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1、中草藥有效成分的提取K+v轉載,原文 7U一、溶劑提取法:Cep © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 T_aC 1 溶劑提取法的原理:溶劑提取法是根據(jù)中草藥中各種成分在溶劑中的溶解性質,選用對活性成分溶解度大,對不需要溶出成分溶解度小的溶劑,而將有效成分從藥材組織內(nèi)溶解出來的方法。當溶劑加到中草藥原料(需適當粉碎)中時,溶劑由于擴散、滲透作用逐漸通過細胞壁透入到細胞內(nèi),溶解了可溶性物質,而造成細胞內(nèi)外的濃度差,于是細胞內(nèi)的濃溶液不斷向外擴散,溶劑又不斷進入藥材組織細胞中,如此多次往返,直至細胞內(nèi)外溶液濃度達到動態(tài)平衡時,將此飽和溶液濾出,繼續(xù)多次加

2、入新溶劑,就可以把所需要的成分近于完全溶出或大部溶出。 >f#O3. © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 Cw3     中草藥成分在溶劑中的溶解度直接與溶劑性質有關。溶劑可分為水、親本性有機溶劑及親脂性有機溶劑,被溶解物質也有親水性及親脂性的不同。 h © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 RyY 有機化合物分子結構中親水性基團多,其極性大而疏于油;有的親水性基團少,其。極性小而疏于水。這種親水性、親脂性及其程度的大小,是和化合物的分子結構直接相關。一般來說,兩種基本母核相同的

3、成分,其分子中功能基的極性越大,或極性功能基數(shù)量越多,則整個分子的極性大,親水性強,而親脂性就越弱,其分子非極性部分越大,或碳鍵越長,則極性小,親脂性強,而親水性就越弱。 fz# © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 3H'v     各類溶劑的性質,同樣也與其分子結構有關。例如甲醇、乙醇是親水性比較強的溶劑,它們的分子比較小,有羥基存在,與水的結構很近似,所以能夠和水任意混合。丁醇和戊醇分子中雖都有羥基,保持和水有相似處,但分子逐漸地加大,與水性質也就逐漸疏遠。所以它們能彼此部分互溶,在它們互溶達到飽和狀態(tài)之后,丁醇或戊

4、醇都能與水分層。氯仿、苯和石油醚是烴類或氯烴衍生物,分子中沒有氧,屬于親脂性強的溶劑。 tzV! © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 TL 這樣,我們就可以通過時中草藥成分結構分析,去估計它們的此類性質和選用的溶劑。例如葡萄糖、蔗糖等分子比較小的多羥基化合物,具有強親水性,極易溶于水,就是在親水性比較強的乙醇中也難于溶解。淀粉雖然羥基數(shù)目多,但分子大大,所以難溶解于水。蛋白質和氨基酸都是酸堿兩性化合物,有一定程度的極性,所以能溶于水,不溶于或難溶子有機溶劑。甙類都比其甙元的親水性強,特別是皂甙由于它們的分子中往往結合有多數(shù)糖分子,羥基數(shù)目多,能表現(xiàn)

5、出較強的親水性,而皂甙元則屬于親脂性強的化合物。多數(shù)游離的生物堿是親脂性化合物,與酸結合成鹽后,能夠離子化,加強了極性,就變?yōu)橛H水的注質,這些生物堿可稱為半極性化合物。所以,生物堿的鹽類易溶于水,不溶或難溶于有機溶劑;而多數(shù)游離的生物堿不溶或難溶于水,易溶于親脂性溶劑,一般以在氯仿中溶解度最大。鞣質是多羥基的化臺物,為親水性的物質。油脂、揮發(fā)油、蠟、脂溶性色素都是強親脂性的成分。 總的說來,只要中草藥成分的親水性和親脂性與溶劑的此項性質相當,就會在其中有較大的溶解度,即所謂“相似相溶”的規(guī)律。這是選擇適當溶劑自中草藥中提取所需要成分的依據(jù)之一。 © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物

