微波萃取技術(shù)

1、1微波輔助萃取Microwave Assisted Extraction (MAE)2 一、一、微波輔助萃取技術(shù)微波輔助萃取技術(shù) Microwave assisted extraction-MAEMicrowave assisted extraction-MAEl微波輔助萃取微波輔助萃取 指利用微波能強(qiáng)化溶劑指利用微波能強(qiáng)化溶劑萃取效率，使萃取效率，使固體或半固體固體或半固體試樣中某些試樣中某些有機(jī)物成分（或有機(jī)污染物）與基體物有機(jī)物成分（或有機(jī)污染物）與基體物質(zhì)有效地分離質(zhì)有效地分離。34 MAE傳熱方向是從物料內(nèi)到物料外，傳熱方向是從物料內(nèi)到物料外，再進(jìn)一再進(jìn)一步擴(kuò)散到溶劑中。這與萃取過(guò)程

2、傳質(zhì)方向相同，步擴(kuò)散到溶劑中。這與萃取過(guò)程傳質(zhì)方向相同，被萃取物也是從物料內(nèi)擴(kuò)散到物料外，再向外擴(kuò)被萃取物也是從物料內(nèi)擴(kuò)散到物料外，再向外擴(kuò)散至溶劑中。散至溶劑中。 傳統(tǒng)熱萃取的傳熱方向與傳質(zhì)方向正好相反傳統(tǒng)熱萃取的傳熱方向與傳質(zhì)方向正好相反，傳質(zhì)方向是從內(nèi)到外，而傳熱方向是從外到內(nèi)。傳質(zhì)方向是從內(nèi)到外，而傳熱方向是從外到內(nèi)。 5微波輔助萃取技術(shù)特點(diǎn)微波輔助萃取技術(shù)特點(diǎn)樣品及溶劑中的偶極分子在樣品及溶劑中的偶極分子在高頻微波能的作用下，以每秒高頻微波能的作用下，以每秒10109 9圈的速度變?nèi)Φ乃俣茸儞Q其正、負(fù)極，產(chǎn)生換其正、負(fù)極，產(chǎn)生偶極渦流偶極渦流、離子傳導(dǎo)離子傳導(dǎo)和和高頻率摩擦高頻率摩擦

3、，在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱量。，在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱量。偶極分子旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的弱氫鍵破裂、離子遷移偶極分子旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的弱氫鍵破裂、離子遷移等加速了溶劑分子對(duì)樣品基體的滲透，等加速了溶劑分子對(duì)樣品基體的滲透，待分待分析成分很快溶劑化析成分很快溶劑化，使微波萃取時(shí)間縮短。，使微波萃取時(shí)間縮短。6微波輔助萃取技術(shù)特點(diǎn)微波輔助萃取技術(shù)特點(diǎn) （2 2） 加熱均勻加熱均勻 微波加熱是透入物料內(nèi)部微波加熱是透入物料內(nèi)部的能量被物料吸收轉(zhuǎn)換成熱能對(duì)物料加熱，的能量被物料吸收轉(zhuǎn)換成熱能對(duì)物料加熱，形成獨(dú)特的物料受熱方式，整個(gè)物料被加形成獨(dú)特的物料受熱方式，整個(gè)物料被加熱，熱，無(wú)溫度梯度無(wú)溫度梯度，即微波加熱具有均勻性

4、，即微波加熱具有均勻性的優(yōu)點(diǎn)。的優(yōu)點(diǎn)。7微波輔助萃取技術(shù)特點(diǎn)微波輔助萃取技術(shù)特點(diǎn)（3 3） 微波對(duì)介電性質(zhì)不同的物料呈微波對(duì)介電性質(zhì)不同的物料呈現(xiàn)出選擇性的加熱特點(diǎn)，介電常數(shù)及介質(zhì)損現(xiàn)出選擇性的加熱特點(diǎn)，介電常數(shù)及介質(zhì)損耗小的物料，對(duì)微波的入射可以說(shuō)是耗小的物料，對(duì)微波的入射可以說(shuō)是“透明透明”的。的。溶質(zhì)和溶劑的極性越大，對(duì)微波能的吸溶質(zhì)和溶劑的極性越大，對(duì)微波能的吸收越大，升溫越快，促進(jìn)了萃取速度。收越大，升溫越快，促進(jìn)了萃取速度。而對(duì)而對(duì)于不吸收微波的非極性溶劑，微波幾乎不起于不吸收微波的非極性溶劑，微波幾乎不起加熱作用。所以，在選擇萃取劑時(shí)一定要考加熱作用。所以，在選擇萃取劑時(shí)一定要考

