论文部分内容阅读
【摘 要】近年来，微波萃取技术被广泛的应用在药物、化工等生产行业，它通过与其他的萃取技术相结合，实现了高质、科学的在线联用模式，它与现有的萃取技术相比优势十分明显，具备选择性好、能耗低、节省试剂的优势。本文从微波辅助萃取技术概念入手，简单探讨了它在中药质量控制中的应用情况。
【关键词】微波辅助萃取；中药；质量控制；研究
中药的质量控制是保证中药产品安全性、有效性的主要手段，它对促进中药走向国际化、市场化有着至关重要的意义。要成功构建中药质量评估规范体系，需要解决好药品处理技术的稳定性、分析技术的可靠性、质量控制的全面性和对照样品的合理性。样品作为中药质量的评估基础，它在整个中药质量控制上占据70%左右的比重，目前常用的评估方法主要包含了萃取法、煎煮法等。微波辅助萃取技术作为当今中药质量控制的主要手段，是样品提取、处理的核心方法，这里我们就这种方法进行了研究和探讨。
一、微波萃取技术概述
微波萃取技术是在超生萃取技术的基础上产生的，它的应用克服了传统提取方法中存在的缺陷和不足，同样也突破了超声波萃取技术存在的噪音污染大、应用范围小的束缚，成为当今中药生产领域采用最多的萃取方法之一。
1、微波辅助萃取技术的发展
微波辅助萃取技术是于上个世纪八十年代兴起的会中萃取新方法，它具备着高效、快速、选择性强、溶剂用量少、回收率高的优势。在中药提取方面，这一技术的应用是通过改变离子迁移和偶极子转动来对萃取溶剂、物料进行处理和加热的过程，从根本上改变了传统提取工程所遵循的加热、渗透处理模式，改变了以往萃取时间长、选择性差的萃取模式。因此，这一技术在目前的中药制取中效果非常明显，作用十分突出。
2、微波辅助萃取技术的原理
微波主要指的是波长在1mm～1m，波段在300～30000MHz的电磁波。微波辅助萃取技术在应用中，其主要的工作原理包含了两個方面。首先是微波辐射能够穿透提取介质，达到提取物质的内部，使得内部的温度、分子距离和分子联系发生变化，增加了分离物质在介质中的溶解度。其次，微波所产生的电磁场容易给萃取技术的应用带来帮助，增加萃取技术速度和效果。微波辅助萃取技术在应用中不同于常规的加热处理。常规的萃取技术是通过各种技术将外在的热源以传导、引导的方式向萃取原点推进，从而增加萃取物质的内部温度，使得内部的有效物质达到分离和处理的目标。而微波辅助萃取技术的应用是通过电磁场加热方式使得介质内部的温度增加，从而增加了介质的稳定性、科学性。微波辅助萃取技术的应用机理包含了电磁波形式的传到机理、偶极子转动机理、物料加热过程等，并和这些机理有着密切的关系。
经过多年的工作事件分析，微波辅助萃取技术的应用无疑是非常复杂的，它与目标基本特性有着密切的关系，但是目前在应用中仍然未曾形成完整、统一的管理策略。这就给整个管理工作的开展带来一定的威胁和影响。在微波辅助萃取技术的利用中，微波萃取技术是通过放射线自由穿透微波溶剂，从而达到物料内部，使得内部的温度和细胞分子发生分立，进而保证了提取物的质量和作用。
二、微波辅助萃取技术的影响因素
萃取溶剂的种类很多很多，其体积、萃取温度、萃取时间以及压力都会给萃取效果、萃取质量造成影响，最终威胁整个中药生产质量。因此在工作中对这些因素进行总结和整理相当必要，是保证萃取工作有效开展的关键。
1、萃取溶剂
微波辅助萃取工艺在应用中，其选择性主要取决于萃取目标、萃取溶剂物质的相似性，因此在溶剂选择的时候要选择对提取物具备较强溶解能力的溶液，对提取的成分在后续操作的时候要及时的加以处理，避免后续操作引发质量干扰。因此，必须根据被提取物的性质选择极性或非极性溶剂。微波加热的特性表明，溶剂必须具有一定的极性才能吸收微波进行内部加热，通常选用极性较强的溶剂，或极性、非极性溶剂的混合液。
2萃取温度
不同物质的最佳萃取温度不同。在微波密闭容器中，由于内部压力可达到1MPa以上，因此，溶剂沸点比常压下提高很多，用微波辅助提取可以达到常压下使用同样溶剂所达不到的提取温度，既提高了提取效率，待测提取物又不至于分解。随着温度的升高，溶剂的表面张力和黏性都会有所降低，溶剂的渗透力和对样品的溶解力增加，提取效率提高。
3萃取时间
萃取时间与被测物样品质量、溶剂体积和加热功率有关。与传统提取方法相比，微波辅助萃取耗时短，一般10～15min。
4微波剂量