6、資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 1% 2 溶劑的選擇:運用溶劑提取法的關鍵,是選擇適當?shù)娜軇?。溶劑選擇適當,就可以比較順利地將需要的成分提取出來。選擇溶劑要注意以下三點:溶劑對有效成分溶解度大,對雜質溶解度??;溶劑不能與中藥的成分起化學變化;溶劑要經(jīng)濟、易得、使用安全等。 vewu* © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 gOi 常見的提取溶劑可分為以下三類: s8b- © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 Ap. 1 )水:水是一種強的極性溶劑。中草藥中親水性的成分,如無機鹽、糖類、分子不太大的多糖類、

7、鞣質、氨基酸、蛋白質、有機酸鹽、生物堿鹽及甙類等都能被水溶出。為了增加某些成分的溶解度,也常采用酸水及堿水作為提取溶劑。酸水提取,可使生物堿與酸生成鹽類而溶出,堿水提取可使有機酸、黃酮、蒽醌、內(nèi)酯、香豆素以及酚類成分溶出。但用水提取易酶解甙類成分,且易霉壞變質。某些含果膠、粘液質類成分的中草藥,其水提取液常常很難過濾。沸水提取時,中草藥中的淀粉可被糊化,而增加過濾的困難。故含淀粉量多的中草藥,不宜磨成細粉后加水煎煮。中藥傳統(tǒng)用的湯劑,多用中藥飲片直火煎煮,加溫可以增大中藥成分的溶解度外,還可能有與其他成分產(chǎn)生“助溶”現(xiàn)象,增加了一些水中溶解度小的、親脂性強的成分的溶解度。但多數(shù)親脂性成分在沸水

8、中的溶解度是不大的,既使有助溶現(xiàn)象存在,也不容易提取完全。如果應用大量水煎煮,就會增加蒸發(fā)濃縮時的困難,且會溶出大量雜質,給進一步分離提純帶來麻煩。中草藥水提取液中含有皂甙及粘液質類成分,在減壓濃縮時,還會產(chǎn)生大量泡沫,造成濃縮的困難。通??稍谡麴s器上裝置一個汽一液分離防濺球加以克服,工業(yè)上則常用薄膜濃縮裝置。 O-ES © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 -6V 2 )親水性的有機溶劑:也就是一般所說的與水能混溶的有機溶劑,如乙醇(酒精)、甲醇(木精)、丙酮等,以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比較好,對中草藥細胞的穿透能力較強。親水性的成分除蛋白質、

9、粘液質、果膠、淀粉和部分多糖等外,大多能在乙醇中溶解。難溶于水的親脂性成分,在乙醇中的溶解度也較大。還可以根據(jù)被提取物質的性質,采用不同濃度的乙醇進行提取。用乙醇提取比用水量較少,提取時間短,溶解出的水溶性雜質也少。乙醇為有機溶劑,雖易燃,但毒性小,價格便宜,來源方便,有一定設備即可回收反復使用,而且乙醇的提取液不易發(fā)霉變質。由于這些原因,用乙醇提取的方法是歷來最常用的方法之一。甲醇的性質和乙醇相似,沸點較低( 64 ),但有毒性,使用時應注意。 KCi*W* © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 TYM7Ah 3 )親脂性的有機溶劑:也就是一般所說

10、的與水不能混溶的有機溶劑,如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二氯乙烷等。這些溶劑的選擇性能強,不能或不容易提出親水性雜質。但這類溶劑揮發(fā)性大,多易燃(氯仿除外),一般有毒,價格較貴,設備要求較高,且它們透入植物組織的能力較弱,往往需要長時間反復提取才能提取完全。如果藥材中含有較多的水分,用這類溶劑就很難浸出其有效成分,因此,大量提取中草藥原料時,直接應用這類溶劑有一定的局限性。 WE7e: © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 O_zf   3 提取方法:用溶劑提取中草藥成分,、常用浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流提取法及連續(xù)回流提取法等。同

