板栗(Castanea mollissima Blu.)果实中的水分组成在其生理代谢及品质变化过程中具有重要作用.本研究以贵州黔西南望谟县板栗为实验材料,利用低场核磁共振技术,对不同水分含量(48%、38%、28%、18%)的板栗果中氢核的横向弛豫衰减信号进行测试,并利用 SIRT 模型对数据进行反演,得出横向弛豫时间T2 的反演数据.采用自旋回波脉冲序列对板栗果的质子密度加权成像;使用物性测试仪分析质构特性,利用色差仪分析板栗失水过程中果肉颜色的变化.结果显示,自然失水改变了板栗果中水分的结合状态,水分发生明显迁移,自由水和不易流动水的信号幅值随失水程度的加剧而逐渐减弱.不同含水率板栗的反演峰总面积不同,随着含水率的增加,核磁共振信号增强,峰面积增大,两者具有显著的相关性.核磁共振成像技术通过图片明暗不同,可直观反映不同阶段的水分含量.板栗果实自然贮藏过程中发生石灰化,果实质地发生硬化,挤压咀嚼时抵抗力增大,失水初期内聚性和弹性变化不显著,后期下降;粘附性前期降低,但后期变化不明显;板栗失水初期果肉发生氧化,颜色逐渐呈暗红色,失水后期石灰化较为严重,果肉颜色变白,亮度增加.本研究结果可为板栗加工过程中的水分迁移机制探讨以及产品的品质控制提供参考.

目的:利用现代技术直观、量化表征肉苁蓉的润制过程,为肉苁蓉润制关键技术参数的确定提供依据.方法:构建肉苁蓉吸水和膨胀动力学曲线并进行非线性拟合,研究肉苁蓉润制动力学特征;采用低场核磁共振及其成像技术(LF-NMR/MRI)和物性分析技术,分别研究肉苁蓉润制过程的水分相态及其分布状态变化、物性特性变化;采用高效液相色谱法(HPLC)分析肉苁蓉不同润制时间指标成分含量变化.结果:肉苁蓉润制的吸水和膨胀过程符合一级动力学方程.LF-NMR/MRI结果显示随着润制时间的延长,水分逐渐由外周向内部渗入,结合水比例逐渐减少,自由水比例逐渐增多.随着润制时间的增加,各物性指标逐渐下降.润制36 h内,肉苁蓉浸出物有下降趋势,指标成分含量未发生明显变化.结论:动力学结合LF-NMR/MRI和质构仪分析技术可直观量化表征肉苁蓉的润制过程,为阐明肉苁蓉润制传统经验的科学内涵提供了科学依据.

传统的磁共振成像设备系统庞大笨重、价格昂贵、检查噪声大、摆位困难等,因此限制其普及应用,而低场可移动式磁共振成像设备可以克服这些缺点.传统核磁共振成像采取大磁体包围小样品的模式,对高度均匀磁场环境(＜5×10-6/40 mm DSV)中的样品进行成像,相应的硬件设计和许可技术相对都比较成熟和完善.开放式核磁共振成像系统基于极度不均匀的磁场条件(＞1 000×10-6/mm DSV),相关的硬件设计、成像技术与传统的核磁共振成像系统差距很大,难度也急剧增加.全面论述低场开放式磁共振成像技术的起源、发展、关键技术,包括磁体、射频线圈、梯度线圈等硬件和射频脉冲设计、成像序列、图像后处理等方法,旨在为可移动式核磁共振成像设备的研发抛砖引玉.

