇、丙酮和乙醚洗涤滤渣，反复冲洗3次后，待滤液挥发散尽，在温度为40 ℃条件下烘干，即为红景天多糖。称取10 mg，溶解定容至100 mL量瓶中，即为0.1 g・L-1高山红景天多糖溶液，并计算出换算因素f。f=W/DC，式中：W为总多糖质量（g）；C为多糖溶液中葡萄糖的浓度（g・L-1）；D为多糖的稀释因素。
精确称取各处理的愈伤组织干燥粉末0.2 g，用90%乙醇浸泡洗涤2次，每次6 h，于通风橱中将滤渣挥干，加蒸馏水20 mL，在45 ℃条件下超声处理30 min，过滤，收集滤液，重复3次后合并滤液，定容至100 mL量瓶中，即得供试样品溶液。以苯酚-浓硫酸法在490 nm处测定葡萄糖的吸光值，计算愈伤组织中多糖的含量。多糖含量（mg・g-1）=（CDf）/ W，式中：C为样品溶液中葡萄糖的浓度（g・L-1）；D为样品溶液的稀释因素； f为换算因素；W为样品的质量（g）。
2.4.4 酶活性的测定 参照李合生的[12]方法测定超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性。
称取新鲜愈伤组织1.0 g于预冷的研钵中，加2 mL预冷的提取介质在冰浴中研磨匀浆，倒入10 mL量瓶中，用提取介质冲洗研钵2～3次，合并倒入量瓶中，定容至10 mL。并在4 000 r・min-1下离心15 min，取上清液即为SOD粗酶液。在干燥试管中加入0.1 mL粗酶液，0.5 mL蒸馏水，1.5 mL 50 mmol・L-1磷酸缓冲液，0.3 mL 130 mmol・L-1甲硫氨酸溶液，0.3 mL 750 μmol・L-1四唑氮蓝溶液，0.3 μmol・L-1乙二胺四乙酸二钠溶液，0.3 mL 20 μmol・L-1核黄素溶液作为测定管；以未加0.1 mL粗酶液（蒸馏水代替粗酶液）作为光对照管和暗对照管。光对照管在2 500～3 000 lx光照条件下显色（要求各管光照一致，室温）18 min后，终止显色反应。以暗对照管作空白（调零），在560 nm处测定吸光值，计算出SOD活性。
SOD活性（U・g-1 FW・h-1）=（A0-As）×Vt×60A0×0.5×FW×Vs×t，式中：A0为光对照管吸光度；As为样品测定管吸光度；Vt为样品提取液总体积（mL）；Vs为测定时取酶液量（mL）；t为显色反应时间（min）；FW为样品鲜重（g）。
称取新鲜的愈伤组织1.0 g，加入2 mL 20 mmol・L-1 KH2SO4于冰浴下研磨，研磨成匀浆后，加入7.0 mL的KH2SO4混合，混合液在4 000 r・min-1离心15 min，取上清液定容至10 mL量瓶中即为POD粗酶液。先配制反应混合液，即在50 mL 100 μmol・L-1磷酸缓冲液（pH 6.0）中加入28 μL愈创木酚，加热搅拌，直至溶解，待溶液冷却后，加入19 μL的30% H2O2混合均匀，低温保存备用。取反应混合液3 mL，酶提取液1 mL，在470 nm处读取0～3 min的A470（每隔1 min读数一次）。
POD活性（U・g-1 FW・min-1）=X×VtFW×Vs×0.01×t，式中：Vt为酶液总体积（mL）；FW为样品鲜重（g）；Vs为测定时取酶液的量（mL）；t为酶反应的时间（min）；X为反应时间内吸光度的变化。
2.4.5 数据整理及软件分析 利用SPSS 11.5程序中的方差分析对试验数据进行分析，采用邓肯氏新复极差法进行比较，显著水平为0.05，每个处理10次重复。
3 结果与分析
3.1 茉莉酸甲酯处理天数对高山红景天愈伤组织生长和有效物质积累的影响
愈伤组织在反应器内培养20 d后，加入125 μM的MeJA，分别处理0，2，4，6，8，10，12 d后发现，加入MeJA 0～6 d时，愈伤组织的鲜物重仍继续增加，而干物重基本稳定。在培养的第4 d，愈伤组织中红景天苷和多糖含量均达最大值，分别为2.87，341.7 mg・g-1（表1）。在与胁迫相关酶的活性测定中发现，当加入MeJA后POD和SOD活性开始升高，在第4天时达到最高，之后开始急剧下降（图1）。同时随着培养时间继续增加，鲜物重、干物重及活性物质的含量和产量也开始大幅度下降。因此在愈伤组织培养第20天加入MeJA处理4 d为最佳处理天数。
3.2 茉莉酸甲酯浓度对高山红景天愈伤组织生长和有效物质积累的影响
在培养20 d后添加不同浓度的MeJA发现，随着MeJA浓度升高，愈伤组织鲜物重和干物重不断下降。相反在0～225 μmol・L-1时，红景天苷的含量和生产量在逐渐增加，当MeJA的浓度为225 μmol・L-1时，达到最大值，分别为3.69，37.7 mg・L-1，浓度继续增加则开始下降；而多糖的最高含量和生产量是出现在MeJA浓度为275 μmol・L-1时，分别为487.3 mg・g-1和4.87 g・L-1（表2）之后显著下降。这一结果，说明MeJA能够刺激有效物质的积累，同时可以激发合成代谢产物基因的表达，体外添加不同浓度的MeJA能够诱导不同代谢产物的合成。从图2中还发现，SOD和POD的活性在MeJA浓度为0～175 μmol・L-1时，开始大幅度上升，当MeJA浓度为225 μmol・L-1时，达到最高，之后开始急速下降。因此，本试验选择MeJA浓度为225 μmol・L-1作为生产有效物质的最佳浓度。
3.3 高山红景天不同材料中活性物质含量的比较
高山红景天不同器官中红景天苷和多糖含量比较的结果中，发现在反应器培养第20天时加入225 μmol・L-1MeJA处理4 d的高山红景天愈伤组织中红景天苷的含量（3.69 mg・g-1）与根（3.39 mg・g-1）相似，显著高于茎叶（1.58 mg・g-1）；多糖的含量（382.4 mg・g-1）显著高于茎叶（48 mg・g-1）及根（106.1 mg・g-1）（图3）。
4 讨论
茉莉酸类化合物在植物发育过程和抵御不良环境中，起着重要的内源激素作用[13]，可以以信号分子的形式参与到植物次生代谢，激活相应的防御基因，调控相关关键酶基因的表达，影响酶活性，进而调控次生代谢物的生产[14]。大量研究结果表明，不同时期的细胞对诱导子的反应灵敏度不同，只有当细胞达到一定的生长时期才可以有效的接受诱导信号，此时诱导子表现出最强的诱导活性。Zabala等[15]认为在黄花夹竹桃细胞培养初期加入MeJA 100 mg・L-1，21 d后，甲黄次苷的生产量达最大值8.93 mg・L-1；对于高山红景天，王逸文等[16]认为高山红景天愈伤组织在固体培养基中培养第10天时分别加入不同浓度的茉莉酸甲酯，当茉莉酸甲酯浓度在100～200 μmol・L-1时有利于红景天苷的积累。然而我们在预备实验中发现在悬浮培养初期加入不同浓度的茉莉酸甲酯都会抑制生物量的生长，不利于有效物质产量的增加，因此本试验认为愈伤组织生长到第20天时，加入225 μmol・L-1 MeJA培养4 d后，有利于高山红景天愈伤组织生物量的生长和红景天苷及多糖的积累。由此可见，在不同的培养方式下所加入的茉莉酸甲酯浓度及时间对高山红景天愈伤组织中有效物质的积累有显著差异。