11、時,原料的粉碎度、提取時間、提取溫度、設備條件等因素也都能影響提取效率,必須加以考慮。 a?,M+ © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 iX? 1 )浸漬法:浸漬法系將中草藥粉末或碎塊裝人適當?shù)娜萜髦?,加入適宜的溶劑(如乙醇、稀醇或水),浸漬藥材以溶出其中成分的方法。本法比較簡單易行,但浸出率較差,且如用水為溶劑,其提取液易于發(fā)霉變質)須注意加入適當?shù)姆栏瘎?OM#- © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 mn?Ni$ 2 )滲漉法:滲漉法是將中草藥粉末裝在滲漉器中,不斷添加新溶劑,使其滲透過藥材,自上

12、而下從滲漉器下部流出浸出液的一種浸出方法小當溶劑滲進藥粉溶出成分比重加大而向下移動時,上層的溶液或稀浸液便置換其位置,造成良好的濃度差,使擴散能較好地進行,故浸出效果優(yōu)于浸漬法。但應控制流速,在滲渡過程中隨時自藥面上補充新溶劑,使藥材中有效成分充分浸出為止?;虍敐B滴液顏色極淺或滲涌液的體積相當于:原藥材重的 10 倍時,便可認為基本上已提取完全。在大量生產(chǎn)中常將收集的稀滲淮液作為另一批新原料的溶劑之用。 |ip © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 M 3 )煎煮法:煎煮法是我國最早使用的傳統(tǒng)的浸出方法。所用容器一般為陶器、砂罐或銅制、搪瓷器皿,不宜

13、用鐵鍋,以免藥液變色。直火加熱時最好時常攪拌,以免局部藥材受熱太高,容易焦糊。有蒸汽加熱設備的藥廠,多采用大反應鍋、大銅鍋、大木桶,或水泥砌的池子中通入蒸汽加熱。還可將數(shù)個煎煮器通過管道互相連接,進行連續(xù)煎浸。 f(; © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 eB2k# 4 )回流提取法:應用有機溶劑加熱提取,需采用回流加熱裝置,以免溶劑揮發(fā)損失。小量操作時,可在圓底燒瓶上連接回流冷凝器。瓶內(nèi)裝藥材約為容量的,溶劑浸過藥材表面約 1 2cm 。在水浴中加熱回流,一般保持沸騰約:小時小放冷過濾,再在藥渣中加溶劑,作第二、三次加熱回流分別約半小時,或至基本

14、提盡有效成分為止。此法提取效率較冷浸法高,大量生產(chǎn)中多采用連續(xù)提取法。 .Q/' © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 ($ 5 )動連續(xù)提取法:應用揮發(fā)性有機溶劑提取中草藥有效成分,不論小型實驗或大型生產(chǎn),均以連續(xù)提取法為好,而且需用溶劑量較少,提取成分也較完全。實驗室常用脂肪提取器或稱索氏提取器。連續(xù)提取法,一般需數(shù)小時才能提取完全。提取成分受熱時間較長,遇熱不穩(wěn)定易變化的成分不宜采用此法。 &8 © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 H (二)水蒸氣蒸餾法:。水蒸氣蒸餾法,適用于能隨水

15、蒸氣蒸餾而不被破壞的中草藥成分的提取。此類成分的沸點多在 100 以上,與水不相混溶或僅微溶,且在約 100 時存一定的蒸氣壓。當與水在一起加熱時,其蒸氣壓和水的蒸氣壓總和為一個大氣壓時,液體就開始沸騰,水蒸氣將揮發(fā)性物質一并帶出。例如中草藥中的揮發(fā)油,某些小分子生物堿一麻黃堿、蕭堿、檳榔堿,以及某些小分子的酚性物質。牡丹酚( paeonol )等,都可應用本法提取。有些揮發(fā)性成分在水中的溶解度稍大些,常將蒸餾液重新蒸餾,在最先蒸餾出的部分,分出揮發(fā)油層,或在蒸餾液水層經(jīng)鹽析法并用低沸點溶劑將成分提取出來。例如玫瑰油、原白頭翁素( protoanemonin )等的制備多采用此法。 ! 

