嫁接的条件

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嫁接的条件范文第1篇

关键词：空间网架 边界条件 整体模型

1 引言

工业制造工艺的迅猛发展，对工业厂房的结构性能提出了更高的要求，随着柱距的增大，工艺吊载的不断增加和复杂化，传统的门式刚架结构已无法完全满足刚度和强度的要求。与之相比较，网架结构因其具有受跨度限制小、荷载布置自由等特点，很好的契合了这些需求，在工业厂房中应用越来越广泛。相对于门式刚架结构，网架结构属于空间结构体系，自重轻、整体性好、空间刚度大是其主要特点。由于其结构布置灵活，能适用于各种形状的建筑物及大跨度、大柱距的屋盖结构。通过网架受力分析，优化杆件截面的选取，达到了充分发挥材料性能，提高经济效益的目的，网架结构同时还兼具建设周期短等优点。

2 工程背景

上海大众某汽车厂房为上部网架-下部钢框架结构，建筑平面呈“L”型，结构总长度131.55m，宽度119.5m，如图2.1所示。下部钢框架为两层，一层层高10.4m，柱距为12m×12m。二层层高8.3m，由于工艺设备要求，柱距增大为24m×24m。钢框架柱截面尺寸为900m×900m。屋面采用网架结构，网格尺寸为4m×4m。网架最小结构高度3m，网架支座采用板式橡胶支座。楼面活荷载1.5t/m2，屋面工艺吊载为250kg/m2，局部悬挂公用设备平台500kg/m2。

3 网架计算模型

工程中多数是将网架和下部支承结构分开来计算，本文选用设计中常用的3种边界条件处理方法来建立网架有限元模型，如图3.1所示，分析比较各水平荷载工况下网架结构的内力差异。

模型一：边界切向固定，法向自由，即简支模型。网架边界模拟时将边柱位置切向固定，法向自由；角柱位置切向、法向均固定；中柱位置切向、法向均自由，各柱竖向均固定。采用该种边界处理方法的原因在于，对于较大跨度空间网架来说，边界切向柱间距要比法向密，切向刚度将远大于法向刚度，故设计中会采用此种简化的边界模型方法。

模型二：边界切向、法向均固定，即固定铰接模型。网架边界模拟时将各框架柱处切向、法向、竖向均固定，如图3.1。采用该种边界处理方法的原因在于，对于中小规模或者平面异形空间网架来说，切向与法向柱间距差别不是特别大（本文的工程案例为2倍），切向刚度尚未达到远大于法向刚度的地步，故设计时采用此种边界模拟方法。

模型三：边界各向弹性模型。网架边界模拟时将各框架柱处切向、法向均输入等效弹簧刚度系数，竖向固定，如图3.2。该种边界处理方法比较接近实际结构，但等效弹簧刚度系数的正确选取是一个关键因素。

由于该网架设计中采用了板式橡胶支座，因此柱顶水平等效弹簧刚度需考虑支座和框架柱的组合刚度。

橡胶支座的抗剪刚度可按下式计算[1]：

对于多层框架结构，框架柱柱顶的水平刚度目前尚无具体公式可用于直接计算。本文采用的方法是在建立下部钢框架模型（图3.2）后，在框架柱顶两个方向各自施加水平单位力F，计算对应方向柱顶位移d，则F/d即该框架柱在对应方向的抗侧刚度Kz。

求得橡胶支座和框架柱柱顶刚度后，两者的组合刚度即柱顶水平等效弹簧刚度可按下式计算[2]：

为了与不同边界条件的网架独立模型进行比较，本文利用SAP2000有限元计算软件建立了上部网架-下部钢框架的整体模型，如图3.3。上部网架采用Frame单元，对杆端弯矩进行释放以模拟杆件受力，共计7955根杆件。板式橡胶支座采用Link单元模拟，并输入各方向的支座剪切刚度，共计58个支座。下部钢框架采用Frame单元模拟，楼板采用shell单元模拟，框架柱与基础固结。

