真空微波辅助提取课件

指导老师李攻科教授答辩人霍茵

真空微波辅助提取

——HPLC分析石蒜中生物碱指导老师李攻科教授真空微波辅助提取

1内容1真空微波提取简介2真空微波提取装置3真空微波提取石蒜中的生物碱4真空微波辅助提取机理初探5结论内容1真空微波提取简介21真空微波提取简介

微波是指波长从10-3~10-1米的电磁波,它介于红外线和无线电波之间。

MAE原理细胞破壁加速扩散速率1真空微波提取简介微波是指波长从10-3~10-13微波提取特点

加热快速

加热均匀

加热具有选择性

伴随生物效应微波提取特点加热快速4微波提取的应用由于微波技术具有设备要求较低、操作方便、提取率较高、能耗小等优点，微波提取法已经被广泛应用于食品及生化分析、天然物提取、环境分析、化工分析等领域。微波提取的应用由于微波技术具有设备要求较低、操作方便、提取5普通微波提取的不足

加热快速，瞬间达到的温度高，致使热敏性物质变性或失活。

被分离的产物所处的位置需容易吸水，否则难以吸收足够的微波能将自身击破。普通微波提取的不足加热快速，瞬间达到的温度高，致使热敏性物6真空微波提取优点

低温提取——适合热敏性物质提取

处于少氧或无氧状态——适合易氧化物质提取真空微波提取优点低温提取7真空微波提取的创新性

目前在国内外对微波提取的研究仅限于常压微波以及高压微波的研究，对真空状态下的微波提取的研究尚无文献报道。

真空微波提取的创新性目前在国内外对微波提取的研究仅限于常82真空微波提取装置

图1改装的MARSX型微波炉萃取内罐图2MARS-X型微波炉示意图2真空微波提取装置图1改装的MARSX型微波炉萃取内93VMAE提取石蒜中生物碱3VMAE提取石蒜中生物碱103.1石蒜

石蒜属于单子叶植物石蒜科，主要含生物碱、蜕皮甾酮、脂肪酸、淀粉等。

生物碱部分主要包括石蒜碱、高石蒜碱、加兰他敏、伪石蒜碱、石蒜伦碱、多花石蒜碱、力克拉敏、石蒜西定、石蒜西定醇、小星蒜碱。3.1石蒜石蒜属于单子叶植物石蒜科，主要含生物碱、11提取目标物

图3

石蒜碱结构式

图4加兰他敏结构式

图5力克拉敏结构式

受热不稳定，会分解提取目标物图3石蒜碱结构式图4加兰他敏结构式123.2样品处理方法称样常压微波辅助提取

真空微波辅助提取

加热回流提取

过滤，旋转蒸干15mL2％盐酸溶解氯仿萃取（10mL）三次

用浓氨水调节pH值为10

氯仿萃取（10mL）三次

旋转蒸干，甲醇溶解定容3.2样品处理方法称样常压微波辅助提取真空微波辅助提取133.3色谱条件选择

图6石蒜碱（蓝色）、力可拉敏（红色）和加兰他敏（黑色）的紫外吸收

紫外检测波长：232nm

pH值：7.0

流动相：甲醇-水-三乙胺(15:85:0.595)