16、69; 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 (三)升華法:固體物質受熱直接氣化,遇冷后又凝固為固體化合物,稱為升華。中草藥中有一些成分具有升華的性質,故可利用升華法直接自中草藥中提取出來。例如樟木中升華的樟腦( camphor ),在本草綱目中已有詳細的記載,為世界上最早應用升華法制取藥材有效成分的記述。茶葉中的咖啡堿在 178 以上就能升華而不被分解。游離羥基蒽醌類成分,一些香豆素類,有機酸類成分,有些也具有升華的性質。例如七葉內(nèi)酯及苯甲酸等。 k-m © 中國野生植物資源論壇 - 世界植物資源利用及產(chǎn)業(yè),觀賞植物圖片欣賞 r1/ 升華法雖然簡單易行

17、,但中草藥炭化后,往往產(chǎn)生揮發(fā)性的焦油狀物,粘附在升華物上,不易精制除去,其次,升華不完全,產(chǎn)率低,有時還伴隨有分解現(xiàn)象。 P jm 茶多糖的開發(fā)與藥理作用     我國和日本民間均有用粗老茶治療糖尿病的傳統(tǒng),茶葉愈粗老治糖尿病的效果愈好,常飲茶的人高血壓、冠心病的患病率較低。近年來研究表明,茶多糖 (tea polysacharide ,簡稱 TP 為其主要藥理成分,有關茶多糖的提取及其藥理作用的研究報道很多,現(xiàn)綜述如下。   >M 提取與測定 R, 1.1   提取方法 *_*   單獨提取法:大致可歸納為下面兩類 (1 原料水浸提

18、(2 3 次 沉淀過濾取濾液濃縮乙醇沉淀過濾、回收乙醇粗多糖精制、干燥、茶多糖 HOGp (2 原料乙醇浸泡回流 (3 次 取濾渣沸水提取 (3 次 過濾提取液濃縮、脫脂、脫蛋白、脫色等乙醇沉淀 (2 次 取濾渣精制、干燥茶多糖 綜合提取法;具簡化、省試劑、效益高等優(yōu)點。 Q (1 原料沸水浸提 (2 次 離心、除渣提取液氯仿 rC$BB (2 原料乙醇浸提   M+r 1.2   測定方法:主要是苯酚 - 硫酸法和蒽酮 - 硫酸法。不同原料和不同提取方法的茶多糖得率和純度見表 1 。   .+tFK 表 1   不同原料和不同提取方法茶多糖得率和純度

19、  7?yF     由表 1 可知:單獨提取較綜合提取法茶多糖得率略高;單獨提取 (2 法茶多糖純度 (1 法:綜合提取 (2 法純度 (1 法;茶葉愈粗老茶多糖含量愈高,依次為粗老茶炒青碎綠茶 6 級烏龍茶修剪枝梢陳茶 1 6 級舒綠茶 1 6 級祁紅茶。   3G 1.3   組成成分:主要為葡萄糖、阿拉伯糖、核糖、半乳糖等。文獻報道,從茶葉中提取的具有降血糖作用的茶多糖的主要成分基本一致,為葡萄糖、阿拉伯糖、核糖,分子量為 4 × 10000 ;趙和濤報道的為葡萄糖、阿拉伯糖、核糖、聚木糖、烯酮糖以及多聚葡萄糖的混合物;而 T

20、akeo 報道,其主要成分則為半乳葡聚糖。王丁剛等從屯溪綠茶中提取的茶多糖具有降血糖、降血脂、降血壓等作用,其主要成分為 D- 葡萄糖、 D- 半乳糖、 L- 巖藻糖、 D- 甘露糖、阿拉伯糖等,分子量為 9 × 100000 。黃桂寬等從廣西碎綠茶中提取的茶多糖主要成分為 L- 巖藻糖、 D- 甘露糖、 L- 阿拉伯糖、 D- 果糖;而從茶多酚廢渣中提取的則為 D- 鼠李糖、 D- 果糖。表明不同原料提取的茶多糖其主要成分存在一定的差異,藥理作用也不盡相同。 2   藥理作用 k=wX 2.1   降血糖:汪東風等報道,小鼠按 40mg/kg 體重腹腔注射茶多糖