5、慮到溶劑的極性，以達(dá)到最佳效果。慮到溶劑的極性，以達(dá)到最佳效果。8微波輔助萃取技術(shù)特點(diǎn)微波輔助萃取技術(shù)特點(diǎn)（4 4）由于大多數(shù)生物由于大多數(shù)生物體內(nèi)含有極性水分子，在微波場(chǎng)的作用下引體內(nèi)含有極性水分子，在微波場(chǎng)的作用下引起強(qiáng)烈的極性震蕩，導(dǎo)致細(xì)胞分子間氫鍵松起強(qiáng)烈的極性震蕩，導(dǎo)致細(xì)胞分子間氫鍵松弛，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)電擊穿破裂，加速了溶劑分弛，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)電擊穿破裂，加速了溶劑分子對(duì)基體的滲透和待提取成分的溶劑化。因子對(duì)基體的滲透和待提取成分的溶劑化。因此，利用此，利用MAEMAE從生物基體萃取待分析物時(shí)，從生物基體萃取待分析物時(shí)，能提高萃取效率。能提高萃取效率。9l避免長(zhǎng)時(shí)間高溫引起樣品分解避免長(zhǎng)時(shí)間

6、高溫引起樣品分解 l試劑用量少，節(jié)能、污染小試劑用量少，節(jié)能、污染小 l儀器設(shè)備簡(jiǎn)單，適應(yīng)面廣儀器設(shè)備簡(jiǎn)單，適應(yīng)面廣 l處理批量大，萃取效率高，省時(shí)處理批量大，萃取效率高，省時(shí)微波輔助萃取技術(shù)特點(diǎn)微波輔助萃取技術(shù)特點(diǎn)10二、影響微波萃取的因素l萃取溶劑 l萃取溫度 l萃取時(shí)間 l萃取功率 l基體物質(zhì)l溶液pH值 11 l溶劑應(yīng)有一定極性；溶劑應(yīng)有一定極性；l該溶劑對(duì)待分離成分有較強(qiáng)的溶解能力；該溶劑對(duì)待分離成分有較強(qiáng)的溶解能力； l溶劑對(duì)萃取成分的后續(xù)測(cè)定干擾較少；溶劑對(duì)萃取成分的后續(xù)測(cè)定干擾較少；l溶劑的沸點(diǎn)。溶劑的沸點(diǎn)。 其中溶劑的極性對(duì)萃取效率有很大的影響。其中溶劑的極性對(duì)萃取效率有很大

7、的影響。12微波萃取的溶劑微波萃取的溶劑一元溶劑：一元溶劑： 甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、乙酸、甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、乙酸、甲苯、二氯甲烷、四氯甲烷、己烷、異辛烷、二氯甲烷、四氯甲烷、己烷、異辛烷、 2 , 2 , 4 -三甲基戊烷、四甲基胺等三甲基戊烷、四甲基胺等有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑。 硝酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸等硝酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸等無(wú)機(jī)試劑無(wú)機(jī)試劑。二元溶劑：二元溶劑： 己烷己烷-丙酮、水丙酮、水-甲苯等一些甲苯等一些混合溶劑混合溶劑。13 微波萃取一般在密閉的聚四氟乙烯微波萃取一般在密閉的聚四氟乙烯罐中進(jìn)行，溶劑吸收微波能后所允許達(dá)到罐中進(jìn)行，溶劑吸收微波能后所允許達(dá)到的最高溫度

8、主要受材料耐壓性的限制，因的最高溫度主要受材料耐壓性的限制，因此，在微波萃取中必須通過(guò)控制密閉罐內(nèi)此，在微波萃取中必須通過(guò)控制密閉罐內(nèi)的壓力來(lái)控制溶劑溫度。的壓力來(lái)控制溶劑溫度。 萃取溫度應(yīng)低于萃取溶劑的沸點(diǎn)，不萃取溫度應(yīng)低于萃取溶劑的沸點(diǎn)，不同的物質(zhì)最佳萃取溫度不同。同的物質(zhì)最佳萃取溫度不同。 14 微波萃取時(shí)間與被測(cè)樣品量、溶劑微波萃取時(shí)間與被測(cè)樣品量、溶劑體積和加熱功率有關(guān)，一般情況下為體積和加熱功率有關(guān)，一般情況下為 10-15min。 對(duì)于不同的物質(zhì)，最佳萃取時(shí)間不同。對(duì)于不同的物質(zhì)，最佳萃取時(shí)間不同。萃取回收率隨萃取時(shí)間的延長(zhǎng)有所增加，萃取回收率隨萃取時(shí)間的延長(zhǎng)有所增加，但增長(zhǎng)幅度