作为整体模型，更加接近结构的实际受力状况，在以下各模型的分析比较中，将作为基准模型。

4计算结果比较

本文讨论不同边界条件对网架结构的影响，各个模型的竖向均为刚性固定，区别在于水平方向的约束方式，故本文着重关注水平荷载工况（风荷载）和温度作用下结构的内力。

图4.2、图4.3为温度作用下（升温30℃）支座水平向和竖向反力。计算结果表明，弹性模型与整体模型的计算结果比较接近，但固定铰接和简支模型的计算结果与整体模型偏离较大，个别节点甚至出现了大几十倍的情况。

选取网架上、下弦杆和腹杆各2根，比较其在风荷载和温度作用下杆件轴力，如图4.4、图4.5所示。

计算结果表明，在风荷载作用下，各边界条件的网架模型与整体模型基本吻合。但在温度作用下，依旧是弹性模型与整体模型吻合较好，简支模型有所偏离，但结果尚可，固定铰接模型则与整体模型偏离较大。

5 结论

① 实际情况中网架与支承结构的传力关系复杂，边界受力难以采用传统铰接假定来处理，其力学模式应与施工图设计的支座构造保持一致。

② 分离式设计时，网架边界条件的选取需结合实际情况，计算结果表明弹性边界模型更接近整体模型。简单的采用固定铰接或简支将对杆件受力影响较大，设计时造成不必要地浪费或者存在安全隐患。

③ 对于网架下部为多层框架结构的情况，宜利用实际框架模型，计算框架柱柱顶等效弹簧刚度系数，并考虑支座型式对最终刚度的影响。

参考文献

嫁接的条件范文第2篇

一、反证法

反证法被誉为“数学家最精良的武器之一”.用反证法证明一个命题时，我们从结论的反面入手，先假设结论的反面成立，增加了条件，然后由此结合题设、公理、定义等进行推理，导出矛盾，从而肯定原命题成立.

例1 已知函数 f（x）=2x2+mx+n，求证：| f（1）|，| f（2）|，| f（3）|中至少有一个不小于1.

证明 假设原结论不成立，即| f（1）|，| f（2）|，| f（3）|都小于1.

于是可得| f（1）|

因此，| f（1）|，| f（2）|，| f（3）|中至少有一个不小于1.

二、挖掘和利用隐含条件

隐含条件是指隐藏在题设中不易被察觉的条件，它对解题往往有暗示作用.充分挖掘和利用隐含条件，在数学解题过程中是非常重要的.

例2 求证：sin10θ +cos10θ≥ .

证明 由sin2θ +cos2θ =1（隐含条件），可知sin2θ， ，cos2θ成等差数列.

令sin2θ = - t，cos2θ = + t，t∈[- ， ].于是sin10θ +cos10θ =（ - t）5+（ + t）5=2[（ ）5+C25（ ）3t2+C45（ ）1t4]≥2×（ ）5= ，当且仅当t=0即sin2θ =cos2θ = 时，等号成立.

三、对结论作出肯定的假设

由已知条件判断结论是否存在的探索性问题，常以“是否存在”等语言来表述问题.解答这类问题，一般先对结论作出肯定的假设，以此来增加条件，然后结合已知条件进行推理.若推导出合理的结论，则肯定了存在性；若推导出矛盾，则否定了存在性.

例3 已知数列{an}的前n项和为Sn，且an+Sn= 4，试问：是否存在正整数k，使 >2成立？若存在，求出这样的k；若不存在，请说明理由.

解 由an+Sn= 4，得an+1+Sn+1= 4.两式对应相减，得2an+1-an=0，即an+1= an.又a1=2，所以数列{an}是以2为首项、 为公比的等比数列.故Sn=4-22-n.

假设满足条件的正整数k存在，则由 >2，可得 >2，即

因为k是正整数，所以2k-1也是正整数，这与1

所以不存在正整数k，使 >2成立.

四、使用“不妨设”

如果问题中的变元具有对称性，且变形或运算过程中的每一步都是对称的，那么这些变元在结果中的地位也必然是对称的.根据这条对称原理，我们在解题时，可以先规定这些变元具有某种确定的关系（如大小关系），以此来增加条件.这就是我们经常使用的“不妨设”，它不影响问题在一般意义上的解决.

