(完整版)微波及超声波辅助萃取技术
中药有效成分提取分离新技术的研究进展
中药有效成分提取分离新技术的研究进展提取是中药制剂生产过程中最基本、最重要的环节之一，以下是搜集整理的一篇探究中药有效成分提取新技术的，供大家阅读参考。
摘要：综述超临界流体萃取、微波辅助萃取、超声辅助提取、酶工程技术、动态连续逆流提取及动态循环阶段连续逆流提取、半仿生提取、新型吸附剂电泳、超高效液相色谱(UPLC)、高分离度快速液相色谱(RRLC)和超快速液相色谱(UFLC)、高速逆流色谱、超临界流体色谱、亲和色谱、分子烙印亲和色谱、免疫亲和色谱、生物色谱、分子生物色谱、细胞膜色谱、多维组合色谱、萃取与色谱技术联机耦合、大孔树脂吸附分离、膜分离、分子蒸馏技术及双水相萃取等新技术在中药有效成分提取分离中的研究进展。
�关键词：中药;有效成分;提取分离;新技术;进展中药的化学成分十分复杂，含有多种有效成分，提取其有效成分并进一步加以分离、纯化，得到有效单体是中药研究领域中的一项重要内容。
从天然产物中分离有效成分，并发展新药和寻找先导化合物是药物开发的重要内容。
近年来，在中药有效成分提取分离方面出现了许多新技术、新方法，已显示极大的应用前景，使中医药工业更加生机盎然。
以下笔者将这些新技术的进展作一简要介绍：1 中药有效成分提取新技术的进展提取是中药制剂生产过程中最基本、最重要的环节之一，提取的目的是最大限度地提取药材中的药效成分，避免药效成分的分解流失和无效成分的溶出。
随着现代化工工程技术的迅猛发展，一些现代高新技术不断被应用到中药生产中来，大大促进了中药产业的发展，使中药制药工业技术水平上升了一个新的高度。
1.1 超临界流体萃取技术(supercritical fluid extraction，SFE)SFE是一种以超临界流体代替常规有机溶剂，对目标成分进行萃取的新技术。
以CO2为流体的超临界萃取技术在天然药物提取分离中得到广泛的应用，超临界状态下的CO2的极性与正己烷相似，所以最适合用于溶解亲脂性、低沸点的物质，如挥发油、烃、酯、内酯、醚及环氧化合物等，是目前解决中药制药工业中挥发性或脂溶性有效成分提取分离的有效方法，有很强的实用性。
微波辅助萃取全部全解ppt课件
4.温度差: 是被提取组分扩散与传质的前提，没有浓度差或 浓度差很小，提取过程就不能进行
5.温度: 由于存在微波下的分子运动，因而温度不需要与传 统提取工艺过程中的一样高；也可能导致体系温度过度上 升，为减小温度的影响，可将微波提取过程分次进行 微波萃取在不同温度下的提取效果是不同的，当其他条件 一样时，热态比冷态的提取效果要好
微波辅助萃取 （Microwave Aided Extraction，MAE)
• 微波辅助萃取又称微波萃取(MAE)，是微波和传统的溶剂 萃取法相结合后形成的一种新的萃取方法，因其具有快速 、高效、省溶剂、环境友好等优点，微波萃取是在有机分 析中得到了广泛的应用。
微波萃取机理
• 微波萃取技术是将微波技术和萃取技术相结合，利用极性 分子可以迅速吸收微波能量来加热一些具有极性的溶剂， 达到萃取样品中目标化合物、分离杂质的目的。微波加热 不同于一般的常规加热方式，常规加热是由外部热源通过 热辐射由表及里的传导方式加热。微波加热是材料在电磁 场中由介质吸收引起的内部整体加热。微波加热意味着将 微波电磁能转变成热能，其能量是通过空间或介质以电磁 波的形式来传递的，对物质的加热过程与物质内部分子的 极化有着密切的关系。
中
中
的
的
应
应
中 的 应
用
用
用
食品分析
食 旧方法 用 色 素 的 提 取
新方法
天然食用色素制备方法大致可分为溶剂提取法、组织 培养法、粉碎法，压榨法、酶反应法、微生物，发酵 法和人工化学合成天然色素法等。其中最常用的方法 是溶剂提取法即浸取法, 但传统的浸取方法存在着浸 取时间长、劳动强度大、原料预处理能耗大、热敏性 组分易破坏等缺点