9、不大，可忽略不計(jì)。但增長(zhǎng)幅度不大，可忽略不計(jì)。15 微波萃取功率對(duì)萃取效率具有明顯微波萃取功率對(duì)萃取效率具有明顯的影響。當(dāng)時(shí)間一定時(shí)，功率越高，萃取的影響。當(dāng)時(shí)間一定時(shí)，功率越高，萃取的效率就越高，萃取就越完全。但是如果的效率就越高，萃取就越完全。但是如果超過(guò)一定限度，則會(huì)使萃取體系壓力升高超過(guò)一定限度，則會(huì)使萃取體系壓力升高到?jīng)_開容器安全閥，溶液濺出，導(dǎo)致誤差。到?jīng)_開容器安全閥，溶液濺出，導(dǎo)致誤差。 一般所選用的微波功率在一般所選用的微波功率在200-1000W200-1000W范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。16 基體物質(zhì)對(duì)微波萃取結(jié)果的影響可基體物質(zhì)對(duì)微波萃取結(jié)果的影響可能是因?yàn)榛w物質(zhì)中含有對(duì)微波吸收

10、較強(qiáng)能是因?yàn)榛w物質(zhì)中含有對(duì)微波吸收較強(qiáng)的物質(zhì)，或是某種物質(zhì)的存在導(dǎo)致微波加的物質(zhì)，或是某種物質(zhì)的存在導(dǎo)致微波加熱過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。熱過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 例如：土壤基體中的有機(jī)質(zhì)對(duì)萃取例如：土壤基體中的有機(jī)質(zhì)對(duì)萃取效率有一定影響，而無(wú)機(jī)質(zhì)的影響不大。效率有一定影響，而無(wú)機(jī)質(zhì)的影響不大。 17 溶劑的溶劑的pH值、萃取次數(shù)和萃取罐材值、萃取次數(shù)和萃取罐材料吸附記憶效應(yīng)等因素對(duì)萃取都有不同程料吸附記憶效應(yīng)等因素對(duì)萃取都有不同程度的影響。度的影響。18l密閉式微波輔助萃取裝置密閉式微波輔助萃取裝置 l開罐式聚焦微波開罐式聚焦微波輔助萃取輔助萃取裝置裝置l在線微波萃取裝置在線微波萃取裝置三、微波輔

11、助萃取裝置進(jìn)展 19 密閉式微波輔助萃取裝置和萃取罐 Phytochem. Anal., 2002, 13: 105113.20圖4 開罐聚焦式微波輔助萃取裝置的示意圖 Phytochem. Anal., 2002, 13: 105113. 21圖圖9 9 在線微波萃取裝置在線微波萃取裝置接收容器接收容器(Collection vessel)泵泵(Pump)流動(dòng)相流動(dòng)相(Mobile phase)微波腔微波腔(Microwave cavity)PTFE 管管(Coiled PTFE tubing)過(guò)濾器過(guò)濾器(In-line filter)SPE/HPLC或或GC/MS分析分析(Analysi

12、s by SPE/HPLC or GC/MS )四通閥四通閥4-way valve樣品通道樣品通道(Sample loop)進(jìn)樣器進(jìn)樣器(Syringe)廢液廢液(Waste)22An early microwave oven(The first microwave oven, Raytheon, 1947)Milestone公司公司2005年推出的年推出的微波消解微波消解/萃取儀萃取儀Ultraclave23 Milestone一直以來(lái)致力于推動(dòng)微波輔助技一直以來(lái)致力于推動(dòng)微波輔助技術(shù)在分析化學(xué)和有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用。在微術(shù)在分析化學(xué)和有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用。在微波技術(shù)領(lǐng)域中有超過(guò)波技術(shù)領(lǐng)域中有超過(guò)3