例4 已知a1，a2，…，an是各不相同的正整数，求证： + +…+ ≥1+ +…+ .

证明 根据柯西不等式得（ + +…+ ）・（ + +…+ ）≥（1+ +…+ ）2.

根据对称性，不妨设a1

所以 + +…+ ≥1+ +…+ .

五、换元引参

换元引参的目的在于揭示事物的本质和运动变化过程中各变量之间的内在联系，把握运动变化的规律，从而促进问题的转化，简捷地解决问题.

例5 已知sin3θ +cos3θ =1，求sin θ+cos θ的值.

解 设sin θ+cos θ= t，则sin θcos θ= .

由sin3θ +cos3θ =1，得（sin θ+cos θ）3-3sin θcos θ・（sin θ+cos θ）=1，即t3-3・ ・t=1，整理得t3-3t+2=0，配方得（t-1）2（t+2）=0，解得t=1或t=-2（舍去）.

所以，sin θ+cos θ的值为1.

六、分类讨论

当所面临的数学问题不能以统一的形式解决时，我们可以进行分类讨论.分类讨论将问题分解，对每一个子问题而言，原问题中的不确定因素因为增加分类的条件而变成确定因素.

例6 已知函数 f（x）= -x2-2ax+1在[-1，2]上的最大值为4，求实数a的值.

解 由已知有 f（x）=-（x+a）2+1+a2，它的图像是开口向下的抛物线，对称轴为直线x=-a.

当-a1时， f（x）在[-1，2]上单调递减，则在[-1，2]上， fmax（x）= f（-1）=2a=4，解得a=2.

当-1≤-a≤2即-2≤a≤1时， f（x）在[-1，2]上的最大值在顶点处取得. fmax（x）= f（-a）=a2+1=4，解得a= ，与-2≤a≤1矛盾.

当-a>2即a

嫁接的条件范文第3篇

[关键词] 负债经营 财务杠杆 资本结构

企业可以采取多种方式进行融资，这些方式都是两种基本资本类型的混合体：或者负债，或者权益资产。企业最佳或目标资本结构是使企业资产市场价值最大时的负债比例。然而，不同资金来源的组合配置产生不同的资本结构，并导致不同的资金成本、利益冲突以及财务风险，进而影响到企业的股东财富。如何通过融资行为使负债和股东权益保持合理的比例，形成最佳的资本结构，是企业财务管理工作的一项重要内容。

目前企业财务管理关于资本结构的理论均在不同程度上存在既定的假设条件。但资本结构决策在实践中是一项非常复杂的工作，影响资本结构的因素很多。因此，如果简单的依据哪个资本结构理论进行财务决策，一旦其假设条件不存在，则会使理论脱离实际，导致决策的失误。为避免这一失误，我们要将先进的经营理念，科学的量化经济模型等综合加以利用，才是我们解决该问题的关键所在。

一、股东财富最大化是企业负债决策的重要依据

在物理学中，杠杆作用是指借助一根杠杆增加力量。企业财务活动中的杠杆叫“财务杠杆”，即：不论企业利润多少，债务的利息通常是固定不变的，当息税前盈余增大时单位货币盈余所负担的固定利息就会相应地减少，结果使每股盈余提高；适当举债中的“适当”，即是我们通过量化分析寻找到的“支点”，解决好这一支点问题就是我们财务管理工作的关键。根据财务杠杆原理，企业可以通过调整资本结构为企业带来额外的收益，这就是企业负债决策的主要动因。

我们对负债经营实现企业股东财富最大化应明确以下几点认识:

1.负债筹资的成本相对于权益筹资成本来说要低很多，同时还可以起到“税盾”的作用。所以，当存在公司所得税的情况下，负债筹资可降低综合资本成本增加公司收益。

2.成本最低的筹资方式，未必是最佳筹资方式。成本等附加支出的作用和影响，过度负债会抵消减税增加的收益，这势必加大企业的财务风险，致使投资者和债权人要求提高资金报酬率，从而使企业综合资本成本大大提高。