1. 微波革取用于天然产物提取的应用前景 2. 进一步缩短样品处理的时间 3. 进一步探讨萃取机理 4. 开发微波萃取新技术和其他技术联用 5. 开发微波萃取在线检测新技术 6. 将微波萃取的实验室研究扩大为工业化研究
十一、微波萃取
主要参考文献：
1. Basheer C., Obbard J.P., Lee H.K. Analysis of persistent organic pollutants in marine sediments using a novel microwave solvent extraction and liquid-phase microextraction technique. J. Chromatogr. A, 2005,1068, 221-228 2. Nevado J.J.B.N., MartÍ n-Doimeadios R.C.R., Bernardo .FJ.G., et al. Determination of mercury species in fish reference materials by gas chromatography-atomic fluorescence deterction after closed-vessel microwave-assisted extraction. J.Chromatogr.A, 2005, 1093, 21-28 3. Li H., Chen B., Zhang Z.,et al. Focused microwave-assisted solvent extraction and HPLC determinationof effective constituents in Eucommia ulmodies Oliv. (E. ulmodies). Talanta, 2004, 36, 659-665 4. 杨玲，郑成，战宇。微波萃取技术及其在中草药方面的应用。广州大学学报 （自然科学版），2004，3：519－522。 5. Ericssion M. and ColmsjÖ A. Dynamic micromave-assisted extraction coupled online with solid -phase extraction and large-volume injection gas chromatography: determination of organophosphate ester in air samples. Anal. Chem., 2003, 75, 1713-1719 6. Shu Y.Y., Tey S.Y., Wu D.K.S. Analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons in airborne particle using open-vessel focused micromave-assisted extraction. Anal. Chim. Acta, 2003, 495, 99-108
海洋生物的新型分离与提取技术
海洋生物的新型分离与提取技术海洋生物是指生活在海洋中的各种生物，包括鱼类、贝类、海藻、海胆、海星等，这些生物对于人类的健康具有重要的意义。
从海洋生物中提取的活性成分，广泛应用于医药、化妆品、保健品等领域。
然而，传统的海洋生物提取技术往往存在一些缺陷。
例如，传统的水解、浸泡等方法通常需要较长时间，会造成高温、高压等问题，影响到提取物的生化活性。
同时，这些方法可能还会导致海洋生物资源的浪费，无法有效地利用和保护海洋生物资源。
近年来，研究人员在海洋生物的提取技术方面做出了一系列的突破，开发出了新型分离与提取技术，使得海洋生物的提取效率得到了大幅提升。
一、超声波辅助提取技术超声波辅助提取技术是一种将超声波作为能量源，借助于超声波的物理和化学效应，将目标成分从复杂基质中分离出来的新型分离技术。
该技术具有操作简单、非常规反应条件下提取、易实现连续生产等优点。