用茉莉酸类化合物处理植物可诱导蛋白酶抑制剂（PI）和多酚氧化酶（PPO），并且能够增加超氧化物歧化酶、过氧化物酶、壳聚糖酶和脂氧合酶等防御蛋白的活性，导致次生代谢产物的积累[17]。添加一定浓度的MeJA（10～200 μmol・L-1）会促进胀果甘草悬浮培养细胞中的总黄酮产量增加，还可提高苯丙氨酸裂解酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性及丙二醛含量升高[18]。在本实验中发现，随着MeJA浓度增加，SOD和POD的活性增高，且达到一定值后又开始迅速下降，这与李静等[19]试验结果相一致。
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Effect of methyl jasmonate on salidroside and polysaccharide
accumulation in Rhodiola sachalinensis callus
LI Yang， LIAN Mei-lan， SHAO Chun-hui， JIN Chan， PIAO Xuan-chun*
（Key laboratory of Natural Resources of Changbai Mountain and Functional Molecules，
Ministry of Education， Yanbian University， Yanji 133002， China）
[Abstract] Objective： To provide a new material for producing the Rhodiolasachalinensis products， the effect of methyl jasmonate （MeJA） on callus biomass and effective compound accumulation of Rhodiolasachalinensis was studied. Method： The callusescultured in 3 L-air lift balloon type bioreactor were treated with MeJA after 20 d of bioreactor culture and the effect of MeJA concentration and treatment days on callus biomass， salidroside or polysaccharide accumulation and superoxide dismutase （SOD） and peroxidase （POD） activities were investigated. Result： The callus biomass was not significantly different after MeJA treatment （125） for 0-6 d but obviously decreased after 6 d treatment. The maximum salidroside or polysaccharide contents and SOD or POD activities were found after 4 d treatment of MeJA. MeJA concentration significantly affected callus biomass and effective compound accumulation， biomass decreased at MeJA concentrations higher than 125 μmol・L-1. However， the effective compound contents were determined at higher MeJAconcentration，and the highest salidroside and polysaccharide accumulation was found at 225 and 275 μmol・L-1 MeJA， respectively and the maximum SOD and POD activities was found at 225 μmol・L-1 MeJA. The effective compound contents in callus were compared with field-grown plants. Salidroside contents in calluses were 1.1-fold and 2.4-fold more than in plant roots and stem or leave， respectively. Polysaccharide content in calluses were 3.6-fold and 8.0-fold more than in plant roots and stem or leave， respectively. Conclusion： Salidorside and polysaccharide in Rhodiolasachalinensiscalluses improved by MeJA treatment， 225 μmol・L-1 MeJA and 4 d treatment were optimal. The effective compound contents in callus were obviously higher than in field-grown plants. Therefore， bioreactor culture is efficient for obtaining mass effective compounds of Rhodiolasachalinensis by culturing calluses. This method could provide an alternative material source for production of Rhodiolasachalinensis products.
