微波技術在提取天然產(chǎn)物化學成分中的運用

王仁舒 馮靜 王盼 胡江良(六盤水師范學院化學與化學工程系,貴州 六盤水 553004)

近年來，隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，各個研究領域取得了進一步發(fā)展，傳統(tǒng)溶劑和水蒸汽提取方法效率較低，難以滿足現(xiàn)代研究發(fā)展需求，微波技術作為一項新型提取技術，以其自身成本低等、高效性等優(yōu)勢受到越來越多的關注，如何更好地利用微波技術在提取天然產(chǎn)物化學成分中應用的研究具有現(xiàn)實意義。

1 微波技術提取原理及特點分析

微波主要是指波長為0.001-1m，也就是在300MHz至300GHz之間的電磁波，具有波動性、高頻性等特點，微博頻率與分子轉(zhuǎn)動頻率存在相似性，在作用于極性分子之后，能夠促進分子轉(zhuǎn)動，并促使分子整體快速轉(zhuǎn)向及定向排列，出現(xiàn)撕裂和摩擦發(fā)熱等現(xiàn)象，繼而導致細胞破裂，其中的物質(zhì)自由流出，傳遞到周圍被溶解，進而實現(xiàn)成分提取目標。由于物質(zhì)自身性質(zhì)存在較大差別，介電常數(shù)也會有所不同，使得吸收微波程度不同，至此，在進行成分提取之前，要對物質(zhì)性質(zhì)進行分析和研究，為提取目標奠定基礎。

微博提取技術作為一項新型萃取技術，影響提取的主要因素包括溶劑、溫度、時間及基體物質(zhì)等，其特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，高效性。微波穿透介質(zhì)，直接作用于物質(zhì)內(nèi)部，促使其內(nèi)部快速升溫，增加目標物質(zhì)在介質(zhì)的溶解度，且微波能夠增強傳質(zhì)驅(qū)動力，進而有效提升提取速度。

其次，穩(wěn)定性。不同于其他提取技術，微波萃取加熱速度極快，物質(zhì)受熱時間短，即使在低溫情況下，也能夠完成提取目標，基于此，該技術能夠確保物質(zhì)穩(wěn)定性[1]。

再次，節(jié)能性。微波提取技術采用的微博功率較小，輻射時間也不長，且溶劑親和力限制較小，具有多種溶劑可供選擇，可以適當減少有毒溶劑的應用，節(jié)能環(huán)保特點較為突出。

最后，選擇性。微博提取技術針對不同成分的提取，會選擇性加熱，促使目標組能夠直接從物質(zhì)基體中分離出來，進而實現(xiàn)提取目標。綜上所述，微波技術在具體應用中能夠發(fā)揮積極作用，且成本較低，更適合廣泛推廣和普及，以此來為我國相關領域發(fā)展提供支持。

2 微波技術在提取天然產(chǎn)物化學成分中的運用

2.1 黃酮類成分

就現(xiàn)階段來看，關于微波技術提取黃酮類物質(zhì)的研究較多，且方法也日趨成熟，并在具體應用中取得了顯著成效。微波技術在提取黃酮類物質(zhì)過程中，主要采用正交試驗方法進行提取，由于植物不同部分具有特殊性，針對莖而言，在密閉裝置中微波萃取藜蒿莖的最佳條件為乙醇體積分數(shù)的70%，并將微波功率設定為800W，溫度及料液比等都設置到標準值；這對葉來看，則要適當降低功率、時間等因素，最終獲取提取率分別為6.32%及7.02%。通過實驗，不難發(fā)現(xiàn)，密閉微博提取時間雖然短，但是，其提取率并不低，且需要的溶劑量也相對較少。至此，微博提取黃體酮成分更適合廣泛推廣和普及。

2.2 生物堿成分

針對該化學成分的提取，由于生物堿自身特性不同，使得其提取方法及時間等各要素之間也存在較大差別。例如：針對喜樹堿提取，在傳統(tǒng)技術使用基礎之上，輔助微博提取技術進行提取，時間控制在3min，能夠顯著提高提取效率，另外，針對血根堿及白屈菜赤堿而言，微博提取技術有效性更為突出，不僅如此，其質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)量大，但是，不得不注意的是，受到溶劑、時間等因素的影響，選擇不同的參數(shù)，得到的效果也會發(fā)生變化。

2.3 苷類成分

就黃岑苷提取來看，相比較超聲波技術，微波提取技術以其自身時間短、工藝穩(wěn)定等優(yōu)勢受到越來越多的關注。針對微波提取而言，一般將液料比控制在14:1，并將微波功率控制在300W，提取兩次，而后將提取液真空濃縮至干，進行干燥處理，通過該方式和方法，不僅能夠提高提取效率，還能夠減少溶劑用量。

2.4 揮發(fā)油類成分

由于揮發(fā)油類化合物沸點較低，傳統(tǒng)提取技術的應用難以實現(xiàn)提取目標，使得提取效率低，微波提取技術則不同，能夠瞬間產(chǎn)生高溫，以其自身提取時間短等優(yōu)勢，在提取揮發(fā)油成分方面得到了廣泛推廣和普及。但是，在揮發(fā)油成分提取過程中，微波功率不能夠過高，有責會在冷凝不及時情況下，降低揮發(fā)油產(chǎn)率。

2.5 多糖類成分

多糖主要是指單糖組成的天然高分子化合物，廣泛存在在植物、動物及微生物當中，在調(diào)節(jié)免降血糖等方面發(fā)揮著積極作用，傳統(tǒng)多糖提取方法主要是水煎醇沉法，一般將提取時間控制在8小時。除了上述化學成分提取之外，微博提取技術還廣泛應用于其他成分提取工作中，例如：色素、有機酸及氨基酸等[2]。未來，隨著科學技術不斷發(fā)展，提取技術也將取得了進一步發(fā)展，并與傳統(tǒng)提取技術相結(jié)合，充分發(fā)揮各項技術優(yōu)勢，提高提取效率和質(zhì)量，進而推動相關領域可持續(xù)、健康發(fā)展。

3 結(jié)語

根據(jù)上文所述，微波提取技術作為一項新型的提取分離技術，優(yōu)勢及特點較為突出，在促進相關領域發(fā)展等方面占據(jù)舉足輕重的位置。因此，相關人員要明確認識到微波提取技術的重要性，并了解和掌握微波提取技術特點，結(jié)合提取工作實際情況，設置最佳功率、選擇合理溶劑等，實現(xiàn)成分提取目標，進而促進我國相關領域穩(wěn)定發(fā)展。

[1]白鳳武，苗蔚榮，蘇志國.酵母胞內(nèi)海藻糖微波破細胞提取與傳統(tǒng)提取比較[J].大連理工大學學報，2010，18(03):259-261.

[2]何小青，楊云，張展霞.微波皂化萃取氣相色譜法測定生物樣品中的多氯聯(lián)苯[J].分析化學，2012，20(05):12-14.