研究人员通过利用超声波产生的物理与化学效应，使海洋生物中的活性成分分离出来，有效提高了提取效率。
此外，超声波辅助提取技术的操作简单，易于工业化生产，被认为是未来海洋生物提取技术的发展方向之一。
二、微波辅助提取技术微波辅助提取技术是一种在微波高频场的作用下，利用样品内部的介电损耗等性质分离目标成分的新型海洋生物提取技术。
该技术具有操作简便、提取效率高、占用空间小、无需传统有害溶剂、对提取物无质量影响等优点。
在海洋生物提取中，研究人员利用微波辅助提取技术有效提高提取效率，提取物的纯度和生化活性也得到明显提高。
微波辅助提取技术的出现，极大地改变了传统海洋生物提取技术的局面，为海洋生物的开发和利用提供了新的途径。
三、超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是一种利用超临界流体（临界温度和临界压力下液气两态变成一个界面，具有较高的扩散能力和溶解能力）从海洋生物中分离目标成分的新型分离技术。
该技术不需要有害溶剂、操作简单、提取效率高、提取物无残留物等，是一种绿色化学技术。
《天然药物活性成份的绿色提取技术》
《天然药物活性成份的绿色提取技术》天然药物活性成分的绿色提取技术随着人们对健康的关注度不断提高，天然药物的研究和应用也越来越受到重视。
天然药物中的活性成分具有广泛的药理活性和丰富的生物活性，对于疾病的治疗和预防起到了重要的作用。
然而，传统的提取方法往往存在着对环境的污染和对原材料的浪费等问题。
因此，绿色提取技术的发展成为了当前天然药物研究的热点之一。
绿色提取技术是指在提取过程中尽量减少或避免使用有害物质，减少对环境的污染，同时保持活性成分的高效提取。
下面将介绍几种常见的绿色提取技术。
1. 超声波提取技术超声波提取技术是利用超声波的机械作用和热效应来实现物质的提取。
超声波的高频振动可以破坏细胞壁，促进活性成分的释放。
此外，超声波还可以加速溶剂的渗透和扩散，提高提取效率。
相比传统的提取方法，超声波提取技术具有提取时间短、提取效率高、操作简便等优点。
2. 微波辅助提取技术微波辅助提取技术是利用微波的热效应和非热效应来实现物质的提取。
微波的热效应可以加速溶剂的渗透和扩散，提高提取效率。
而微波的非热效应则是通过微波场对物质分子的激发和振动来实现提取。
微波辅助提取技术具有提取时间短、提取效率高、操作简便等优点。
3. 超临界流体提取技术超临界流体提取技术是利用超临界流体的特殊性质来实现物质的提取。
超临界流体是介于气体和液体之间的状态，具有较高的扩散性和溶解性。
在超临界流体的作用下，活性成分可以迅速溶解并被提取出来。
超临界流体提取技术具有提取效率高、溶剂残留少、对活性成分的损伤小等优点。
4. 水提取技术水提取技术是利用水作为溶剂来实现物质的提取。
水是一种绿色溶剂，具有环境友好、安全无毒等特点。
水提取技术可以通过调节温度、压力和pH值等条件来实现对不同活性成分的选择性提取。
水提取技术具有提取效率高、溶剂成本低、对环境无污染等优点。
绿色提取技术的发展为天然药物的研究和应用提供了新的途径。
通过采用绿色提取技术，可以减少对环境的污染，降低对原材料的浪费，提高活性成分的提取效率。
超声波和微波
微波辅助萃取系统
3. 在线微波萃取系统 Cresswell 等报道了一种微波在线萃取技术(图 3) 测定沉积物中 PAHs，其中进行了两种流动体系的研究;一种是将沉积物样品在水中 搅成浆状，通过微波萃取，用 C18柱富集萃取物，洗脱成分直接进行 HPLC 分析； 第二种方法是样品在丙酮中被搅成浆状，通过微波萃取， 用 10 mL 正己烷富集从微波炉流出液中待分析成分，然后用 GC、MS 进行定性、定量分析。此外，Ericsson 等采用了动态微波辅助萃取 (dynamic microwave2assisted extraction : DMAE)，该体系在萃取过程 中可以不断的让新鲜的溶剂进入萃取罐，而萃取物可以通过 HPLC进 行实时监测。
1.提取效率高：超声波独具的物理特性能促使植