3.最优资本结构是一种客观存在。负债筹资的资本成本虽然低于其它筹资方式，但不能用单项资本成本的高低作为衡量的标准，只有当企业总资本成本最低时的负债水平才是较为合理的。因此，资本结构在客观上存在最优组合，企业在筹资决策中，要通过不断优化资本结构使其趋于合理，直至达到企业综合资本成本最低的资本结构，方能实现企业价值最大化这一目标。

二、资本结构理论下负债筹资的有利因素和不利因素

1.适度的负债筹资的有利因素

(1)适当的负债筹资能产生“税盾”效果。债务筹资最大优点是可以享受利息减税优惠，债务利息计入其间费用，从而可以抵减企业的税前利润和应纳税所得额最终达到“税盾”的效果，而因股权筹资而发放的股利却是企业税后利润分配的一个项目，不具备少交所得税的优势。

(2)适度的负债筹资可以降低股东的监督成本。负债筹资会相对减少股东的监督成本，减少经营者进行“在职消费”的现金流量支配权。同时，债券持有者作为企业的债权人，为了确保借债企业到期能还本付息，也会对企业的某些行为进行监督，限制企业经营者的有损企业利益的行为。进而使股东减少了股东的建都成本。

(3)适度的负债筹资可以避免股权稀释。债权人只有到期收回本息的权利，但无论提供资金多少，他都无权参与企业的经营管理。而股东可按所持股票数量的多少，分享企业的控制权，享受企业的剩余权益。对于股份制公司的现有股东而言，公司每增发新股都会使他们的股权被摊薄。所以，债权筹资可以使现有股东保持对公司的控制权，防止其股权被稀释。

(4)适度的负债筹资在一定程度上缓解股东与经营者之间的信息不对称问题。经营者与外部投资者是一对矛盾统一体，它们之间的信息不对称问题是不能绝对消除的。负债筹资可在一定程度上缓解经营者与外部投资者之间信息不对称问题。债权人为了维护自身利益，在签署债务合约时，会对经营者做出某些限制，之后，也会对经营者行为进行监督，以防止道德风险和逆向选择的发生。从而可在一定程度上缓解经营者与外部投资之间信息不对称问题。

2.过度的负债筹资的不利因素

(1)过度的负债筹资会提高企业的财务危机成本。过度负债会加大财务危机发生的概率，降低公司价值。特别对拥有大量无形资产和非流动资产的公司，利润波动很大的公司更易发生财务危机。

(2)过度的负债筹资加大负债的成本。过度负债会引起股东与债权人之间的利益纷争，加大债务合约成本和监督成本以及各种限制条款产生的机会成本。

(3)过度的负债筹资会增大投资的机会成本。过度负债会降低公司再筹资能力，可能会丧失投资机会。从企业的债权人而言，他们为了维护自身利益会限制负债企业进一步负债，以规避投资风险。从负债企业来说，过度负债也会使之比其他企业面临更大风险，他们不能再度负债。因此，过度负债的企业有可能无法筹集到所需资金。这样，他有可能丧失好的投资机会。

负债筹资既对企业发展有利，同时也存在弊病，因此，不能简单得出负债筹资好或负债筹资不好的结论。而确定企业的最佳负债比率是一项非常复杂的工作。企业一般以行业平均负债率作为分析的起点，再根据企业特定的经营环境和经营条件，进行多次调整，才能最后确定企业的合理资本结构。

三、如何实现企业最优资本结构

确定企业的最佳负债比率进而确定企业的最优资本结构，应具备一下几种观念：

1.企业收益比率应大于负债比率，这是保证企业有资格负债经营的最根本的条件。只有当企业盈利的情况下，负债才能发挥减税作用。同时，财务杠杆效应是一把双刃剑，只有当企业的资金收益率高于负债利率，负债融资产生的收益大于负债的利息支出时，股东的实际收益率才会高于企业的资金收益率，此时，资本结构中的负债比率就可以大一些。