微波剂量是每次微波连续辐射时间。微波连续辐射时间不能太长，否则会使系统的温度升得很高，溶剂剧烈沸腾，造成溶剂大量损失，还会带走已溶解入溶剂中的部分溶质，影响提取率。目前，微波辅助萃取常采用非脉冲微波连续加热技术，微波剂量可按照设定的萃取温度而自动变频控制。
三、微波辅助萃取技术在中药质量控制中的应用
1、生物碱类
生物碱是一类广泛存在于植物中的碱性含氮化合物，是许多中药的有效成分之一，具有抗菌消炎、抗病毒、抗肿瘤等作用，提取分离生物碱具有重要意义。优化条件下，采用微波辅助萃取技术从可可叶中提取的可卡因和苯甲酰芽子碱的量与采用传统萃取技术相当，但萃取时间只需30s。萃取喜树中相同量的喜树碱时，采用微波辅助萃取技术只需3min，而采用超声萃取、索氏提取和加热搅拌提取则分别需要30、120和30min；且消耗的溶剂也少。这些结果表明，微波辅助萃取技术应用于中药中生物碱的萃取是一种快速、高效、便捷的方法。
2多酚类
多酚类化合物是非常重要的活性成分，如虎杖中的白藜芦醇和大黄素。有关专家用微波辅助萃取技术研究了萃取溶剂、萃取温度、萃取时间、微波输出功率、样品粒径及其含水量对萃取虎杖中白藜芦醇的影响，在优化的萃取条件下，可以有效地萃取出白藜芦醇。若以离子液体水溶液为溶剂，在优化的微波辅助萃取条件下，虎杖中白藜芦醇的萃取率可达92.18%。
3、应用要点
微波辅助萃取技术已被列为我国二十一世纪食品加工和中药制药现代化推广技术之一，它已经用于多项中药的提取生产中，如葛根、银杏等。尽管微波辅助萃取技术比其他一些新提取技术有诸多优点，并得到了一定的应用，但在分离提取中药有效成分方面，微波辅助萃取技术在很多方面还需要不断发展和完善。
四、结束语
总之，微波辅助萃取技术的应用基本上还停留在实验室样品的提取及分析，使用设备简陋，发展和完善微波提取设备，实现微波辅助萃取技术的产业化应用，必将对化学工业，特别是对传统中药制药业带来巨大变化。■
参考文献
[1]李核，李攻科，张展霞.密闭系统中微波辅助萃取机制探讨[J].分析测试学报，2004，23（5）：12-16.
[2]李核，张展霞，李攻科.密闭式微波系统的微波辅助萃取动力学模型[J].中山大学学报（自然科学版），2004，43（3）：40-44.
[3]范华均，林广欣，肖小华，等.微波辅助提取石蒜和虎杖中有效成分的动力学机理的研究[J].分析化学，2006，34（9）：1260-1264
【关键词】微波辅助萃取；中药；质量控制；研究
中药的质量控制是保证中药产品安全性、有效性的主要手段，它对促进中药走向国际化、市场化有着至关重要的意义。要成功构建中药质量评估规范体系，需要解决好药品处理技术的稳定性、分析技术的可靠性、质量控制的全面性和对照样品的合理性。样品作为中药质量的评估基础，它在整个中药质量控制上占据70%左右的比重，目前常用的评估方法主要包含了萃取法、煎煮法等。微波辅助萃取技术作为当今中药质量控制的主要手段，是样品提取、处理的核心方法，这里我们就这种方法进行了研究和探讨。
一、微波萃取技术概述
微波萃取技术是在超生萃取技术的基础上产生的，它的应用克服了传统提取方法中存在的缺陷和不足，同样也突破了超声波萃取技术存在的噪音污染大、应用范围小的束缚，成为当今中药生产领域采用最多的萃取方法之一。
1、微波辅助萃取技术的发展
微波辅助萃取技术是于上个世纪八十年代兴起的会中萃取新方法，它具备着高效、快速、选择性强、溶剂用量少、回收率高的优势。在中药提取方面，这一技术的应用是通过改变离子迁移和偶极子转动来对萃取溶剂、物料进行处理和加热的过程，从根本上改变了传统提取工程所遵循的加热、渗透处理模式，改变了以往萃取时间长、选择性差的萃取模式。因此，这一技术在目前的中药制取中效果非常明显，作用十分突出。
2、微波辅助萃取技术的原理
微波主要指的是波长在1mm～1m，波段在300～30000MHz的电磁波。微波辅助萃取技术在应用中，其主要的工作原理包含了两個方面。首先是微波辐射能够穿透提取介质，达到提取物质的内部，使得内部的温度、分子距离和分子联系发生变化，增加了分离物质在介质中的溶解度。其次，微波所产生的电磁场容易给萃取技术的应用带来帮助，增加萃取技术速度和效果。微波辅助萃取技术在应用中不同于常规的加热处理。常规的萃取技术是通过各种技术将外在的热源以传导、引导的方式向萃取原点推进，从而增加萃取物质的内部温度，使得内部的有效物质达到分离和处理的目标。而微波辅助萃取技术的应用是通过电磁场加热方式使得介质内部的温度增加，从而增加了介质的稳定性、科学性。微波辅助萃取技术的应用机理包含了电磁波形式的传到机理、偶极子转动机理、物料加热过程等，并和这些机理有着密切的关系。