4.适应性广：超声提取中药材不受成分极性、分子 量大小的限制，适用于绝大多数种类中药材和各 类成分的提取 5.提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化； 6.提取工艺运行成本低，综合经济效益显著； 7. 操作简单易行，设备维护、保养方便。
提取率提高50%—500% 提取率提高 提取时间（分钟）缩短2/3以上 提取时间（分钟）缩短 以上 提取温度为40—60℃，保护有效成份 提取温度为 ℃
微波萃取的应用
多环芳烃( PAHs) 多氯联苯及农药残留 酚类化合物 药物有效成分
微波辅助萃取技术
微波的定义及其原理 微波特点 微波辅助萃取系统 微波萃取的应用 其它应用
微波萃取的定义及其原理
微波萃取是利用微波能来提高萃取率的一种最 新发展起来的新技术。 微波作用将细胞壁和细胞膜破碎或溶解，以期 提高有效成分或有效部位的提取率
微波特点
1. 快速高效 样品及溶剂中的偶极分子在高频微波能的作用 下，以 109/s 圈的速度变换其正、负极，产生 偶极涡流、离子传导和高频率摩擦，从而在短 时间内产生大量的热量。偶极分子旋转导致的 弱氢键破裂、离子迁移等加速了溶剂分子对样 品基体的渗透，待分析成分很快溶剂化，使微 波萃取时间显著缩短。
超声及微波辅助萃取PPT课件
2000年代至今
该技术不断优化和完善，广泛 应用于食品、医药、环保等领
域。
技术应用领域
食品工业
用于提取食品中的活性 成分，如植物精油、色
素、多酚等。
医药行业
用于从中药材中提取有 效成分，以及从生物样 品中分离蛋白质、核酸
等生物分子。
环境科学
化学工业
用于处理环境污染问题， 如土壤、水体中有机污
生物技术与生命科学
将超声及微波辅助萃取技术应用于生物样品和生物活性物 质的提取，为生物技术与生命科学研究提供新的工具和方 法。
环境科学与工程
应用于环境样品中目标污染物的提取和富集，为环境监测 和治理提供技术支持。
绿色化学与可持续发展
减少溶剂使用
通过优化超声及微波辅助萃取技术，减少有机溶剂的使用量，降 低对环境和人体的危害。
选择性加热
微波能量主要集中在目标 成分上，减少对其他物质 的热解和破坏。
需要特定条件
对介电常数较高的介质效 果更佳，且对金属容器有 特殊要求。
选择依据与建议
根据目标成分的性质 选择
如果需要快速加热和 高效提取，微波辅助 萃取更具优势。
如果目标成分对热敏 感或易挥发，超声辅 助萃取更为合适。
选择依据与建议
选择微波功率和辐射时间
根据实验条件和目标物质的性质选择 合适的微波功率和辐射时间，以保证 最佳的萃取效果。
操作步骤
将物料与溶剂混合后放入微波萃取仪 中，设定微波功率和辐射时间，进行 萃取。
产物处理
萃取完成后，对产物进行分离、纯化、 浓缩等处理，以获得目标物质。
微波辅助萃取的优缺点
高效
微波能够快速地渗透到物料内部，提高萃取效率。
萃取新技术
性能 回收率和精度 政府部门接受 溶剂用量 快速萃取时间 劳动强度 每个样品的费用 被测物广泛程度 易于操作 自动化
用途/注解 取决于基体 有限
50 mL 是 中等 中等 是 是, 萃取物过滤 不完全
萃取新技术
4.加速溶剂萃取(ASE)
（5）性能比较 加速溶剂萃取（ASE®）
性能
回收率和精度 政府部门接受 溶剂用量 快速萃取时间 劳动强度 每个样品的费用 被测物的应用范围 易于使用 自动化
ASE® 300
萃取新技术
4.加速溶剂萃取(ASE)
（5）性能比较
手工振摇
回收率和精度 政府部门接受 溶剂用量 快速萃取时间 劳动强度 每个样品的费用 被测物广泛程度 易于使用 自动化
用途/注解 极差 有限
300–500 mL 没有 性能 中高 是 是,萃取物过滤 没有
萃取新技术
4.加速溶剂萃取(ASE)
萃取新技术
4.加速溶剂萃取(ASE)
(1)原理
高温的作用
范围从40℃至200℃ 增加解吸能力学、减少溶剂的粘度 被测物扩散进入溶剂更快 克服基体效应、增加被测物溶解度 用更少的溶剂和时间!
