膜科学与技术

Position：Home >> Abstract

Optimization principles and methods for membrane separation technology based on the "solution structure" feature of Chinese herbal active small molecule groups

Authors： Liwei Guo, Min Lu, Tingming Fu, Bo Li, Lingjuan Li, Jie Dong

Units： 1 Chinese herbal compound Separating Engineering Laboratory,Nanjing University of Chinese Medicine Nanjing 2100292.

KeyWords： Chinese herbal compound; small molecule efficacy substance group; solution structure; membrane separation technology; computer chemistry

ClassificationCode：TQ028.8

year,volume(issue):pagination： 2012,32(1):1-11

Abstract：

Thousands years of experiences reveal that the water extract is the safest and effective carrier for traditional Chinese medicine. Membrane technology is a powerful tool for the cluster-screening of the small molecules from Chinese herbal. However, the lack of microscopic understanding of the water extracts of traditional Chinese medicine restricted the advantages of membrane technology. In this study, the key technologies to address these issues: the "solution structure" of traditional Chinese medicine chemical composition (ie: the microstructure and macroscopic properties of the solvent material in solution) and the pore steric hindrance, a variety of index components of Huanglianjiedutang(HLJDT) as a model drug, by a) atomic force microscopy, dynamic laser light scattering, high-resolution nuclear magnetic resonance of molecular biophysics and other means of compound Chinese herbal medicinal ingredients of the "solution structure" characteristics; b) elaborating the mechanism of competitive filtration behavior by learning principles of solvent effects arising from the ultrafiltration membrane mass transfer process; c) exploring the correlation betwwen "solution structure" of the chemical medicine system and the membrane material micro-structure by using the computer technology. The purpose of this study is: a) deepening overall concept-based modern research of Chinese herbal compound by integrating of a multidisciplinary approach; b) establishing a specific membrane separation technology which can obtain small molecule groups from traditional Chinese medicine; c) providing a theoretical basis for new Chinese medicine; d) solving the key problems of Chinese herbal compound preparation and promoting the development of membrane science and technology.