13、0項(xiàng)的國(guó)際專利，在項(xiàng)的國(guó)際專利，在全世界有全世界有6000臺(tái)的產(chǎn)品。臺(tái)的產(chǎn)品。24MilestoneMilestone公司公司20062006年最新推出年最新推出MultSYNTH-MultSYNTH-微波合成儀器微波合成儀器Milestone常規(guī)微波消解常規(guī)微波消解系統(tǒng)系統(tǒng)ETHOS 125MilestoneMilestone公司展會(huì)照片公司展會(huì)照片261. 磁控管最大功率：磁控管最大功率：1600W 微波發(fā)射頻率微波發(fā)射頻率: (行業(yè)設(shè)定頻率行業(yè)設(shè)定頻率) 2450MHZ。2. 自動(dòng)功率控制自動(dòng)功率控制:自動(dòng)預(yù)設(shè)運(yùn)行功率自動(dòng)預(yù)設(shè)運(yùn)行功率, 0-1600W 連續(xù)可調(diào)。連續(xù)可調(diào)。3. 壓力監(jiān)測(cè)

14、范圍壓力監(jiān)測(cè)范圍:01500psi 。 控制精度控制精度: 0.001% 反饋反饋/控制速控制速度度:1/250 ms。4. ATC-FO光纖自動(dòng)溫控系統(tǒng)，高靈敏度。光纖自動(dòng)溫控系統(tǒng)，高靈敏度。 控溫范圍：控溫范圍：0-550 ，控溫精度：，控溫精度：0.1。27美國(guó)美國(guó)CEMCEM公司公司 美國(guó)美國(guó)CEM公司作為全球最大的專公司作為全球最大的專業(yè)微波化學(xué)儀器生產(chǎn)商，其產(chǎn)品占世業(yè)微波化學(xué)儀器生產(chǎn)商，其產(chǎn)品占世界市場(chǎng)分額的界市場(chǎng)分額的82%。28美國(guó)美國(guó)CEMCEM公司公司微波精確有機(jī)合成系統(tǒng)微波精確有機(jī)合成系統(tǒng)聚焦微波消解系統(tǒng)聚焦微波消解系統(tǒng)29德國(guó)德國(guó)BerghofBerghof公司公司sp

15、eedspeedwave MWS-3wave MWS-3+ + 微波消解系統(tǒng)微波消解系統(tǒng)30 樣品罐樣品罐31北京瑞利公司的北京瑞利公司的MSPMSP微波萃取儀微波萃取儀第一代和第二代產(chǎn)品的對(duì)比照片第一代和第二代產(chǎn)品的對(duì)比照片32微波萃取微波萃取/ /微波合成系統(tǒng)微波合成系統(tǒng) （上海）（上海）33 準(zhǔn)確稱取一定量的待測(cè)樣品置于微波準(zhǔn)確稱取一定量的待測(cè)樣品置于微波制樣杯內(nèi)，根據(jù)萃取物情況加入適量的萃制樣杯內(nèi)，根據(jù)萃取物情況加入適量的萃取溶劑（不超過(guò)取溶劑（不超過(guò)50mL）。按微波制樣要）。按微波制樣要求，把裝有樣品的制樣杯放到密封罐中，求，把裝有樣品的制樣杯放到密封罐中，然后把密封罐放到微波制樣

16、爐里。設(shè)置目然后把密封罐放到微波制樣爐里。設(shè)置目標(biāo)溫度和萃取時(shí)間，加熱萃取直至加熱結(jié)標(biāo)溫度和萃取時(shí)間，加熱萃取直至加熱結(jié)束。把制樣罐冷卻至室溫，取出制樣杯，束。把制樣罐冷卻至室溫，取出制樣杯，過(guò)濾或離心分離，制成可進(jìn)行下一步測(cè)定過(guò)濾或離心分離，制成可進(jìn)行下一步測(cè)定（HPLC、GC 或或 GC MS）的溶液。萃）的溶液。萃取液是否要經(jīng)濃縮或稀釋，視待測(cè)成分的取液是否要經(jīng)濃縮或稀釋，視待測(cè)成分的含量及儀器的檢測(cè)限定等因素而定。含量及儀器的檢測(cè)限定等因素而定。 34五、微波輔助樣品前處理技術(shù)應(yīng)用 有機(jī)分析樣品預(yù)處理有機(jī)分析樣品預(yù)處理 環(huán)境分析的應(yīng)用環(huán)境分析的應(yīng)用 生化分析中的應(yīng)用生化分析中的應(yīng)用 食

17、品分析中的應(yīng)用食品分析中的應(yīng)用 化工分析中的應(yīng)用化工分析中的應(yīng)用 藥用植物中有效成分的提取藥用植物中有效成分的提取35大氣顆粒物中的多環(huán)芳烴萃取分析（氣大氣顆粒物中的多環(huán)芳烴萃取分析（氣- -質(zhì)）質(zhì)）5.0010.0015.0020.0025.0030.0035.000500010000150002000025000300003500040000450005000055000600006500070000750008000085000Time-AbundanceTIC: 10302-02.D1413121110987654321Anal. Chem. ZSU.有機(jī)分析樣品預(yù)處理有機(jī)分析樣品預(yù)處