经过多年的工作事件分析，微波辅助萃取技术的应用无疑是非常复杂的，它与目标基本特性有着密切的关系，但是目前在应用中仍然未曾形成完整、统一的管理策略。这就给整个管理工作的开展带来一定的威胁和影响。在微波辅助萃取技术的利用中，微波萃取技术是通过放射线自由穿透微波溶剂，从而达到物料内部，使得内部的温度和细胞分子发生分立，进而保证了提取物的质量和作用。
二、微波辅助萃取技术的影响因素
萃取溶剂的种类很多很多，其体积、萃取温度、萃取时间以及压力都会给萃取效果、萃取质量造成影响，最终威胁整个中药生产质量。因此在工作中对这些因素进行总结和整理相当必要，是保证萃取工作有效开展的关键。
1、萃取溶剂
微波辅助萃取工艺在应用中，其选择性主要取决于萃取目标、萃取溶剂物质的相似性，因此在溶剂选择的时候要选择对提取物具备较强溶解能力的溶液，对提取的成分在后续操作的时候要及时的加以处理，避免后续操作引发质量干扰。因此，必须根据被提取物的性质选择极性或非极性溶剂。微波加热的特性表明，溶剂必须具有一定的极性才能吸收微波进行内部加热，通常选用极性较强的溶剂，或极性、非极性溶剂的混合液。
2萃取温度
不同物质的最佳萃取温度不同。在微波密闭容器中，由于内部压力可达到1MPa以上，因此，溶剂沸点比常压下提高很多，用微波辅助提取可以达到常压下使用同样溶剂所达不到的提取温度，既提高了提取效率，待测提取物又不至于分解。随着温度的升高，溶剂的表面张力和黏性都会有所降低，溶剂的渗透力和对样品的溶解力增加，提取效率提高。
3萃取时间
萃取时间与被测物样品质量、溶剂体积和加热功率有关。与传统提取方法相比，微波辅助萃取耗时短，一般10～15min。
4微波剂量
微波剂量是每次微波连续辐射时间。微波连续辐射时间不能太长，否则会使系统的温度升得很高，溶剂剧烈沸腾，造成溶剂大量损失，还会带走已溶解入溶剂中的部分溶质，影响提取率。目前，微波辅助萃取常采用非脉冲微波连续加热技术，微波剂量可按照设定的萃取温度而自动变频控制。
三、微波辅助萃取技术在中药质量控制中的应用
1、生物碱类
生物碱是一类广泛存在于植物中的碱性含氮化合物，是许多中药的有效成分之一，具有抗菌消炎、抗病毒、抗肿瘤等作用，提取分离生物碱具有重要意义。优化条件下，采用微波辅助萃取技术从可可叶中提取的可卡因和苯甲酰芽子碱的量与采用传统萃取技术相当，但萃取时间只需30s。萃取喜树中相同量的喜树碱时，采用微波辅助萃取技术只需3min，而采用超声萃取、索氏提取和加热搅拌提取则分别需要30、120和30min；且消耗的溶剂也少。这些结果表明，微波辅助萃取技术应用于中药中生物碱的萃取是一种快速、高效、便捷的方法。
2多酚类
多酚类化合物是非常重要的活性成分，如虎杖中的白藜芦醇和大黄素。有关专家用微波辅助萃取技术研究了萃取溶剂、萃取温度、萃取时间、微波输出功率、样品粒径及其含水量对萃取虎杖中白藜芦醇的影响，在优化的萃取条件下，可以有效地萃取出白藜芦醇。若以离子液体水溶液为溶剂，在优化的微波辅助萃取条件下，虎杖中白藜芦醇的萃取率可达92.18%。
3、应用要点
微波辅助萃取技术已被列为我国二十一世纪食品加工和中药制药现代化推广技术之一，它已经用于多项中药的提取生产中，如葛根、银杏等。尽管微波辅助萃取技术比其他一些新提取技术有诸多优点，并得到了一定的应用，但在分离提取中药有效成分方面，微波辅助萃取技术在很多方面还需要不断发展和完善。
四、结束语
总之，微波辅助萃取技术的应用基本上还停留在实验室样品的提取及分析，使用设备简陋，发展和完善微波提取设备，实现微波辅助萃取技术的产业化应用，必将对化学工业，特别是对传统中药制药业带来巨大变化。■
参考文献
[1]李核，李攻科，张展霞.密闭系统中微波辅助萃取机制探讨[J].分析测试学报，2004，23（5）：12-16.
[2]李核，张展霞，李攻科.密闭式微波系统的微波辅助萃取动力学模型[J].中山大学学报（自然科学版），2004，43（3）：40-44.
[3]范华均，林广欣，肖小华，等.微波辅助提取石蒜和虎杖中有效成分的动力学机理的研究[J].分析化学，2006，34（9）：1260-1264