專利名稱：微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用技術(shù)，以及實(shí)施該技術(shù)的 微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用儀器，適用于食品、醫(yī)藥及生物等領(lǐng)域中目標(biāo) 成分的分離、純化、制備或分析。
技術(shù)背景傳統(tǒng)的天然產(chǎn)物提取與分離純化過程相互獨(dú)立，操作時(shí)間長，導(dǎo)致目標(biāo)成 分提取率和回收率低。微波輔助提取(MAE)技術(shù)利用物質(zhì)在微波場(chǎng)中吸收微 波能力的差異使基體物質(zhì)中某些區(qū)域或某些組分被選擇性加熱，從而使提取物 質(zhì)快速從基體中分離。它具有快速高效、節(jié)省溶劑、選擇性強(qiáng)和重現(xiàn)性好、適 用范圍廣等特點(diǎn)，適合于天然物質(zhì)的提取分離。高速逆流色譜(HSCCC)是一種連續(xù)高效的液-液分配色譜分離、分析及制 備技術(shù)，它依據(jù)物質(zhì)在兩相互不混溶液體中的分配系數(shù)不同而實(shí)現(xiàn)分離，不需 要固體載體，避免了因不可逆吸附而引起的被分離物質(zhì)損失、失活、變性等問題，不僅能使樣品全部回收，回收的樣品更能反映其本來的特性；而且由于被 分離物質(zhì)與液態(tài)固定相之間能夠充分接觸，使得樣品的制備量大大提高。依據(jù) 有效分離柱體積的不同，高速逆流色譜主要包括分析型和制備型兩種，其中， 分析型具有目標(biāo)組分分離速度快，分離純度高的特點(diǎn)；制備型則具有純化能力 強(qiáng)、制備量大、回收率高、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。盡管目前微波輔助提取和高速逆流色譜這兩種技術(shù)在天然產(chǎn)物、食品、醫(yī) 藥等領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用，但均處于相對(duì)獨(dú)立的研究狀態(tài)，各有優(yōu)劣。 發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種快速高效的集提取分離、純 化制備或純化分析于一體的微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用方法，可有效降低 樣品損失，縮短提取時(shí)間，提高產(chǎn)品回收率。本發(fā)明的另一目的是提供一種微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用儀器。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種微波輔助提取-高速逆
流色譜聯(lián)用方法，其特征在于包括以下步驟(1)采用微波輔助提取模式提取 物料；(2)提取液濃縮預(yù)分離；(3)通過制備型高速逆流色譜純化制備得到目 標(biāo)組分，或采用分析型高速逆流色譜分析天然產(chǎn)物提取液中的目標(biāo)組分；上述 步驟通過接口及轉(zhuǎn)換控制實(shí)現(xiàn)微波輔助提取、分離、純化、高速逆流色譜制備 或分析的集成在線。所述的微波輔助提取模式包括常壓提取和低溫提取。一種微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用裝置，其特征在于包括 微波輔助 提取分離模塊及微波提取罐，用于提取物料； 濃縮模塊、預(yù)分離模塊，與微波 輔助提取分離模塊及微波提取罐連接，對(duì)提取液進(jìn)行在線濃縮以及目標(biāo)物與基 質(zhì)的在線預(yù)分離； 高效逆流色譜純化制備模塊，與濃縮模塊、預(yù)分離模塊連接， 制備或分析提取液中的目標(biāo)組分； 接口及轉(zhuǎn)換控制模塊，將上述各模塊在線連 接集成為一體。所述提取分離模塊中的微波提取罐為常壓微波提取罐或低溫微 波提取罐。所述的提取分離模塊、濃縮模塊、預(yù)分離模塊和純化制備模塊由聚四氟乙 烯或聚丙烯連接管有機(jī)連接，接口及轉(zhuǎn)換控制模塊通過控制閥的切換以實(shí)現(xiàn)整 機(jī)的全自動(dòng)或半自動(dòng)運(yùn)行。