18、理環(huán)境分析環(huán)境分析 36魚肉樣品中有機(jī)氯農(nóng)藥萃取分析魚肉樣品中有機(jī)氯農(nóng)藥萃取分析（氣相色譜（氣相色譜-ECD-ECD檢測(cè)）檢測(cè)）min17.52022.52527.53032.53537.540Norm.050000100000150000200000250000300000 ECD1 B, (HEFISH0009.D)HCHHCHHCHHCHP.P-DDEO.P-DDDO.P-DDTP.P-DDT(d) 16.028 21.204 23.206 27.220 28.955 34.338 36.105 36.886 38.7993738 MAE-SPME/GC-MS分析土壤中撲草凈分析土壤中撲

19、草凈vSPME : 簡(jiǎn)單、快速、無(wú)需溶劑，簡(jiǎn)單、快速、無(wú)需溶劑， 特別適合于水體樣品。特別適合于水體樣品。vMAE : 快速高效的固體樣品預(yù)處理方法，快速高效的固體樣品預(yù)處理方法， 水能吸收微波，可為萃取溶劑。水能吸收微波，可為萃取溶劑。vMAE-SPME : MAE的快速高效的快速高效 SPME的富集濃縮的富集濃縮39 MAE-SPME MAE-SPME聯(lián)用分析蔬菜中的撲草凈聯(lián)用分析蔬菜中的撲草凈4.005.006.007.008.009.0010.0011.0012.0013.00020406080100120140160180200220240260280300320340360Time

20、-AbundanceTIC: ACET.D加標(biāo)量加標(biāo)量微波輔助萃取微波輔助萃取機(jī)械振蕩萃取機(jī)械振蕩萃取(g/g)檢測(cè)量檢測(cè)量 (g/g)回收回收率率(%)RSD (%)檢測(cè)量檢測(cè)量 (g/g)回收回收率率(%)RSD (%)0.20.19999.55.00.18894.16.40.020.0185 92.510.50.019396.37.3MAE-SPME聯(lián)用聯(lián)用MAE4041虎虎杖杖藥用植物中有效成分的提取藥用植物中有效成分的提取42 虎杖中白藜蘆醇的提取研究虎杖中白藜蘆醇的提取研究圖圖1 白藜蘆醇白藜蘆醇(3,5,4-三羥基三羥基-反反-均二苯代乙烯均二苯代乙烯, 芪三酚芪三酚 白黎蘆醇能

21、阻止低密度脂蛋白的氧化白黎蘆醇能阻止低密度脂蛋白的氧化, 具有具有防心血管疾病、防癌、抗病毒及免疫調(diào)節(jié)作用防心血管疾病、防癌、抗病毒及免疫調(diào)節(jié)作用436.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0024.0026.0028.000200000400000600000800000100000012000001400000160000018000002000000220000024000002600000Time-AbundanceTIC: 0119.Dtrans-Resv.6.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.00

22、24.0026.0028.00010000020000030000040000050000060000070000080000090000010000001100000120000013000001400000Time-AbundanceTIC: 0118.Dtrans-Resv.* 微波萃取白微波萃取白藜蘆醇不僅時(shí)藜蘆醇不僅時(shí)間大大縮短，間大大縮短，而且所得萃取而且所得萃取物所含雜質(zhì)明物所含雜質(zhì)明顯減少顯減少.微波萃取與索微波萃取與索氏萃取結(jié)果的氏萃取結(jié)果的比較比較.萃取時(shí)間：萃取時(shí)間：3h.萃取時(shí)間：萃取時(shí)間：30min.44虎杖中白藜蘆醇的提取虎杖中白藜蘆醇的提取3傳統(tǒng)的索氏抽提需一天傳

23、統(tǒng)的索氏抽提需一天（24 h），而采用微，而采用微波輔助萃取只需波輔助萃取只需20-30 min，大大縮短時(shí)間節(jié)大大縮短時(shí)間節(jié)省了能源；省了能源；3微波萃取的白藜蘆醇比采用索氏抽提提取的微波萃取的白藜蘆醇比采用索氏抽提提取的白藜蘆醇更加透明、含雜質(zhì)少，有初步的精白藜蘆醇更加透明、含雜質(zhì)少，有初步的精制效果制效果。Anal. Chem. ZSU.45不同萃取法白藜蘆醇提取結(jié)果的比較不同萃取法白藜蘆醇提取結(jié)果的比較 提取法提取法 溶劑溶劑(mL) 加熱加熱 萃取時(shí)間萃取時(shí)間 Res(%) 室溫浸取室溫浸取 20 25 30h 0.30加熱煎煮加熱煎煮 20 80 2h 0.40索氏抽提法索氏抽提法