21、, 12h 后,小鼠血糖與對照組比較明顯降低 (P 0.01 。王丁剛等報道,小鼠口服 50 和 100mg/kg 體重茶多糖, 7h 后血糖分別下降 14% 和 17% ;腹腔注射 25 和 50mg/kg 體重, 7h 后血糖分別下降 48% 和 52% , 24h 后與對照組比較則無顯著性差異;對四氧嘧啶高血糖小鼠,腹腔注射 100mg/kg 體重, 7h 后血糖下降 47% , 24h 后對對照組比較則無顯著性差異。   F 2.2   降血脂:王丁剛等報道,正常小鼠腹腔注射 25 和 50mg/kg 體重茶多糖, 3h 后血清總膽固醇較對照組分別下降 18% 和

22、24% ;對實驗性高膽固醇血癥小鼠,口服 50 和 100mg/kg 體重, 20h 后血清總膽固醇比對照組分別下降 34% 和 43% ;對實驗性高脂血癥大鼠,口服 2.25 和 5.0mg/kg 體重 10d ,血清總膽固醇比對照組分別下降 12% 和 17% ,血清甘油三酯降低 15% 和 23% ,低密度脂蛋白膽固醇分別下降 6% 和 29% ,高密度脂蛋白膽固醇均增加 26% 。汪東風等報道,小鼠按 40mg/kg 體重腹腔注射茶多糖, 12h 后,血清甘油三酯、膽固醇含量比對照組有降低趨勢,但未見顯著性差異。   DHF 2.3   增強免疫功能:汪東風等按 1

23、5 , 30 , 50 , 100mg/kg 體重 4 個劑量分別給小鼠皮下注射茶多糖,連續(xù) 5d ,進行血清凝集素試驗, 30 100mg/kg 體重小鼠抗體積數(shù)顯著高于對照組,且以 30mg/kg 體重效果最佳 (P 0.001 。王丁剛等給正常小鼠皮下注射 25 和 50mg/kg 體重茶多糖,連續(xù) 7d 后靜脈注射 2% 碳素墨水 0.1mg/kg 體重, 2 和 5min 后,碳粒廓清速率比對照組分別增加 60% 和 83% 。 2.4   降血壓、減慢心率、增加冠脈流量,王丁剛按 22.5mg/kg 體重對 SD 大鼠進行十二指腸給藥,每隔 10min 記錄血壓、心率,共

24、 1h , 10min 后大鼠血壓開始降低、心率減慢,每次記錄均顯著低于對照組 (P 0.05 0.01 ;對離體豚鼠心臟插管側支注入 1mg/mL 茶多糖 0.4mL , 5 8min 后,冠脈流量比給藥前增加 37% ,具有顯著性差異 (P 0.01 。 2.5   抗凝血及抗血栓:王淑如等報道,按 50mg/kg 體重給小鼠灌胃茶多糖, 30min 后采血,凝血時間與對照組比較,延長 319% ;按 37mg/kg 體重給家兔灌胃茶多糖, 2.5h 后心臟采血,凝血酶元時間比給藥前延長 40% ;對混合人血漿, 0.05mg 茶多糖即可延長凝血時間, 0.1mg 能明顯延長凝血

25、酶元時間, 0.4mg 能使血漿 4h 內(nèi)不凝固。灌胃給藥 37mg/kg 體重茶多糖, 3h 后,可抑制家兔實驗性血栓形成,與給藥前比較,血栓形成時間明顯延長,血栓長度縮短,血小板數(shù)減少 20% ,血小板粘附率降低 43% ,全血粘度及血漿粘度分別降低 16% 和 11% ,紅細胞壓積降低 20% ,血沉增加 75% ;灌胃給藥 40mg/kg 體重, 30min 后,豚鼠纖維蛋白溶解酶活力比給藥前增加 77% 。 2.6   耐缺氧作用:王丁剛等報道,腹腔注射 50 和 100mg/kg 體重茶多糖,正常小鼠在常壓下存活時間比對照組分別延長 59% 和 66%(P 0.01 ;對

26、用異丙腎上腺素的小鼠存活時間比對照組分別延長 31% 和 29%(P 0.01 。         3. 結論 Gj     茶多糖具有多種藥理作用,且原料很豐富,開發(fā)前景非常廣闊。但是,目前存在的關鍵問題是提取純度不高,純化成本高、難度大,得到的僅僅是一些粗制品,且尚缺乏系統(tǒng)的藥理作用研究。擬建議今后在下面兩個方面進行深入研究: (1 改進提取、純化工藝,找到一條工藝簡單、成本低、得率和純度高、效益好的提取工藝流程,提取茶多糖純品。 (2 用高純度的茶多糖進行系統(tǒng)、深入的藥理作用研究,開發(fā)成產(chǎn)品而應用于醫(yī)藥、保健食品行業(yè)。 _ &#

