論天然有機物的提取技術(shù)的研究和發(fā)展

摘 要 天然有機物的提取是成分測定，提取高利用價值天然產(chǎn)物的重要手段。微波提取技術(shù)、固相萃取技術(shù)和超臨界流體萃取技術(shù)等因其較高的萃取效率，正被廣泛應用。溫度、溶劑性質(zhì)等影響著提取效果。每種萃取技術(shù)都存在著一定的局限性，需要多種技術(shù)的聯(lián)合使用。

關(guān)鍵詞 天然有機物；提??；分析

中圖分類號 O629 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)062-0184-01

來自于自然界的多數(shù)有機化合物是藥物、食品添加劑和化妝品活性成分的重要來源。而這些有機化合物結(jié)構(gòu)復雜，含量較低，并與許多其他化學成分共存， 要很好利用這些天然有機物，則必須經(jīng)過提取分離和純化過程。近年來，微波提取技術(shù)、超微粉碎技術(shù)、固相微萃取技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)和分子蒸餾技術(shù)等新興提取技術(shù)正迅猛發(fā)展。這些新技術(shù)可以極大提高天然產(chǎn)物中化學成分的收率和純度，節(jié)約大量的時間和能源，在天然產(chǎn)物的提取分離方面具有廣闊的應用前景。

1 微波輔助提取技術(shù)

1.1 微波輔助提取技術(shù)的原理

微波輔助萃?。╩icrowave-assisted extraction，MAE）是在微波作用下，某些待測組分被選擇性地加熱，使之與基體分離，進入微波吸收能力較差的萃取劑中。由于微波加熱的熱效率較高，升溫快速而均勻，縮短了萃取時間，提高了萃取效率。微波萃取可將萃取時間縮短到0.5 h之內(nèi)，有機溶劑的消耗量可降至50mL以下。目前，微波技術(shù)在生物活性成分的提取中應用較多。

1.2 微波輔助提取技術(shù)的應用

閆彩輝等采用微波輔助條件下熱解稀硫酸預處理的麥稈制取生物油，產(chǎn)物采用分級萃取進行固液分離，并用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC/MS）分析了各級萃取物。結(jié)果表明，本研究制取的生物油中化合物種類較少，有利于生物油中高附加值化學品的分離。吳瓊英等優(yōu)化微波輔助提取條斑紫菜多糖提取率為53.58%，具有很強的抗氧化活性。

1.3 微波輔助提取技術(shù)的局限性

現(xiàn)階段微波預處理技術(shù)采用的預處理劑大多都是乙醇，乙醇具有易燃的特性，而且其蒸汽與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。微波預處理的機理就是乙醇在微波能下汽化，使提取物的細胞壁破壞，從而達到提高提取率的目的。所以在微波設(shè)備中乙醇蒸汽有爆炸的危險。因此，尋找一種能替代乙醇的微波預處理劑，是非常必要的。

2 固相萃取技術(shù)

2.1 固相萃取技術(shù)的原理

固相萃?。╯olid phase extraction，SPE）是根據(jù)固相對分離物與溶解分離物的溶劑的吸附力的不同而進行的。當樣品溶液通過吸附劑床時，分離物濃縮在其表面，其他樣品成分通過吸附劑；通過只吸附分離物而不吸附其他樣品成分的吸附劑。固相微萃?。⊿PME）是近年發(fā)展起來的新型樣品前處理方法之一。具有操作簡便、無需有機溶劑、萃取速度快及易于與儀器聯(lián)用等特點。

2.2 固相萃取技術(shù)的應用

Hemandez Borges等研究了SPME 和毛細管電泳－紫外檢測器聯(lián)用技術(shù)，定量分析蘋果和橙汁中的5種農(nóng)藥殘留，并且發(fā)現(xiàn)反極性去基質(zhì)富集的靈敏度、有效性和重復性最好。Ralf Eisert等采用管內(nèi)自動固相微萃取-高效液相色譜聯(lián)用法（SPME-HPLC）與強極性萃取涂層和手性涂層分別對多種維生素和手性藥物進行了分析。

3 超臨界流體萃取技術(shù)

3.1 超臨界流體萃取技術(shù)的原理

超臨界流體萃?。⊿upercritical Fluid Extraction，SCFE或SFE）是一種新型的提取分離技術(shù)，它利用溶劑在臨界點附近某區(qū)域（超臨界區(qū)）內(nèi)，與待分離混合物中的溶質(zhì)具有異常相平衡行為和傳遞性能，且對溶質(zhì)的溶解能力隨壓力和溫度的改變而在相當寬的范圍內(nèi)變動。目前在SFE 技術(shù)中使用最普遍的溶劑是CO2。

3.2 超臨界流體萃取技術(shù)的應用

多環(huán)芳烴和正構(gòu)烷烴可以用超臨界流體分級萃取。它們的極性、沸點以及在超臨界二氧化碳中的溶解度等存在較大差別，多環(huán)芳烴極性比正構(gòu)烷烴大。與基質(zhì)氧化鋁結(jié)合較強，而且沸點較高，蒸氣壓低。在超臨界二氧化塘中的溶解度相對較小，不利于萃取，因而采用低溫，低壓和低溶劑力的二氧化碳作萃取溶劑時，首先萃取低沸點，低極性的正構(gòu)烷烴。

3.3 超臨界流體萃取技術(shù)的局限性

超臨界萃取技術(shù)在有效提取植物中抗氧化物質(zhì)具有一定優(yōu)勢。但生物資源中的大多數(shù)物質(zhì)為分子量較高、結(jié)構(gòu)復雜的極性化合物，其在非極性的二氧化碳中的溶解度比較低；被檢測物質(zhì)與生物基質(zhì)間又經(jīng)常存在著很強的化學和物理結(jié)合力等相互作用力，痕量的被測物從這種束縛作用中解脫出來比較困難。為了應對這些問題，不少研究者在萃取過程中引入了吸附技術(shù)，使問題得到了緩解。

4 結(jié)束語

天然產(chǎn)物的化學成分往往十分復雜，而其中有很多具有很高實用和經(jīng)濟價值的成分在其中只占有一定的比例。由于天然有機物的品種比較多，因而天然有機物的分離與提取存在技術(shù)多樣化的趨勢。超臨界流體萃取技術(shù)，超聲波提取技術(shù)，微波提取技術(shù)，酶提取，仿生提取技術(shù)，固相萃取和固相微萃取技術(shù)[9]等，它們在天然產(chǎn)物的提取與分離方面都各具自己的優(yōu)勢和局限性，要根據(jù)被提取和分離物質(zhì)的性質(zhì)來選擇合適的提取方法，采用多種技術(shù)聯(lián)合使用來優(yōu)化分離效果。

參考文獻

[1]閆彩輝，趙煒，劉丹，吳曉娜，楊華美，趙婧，陶鑫，盛晨.微波輔助下熱解麥稈制取生物油的分析[J].化工進展2012，31(1):57-59.

[2]吳瓊英，戴偉.微波輔助提取條斑紫菜多糖及其抗氧化性研究[J].食品科技，2007，12(3):96-99.

[3]楊解，崔政偉.微波預處理強化提取植物有效成分的發(fā)展和應用[J].包裝與食品機械，2009，27(3):46-50.

[4]謝芳琴.液液萃取新技術(shù)在貴金屬分離中的應用[J].中國資源綜合利用，2008，1:31-33.

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