微波輔助提取_制藥百科

特點(diǎn)

.快速高效

.加熱均勻

.選擇性

.生物效應(yīng)（非熱特性）

.節(jié)省溶劑

.工藝簡(jiǎn)單、節(jié)省投資

特點(diǎn)

快速高效

樣品及溶劑中的偶極分子在高頻微波能的作用下，產(chǎn)生偶極渦流、離子傳導(dǎo)和高頻率摩擦，從而在短時(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、離子遷移等加速了溶劑分子對(duì)樣品基體的滲透，待萃取成分很快溶劑化，使微波萃取時(shí)間顯著縮短。

加熱均勻

微波加熱是通過體加熱進(jìn)行的.形成的物料受熱方式，使整個(gè)樣品被加熱，無溫度梯度，具有加熱均勻的優(yōu)點(diǎn)。由于消除了物料內(nèi)的熱梯度，從而使提取質(zhì)量大大提高，有效地保護(hù)食品、藥品及其他化工物料中的功能成分。

選擇性

由于不同化合物具有不同的介電常數(shù)，所以微波萃取具有選擇性加熱的特點(diǎn)。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，萃取速度增大;而對(duì)于非極性溶劑，微波幾乎不起加熱作用。所以，在選擇萃取劑時(shí)一定要考慮到溶劑的極性，以達(dá)到最佳效果。

生物效應(yīng)（非熱特性）

由于大多數(shù)生物體含有極性水分子，所以在微波場(chǎng)的作用下引起強(qiáng)烈的極性振蕩，容易導(dǎo)致細(xì)胞分子間氫鍵斷裂，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)被電擊穿、破裂，進(jìn)而促進(jìn)基體的滲透和待提取成分的溶劑化。此外，微波萃取還可實(shí)現(xiàn)時(shí)間、溫度、壓力控制，保證在萃取過程中有機(jī)物不發(fā)生分解。因此，利用微波輔助提取從生物基體萃取待萃取的成分時(shí)，在熱與非熱效應(yīng)的協(xié)同作用下，更能提高萃取效率。

節(jié)省溶劑

與其他萃取方法相比，微波萃取能減少萃取試劑的消耗，微波萃取可以多種樣品在相同條件下同時(shí)萃取。用于生產(chǎn)過程時(shí)，溶劑用量較常規(guī)方法可減少50%~90%。

工藝簡(jiǎn)單、節(jié)省投資

由于微波設(shè)備是用電的設(shè)備，不需配備鍋爐;微波屬體加熱，提取時(shí)同樣的原料、同樣的效率下，用常規(guī)方法需兩三次提取的，微波一次提取即可。提取的時(shí)間大大節(jié)省、工藝流程大大簡(jiǎn)化。微波提取沒有熱慣性，易控制，所有參數(shù)均可數(shù)據(jù)化，并和制藥現(xiàn)代化接軌。

應(yīng)用面廣

由于提取溫度低，不易糊化.分離容易，后處理方便。

提取過程

工藝流程

微波輔助提取主要經(jīng)過選料、清洗、粉碎、微波萃取、分離、濃縮、干燥等步驟獲得產(chǎn)品。

影響因素

（1）溶劑的選擇

由于不同物質(zhì)具有不同的介電常數(shù).所以萃取溶劑的選擇非常重要。必須考慮以下幾個(gè)方面:①溶劑必須對(duì)微波透明或半透明，而且具有一定的極性;②溶劑對(duì)待分離成分有較強(qiáng)的溶解能力，而對(duì)萃取成分的后續(xù)工干擾較少;③萃取溶劑的沸點(diǎn)應(yīng)高一些。一般常用的萃取溶劑有正己烷、二氯甲烷、甲醇、乙醇等。

萃取溶劑具有一定的極性，這是微波萃取必需的條件。但是如果萃取溶劑為甲苯、正己烷等非極性溶劑時(shí)，必須加入一種極性溶劑，以增加萃取溶劑體系的介電常數(shù).目前已報(bào)道的溶劑有丙酮、水。因此，萃取溶劑可以為一元體系、二元體系.也可以是多元體系，對(duì)于某一具體樣品的萃取體系而言，要根據(jù)樣品的性質(zhì)、萃取目標(biāo)物的性質(zhì)和預(yù)實(shí)驗(yàn)決定。

（2）液固比

液固比是提取過程中的一個(gè)重要因素.主要表現(xiàn)在影響固相和液相問的濃度差，即傳質(zhì)推動(dòng)力。液固比的提高必然會(huì)在較大程度上提高傳質(zhì)推動(dòng)力，但萃取液體積過大，會(huì)增加后續(xù)處理的負(fù)擔(dān)。

（3）微波輻射時(shí)間

微波萃取時(shí)間與被萃取樣品量、溶劑體積和加熱功率有關(guān)。與傳統(tǒng)萃取方法相比，微波萃取的時(shí)間較短，一般情況10~15min已經(jīng)足夠，有時(shí)甚至更短，如從食品中萃取氨基酸成分時(shí)，萃取效率并沒有隨萃取時(shí)間的延長(zhǎng)而提高，盡管連續(xù)的輻照并不會(huì)引起氨基酸的降解或成分破壞。

（4）微波輻射功率

微波輻射條件包括微波輻射頻率、功率和輻射時(shí)間.它們對(duì)萃取效率具有一定的影響。不同的萃取目的采用不同微波輻射條件。

（5）破碎度

和傳統(tǒng)提取一樣，被提取物經(jīng)過適當(dāng)破碎后可以增大接觸面積.有利于提取的進(jìn)行。但通常情況下傳統(tǒng)提取不把物料破碎得太小，一方面會(huì)使雜質(zhì)增加溶出.另一方面會(huì)給后續(xù)過濾帶來困難。同時(shí)，將近100℃的提取溫度會(huì)使物料中的淀粉成分糊化，提取液變得黏稠，增加了后續(xù)分離的難度和溶劑的黏附耗損。

（6）物料中的水分或濕度的影響

因?yàn)樗帜苡行瘴⒉芏a(chǎn)生溫度差，所以待處理物料中含水量的高低對(duì)萃取收率的影響很大。對(duì)于不含水分的物料，可采取增濕的方法，使其具有適當(dāng)?shù)乃?，以吸收微波能?/p>

（7）影響微波萃?。◤?qiáng)化）的其他因素

從固體或半固體樣品中進(jìn)行萃取是一個(gè)復(fù)雜的過程，該過程可簡(jiǎn)化為五步:①目標(biāo)物從物料基體的活性點(diǎn)解吸;②目標(biāo)物擴(kuò)散到整個(gè)物料基體;③目標(biāo)物在萃取溶劑中的溶解;④目標(biāo)物在溶劑中擴(kuò)散;⑤目標(biāo)物的收集。因此，目標(biāo)物有效的萃取不僅與溶劑有關(guān)，而且與物料基體的性質(zhì)有關(guān)。