27、160;  B.P.() 可燃性*   毒性*                注z 苯     80.1       3         3    易成乳濁液*;很適宜從緩沖液中提取&q"A                        &#

28、160;                     生物堿及酚類Uc2丁醇  99.5       1         3    高沸點;很適宜從緩沖液中提取水溶性物質t.t正丁醇   118.0      1         3    水飽和后使用,為常用從水中萃取B*    &

29、#160;                                    中等極性物質的濃劑.K四氯化碳 76.5       0         4    易干燥;很適宜非極性物質(JW/0l氯仿     61.7       0      

30、;   4    能形成乳濁液 易干燥;h二乙醚   34.5       4         2    能吸收大量水; 優(yōu)良的通用溶劑f二異丙醚 69         5         2    長期儲存后能形成爆炸性過氧化物;OlcM                  &#

31、160;               很適宜從磷酸鹽緩沖的溶液中提取羧酸Et$epq乙酸乙酯 77.1       3         1    吸附大量水;很適宜極性物質jIa二氯甲烷 40         0         1    會形成乳濁液,易干燥AY正戊烷   36.1       4

32、         1    烴類易于干燥j正己烷   69         4         1    對于極性物質均為不良溶劑B_Y正庚烷   98.4       3         1L  _X在提取、分離、制備過程中,研究和提出了出下5項新技術: 1、采用低溫微波浸提技術,避免了活性成分在高溫下氧化、分解、使金尼泊甙酸提取率提高

33、28。 2、采用自制天然沉降劑沉淀結合超濾(中空纖維膜)分離技術除去大分雜質,避免了相變發(fā)生,顯著提高交凈化度,節(jié)省溶劑50。 3、研制出改性反相固定相和濃漿-倒置裝柱技術,使制備色譜柱效常規(guī)法制備的反相柱柱效提高60。 4、采用特種樹脂法脫水,節(jié)省能源,縮短流程25%. 5、整個工藝過程中不使用有毒有害溶劑,從源頭消除了毒害物質的污染、實現(xiàn)全流程綠色提取。在提取、分離、制備過程中,研究和提出了出下5項新技術: 1、采用低溫微波浸提技術,避免了活性成分在高溫下氧化、分解、使金尼泊甙酸提取率提高28。 2、采用自制天然沉降劑沉淀結合超濾(中空纖維膜)分離技術除去大分雜質,避免了相變發(fā)生,顯著提高

34、交凈化度,節(jié)省溶劑50。 3、研制出改性反相固定相和濃漿-倒置裝柱技術,使制備色譜柱效常規(guī)法制備的反相柱柱效提高60。 4、采用特種樹脂法脫水,節(jié)省能源,縮短流程25%. 5、整個工藝過程中不使用有毒有害溶劑,從源頭消除了毒害物質的污染、實現(xiàn)全流程綠色提取。 超臨界流體(supercritical fluid, SF)是指某種氣體(液體)或氣體(液體)混合物在操作壓力和溫度均高于臨界點時,使其密度接近液體,而其擴散系數(shù)和黏度均接近氣體,其性質介于氣體和液體之間的流體。超臨界流體萃取法(supercritical fluid extraction, SFE)技術就是利用超臨界流體為溶劑,從固體或

35、液體中萃取出某些有效組分,并進行分離的一種技術。超臨界流體萃取法的特點在于充分利用超臨界流體兼有氣、液兩重性的特點,在臨界點附近,超臨界流體對組分的溶解能力隨體系的壓力和溫度發(fā)生連續(xù)變化,從而可方便的調(diào)節(jié)組分的溶解度和溶劑的選擇性。超臨界流體萃取法具有萃取和分離的雙重作用,物料無相變過程因而節(jié)能明顯,工藝流程簡單,萃取效率高,無有機溶劑殘留,產(chǎn)品質量好,無環(huán)境污染??勺鞒R界流體的氣體很多,如二氧化碳、乙烯、氨、氧化亞氮、二氯二氟甲烷等,通常使用二氧化碳作為超臨界萃取劑。應用二氧化-碳超臨界流體作溶劑,具有臨界溫度與臨界壓力低、化學惰性等特點,適合于提取分離揮發(fā)性物質及含熱敏性組分的物質。但是