本發(fā)明結(jié)合微波輔助提取的快速高效、選擇性提取分離的優(yōu)勢(shì)和高速逆流 色譜的高效分離純化的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展一種微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用方法， 可有效降低天然產(chǎn)物等物料中目標(biāo)組分從提取、分離、分析到純化制備全過程 中的樣品損失，縮短提取時(shí)間，提高產(chǎn)品回收率。同時(shí)，可根據(jù)研究目標(biāo)的不 同，在線分離純化制備或在線分離分析樣品中目標(biāo)組分，樣品量、提取模式、 微波提取條件(如加熱溫度、提取時(shí)間等)、濃縮預(yù)分離速度、純化制備量等參 數(shù)可根據(jù)需要加以控制。
圖1是本發(fā)明MAE-HSCCC聯(lián)用裝置模塊框圖；圖2是本發(fā)明MAE-HSCCC聯(lián)用裝置整機(jī)連接控制示意框圖；圖3是本發(fā)明MAE-制備型HSCCC分離制備虎杖的高速逆流色譜圖；圖4是虎杖提取液(A)和HSCCC中峰VII的高效液相色譜圖(B);圖5是本發(fā)明MAE-分析型HSCCC分離分析腫節(jié)風(fēng)的高速逆流色譜圖6A和6B分別是腫節(jié)風(fēng)提取液(A)和分析型HSCCC中峰III的高效液 相色譜圖(B)。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限于此特定例子。 本發(fā)明是一種微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用方法，其特征在于包括以下 步驟(1)采用微波輔助提取模式提取物料；(2)提取液濃縮及預(yù)分離；(3) 通過制備型高速逆流色譜純化制備得到目標(biāo)組分，或采用分析型高速逆流色譜 分析天然產(chǎn)物提取液中的目標(biāo)組分；上述步驟通過聯(lián)用技術(shù)將微波輔助提取和 高速逆流色譜在線聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)提取、分離、純化、制備或分析的集成在線。所 述的聯(lián)用技術(shù)是通過接口及轉(zhuǎn)換控制將微波輔助提取技術(shù)和高速逆流色譜技術(shù) 在線聯(lián)用實(shí)現(xiàn)目標(biāo)組分的提取分離純化制備或提取分離分析。所述的微波輔助 提取模式包括常壓提取和低溫提取。提取模式、微波提取條件(如加熱溫度、 提取時(shí)間等)、單次樣品的提取量、預(yù)分離速度以及高速逆流色譜的單次純化制 備量等參數(shù)可控，根據(jù)不同的目標(biāo)物確定，在此不作限定。如圖l、 2所示，本發(fā)明的微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用裝置，包括有 微波輔助提取分離模塊及微波提取罐，用于提取物料；濃縮模塊、預(yù)分離模塊， 與微波輔助提取分離模塊及微波提取罐連接，對(duì)提取液進(jìn)行在線濃縮以及目標(biāo) 物與基質(zhì)的在線預(yù)分離；高效逆流色譜純化制備模塊，與濃縮模塊、預(yù)分離模 塊連接，制備或分析提取液中的目標(biāo)組分；接口及轉(zhuǎn)換控制模塊，通過連接管、 切換闊或換向閥以及蠕動(dòng)泵實(shí)現(xiàn)上述各模塊的在線連接和集成，控制各模塊之 間溶劑的循環(huán)或順序流動(dòng)。所述提取分離模塊中的微波提取罐為常壓微波提取 罐或低溫微波提取罐。所述的高速逆流色譜包括制備型和分析型。所述的提取 分離模塊、濃縮模塊、預(yù)分離模塊和純化制備模塊由聚四氟乙烯或聚丙烯連接 管有機(jī)連接，接口及轉(zhuǎn)換控制模塊by多向切換閥(如六通閥V1W2W3、電磁控 制換向閥V4W5W6)、蠕動(dòng)泵(或柱塞泵)P1\P2\P3\P4\P5\P6以及連接管等組 成。通過閥門切換實(shí)現(xiàn)整機(jī)的全自動(dòng)或半自動(dòng)運(yùn)行。連接管內(nèi)徑大小根據(jù)溶劑 流速及高速逆流色譜的上樣量可調(diào)，直徑為0.8-3.0 mm。純化模塊的高速逆流 色譜儀可根據(jù)目標(biāo)物的需求進(jìn)行選擇。