2.经营风险与财务风险并存。经营风险是资产经营过程中产生的风险。企业的总风险包括经营风险和财务风险，要将企业的总风险控制在一定范围内，如果经营风险增加，必须通过降低负债比率来减少财务风险。因此，资本结构中负债比率是否最优，还必须视经营风险大小而定。

3.保证企业的补偿固定成本的现金流量能力。确定资本结构一个很重要的问题是分析企业补偿固定成本的现金流量能力。企业负债金额越大，到期越短，固定成本就越高。这类固定成本包括负债的本息、租赁支出和优先股股息等。在企业确定其负债比率时，必须认真考虑和分析未来的现金流量。当企业未来的现金净流量充分、稳定时，其偿债能力较强，资本结构中的负债比率也就可以大一些。

4.适度筹资，为企业留有一定的抗风险能力。面临不确定的经营环境，如果企业将财务杠杆用足，达到理论上的最佳负债水平，一旦遇到不可预见的经营风险或财务风险，就有可能使整个企业面临危机。另外，遇到新的投资机会而需要再融资时，企业融资的选择又将受现有资本结构的制约。因此，所谓的企业资本结构并非理论层面上的最佳资本结构，而是要保持适度、略低的负债水平，这种情况可以视为一种未使用的负债能力财务储备，从而使企业在财务上具有了灵活性。只有具备财务和经营灵活性的企业，才能在未来激烈的市场竞争中占据有利位置。

总之，在企业负债融资应处理好一个“度”的问题的前提下，企业才能实现其最终的目标。企业决策者应根据企业内在发展需要、匹配地、科学地去筹集资金，充分发挥财务杠杆作用，去实现股东财富最大化，而不是为筹集资金而筹集资金。

参考文献:

[1]汤海溶:资本结构理论与我国实证研究比较分析[J].商场现代化，2006，（17）

[2]沈丽凤:论企业最优资本结构决策[J].市场周刊.研究版，2005，（03）

[3]郜广礼:资本结构理论与我国企业理性融资的启示[J].会计之友，2004，（11）

[4]袁照云:浅析经营风险对企业现金流量的影响[J].财会通讯，2001，（3）

嫁接的条件范文第4篇

关键词：框架结构；梁端弯矩；调幅计算

一、进行弯矩调幅的原因

弹性分析法是房屋建筑工程中钢筋混凝土框架结构内力分析中常见的方法，此方法需要同时考虑混凝土的塑性变形。工程实践和大量的实验都证实了房屋建筑工程中混凝土结构的实际承载力比按弹性设计计算的结果要大，只要一个结构构件受力达到极限承载力，那么整个结构就会遭受破坏。但是由于房屋建筑工程中钢筋混凝土结构并不是完全的刚性结构，某个截面达到极限承载力后，结构承载力还会维持一段时间，但是若承载力再过大，截面承受力过大的时候，就会导致整个结构变成一个几何可变体系，结构就会失稳而遭受破坏。所以工程中，我们可以充分利用钢筋混凝土结构的此种特性，考虑其塑性性能，在设计中对梁端负弯矩进行调幅，从而能够正确的评估结构的承载力，同时在结构破坏时有多个截面达到极限承载力，充分发挥结构塑性的潜力，有效的节约材料。

（2）梁端弯矩调幅一定程度上考虑了梁端塑性铰出现后混凝土会开裂，而且由于梁端混凝土开裂则梁的刚度退化会产生内力重分布，跨中的正弯矩会显著的增大，所以才需要进行弯矩调幅，调幅为0的话就接近于点铰接（但并不像铰这样完全释放杆端弯矩），近似于按照简支梁来计算，这样计算出来的结果是允许结构梁端开裂，但是保证跨中不会开裂，保证了梁的承载力在使用阶段不会出问题，同时对梁端进行弯矩调幅，可以加大梁的弯曲变形，提高了结构的延性。

（3）在房屋建筑工程中混凝土框架结构抗震设计中，由于在地震荷载作用下框架梁端负弯矩较大，考虑到地震作用的偶然性，为了减少支座的配筋量，使支座配筋的拥挤状况有所改善，便于节点浇灌混凝土，确保混凝土框架节点施工质量，很有必要运用弯矩调幅法对竖向荷载作用下框架梁端负弯矩调幅。