36、,超臨界流體萃取法也有其局限性,二氧化碳-超臨界流體萃取法較適合于親脂性、相對分子量較小的物質萃取,超臨界流體萃取法設備屬高壓設備,投資較大。微波萃取是利用微波能來提高萃取率的一種最新發(fā)展起來的新技術。它的原理是在微波場中,吸收微波能力的差異使得基體物質的某些區(qū)域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱,從而使得被萃取物質從基體或體系中分離,進入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對差的萃取劑中;微波萃取具有設備簡單、適用范圍廣、萃取效率高、重現(xiàn)性好、節(jié)省時間、節(jié)省試劑、污染小等特點。目前,除主要用于環(huán)境樣品預處理外,還用于生化、食品、工業(yè)分析和天然產(chǎn)物提取等領域。在國內(nèi),微波萃取技術用于中草藥提取這方面

37、的研究報道還比較少。微波萃取的機理可從以下3個方面來分析:微波輻射過程是高頻電磁波穿透萃取介質到達物料內(nèi)部的微管束和腺胞系統(tǒng)的過程。由于吸收了微波能,細胞內(nèi)部的溫度將迅速上升,從而使細胞內(nèi)部的壓力超過細胞壁膨脹所能承受的能力,結果細胞破裂,其內(nèi)的有效成分自由流出,并在較低的溫度下溶解于萃取介質中。通過進一步的過濾和分離,即可獲得所需的萃取物。微波所產(chǎn)生的電磁場可加速被萃取組分的分子由固體內(nèi)部向固液界面擴散的速率。例如,以水作溶劑時,在微波場的作用下,水分子由高速轉動狀態(tài)轉變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),這是一種高能量的不穩(wěn)定狀態(tài)。此時水分子或者汽化以加強萃取組分的驅動力,或者釋放出自身多余的能量回到基態(tài),所釋放出

38、的能量將傳遞給其他物質的分子,以加速其熱運動,從而縮短萃取組分的分子由固體內(nèi)部擴散至固液界面的時間,結果使萃取速率提高數(shù)倍,并能降低萃取溫度,最大限度地保證萃取物的質量。由于微波的頻率與分子轉動的頻率相關連,因此微波能是一種由離子遷移和偶極子轉動而引起分子運動的非離子化輻射能,當它作用于分子時,可促進分子的轉動運動,若分子具有一定的極性,即可在微波場的作用下產(chǎn)生瞬時極化,并以245億次s的速度作極性變換運動,從而產(chǎn)生鍵的振動、撕裂和粒子間的摩擦和碰撞,并迅速生成大量的熱能,促使細胞破裂,使細胞液溢出并擴散至溶劑中。在微波萃取中,吸收微波能力的差異可使基體物質的某些區(qū)域或萃取體系中的某些組分被選

39、擇性加熱,從而使被萃取物質從基體或體系中分離,進入到具有較小介電常數(shù)、微波吸收能力相對較差的萃取溶劑中。1.固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME技術(是20世紀90年代興起的一項新穎的樣品前處理與富集技術,它最先由加拿大Waterloo大學的Pawliszyn教授的研究小組于1989年首次進行開發(fā)研究,屬于非溶劑型選擇性萃取法。已由美國的Supelco公司在1993年實現(xiàn)商品化,其裝置類似于一支氣相色譜的微量進樣器,萃取頭是在一根石英纖維上涂上固相微萃取涂層,外套細不銹鋼管以保護石英纖維不被折斷,纖維頭可在鋼管內(nèi)伸縮。將纖維頭浸入樣品溶液中或頂空氣體中一

