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河北祥鹄科学仪器有限公司

微波辅助萃取中药有效成分的研究进展

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【摘要】:
前言中药提取技术作为中药现代化的重要组成部分已日益受到重视。传统的提取方法,如索氏提取、煎煮法、回流法、浸渍法、掺漉法、超声波提取法等存在费时、费事、萃取效率达不到要求、萃取的选择性差等缺点,己不能满足中药发展的需要,因而先后提出了超临界流体萃取(SFE)、微波辅助萃取(MAE)和加速溶剂萃取(AE)等萃取新方法。?自1986年Ganzler等首次报道了利用微波从土壤、种子、食品、饲料中萃取分离各

 

前言

中药提取技术作为中药现代化的重要组成部分已日益受到重视。传统的提取方法,如索氏提取、煎煮法、回流法、浸渍法、掺漉法、超声波提取法等存在费时、费事、萃取效率达不到要求、萃取的选择性差等缺点,己不能满足中药发展的需要,因而先后提出了超临界流体萃取(SFE)、微波辅助萃取(MAE)和加速溶剂萃取(AE)等萃取新方法。

 自1986年Ganzler等首次报道了利用微波从土壤、种子、食品、饲料中萃取分离各种类型化合物以来,由于其众多优点,而愈来愈受到重视,应用范围从环境分折一直扩展到食品、化工、农业、医药等领域。

 

 本文介绍了微波辅助萃取的机理、特点、设备和萃取参数,对微波辅助萃取精油、多糖、黄酮、生物碱、皂甙等中药成分的研究介绍。

 

微波辅助萃取的机理

微波辅助萃取过程中,微波的热效应和非热效应共同发挥作用。至于哪一种效应占优势,可能与多种因素有关,特别是与萃取剂的种类有很大关系。

一般来说,当萃取剂为非极性物质时,由于萃取剂对微波透明,绝大部分微波被物料吸收,细胞内物料急剧发热而破壁,此时有利于微波热效应的发挥。

相反,如果萃取剂为强极性物质时,由于萃取剂强烈吸收微波,只有部分微波能到达物料,萃取剂和物料同时受热,此时不利于微波破壁作用的发挥,非热效应可能占到主导地位。

 

微波辅助萃取的特点

与传统萃取法相比,微波萃取具有如下特点:

(1)质量高,可有效保护功能成分,有利于萃取热不稳定物质;

(2)产量大;

(3)对萃取物具有高选择性,从而提高产品纯度,产品质量得以改善;

(4)省时;

(5)溶剂用量少l可较常规方法少5O%~90%),从而降低排污量,改善环境条件并减少投资;

(6)低耗能和人力消耗;

(7)微波辅助萃取可在同一装置中采用两种上萃取剂分别抽提或分离所需成分,从而降低工艺费用;

(8)不必像其他方法那样进行干燥等预处理,简化工艺,减少了投资。

 

萃取溶剂的影响

萃取溶剂

微波萃取时,萃取溶剂的选择对萃取结果的影响很大,这已被很多研究所证。

已报道的用于微波萃取的溶剂有:甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸、甲苯、二氯甲烷、四氯甲烷、己烷、异辛烷、2,2,4-三甲基戊烷、四甲基铵、石油醚、环己烷等有机溶剂和硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸等无机试剂,以及己烷一丙酮、二氯甲烷一甲醇、水甲苯等混合溶剂。

选择萃取剂时应考虑以下几点:

(1)根据“相似相容”原则选择萃取剂,即受求萃取剂对日标成分要有较强的溶解能力。所以,极性物质的提取般选择极性溶剂,而非极性物质的提取一般选择非极性溶剂,如提取精油等极性小的物质一般选择坏己烷等极性小的溶剂。

(2)应尽量选择对微波透明或部分透明的介质作为萃取剂,也就是选择介电常数较小的溶剂。这样微波能自由透过溶剂,直接到达植物的维管束和腺细胞内,而物料内的水分人部分足在维管柬和腺细胞内,因此细胞内温度升高很快。溶利网对微波透明或半透明,温度较低,所以连续的高温使细胞内压力超过细胞壁膨胀的能力,导致细胞破裂,细胞内的物质自由流出,传递转移至溶剂周围被溶解。

(3)所选择的萃取剂应对萃取成分的后续操作干扰较少。

物料中水分或湿度的影响

水是介电常数较大的物质,可以有效地吸收微波能转化为热能,所以植物物料中含水量的多少对萃取率的影响很大。另外,含水量的多少对萃取时间也有很大影响。网此,对于不含水分的干物料进行微波萃取时应采取再湿的方法,使其含有适宜的水分,以改变物料的介电性能。物料湿度对萃取效率有较大影响。

萃取时间和温度的影响

微波萃取的时间一般在30s~2Omin内,对于不同的物质,最佳萃取时间也不同。但革取时微波连续辐照时问不可太长,否则容易引起溶剂沸腾,不仅造成溶剂的极大浪费,还会带走目标产物,降低产率。

微波加热非常快,所以,微波萃取难以控制在固定的温度下进行,在实际中应尽量控制在低于溶剂沸点下操作。

一般来说,萃取率随萃取时问的延长有所增加,但当萃取时问达到一定值后,再延长萃取时间,萃取率增长幅度已很小,可忽略不计。

萃取率随温度升高而增加的趋势也仅表现在不太高的温度范围。所以,萃取过程中;必进行延时萃取。

微波剂量的影响

在微波辅助萃取过程中,一般所选用的微波能功率在200--1000W之问,所需的微波剂量的确定应以最有效地萃取出目标成分为原则。功率过大不仅加大能耗,而且易引起溶剂沸腾等不利因素。

其他因素的影响

pH值、物料粒度等因素对萃取效率以及溶剂回收率也有不同程度的影响,最佳条件的选择应根据所处理的物料不同而异。

微波辅助萃取中药有效成分的研究进展

微波辅助萃取植物精油

微波辅助萃取多糖

微波辅助萃取黄酮

微波辅助萃取生物碱

微波辅助萃取皂甙

微波辅助萃取其他中药成分

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