24、 80 80 2h 0.56微波萃取法微波萃取法 20 60 15min 0.55 微波破壁法微波破壁法 10 1.5min 15min 0.5746石蒜石蒜47 石蒜中加蘭他敏的提取石蒜中加蘭他敏的提取 中國(guó)的郁金香中國(guó)的郁金香含豐富的生物堿，有石蒜含豐富的生物堿，有石蒜堿、加蘭他敏、力可拉敏堿、加蘭他敏、力可拉敏 48加蘭他敏加蘭他敏ONCH3OHCH3O是乙酰膽堿酯酶抑制劑是乙酰膽堿酯酶抑制劑治療老年性癡呆癥治療老年性癡呆癥 11-11-甲基甲基-3-3-甲氧基甲氧基- -4a,5,9,10,11,12- 4a,5,9,10,11,12- 六氫六氫- -6H-6H-苯并呋喃苯并呋喃3a,

25、3,2-3a,3,2-ef2-ef2-苯并氮雜卓苯并氮雜卓-6-6-醇醇 494.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0024.0026.0028.0030.0032.00020000400006000080000100000120000140000160000180000200000220000240000260000280000300000320000340000360000380000Time-AbundanceTIC: 1103Y02J.D14.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.002

26、4.0026.0028.0030.0032.000100000200000300000400000500000600000700000800000900000100000011000001200000130000014000001500000160000017000001800000190000020000002100000Time-AbundanceTIC: 1103Y01W.D1傳統(tǒng)法傳統(tǒng)法微波法微波法5051微波輔助萃取技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)微波輔助萃取技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) * 快速、節(jié)能（萃取、合成時(shí)間短）；快速、節(jié)能（萃取、合成時(shí)間短）；* 溶劑用量少（節(jié)省溶劑）；溶劑用量少（節(jié)省溶劑）；* 可實(shí)行多份樣

27、品同時(shí)處理；可實(shí)行多份樣品同時(shí)處理；* 微波萃取具有選擇性；微波萃取具有選擇性；* 藥物的提取物所含雜質(zhì)少；藥物的提取物所含雜質(zhì)少；* 萃取過(guò)程所用溶劑少，環(huán)境污染少。萃取過(guò)程所用溶劑少，環(huán)境污染少。52MAEMAE在生物細(xì)胞內(nèi)有效成分提取方面存在問(wèn)題在生物細(xì)胞內(nèi)有效成分提取方面存在問(wèn)題首先，只適用于熱穩(wěn)定性的物質(zhì)，如寡糖，首先，只適用于熱穩(wěn)定性的物質(zhì)，如寡糖，多糖、核酸、生物堿、黃酮、苷類等中藥成多糖、核酸、生物堿、黃酮、苷類等中藥成分，而對(duì)熱敏性物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、多肽、酶分，而對(duì)熱敏性物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、多肽、酶等微波加熱易導(dǎo)致它們變性失活；等微波加熱易導(dǎo)致它們變性失活；其次，要求被處理的對(duì)象具

28、有良好的吸水其次，要求被處理的對(duì)象具有良好的吸水性或者要求待分離的成分處于富含水的部位。性或者要求待分離的成分處于富含水的部位。Anal. Chem. ZSU.53l微波輔助萃?。何⒉ㄝo助萃?。汗腆w樣品溶劑；固體樣品溶劑；l微波破壁輔助萃取：微波破壁輔助萃?。簩⑸飿悠分苯游⑸飿悠分苯游⒉ㄝ椛浜筝腿?；波輻射后萃?。晃⒉ㄝo助萃取技術(shù)機(jī)理微波輔助萃取技術(shù)機(jī)理54石蒜鱗莖石蒜鱗莖 虎杖根莖虎杖根莖 55 微波輔助樣品前處理技術(shù)機(jī)理微波輔助樣品前處理技術(shù)機(jī)理萃取之前萃取之前虎杖虎杖樣品樣品索氏抽提法索氏抽提法微波輔助萃取法微波輔助萃取法室溫浸取室溫浸取普通加熱煎煮普通加熱煎煮微波輻射萃取法微波輻射