目的 研究新鲜人参样品干制(干燥/蒸制)和复水(煎煮)过程中水分状态与含量变化以及有效成分含量变化规律,为优化中药干制/复水条件、科学判定过程终点提供技术支持,为探究中药鲜用/干用/制用差异提供新的科学视角.方法 采用低场核磁共振与成像技术(LF-NMR/MRI)测定不同工艺条件下样品水分随时间的迁移变化规律;采用HPLC法测定不同样品中人参皂苷类主要成分的含量变化.结果 水分与化学成分含量测定结果显示,蒸制180 min时鲜参炮制充分,此时水分饱和、人参皂苷类成分变化趋于稳定、总皂苷含量较高;鲜参和新蒸制红参在不同温度下干燥12.5 h时,40℃下均未干燥彻底,50℃下生晒参仍含有3.02％的水分、红参已达干燥终点,60℃下二者均达到干燥终点,且50℃下二者人参总皂苷含量均最高,综合结果表明50℃热风干燥工艺更优;复水(煎煮)过程中,60 min饮片水分充分饱和且人参总皂苷含量较高,优于30 min和120 min,为较优煎煮条件;鲜参在蒸制/干燥/煎煮等过程中水分及人参总皂苷含量均低于鲜品,提示鲜用对保存和发挥中药初始药效物质基础状态具有重要意义.结论 采用LF-NMR/MRI与HPLC技术,重点关注人参鲜品在干制(干制、炮制)与复水(煎煮)过程中的水分与化学成分含量变化,为中药干制/复水终点判定与工艺条件优化提供了新的技术手段,也为阐释与探究中药鲜用/干用/制用理论提供了新的科学依据.

采用低场核磁共振与成像技术(LF-NMR/MRI)研究白芍润药过程中药材含水量及水分分布状态;采用质构仪研究白芍润药过程中质构特性的变化,并分析白芍不同润制时间的LF-NMR/MRI参数与质构特性、有效成分含量的相关性.结果 表明,MRI技术能够直观、形象、准确表征药材的润制程度和水分迁移过程,润制程度与传统经验判断结果具有一致性.白芍润制过程水分迁移和水相状态的特点是浸泡时增加总含水量以自由水形式存在,流动性增大.在闷润时,总含水量不增加,而是药材多水部分向少水部分分布,流动性变差,最后使药材润透,此结果可以与MRI结果相互印证.白芍的自由水含量、总含水量分别与硬度、表面韧性、内部韧性、芍药内酯苷和芍药苷含量均有极的显著的负相关(P＜0.01).说明采用LF-NMR/MRI、质构仪可以较好表征润药过程特点,对研究白芍软化的“少泡多润,药透水尽”科学内涵、“看水头”传统经验的数据化表征提供了一种可行较为客观的评价手段,有利于优化软化工艺参数、科学制定操作规范、阐明中药软化的科学内涵,促进中药炮制的传承创新.

目的 应用低场核磁共振时域技术(low field nuclear magnetic resonance time domain technique,LF-NMR)、低场核磁成像技术(low field nuclear magnetic resonance imaging,LF-MRI)对高剪切制粒中润湿剂(乙醇)进行定性、定量分析.方法 以维C银翘片高剪切湿法制粒为研究对象,采用LF-NMR建立润湿剂用量测定方法,结合横向弛豫时间(T2)和LF-MRI测得的二位影像图对润湿剂分布与变化进行定性分析,探讨峰面积(A2)与颗粒得率的关系.结果 润湿剂用量与A2呈现良好的相关性(R2=0.957 5).随着润湿剂用量增加,T2向右移动,A2逐渐增加,质子在增加;LF-MRI表明随着润湿剂用量增加,影像图逐渐清晰,即非结合态质子(束缚态质子及自由态质子)在颗粒中逐渐增加.当润湿剂用量增加至20％～25％时,结合态质子含量不再增加,此时颗粒得率最高.结论 LF-NMR和LF-MRI能快速、准确检测制粒中润湿剂用量变化和分布状态,为阐明润湿剂对颗粒性质的影响和成型机制提供评价方法.

采用低场核磁共振成像技术研究丹参浸润和干燥过程中水分状态,分析加工前后水分迁移规律,为根茎类中药水分控制提供科学手段;通过色差技术测定丹参不同状态下色差值,从色泽和水分角度阐述丹参加工炮制机理.结果 显示丹参内部水分主要分为两种状态:自由水和结合水;药材自由水含量约为2.02％,浸润6h后约为88.76％;鲜根自由水含量约97.74％,50℃干燥24 h内层结合水含量约为6.82％,基本达干燥临界点;低场核磁信号量与水质量呈现较好相关性,根据弛豫峰面积直观得出加工过程药材内部水分分布;弛豫峰面积值和色差值显示含水量和外观性状两者间有相关性.低场核磁共振技术为研究丹参加工过程中水分变化提供了直观的参考依据,为根茎类药材在加工时水分临界点控制提供一种科学工具,也为中药材炮制工艺研究提供新思路.