二、框架梁端弯矩调幅的计算比较

考虑到梁端负弯矩较大，通常框架梁端负弯矩为跨中正弯矩的1.6～2倍，在柱梁节点处配筋较多且施工不便，所以在竖向荷载作用下，考虑塑性内力重分布，将梁端负弯矩降低来配筋。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010的5.2.3条要求，装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可以取为0.7～0.8，现浇框架梁端负弯矩的调幅系数可以取为0.8～0.9，PKPM一般默认取值为0.85。同时注意的是，规范规定只有在竖向荷载作用下梁端负弯矩才允许调幅，而水平荷载作用下的梁端弯矩不做调幅。正确的计算是应该先将竖向荷载作用下的弯矩进行调幅，然后与水平荷载产生的弯矩进行组合。 现以某房屋建筑工程中钢筋混凝土多层框架结构某梁端为例，已知该梁端弯矩标准值如下：永久荷载作用下：MGK=171 KN・M、 可变荷载（楼层满布时）作用下：MQK=56.4KN・M、 水平地震荷载作用下：MEK=73.6KN・M按《荷载规范》要求，组合后设计值应按以下两式计算取较大值：

M=Max{γ。（1.35MGK+1.4 MQK）、γRE [1.2（MGK +0.5 MQK）+1.3 MEK] }

式中：γ。―结构重要性系数，本结构取γ。=1.0。γRE―承载力抗震调整系数， 取γRE =0.75。

（1）弯矩调幅法――竖向荷载作用下的梁端弯矩向下调幅15%。

M =1.0×（1.35×171×0.85 +1.4×56.4×0.85）= 263.3 KN・m；设计值取M=263.3KN・m。

已知采用矩形梁截面：宽×高=b×h=300×700，As=30mm，h0=670mm，ξb=0.35。

混凝土采用C30，fc=14.3N/mm2；HRB400 级钢筋fy =360N/mm2

通过配筋计算得出：选用4 20，As=1256mm2 ？籽=As/bh0=1256/300×670=0.62%>0.3%且

（2）按弯矩不调幅法且可变荷载作用下的M扩大10%～30%（考虑可变荷载作用最不利布置），这里取20%。

M =1.0 ×（1.35 ×171 +1.4 ×56.4 ×1.2）= 325.6 KN・m；设计值取M=325.6KN・m。

通过配筋计算得出：选用5 20 As=1570mm2 ？籽=As/bh0 =1570/300×670=0.78%>0.3%且

（3）比较弯矩调幅法与弯矩不调幅法的对比。

调幅：263.3 M（KN・m），计算面积1181.7mm2，配筋面积1256mm2，配筋相对值0.79；

不调幅：325.6 M（KN・m），计算面积1485.1mm2，配筋面积1570mm2，配筋相对值1；

由以上数据对比分析可知：在框架梁端负弯矩调幅系数0.85下，梁端配筋面积为梁端负弯矩调不调幅的0.79倍，更加有利于梁端钢筋的摆放，给施工带来极大的方便。

三、结语

综上所述，调幅时应与其它因素综合考虑：所取的弯矩分布从静力学的角度考虑应该是可以接受的，也就是说不论对于结构或者任何构件，所选的弯矩图都要满足平衡条件（平衡）。塑性铰区的转动能力足以使这一假定的弯矩分布在极限荷载下能够形成（转角相容）。在使用荷载作用下结构的开裂和挠度能够满足正常使用极限状态下的相关规定（适用性）。■

参考文献

【1】王荣豪.对框架梁端弯矩调幅问题的探讨[J]. 四川建材. 2007（02）：11-112.

【2】沈蒲生，朱建华.钢筋混凝土双向板的弯矩调幅方法[J]. 建筑结构. 2004（01）：23-26.

【3】杨济维.对钢筋混凝土多层框架结构设计的浅析.建材与装饰，2009（02）：121-122.

【4】张志俊.论砼框架结构抗震设计[J]. 黄冈职业技术学院学报. 2011（01）：31-33.