40、段時間,同時攪拌溶液以加速兩相間達到平衡的速度,待平衡后將纖維頭取出插入氣相色譜汽化室,熱解吸涂層上吸附的物質。被萃取物在汽化室內(nèi)解吸后,靠流動相將其導入色譜柱,完成提取、分離、濃縮的全過程。固相微萃取技術幾乎可以用于氣體、液體、!生物、固體等樣品中各類揮發(fā)性或半揮發(fā)性物質的分析。發(fā)展至今短短的10年時間,已在環(huán)境、生物、工業(yè)、食品、臨床醫(yī)學等領域的各個方面得到廣泛的應用。在發(fā)展過程中,主要涉及到探針的固相涂層材料及涂漬技術、萃取方法、聯(lián)用技術的發(fā)展、理論的進一步完善和的應用等幾個方面。 固相微萃取3.萃取過程:將纖維頭浸入樣品溶液中或頂空氣體中一段時間,同時攪拌溶液以加速兩相間達到平衡的速度

41、,待平衡后將纖維頭取出插入氣相色譜汽化室,熱解吸涂層上吸附的物質。被萃取物在汽化室內(nèi)解吸后,靠流動相將其導入色譜柱,完成提取、分離、濃縮的全過程。萃取方式:SPME有三種基本的萃取模式:直接萃?。―irect Ectraction SPME)、頂空萃取(Headspace SPME和膜保護萃?。╩embrane-protected SPME)。3.分類1)直接萃取直接萃取方法中,涂有萃取固定相的石英纖維被直接插入到樣品基質中,目標組分直接從樣品基質中轉移到萃取固定相中。在實驗室操作過程中,常用攪拌方法來加速分析組分從樣品基質中擴散到萃取固定相的邊緣。對于氣體樣品而言,氣體的自然對流已經(jīng)足以加速

42、分析組分在兩相之間的平衡。但是對于水樣品來說,組分在水中的擴散速度要比氣體中低3-4個數(shù)量級,因此須要有效的混勻技術來實現(xiàn)樣品中組分的快速擴散。比較常用的混勻技術有:加快樣品流速、晃動萃取纖維頭或樣品容器、轉子攪拌及超聲。這些混勻技術一方面加速組分在大體積樣品基質中的擴散速度,另一方面減小了萃取固定相外壁形成的一層液膜保護鞘而導致的所謂“損耗區(qū)域”效應。2)頂空萃取在頂空萃取模式中,萃取過程可以分為兩個步驟:、被分析組分從液相中先擴散穿透到氣相中;、被分析組分從氣相轉移到萃取固定相中。這種改型可以避免萃取固定相受到某些樣品基質 (比如人體分泌物或尿液)中高分子物質和不揮發(fā)性物質的污染。在該萃取

43、過程中,步驟2的萃取速度總體上遠遠大于步驟的擴散速度,所以步驟成為萃取的控制步驟。因此揮發(fā)性組分比半揮發(fā)性組分有著快得多的萃取速度。實際上對于揮發(fā)性組分而言,在相同的樣品混勻條件下,頂空萃取的平衡時間遠遠小于直接萃取平衡時間。3)膜保護萃取膜保護SPME(圖)的主要目的是為了在分析很臟的樣品時保護萃取固定相避免受到損傷,與頂空萃取相比,該方法對難揮發(fā)性物質組分的萃取富集更為有利。另外,由特殊材料制成的保護膜對萃取過程提供了一定的選擇性。4.產(chǎn)品美國Supelco公司專利產(chǎn)品固相微萃取(Solid Phase Micro Extraction,1994年獲美國匹茲堡分析儀器會議R&D100項革新大獎,是一種應現(xiàn)代儀器的要求而產(chǎn)生的樣品前處理新技術,幾乎克服了以往一些傳統(tǒng)樣品處理技術的所有缺點,集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體,便于攜帶,真正實現(xiàn)樣品的現(xiàn)場采集和富集,能夠與氣相、氣相-質譜、液相、液相-質譜儀聯(lián)用,有手動或自動兩種操作方式,讓更多的分析工作者從重復、煩瑣的操作中解脫出來。廣泛應用于環(huán)保及水質處理、臨床藥理、公安案件分析、制藥、化工、國防等領域。

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