萃取新技术
4.加速溶剂萃取(ASE)
（1）原理
加压
典型值: 1200-2500 psi (3000 psi 最 大值) 迫使溶剂进入在低压下受阻的孔隙中 加压使高温下溶剂操持液态 样品池在高压下快速充满
（5）性能比较
属性 回收率和精密
自动索氏萃取
政府部门接受 溶剂用量
快速萃取时间
劳动强度
每个样品的费用
被测物的广泛程度
使用方便程度
自动化
用途用途/注解 好 广泛使用
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微波及超声波 辅助萃取技术
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1 微波辅助萃取技术 2 超声波辅助萃取技术 3 微波和超声波协同萃取技术 4 应用简介
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微波及超声波 辅助萃取技术
超声波 辅助萃 取技术
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基本概念 原理
影响因素 特点 设备
浸泡时间：浸泡时间对提取效率的影响实际上是 药机提超材械取声湿效波润超应率提程声：高取度波超：设对是声采备提指波用主取频在超要效率介声由率为质波提的2中技取0影的术槽千响传来、赫。播强超～但可化声50若以提波浸使取发泡介过生时质程器间， 兆过质提和赫长点取电左，在时源右药其间等的材传仅部声组播为分波织空常组，内间规成它的内溶。是糖产剂提一类生提取种、振取槽机粘动法是械液，的盛波质从几放，等而分提会强之取扩化一物散介，系出质因的来， 需并的而容要附扩提器能着散取，量于、效一载药传率般体材播较由表—，高不面介这。锈而质就钢阻—是制碍来超成溶进声，剂行波其的传的内进播机安入。械装，效有从应加而。热影及响 提空能控出化耗温效效低装率超应：置。声：施，针波通加底对萃常小部不取情功粘同(况率接U的下的超ltra药，超声so材介声波u，质波换nd可内即能通部可器过或破。实多碎超验或提声来少取波确地大换定 e适溶量能x宜解的器tra的了物是cti浸一料超on泡些，声，时微且波U间气提E。)泡取，，过设亦这程备称些可的为气在关超泡室键声在温部波超下件辅声进，波行其的，作作无用用需是 助温下大将萃度产功电取：生率能、超振电转超声动源换声波，。成波提当机提取声械取一压能，般达。是不到目利需一前用要定，超加值声热时波，，但气提其泡取本由设身于备存 辐在定提使射较向取用压强扩物的强的散的换产热而质能生效增量器的应大高主强，，：要烈且形由有空介成于磁化质共提力效的振取换应温腔过能、度，程器扰对然的和动空后温压化突度电作然较换用闭低能的合，器强， 效度这因两应也就而种、有是可类高一超最型加定声大。速的波限磁度影的力、响空地换击，化保能碎因效持器和此应物是搅提。料用拌取中会作过原在用程有变等中的化对各的温种磁度有场进效中行 多适热成发级当效分生效控应，变应制：尤形，也和其的增是其是材大非它热料物常敏，质必理性如分要波有镍子的一效或运。样成镍动，分合频超的金率声性材和波质料在。制介同成质时；中由而 速声的于压度波传提电，频播取换增率过时能加：程间器溶超也较则剂声是短由穿波一，可透频个因产力率能而生，是量可压从影的降电而响传低效加有播提应速效和取的目成扩物材分散中料提过的，取程杂如率，质锆的 标主即含钛成要超量酸分因声，铅进素波提或入之在高其溶一介提他剂。质取陶，研的物瓷促究传的材进表播质料提明过量制取，程。成的对中。进于，若行大其将。多声压数能电药不材材断料而被置言, 当介提于其质取电他的物压条质的变件点提化一吸取的定收率电时，高场,介：中目质超则标将声会成所波产分吸所生的收引变提的起形取能的，率量空这随全化就超部效是声或应压波 频大可电率部使效的分植应增转物。加变细无而成胞论下热壁使降能及用。