29、萃取法56未經(jīng)過(guò)處理的虎杖樣品未經(jīng)過(guò)處理的虎杖樣品VMAE處理的虎杖樣品處理的虎杖樣品溶劑回流處理的虎杖樣品溶劑回流處理的虎杖樣品MAE處理的虎杖樣品處理的虎杖樣品 虎杖虎杖電鏡電鏡掃描掃描圖片圖片比較比較細(xì)胞壁的破壞程度為：細(xì)胞壁的破壞程度為： VMAE MAE RH57蘆薈中有效成分的微波輔助提取本實(shí)驗(yàn)室的工作本實(shí)驗(yàn)室的工作 蘆薈是百合科多年生、常綠、肉質(zhì)草本植物，它種類繁多,加上變種達(dá)1000種以上。蘆薈原產(chǎn)于非洲南部，蘆薈作為一種天然藥用植物，至少已有3500多年的歷史，蘆薈作為生藥，在我國(guó)已應(yīng)用1000余年。58蘆薈甙l(fā)蘆薈甙為蘆薈中的主要有效成分之一，屬于蒽醌類化合物，遇空氣和陽(yáng)光

30、，極易被氧化成黑褐色，其結(jié)構(gòu)分子式如圖所示。蘆薈的多種藥理活性主要與其含有的蒽醌衍生物有關(guān)，尤其是蘆薈甙及其甙元蘆薈大黃素。 59蘆薈大黃素 蘆薈大黃素為蘆薈中的主要有效成分之一，屬于蒽醌化合物，其結(jié)構(gòu)式如圖所示。蘆薈大黃素的提取一般采用醇提得膏狀物，再經(jīng)加熱回流得到，費(fèi)時(shí)，費(fèi)溶劑。 60建立蘆薈甙的HPLC分析方法 通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇測(cè)定蘆薈甙的液相色譜條件如下： 色譜柱：ODS C18（4.6mm25cm）； 流動(dòng)相：甲醇：水：冰醋酸55：45：0.1； 檢測(cè)波長(zhǎng)：359nm； 流速：1 mL/min； 進(jìn)樣體積：20L。61在此條件下獲得蘆薈甙標(biāo)準(zhǔn)品與蘆薈樣品的HPLC譜圖分別如圖1和2所示

31、圖1 蘆薈甙標(biāo)準(zhǔn)品譜圖 圖2 蘆薈樣品譜圖62建立蘆薈大黃素的HPLC分析方法測(cè)定蘆薈大黃素的液相色譜條件如下：色譜柱：ODS C18（4.6mm25cm）；流動(dòng)相：甲醇：水：冰醋酸70：30：0.1；檢測(cè)波長(zhǎng)：287nm；流速：1 .0 mL/min；進(jìn)樣體積：20L。63在此條件下獲得蘆薈大黃素標(biāo)準(zhǔn)品與蘆薈樣品的HPLC譜圖分別如圖3和4所示圖3 蘆薈大黃素標(biāo)準(zhǔn)品譜圖 圖4 蘆薈樣品譜圖64微波萃取條件考察l微波萃取溶劑濃度(乙醇:水)l微波萃取時(shí)間l萃取體系中溶劑與樣品的比率l微波功率6566 綜上實(shí)驗(yàn)得，萃取的最優(yōu)條件為：l 80%乙醇溶液;l 微波功率為40%;l 液固比為15mL/

32、g;l 萃取時(shí)間為3min。67微波萃取、超聲波萃取和索氏提取的實(shí)驗(yàn)結(jié)果萃取方法蘆薈質(zhì)量（g）溶劑量（mL）時(shí)間（min）蘆薈大黃素提取率（10-3）（%）微波輔助萃取1.01530.26超聲波萃取2.040300.18索氏提取2.0403600.2568新鮮蘆薈葉經(jīng)微波輔助萃取后新鮮蘆薈葉經(jīng)微波輔助萃取后微觀結(jié)構(gòu)的變化微觀結(jié)構(gòu)的變化lA：新鮮蘆薈葉不做任何處理，作為對(duì)照。lB：新鮮蘆薈葉加入70%乙醇后，再放入微波樣品制備系統(tǒng)中萃取4min，微波功率為340W。體現(xiàn)微波輔助萃取后微觀結(jié)構(gòu)的變化。lC：新鮮蘆薈葉在70%乙醇中加熱30分鐘。體現(xiàn)傳統(tǒng)溶劑熱提取的影響。69 5 新鮮的蘆薈葉 6

