微波技術(shù)在提取天然產(chǎn)物化學(xué)成分中的運(yùn)用

趙漢民(廣西民族師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，廣西 崇左 532200)

微波技術(shù)在提取天然產(chǎn)物化學(xué)成分中的運(yùn)用

趙漢民(廣西民族師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，廣西 崇左 532200)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為人類(lèi)的生產(chǎn)與生活帶來(lái)了巨大的改變，微波技術(shù)就是其中的一個(gè)典型代表。近年來(lái)隨著該技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，其是運(yùn)用領(lǐng)域也變得更加廣泛。尤其是微波技術(shù)在化工行業(yè)中天然產(chǎn)物化學(xué)成分提取方面的應(yīng)用，不僅提升了化工企業(yè)的產(chǎn)能更提升了產(chǎn)品品質(zhì)。本文中筆者通過(guò)分析微波技術(shù)的相關(guān)提取原理、微波技術(shù)在提取天然產(chǎn)物化學(xué)成分中的運(yùn)用，來(lái)進(jìn)一步探究微波技術(shù)在化工生產(chǎn)領(lǐng)域的運(yùn)用水平。

微波技術(shù);提取;天然產(chǎn)物;化學(xué)成分;運(yùn)用

一直以來(lái)化工行業(yè)的田產(chǎn)產(chǎn)物化學(xué)成分提取領(lǐng)域的產(chǎn)品廣受市場(chǎng)歡迎，但隨著需求的不斷加大化工企業(yè)面臨著越來(lái)越大的生產(chǎn)壓力。傳統(tǒng)的溶劑和水蒸氣提取方法不僅生產(chǎn)效率低下而且產(chǎn)品品質(zhì)不理想，基本上很難滿足市場(chǎng)需求。而近年來(lái)逐漸在該領(lǐng)域受到青睞的微波技術(shù)以其獨(dú)特的成本不高、效率快而且產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)勢(shì)正在被越來(lái)越廣泛地運(yùn)用。接下來(lái)筆者就從以下幾個(gè)方面來(lái)論述如何提升微波技術(shù)在天然產(chǎn)物化學(xué)成分中的運(yùn)用。

1 微波技術(shù)提取原理等相關(guān)分析

從理論角度來(lái)講，微波是波段在0.001-lm之間的一種電磁波。由于微波的頻率和分子運(yùn)動(dòng)的頻率具有極高的相似度，因此通過(guò)一系列的操作之后，能夠作用于物質(zhì)的分子組織，并加快分子的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而發(fā)生撕裂、摩擦發(fā)熱等反應(yīng)，最終使物質(zhì)細(xì)胞破裂，為目標(biāo)物質(zhì)成分的提取提供了便利條件。但與此同時(shí)，由于不同物質(zhì)之間存在著差異，其內(nèi)在分子成分對(duì)微波的反應(yīng)強(qiáng)度也有所不同，因此在運(yùn)用微波技術(shù)進(jìn)行提取天然產(chǎn)物化學(xué)成分時(shí)，需要對(duì)不同物質(zhì)的特性進(jìn)行剖析，進(jìn)而為提取目標(biāo)成分提供條件與支持。

從微波提取技術(shù)的發(fā)展歷程來(lái)講，它屬于一門(mén)新式的萃取技術(shù)，在運(yùn)用微波提取技術(shù)提取天然產(chǎn)物化學(xué)成分時(shí)，能夠影響技術(shù)操作的因素有溶劑、溫度、時(shí)間及基體物質(zhì)等。歸納起來(lái)講，微波提取技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：第一、高效性。相比較傳統(tǒng)的溶劑和水蒸氣提取方法，微波萃取技術(shù)中的微波能夠快速滲透物質(zhì)的內(nèi)在分子成分，刺激物質(zhì)內(nèi)部溫度迅速增高，進(jìn)一步提高目標(biāo)物質(zhì)的提取速度。微波萃取技術(shù)的這一優(yōu)勢(shì)對(duì)于提高化工企業(yè)的生產(chǎn)效率、降低成產(chǎn)總成本具有重要的影響。

第二、穩(wěn)定性。微波技術(shù)能夠在極短的時(shí)間內(nèi)刺激物質(zhì)內(nèi)在分子溫度上升，因此該技術(shù)在低溫情況下同樣能夠?qū)崿F(xiàn)提取目標(biāo)物質(zhì)的效果。換言之，微波技術(shù)可保障物質(zhì)的穩(wěn)定性。第三、節(jié)能性。節(jié)能性是微波提取技術(shù)的重要特點(diǎn)之一。由于微波本身的功率較小，而且輻射效率高，同時(shí)對(duì)溶劑的選擇適應(yīng)面較廣，因此微波提取技術(shù)的節(jié)能環(huán)保特點(diǎn)較為突出。

2 微波技術(shù)在提取天然產(chǎn)物化學(xué)成分中的運(yùn)用

微波技術(shù)提取天然產(chǎn)物化學(xué)成分比較廣泛，基于生產(chǎn)實(shí)踐，微波技術(shù)提取天然產(chǎn)物化學(xué)成分主要有黃酮類(lèi)成分、生物堿成分、苷類(lèi)成分、揮發(fā)油類(lèi)成分和多糖類(lèi)成分。