，整何从个种而生换导物能致体器介破，质裂其本，基身使本和药因药材素材中常 声组的是处织有空理温效化时度成效间的分应：升得的超高以强声，充度提增分。取大释通了出常药，比物从常有而规效可提成提取分高的的目时溶标间解提要 短速取浴。度物槽一。的式般此提—情外取—况，率应下超。用，声广超波，声还但处可是理以超时产声间生波在许不2多能0次均~4级匀5m效分in应布以， 内如适并即乳用且可化范随获、围时得扩广间较散：变好、超化的击声超提碎提声取、取波效化中能果学药量。效材衰应不减等受。，成这分些、作极用性 占也和探空促分针比进子式：了量—超植的—声物限超波体制声的中，波占有适探空效用针比成于可是分绝将超的大能声溶多量波解数集的，种中工促类在作使中样时药品间物材的与 间有和某隙效有一时成效范间分成围(进分，脱入的因气介提而时质取在间，液)之并如体比于生中。介物能根质碱提据充、供操分黄有作混酮效方合类的式，化空的加合穴不快物作同、， 超了醌用声提类波取化提过合取程物器的、可进萜分行类为，化连并合续提物式高、和了鞣间药质歇物、式有脂两效质种成及类分挥型的发。 提油取等率的。提取。
常压 微波
装置
密闭式 辅助回流
开罐式 聚焦微 波辅助
该装置这的类萃直微取接波罐使萃与用取大普体气通系相家是通用由，微一只波个能炉磁实或控现用管温微、度波一控炉个制改炉，装腔不成、能的监控微视制波压压萃力力。 其微波和是温通取度过设的一备监波，视导通装管过置将调及其节一聚脉些焦冲电在间子萃断器取时件体间所系的组上长成, 短其。来萃其调取中节罐在微是炉波与腔输大中气连 通的, 即有在可出大容能气放量压12，下个目进密前行闭国萃萃内取取外(压罐大力的部恒旋分定转的)盘,研所,究其以都结只采构能用如实这图现种所温设示度备。控。制。
什么是微波辅助萃取技术呢？？？
微波辅助萃取(Mi acrowave-assisted extraction,MAE)是利用微波 能加热来提高萃取效率的一种新技术，与传统的热传导、热传递加 热方式不同，它是通过偶极子旋转和离子传导两种方式里外同时加 热，无温度梯度，因此热效率高、升温快速均匀，大大缩短了萃取 时间，提高了萃取效率。
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微波及超声波 辅助萃取技术
微波辅助萃取技术---影响因素和特点
微波萃取的影响因素 1、萃取溶剂 ——通常是以“相似相溶” 方式进行选择。 2、萃取温度——不高于溶剂沸点。 3、萃取时间——累计辐射时间对提高 萃取效率只是在刚开始时有利，经过 一段时间后萃取效率不再增加，因此 每次辐射时间不宜过长。 4、溶液的PH——溶液的PH值也会对 微波萃取的效率产生一定的影响，针 对不同的萃取样品，溶液有一个最佳 的用于萃取的酸碱度。
微波及超声波
辅助萃取技术
组员： 吴杰 张军 朱睿辰 蔡鹏飞 丁忆 付文丽
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1 微微波波辅辅助助萃萃取取技技术术 取技术 4 应用简介
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微波及超声波 辅助萃取技术
微波辅助萃取技术---定义
微波是指波长在1 mm 至1 m 之间、频 率在300 MHz 至300 000 MHz 之间的电磁 波,它介于 红外线和无线电波之 间。
特点 1、微波作用具有很强 的穿透力，可均匀加热； 2、具有较好的选择性； 3、溶剂用量少； 4、热效率高，提取时 间短； 5、无污染，可大规模 应用。
微波辅助萃取有什么特点和影响因素呢？？？
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微波及超声波 辅助萃取技术
微波辅助萃取技术---实验装置
1.微波炉 2.瓶架 3.蒸馏瓶 4.搅拌器 5. 铜管 6. 冷凝管 7.开关 8.控制面 板