33、微波后的 7 傳統(tǒng)熱提取后 蘆薈葉 的蘆薈葉708 新鮮蘆薈葉中 9 微波后的 10 傳統(tǒng)熱提取后的 的葉綠體 葉綠體 葉綠體71 蘆薈葉的微觀結(jié)構(gòu)變化處理方法質(zhì)壁分離細(xì)胞壁 葉綠體A 新鮮蘆薈葉無(wú)完整完整,清晰B 新鮮蘆薈葉經(jīng)微波處理顯著破壁無(wú)法辨認(rèn)C 新鮮蘆薈葉經(jīng)傳統(tǒng)溶劑熱提取顯著完整不完整72微波輔助萃取植物的機(jī)理探討 l在微波作用下，不同植物中細(xì)胞組織破裂與否以及破裂程度，不僅與植物的種類、待萃取組分、萃取溶劑有關(guān)，與微波輻照的容器也可能有關(guān)。因此進(jìn)行微波輔助萃取植物中不同成分的研究時(shí)，要根據(jù)植物的品種、待萃取成分及部位等進(jìn)行分別的研究。73鬼箭羽中黃酮類物質(zhì)的微波輔助萃取l性寒，味苦

34、，通經(jīng)活絡(luò)，驅(qū)邪止痛，殺蟲祛結(jié) l降血糖作用l降血脂作用和改善血液流變學(xué) l調(diào)節(jié)免疫作用 l抗過(guò)敏作用 74蘆丁的功效l蘆丁又名維生素P，屬于水溶性維生素，人體無(wú)法自身合成，因此必須從食物中攝取。它在對(duì)維生素C的消化吸收上是不可缺少的物質(zhì)。而且有調(diào)節(jié)毛細(xì)血管壁的滲透性的作用，臨床上用作毛細(xì)血管止血藥，作為高血壓癥的輔助治療藥物。75槲皮素的功效 槲皮素具有較好的祛痰、止咳、平喘作用。此外還有降低血壓、增強(qiáng)毛細(xì)血管抵抗力、減少毛細(xì)血管脆性、降血脂、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈、增加冠脈血流量等作用。用于治療慢性支氣管炎。對(duì)冠心病及高血壓患者也有輔助治療作用。76建立HPLC分析方法l通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇測(cè)定蘆丁和槲皮素

35、的液相色譜條件如下：lAgilent Eclipse XDB-C18 (4.6mm150mm5m)l流動(dòng)相為甲醇 : 0.5%磷酸45 : 55l檢測(cè)波長(zhǎng)：254nml流速：1.0 mL/minl柱溫：室溫77圖圖1為蘆丁和槲皮素標(biāo)準(zhǔn)品的譜圖為蘆丁和槲皮素標(biāo)準(zhǔn)品的譜圖圖圖2 2為鬼箭羽樣品譜圖為鬼箭羽樣品譜圖 （1- 1-蘆丁，蘆丁，2-2-槲皮素）槲皮素）78毛細(xì)管電泳操作條件：毛細(xì)管電泳操作條件：未涂層彈性石英毛細(xì)管柱未涂層彈性石英毛細(xì)管柱（57cm 57cm 50 50m m ，有效長(zhǎng)度，有效長(zhǎng)度50cm50cm，河北永年光導(dǎo)纖維廠），河北永年光導(dǎo)纖維廠）檢測(cè)波長(zhǎng)檢測(cè)波長(zhǎng)214nm分離電壓分離電壓10kV10kV靜壓力進(jìn)樣時(shí)間靜壓力進(jìn)樣時(shí)間8s8s背景電解質(zhì)為背景電解質(zhì)為pHpH值值7.4 50 7.4 50 mmol/Lmmol/L硼砂緩沖溶液硼砂緩沖溶液79HPLC和CE的對(duì)比lHPLC廣泛應(yīng)用于中草藥及其制劑的分離分析，但是存在著分離時(shí)間長(zhǎng)，效率低，色譜柱一旦被污染，污染后難于清洗等缺點(diǎn)。lCE是一種近年來(lái)發(fā)展很快的分離分析技術(shù)，具有高效、進(jìn)樣體積小和抗污染能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在中藥有效成分的分析中得到了廣泛的應(yīng)用。80微波萃取條件考察l微波萃取溶劑濃度l微波萃取時(shí)間l萃取體系中溶劑與樣品的比率l微波功率82l 50%乙醇溶液;l 微波功率為20%;l 液固