扫尾剂：三乙胺（TEA）降低了色谱柱中少量裸露硅醇基的干扰。

3.3色谱条件选择图6石蒜碱（蓝色）、力可拉敏（143.4溶剂选择

溶剂甲醇——损耗因子tanδ较大，微波利用总效率高，另外生物碱的盐在甲醇中的溶解度也比较高。

溶剂体积——20mL3.4溶剂选择溶剂甲醇——损耗因子tanδ较大，微波153.5条件优化

以石蒜粉碎后的颗粒度、提取温度、提取时间、初始真空度及水分含量为变量进行五因素四水平的正交实验，如表1。并得出优化后的VMAE条件，如表2。3.5条件优化以石蒜粉碎后的颗粒度、提取温度、提取16表1真空微波提取石蒜中有效成分的正交实验设计及结果编号颗粒度/mesh温度/℃时间/min初始真空度/MPa加水量/%石蒜碱相对峰面积（%）力可拉敏相对峰面积（%）加兰他敏相对峰面积（%）120~404530.04058.060.459.9220~405550.051067.172.082.2320~4065100.062069.974.878.9420~4075150.073061.683.495.6540~604550.063074.978.969.3640~605530.072080.480.369.7740~6065150.041067.561.448.6840~6075100.05091.994.290.0960~8045100.0710100.0100.082.51060~8055150.06084.783.683.51160~806530.053065.985.294.31260~807550.042077.785.482.11380~10045150.052077.680.594.51480~10055100.043085.385.3100.01580~1006550.07073.776.191.71680~1007530.061085.883.191.8表1真空微波提取石蒜中有效成分的正交实验设计及结果编颗粒度17表2VMAE石蒜中有效成分的优化条件有效成分颗粒度/mesh提取温度/℃提取时间/min初始真空度/MPa加水量/%石蒜碱60~8055100.0610力可拉敏60~8075100.070加兰他敏80~10075100.0530表2VMAE石蒜中有效成分的优化条件颗粒度/mesh提取18颗粒度的影响

图7样品颗粒大小对提取率的影响颗粒度的影响图7样品颗粒大小对提取率的影响19颗粒度的影响

图8颗粒度单因素对提取率的影响颗粒度的影响图8颗粒度单因素对提取率的影响20提取温度的影响

图9提取温度对提取率的影响提取温度的影响图9提取温度对提取率的影响21提取时间的影响

图10提取时间对提取率的影响

提取时间的影响图10提取时间对提取率的影响22初始真空度的影响

图11提取初始真空度对提取率的影响初始真空度的影响图11提取初始真空度对提取率的影响23加水量的影响

图12相对水分含量对提取率的影响

加水量的影响图12相对水分含量对提取率的影响243.6定性分析

（A图为实际样品色谱图，B图为浓度为200μg/mL混合标准色谱图。1-石蒜碱；2-力可拉敏；3-加兰他敏）图13石蒜样品及混合标准的HPLC图

3.6定性分析（A图为实际样品色谱图，B图为浓度为200253.7线性范围、检出限、精密度和回收率

石蒜碱力可拉敏加兰他敏提取率（mg/g）1.1220.7410.133线性回归方程Y=6.55×103X–1.92×104Y=1.18×104X+2.71×104Y=1.23×104X–6.10×103相关系数r0.99970.99920.9994线性范围（µg/mL）10～40010～50010～200检出限（µg/mL）4.937.408.13回收率（%）57.493.8100.3RSD（%,n＝6）3.55.210.2表3方法的线性范围、检出限、精密度和回收率3.7线性范围、检出限、精密度和回收率石蒜碱力可拉敏加兰26VMAE与其它提取法比较

VMAE溶剂回流提取普通微波提取提取条件60~80mesh,20mL甲醇，75℃，10min，0.05MPa60~80mesh，20mL甲醇，75℃，30min60~80mesh,20mL甲醇，75℃，10min提取率(mg/g)石蒜碱1.121.091.13力可拉敏0.740.750.74加兰他敏0.130.140.15表4VMAE与溶剂回流法及普通微波提取法的比较

VMAE与其它提取法比较VMAE溶剂回流提取普通微波提取627

VMAE与其它提取法比较图15原石蒜样品电镜图X500图16VMAE后的石蒜样品电镜图X500图17SRE后的石蒜样品电镜图X500图18MAE后的石蒜样品电镜图X500VMAE与其它提取法比较图15原石蒜样品电镜图X500284真空微波辅助提取机理初探

石蒜原样细胞结构基本完整,排列规则。

VMAE后细胞体积有所收缩，并且细胞表面的吸附的杂质较少。

SRE和MAE后的石蒜细胞都观察不到有破壁的现象，细胞表面吸附的杂质较多。4真空微波辅助提取机理初探石蒜原样细胞结构基本完整,排列294真空微波辅助提取机理初探

石蒜细胞壁较有弹性，不容易破壁。

细胞没有破壁，3种方法提取过程相