2.1 黃酮類(lèi)成分

微波技術(shù)在黃酮類(lèi)物質(zhì)成分的提取方面運(yùn)用得十分成熟而且取得了顯著效果。微波提取黃酮類(lèi)物質(zhì)成分時(shí)主要借助于正交實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)開(kāi)展。介于植物不同部位的成分具有獨(dú)特性，特別是對(duì)于植物的根莖部位，宜將其置于密閉的環(huán)境中來(lái)進(jìn)行微波提取。這種方法提取耗時(shí)少且提取效率高，所消耗的溶劑少，是化工企業(yè)提取黃酮類(lèi)物質(zhì)成分的極佳方法。

2.2 生物堿成分

隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，微波技術(shù)在生物堿成分的提取操作中的運(yùn)用已經(jīng)相當(dāng)普遍。在使用微波技術(shù)提取生物堿物質(zhì)成分時(shí)，需要根據(jù)提取對(duì)象的特性來(lái)進(jìn)行具體的分析與選擇。

比如對(duì)于喜樹(shù)堿提取，在微波技術(shù)和傳統(tǒng)的生物堿成分提取方法有序結(jié)合，耗時(shí)僅需要3分鐘。在運(yùn)用微波技術(shù)進(jìn)行生物堿成分的提取時(shí)，需要注意的細(xì)節(jié)是由于溶劑、時(shí)間的差異，選擇的參數(shù)不同，運(yùn)用微波技術(shù)所得到的效果也迥異。

2.3 苷類(lèi)成分

苷類(lèi)成分的市場(chǎng)需求逐年攀升，因此如何提高苷類(lèi)物質(zhì)成分成為化工企業(yè)的主要研究課題。傳統(tǒng)的苷類(lèi)成分提取工藝中主要以超聲波技術(shù)為主。而隨著微波提取技術(shù)的出現(xiàn)，它所具備的效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、成本低等優(yōu)勢(shì)極大地提升了苷類(lèi)物質(zhì)成分的產(chǎn)值。

2.4 揮發(fā)油類(lèi)成分

揮發(fā)油類(lèi)的物質(zhì)成分在傳統(tǒng)的提取技術(shù)中一直是提取難點(diǎn)，這主要是因?yàn)閾]發(fā)油類(lèi)化合物的沸點(diǎn)低，傳統(tǒng)的提取工藝很難把控好溫度，進(jìn)而導(dǎo)致提取失敗。而微波提取技術(shù)不僅不需要高溫，而且大大縮短了提取時(shí)間，因此該項(xiàng)技術(shù)在揮發(fā)油類(lèi)成分的提取方面得到了快速的推廣和運(yùn)用。但關(guān)于微波技術(shù)提取揮發(fā)油類(lèi)成分時(shí)，有一個(gè)細(xì)節(jié)需要注意，那就是在揮發(fā)油成分提取過(guò)程中，微波功率切忌過(guò)高，否則會(huì)降低揮發(fā)油類(lèi)成分的產(chǎn)量。

2.5 多糖類(lèi)成分

多糖類(lèi)成分的用途十分廣泛，因此提升多糖類(lèi)成分的產(chǎn)量是十分重要的任務(wù)。傳統(tǒng)的多糖類(lèi)成分提取方法以水煎醇沉法最為典型，提取時(shí)間大約在8小時(shí)左右。而微波技術(shù)的引進(jìn)使用極大地縮短了多糖類(lèi)成分的提取時(shí)間，對(duì)于提高多糖類(lèi)成分的投入產(chǎn)出比具有重要的促進(jìn)作用。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，微波提取技術(shù)對(duì)提取天然產(chǎn)物化學(xué)成分具有重要的促進(jìn)作用，因此我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中，一定要積極探究微波技術(shù)，將微波技術(shù)與化工成產(chǎn)中天然產(chǎn)物化學(xué)成分的提取相結(jié)合，以此來(lái)成分發(fā)揮微波技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)天然產(chǎn)物化學(xué)成分的提取效率與質(zhì)量。上述文中筆者分享了自己對(duì)于微波提取技術(shù)提取天然產(chǎn)物化學(xué)成分的一些研究成果，希望對(duì)廣大業(yè)界同行有所啟發(fā)和幫助。

[1]王仁舒,馮靜,王盼,胡江良.微波技術(shù)在提取天然產(chǎn)物化學(xué)成分中的運(yùn)用[J].化工管理,2015,(18):99.

[2]單文軍,郭芳齡,王科軍,徐建平.微波技術(shù)在天然產(chǎn)物生物活性成分提取中的應(yīng)用研究[J].江西化工,2006,(04):46-49.

趙漢民（1972-），性別：男，籍貫：廣西隆安縣，民族：壯族，學(xué)位：理學(xué)學(xué)士，職稱(chēng)：副教授，研究方向：天然產(chǎn)物的分離與分析等。