该文以槟榔药材为研究对象,采用低场核磁共振分析和核磁共振成像技术(LF-NMR/MRI),对槟榔润制即浸泡软化过程内部水分分布、水分相态及迁移情况进行分析,用Peleg模型研究在不同水温(10、30、50℃)下槟榔润制过程吸水动力学过程.结果表明,不同水温浸泡时,槟榔样品均含有4种状态的水:结合水T21、不易流动水T22、自由水T23、游离水T24.润制过程中不易流动水峰面积增加幅度最大,其次为自由水.不易流动水、自由水和总水峰面积与含水量呈强相关性,有统计学意义(P<0.01),说明LF-NMR技术能够快速无损预测槟榔润制过程的含水量.T22和自由水含量与浸泡液中槟榔碱含量呈强相关性,有统计学意义(P<0.01),说明不易流动水流动性越大,且自由水含量越多,槟榔碱溶出越多.从MRI成像图显示,浸泡温度不同,水分迁移途径不同,且润制程度与传统判别经验结果具有一致性.Peleg模型的速率常数K1随着水温的升高而减小,容量常数K2随着水温的升高而增大,将速率常数K1与温度进行Arrhenius方程拟合,得到槟榔润制过程中活化能为32.98 kJ·mol-1.LF-NMR/MRI技术可以用于槟榔润制过程水分状态、含水量分析和润制程度终点判断,Peleg模型可以准确描述槟榔润制过程吸水性质.研究结果可以为其他种子类中药材润制工艺优化与机制研究提供参考.

目的:研究苦杏仁和燀苦杏仁的吸湿行为,探讨苦杏仁和燀苦杏仁吸湿能力差异的原因.方法:运用静态称重法测定并绘制苦杏仁和燀苦杏仁吸湿动力学曲线和吸湿等温线,用多种吸湿模型进行拟合并评价,筛选最佳拟合模型.通过组织结构特点、种子生命力检测和低场核磁共振成像技术(LF-MRI)分析苦杏仁和燀苦杏仁吸湿特性.结果:一级模型和Peleg模型可以较好地拟合苦杏仁和燀苦杏仁的吸湿等温线和吸湿动力学曲线,苦杏仁的吸湿能力高于燀苦杏仁的吸湿能力.组织结构分析和LF-MRI结果表明,苦杏仁种皮的存在导致苦杏仁和燀苦杏仁吸湿行为不同.结论:苦杏仁和燀苦杏仁吸湿行为的研究可为苦杏仁和燀苦杏仁的贮存条件和干燥工艺的选择提供实验依据.

基于吸水动力学和膨胀动力学,结合水分相态、质构特性、成分含量量化表征地黄润制过程.对地黄润制过程的吸水与膨胀动力学进行非线性拟合,采用低场核磁共振与成像技术(LF-NMR/MRI)研究润制过程中水的相态及分布变化,采用质构仪研究质构特性的变化,并分析地黄不同润制时间的吸水率、膨胀率、水分相态、硬度、压缩循环功的相关性.结果表明,地黄吸水动力学和膨胀动力学均符合一级动力学过程,且吸水率、膨胀率均随润制温度的增加而增加,随药材个头的增大而减小.地黄润制过程中水分由外而内逐渐渗入,水的相态比例发生会显著变化,在16 h内自由水由0.825％增加到97.7％,束缚水由99.2％减少到2.33％.硬度、压缩循环功等物性指标在28 h内随润制时间增加逐渐下降;32 h时水分已均匀分布于整个药材,此时物性指标也趋于稳定.皮尔逊双变量相关性分析表明,润制时间、吸水率、膨胀率、自由水和束缚水相对含量、硬度、压缩循环功之间均具有显著相关性,说明采用吸水、膨胀动力学,LF-NMR/MRI,质构仪可以直观量化表征地黄润制过程,为阐明地黄润制传统经验的科学内涵提供了科学依据.