嫁接的条件范文第5篇

摘要：目的以黄芩苷为指标，优化黄芩酶解提取的最佳工艺条件。方法运用正交设计筛选酶解参数。以高效液相色谱法测定黄芩苷，并计算其收率。结果当复合酶用量为底物的1％，保温沉淀时间1.5 h，提取温度50℃，提取时间2 h时，黄芩苷收率达17.2%。结论 在优化的酶解条件下，黄芩苷的收率最高。该研究为黄芩苷提取物的制备提供了一种新方法。

关键词：正交设计； 黄芩； 酶解； 黄芩苷

The Optimum Extraction Technology of Baicalin from Radix Scutellaria by Enzymatic Hydrolysis

Abstract：ObjectiveTo optimize the extraction process of baicalin from Scutellaria baicalensis on the condition of enzymatic hydrolysis.MethodsTo optimize by the orthogonal design，and to determine the content of baicalin by HPLC.ResultsThe optimum extraction condition was obtained as follows: the ratio of enzyme/substrate was 1%， the time of enzymatic hydrolysis was 2h at the extraction temperature of 50℃， and kept at 80℃ for 1.5h after adjusting the pH value to 2.0. ConclusionThe new method is developed for preparing the baicalin extract.

Key words：Orthogonal design; Scutellaria baicalensis Geo.; Enzymatic hydrolysis; Baicalin

黄芩为唇形科植物Scutellaria baicalensis Geo.的干燥根，性寒味苦，具有清热燥湿、泻火解毒的功效。黄芩苷(baicalin)是黄芩中的主要有效成分。现代药理研究表明：黄芩苷具有清热解毒、抗炎利胆、保肝、抗氧化和抗肿瘤等功能，在临床上被广泛应用［1］。中药材有效成分往往被包裹在细胞壁内，在药用植物有效成分提取过程中，选用适当的酶作用于药用植物材料，可以使细胞壁及细胞间质中的纤维素、半纤维素、果胶质等物质降解，破坏细胞壁的致密构造，减小细胞壁和细胞间质等传质屏障对有效成分从胞内向提取介质扩散的传质阻力，从而有利于有效成分的溶出［2］。目前，黄芩苷的提取工艺多以水提为主，运用生物酶解进行提取的报道不多。为寻找酶解提取最佳工艺、提高黄芩苷的产率和纯度、减轻后处理的负担，本文运用正交设计全面考察了酶用量、提取时间和温度、保温沉淀时间等因素及其交互作用对黄芩苷收率的影响。

1 材料与方法

1.1 仪器美国安捷伦公司Agilent 1100型高效液相色谱仪(包括四元泵，真空脱气机，自动进样器，柱温箱DAD检测器) ， Agilent 1100化学工作站；上海安亭科学仪器厂Anke LXJ-ⅡB型离心机；上海跃进医学仪器厂数显式恒温水浴锅。

1.2 药材及试剂提取用复合酶（内含纤维素酶136万u/ml，半纤维素酶15万u/ml，果胶酶160万u/ml，β-葡萄糖酶0.8万u/ml）为宁夏和氏璧生物有限公司生产；黄芩苷对照品(自制，HPLC归一化法计算其含量大于98%)；生药黄芩的干燥根(产地为青岛胶南黄芩GAP产业基地)，经青岛市炜伦生物技术有限公司汪志仁药师鉴定为唇形科植物Scutellariabaicalensis Geo.的干燥根。甲醇为色谱纯，水为超纯水，醋酸为分析纯。

1.3 方法

1.3.1 黄芩药材前处理由于黄芩中黄芩苷酶的存在，提取前若未先除酶，湿润下的黄芩粉在32℃恒温5 h，则黄芩苷完全酶解，形成很不稳定的邻三羟基黄酮，极易氧化变成绿色醌类衍生物，影响黄芩苷含量的提取［3］。本实验采用的复合酶最佳提取温度为25～55℃。为此，在进行实验前宜先将黄芩原药材粉碎，通过热蒸气加热30 min，以便“杀酶保苷”，避免原料中黄芩苷酶对黄芩苷提取的影响。