Funds：

国家自然科学基金（30572374，30873449，30973950）

AuthorIntro：

郭立玮（1948-），福建上杭人，教授，博士生导师，从事以膜技术为主体的中药复方分离工程研究。E-mail:guoliwei815@yahoo.com.cn

Reference：

[1]香港科技大学生物技术研究所．中药研究与开发综述――生物技术研究所访问学者文集[M]北京:科学技术出版社，2000．27.
[2]周俊.中药复方-天然组合化学库与多靶作用机理[J].中国中西医结合杂志，1998，(2)：67.
[3]Wang M，Lamers RA，Korthout HA，et al．Metabolomics in thecontext of systems biology：bridging Traditional Chinese Medicine and molecular pharmacology[J].Phytother Res，2005，19：173-182.
[4]郭立玮，金万勤.无机陶瓷膜分离技术对中药药效物质基础研究的意义[J].膜科学与技术，2002，22(4)：46-49.
[5]Christopher A.Lipinski，Franco Lombardo，Beryl W.Dominy，et al.Feeney
Experimental and computational approaches to estimatesolubility and permeability in drug discovery and developmentq settings[J].Advanced Drug Delivery Reviews 46 (2001)3–26.
[6]彭国平, 郭立玮，徐丽华，等.超滤技术应用对中药成分的影响[J]. 南京中医药大学学报，2002，18(6):339—341.
[7]须明玉，周洪亮，郭立玮，等.不同分子量膜处理对黄连解毒汤HPLC特征图谱的影响[J].中国中药杂志,2011,36(11):15-19.
[8]Hall M S，Starov V M，Lloyd D R. Reverse osmosis of multicomponent electrolyte solutions(1) Theoretical devel-opment[J].J Membr Sci，1997，128(1):23-37.
[9]郭立玮.中药制药工业对膜科学技术的重大需求与关键问题[J].中草药，2009，40（12）：1849-1855.
[10]王磊，王旭东，文松，等.超滤膜结构参数的测定方法及透水通量与膜结构关系的模型[J].膜科学与技术.2006,26(5):55-59.
[11]徐南平，李卫星，邢卫红.陶瓷膜工程设计：从工艺到微结构[J].膜科学与技术，2006，26（2）：1-5.
[12]OmtaA W，Kropman M F，Woutersen S，Bakker HJ［J］.Science，2003，301（5631）：347-9.
[13]Samuel leutwyler，［J］.Nature，2002，417(6886):230-1.
[14]Tuckeman M E，Marx D，Parrinello M［J］.Nature，2002，417(6892):925-9.
[15]房春晖，房艳.溶液结构研究发展策略浅议.盐湖研究，2006,14（3）：52-57.
[16]Kenneth D J［J］.Science，2004，306(5696):618-9.
[17]Antonio A，Gracia，Matthew R.Bonen Jaime Ramirez-Vick Mariam Sadaka Anil Vuppu. Bioseparation Process Science[M].清华大学出版社，2002.67－70.
[18]Tomaszew skaM，GrytaM，Mo raw sk iA W．Mass transfer of HCL and H2O across the hydrophobic membrane during membrane distillation．Journal of Membrane Science，2000，166：149-157.
[19]张瑞，叶仲斌，罗平亚.原子力显微镜在聚合物溶液结构研究中的应用[J].电子显微学报，2010,29（5）:475-481.
[20]Munoz A，Ibarboure E，Papon E，et al.Engineering polymer surfaces with variable chemistry and topography[J].J Polym Sci Part:Polymchem，2009，47:2262-2271.
[21]Gronwald W，Kalbitzer HR.Automated structure determination of proteins by NMR spectroscopy[J].Biochemistry，2007，46(2):331-340.
[22]吴佩强，马星奇，吴奇.激光光散射研究天花粉蛋白的聚集过程[J].物理化学学报，1995，11（4）：331-336.
[23]张俐娜编著.天然高分子改性材料及应用[M].北京：化学工业出版社，2006，36.
[24]叶剑良，周兴旺，陈忠，等.天然产物3-甲氧基葛根素溶液结构的二维NMR研究[J].厦门大学学报，2003，42（1）：69-72.
[25]刘媛，谢孟峡，康娟.三七总皂苷对牛血清蛋溶液结构构象的影响[J].化学学报，2003，61（8）：1305-1310.
[26]杨靖，陈杰，余嵘.纳滤/反渗透分离中有机物的特征参数对截留率的影响研究[J].膜科学与技术，2006，26（2）：36-40.
[27]邢卫红,范益群,徐南平.无机陶瓷膜应用过程研究的进展[J].膜科学与技术, 2003,23(4):86-92.
[28]魏无际，俞强，崔益华，等编.高分子化学与物理基础[M].北京：化学工业出版社，2005，135.
[29]周海东，仇晋仁，张建东，等.膜错流过滤对透明质酸发酵液的分级研究[J].膜科学与技术，2007，27（2）：20-27.
[30]董秉直，夏丽华，陈艳，等.pH对超滤膜的过滤性能的影响[J].膜科学与技术，2006，26(2):41-44.
[31]陈丹丹，郭立玮，刘爱国，等.0.2μm无机陶瓷膜微滤枳实陈皮水提液物理化学参数与通量变化关系的研究[J].南京中医药大学学报，2003，19（3）：151-153.
[32]金万勤，陆小华，徐南平主编.材料化学工程进展[M].北京：化学工业出版社，2007，122-155.
[33]郭立玮，付廷明，李玲娟．面向中药复杂体系的陶瓷膜污染机理研究思路与方法[J].膜科学与技术，2009，29（1）：1-7.
[34]苗东升著.系统科学精要（第三版）［M］.北京：中国人民大学出版社，2010，236-251.
[35]董洁，郭立玮，李玲娟，等.截留相对分子量1000的超滤膜对生物碱和环烯醚萜类物质的透过率及其定量构效关系研究[J].中国中药杂志，2011，36（2）：127-131.
[36]李玲娟，翟双灿，郭立玮，等．用支持向量机预测中药水提液膜分离过程[J].计算机与应用化学，2010，27(2)：149-154.
[37]李玲娟，郭立玮．基于特征提取的中药水提液膜分离预测系统[J].计算机工程与设计，2010，31(9)：2023-2026.
[38]Carstensen JT，Franchini M.The use of fractal geometry in pharmaceutical systems[J].Drug Dev Ind Pharm，1993，19:85-100.

Service：

【Download】【Collect】

《膜科学与技术》编辑部 Address: Bluestar building, 19 east beisanhuan road, chaoyang district, Beijing; 100029 Postal code; Telephone：010-80492417/010-80485372; Fax：010-80485372 ; Email：mkxyjs@163.com