1.3.2 黄芩酶解工艺步骤将黄芩药材粉碎后，通过热蒸气加热30 min灭酶，再加入10倍水和适量的复合酶，按表1和表2设计的技术参数提取。将提取液转移至离心杯中，5 000 r/min离心15 min，取上清液，加盐酸调pH值为2，在80℃保温，使黄芩苷析出。过滤，沉淀物用水洗至pH=5.0，冻干，即得黄芩苷粗提物。

1.3.3 正交实验设计方案［4］因素水平见表1。

表1 黄芩酶解工艺因素水平（略）

1.4 黄芩苷含量测定［5］

1.4.1 色谱条件 色谱柱 BECKMAN C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流动相为甲醇∶水∶醋酸＝47∶53∶0.2；流速1.0 ml/min，检测波长280 nm，进样量10 μl。

1.4.2 标准曲线的制备精密称取黄芩苷标准品5 mg，于25 ml容量瓶中加甲醇溶解、定容。再分别取2，4，5，6，8 ml置于10 ml容量瓶加甲醇至刻度。分别取10 μl，按上述色谱条件测定峰面积，以对照品进样量(μg)为横坐标(X)，以峰面积值为纵坐标(Y)进行线性回归，得回归方程及线性范围为：Y=3×106X+1 517.4（r=0.999 3）。

2 结果

正交实验结果见表2。由表2可以看出，影响黄芩苷收率的因素依次为：D>A>C>B（极值R的排列顺序）。黄芩苷最佳酶解工艺为表2中的第2号实验：A1B2C2D2 ，即酶用量为底物的1％，加热提取温度50℃，提取时间2 h，保温沉淀时间1.5 h时，可得到最大的黄芩苷收率（17.2％）。

表2 酶解黄芩工作安排表（略）

黄芩苷收率（%）=100（黄芩粗提取物的质量×黄芩粗提物中黄芩苷百分含量）/黄芩提取前质量

3 讨论

本文针对酶解工艺在黄芩提取的实际应用中运用较少、工艺不成熟的现状，将酶解工艺引入到黄芩的提取中，应用含有多种酶的复合酶，充分发挥酶解优势，对黄芩的酶解提取进行了研究。运用正交实验确定了黄芩苷最佳酶解工艺。为黄芩酶解工艺的中试放大提供了一定的参考依据，但由于投料量较少，在实际生产中还有待验证。此外，由于黄芩自身的酶解，第1步采用蒸气加热以“杀酶保苷”是必要的。在提取中本文没有进行二次提取，主要是考虑到在实际生产中一般均不采用二次提取，同时也是为了便于酸沉淀、抽滤、洗酸等工艺过程。因为洗酸过程要反复进行3～4次，本方法可以缩短生产周期和减少酸的用量，提高酶解工艺的实用性。黄芩苷C2上的羟基易成盐，在酸性条件下黄芩苷分子就被还原出来，但这种反应要求的反应温度较高，若在低温条件下非常缓慢。因而黄芩苷滤液加酸后，80℃保温是非常重要的条件，直接其影响收率［6］。考虑到在实际工业生产中的可操作性，保温时间不宜过长，为此本文尝试选取保温时间1～2 h。结果表明1.5 h为最佳。在最后一步的水洗调pH时，可选择水洗或醇洗。从经济角度来说，水洗较佳。

参考文献

［1］ 刘青云.中药药理学［M］.北京：人民卫生出版社，1997：41.

［2］ 梅景良. 高效液相色谱法在黄连解毒药剂质量检测上的应用［J］.福建畜牧兽医，2005，27（1）:21.

［3］ 余洪波，张晓昱. 酶法在中药提取中的研究进展［J］.中成药，2005，27（5）：591.

［4］ 杨中林，卢凤兰. 正交实验设计筛选酒炙黄芩的最佳条件［J］.中药材，1996，19（9）：453.

［5］ 刘 源，邓少伟，原文鹏，等. RP-HPLC法测定黄芩中3种黄酮［J］.中草药，2005，36（8）：1247.