實(shí)施例一(采用微波輔助提取-制備型高速逆流色譜聯(lián)用技術(shù)分離純化制備虎杖 中的白藜蘆醇，得到高純度的白藜盧醇)首先采用微波輔助提取虎杖中的白藜戶醇。其具體操作是將虎杖樣品粉碎到合適顆粒大小后，稱取2.0g虎杖樣品于200mL常壓微波提取罐中，加入 40mL的甲醇，在60'C下微波輔助提取10min，提取液經(jīng)預(yù)分離裝置、濃縮裝 置在線濃縮得到浸膏?；⒄冉嘀苯佑酶咚倌媪魃V流動(dòng)相和固定相(1:1)溶 劑2 mL溶解進(jìn)行純化制備，在800 rmp以流速2.0 mL/min完全進(jìn)樣。制備型 高速逆流色譜條件為柱體積為240mL，溶劑體系為氯仿:甲醇:水=4:3:2 (體積 比)；以上相甲醇/水為固定相，下相甲醇/氯仿為流動(dòng)相；固定相保留率約70%， 紫外檢測(cè)波長254nm。圖3為微波輔助提取-高速逆流色譜分離制備虎杖的高速逆流色譜圖；圖4 是虎杖提取液和高速逆流色譜圖上峰VII對(duì)應(yīng)的白藜蘆醇的高效液相色譜圖。 虎杖樣品經(jīng)微波輔助提取直接進(jìn)入高速逆流色譜分離純化后，白藜蘆醇的液相 色譜檢測(cè)純度大于95%，浸膏中白藜盧醇的回收率不小于95%。 實(shí)施例二(采用微波輔助提取-分析型高速逆流色譜聯(lián)用分離分析腫節(jié)風(fēng)中的異 秦皮啶)首先采用微波輔助提取腫節(jié)風(fēng)中的異秦皮啶。其具體操作是將腫節(jié)風(fēng)樣品粉碎到合適顆粒大小后，稱取2.0 g腫節(jié)風(fēng)樣品于100 mL常壓微波提取罐中， 加入20 mL的60%乙醇溶液，在65 。C下微波提取20 min，提取液經(jīng)預(yù)分離裝 置、濃縮裝置在線濃縮得到浸膏。浸膏直接用5.0 mL高速逆流色譜流動(dòng)相溶解， 在1600 rmp以流速1.0 mL/min進(jìn)樣1.0 mL。分析型高速逆流色譜條件為柱 體積為43mL，溶劑體系為正己烷:乙酸乙酯:甲醇:水=1:2:1:2(體積比)；以上相 正己烷/乙酸乙酯為固定相，下相甲醇/水為流動(dòng)相；固定相保留率約60%，紫 外檢測(cè)波長254 nm。圖5是腫節(jié)風(fēng)浸膏直接進(jìn)行高速逆流色譜分離得到的分析型色譜圖；圖6A、 圖6B分別是腫節(jié)風(fēng)提取液和分析型高速逆流色譜圖上峰III對(duì)應(yīng)的異秦皮啶的 高效液相色譜圖。腫節(jié)風(fēng)樣品經(jīng)微波輔助提取直接進(jìn)入分析型高速逆流色譜分 離分析后，異秦皮啶的液相色譜檢測(cè)純度大于99%。很明顯，采用本發(fā)明的微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用儀器以后，既可以
達(dá)到直接從虎杖中得到純度大于95%的有效成分白藜蘆醇，白藜蘆醇只需要經(jīng) 過快速的微波輔助提取、濃縮預(yù)分離和一次高速逆流色譜分離，白藜戸醇的回 收率可達(dá)95%以上；也可以在線實(shí)現(xiàn)腫節(jié)風(fēng)中異秦皮啶的快速提取、分離和高 速逆流色譜分離分析。該聯(lián)用儀器結(jié)合了微波輔助提取分離的快速高效和選擇 性的優(yōu)勢(shì)及高速逆流色譜高效純化制備的優(yōu)勢(shì)，有效的降低了天然產(chǎn)物等樣品 中目標(biāo)組分提取、分離、純化制備全過程中的樣品損失，縮短了提取時(shí)間，提 高了產(chǎn)品回收率。另外，在上述實(shí)例中，是采用虎杖中白藜蘆醇和腫節(jié)風(fēng)中異秦皮啶作為對(duì) 象來說明的，但本發(fā)明不僅適用于天然產(chǎn)物中有效成分的提取分離、純化制備 或分析，也可以應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物等其它復(fù)雜對(duì)象中目標(biāo)組分的快速在 線提取分離、純化制備或分析。由以上的說明可知，本發(fā)明的微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用儀器具有適 應(yīng)面廣、快速高效、純化制備能力強(qiáng)、回收率高等優(yōu)點(diǎn)，能廣泛應(yīng)用于食品、 醫(yī)藥、生物等復(fù)雜對(duì)象中目標(biāo)組分的提取分離、純化、制備和分析。
權(quán)利要求
1、一種微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用方法，其特征在于包括以下步驟(1)采用微波輔助提取模式提取物料；(2)提取液濃縮預(yù)分離；(3)通過制備型高速逆流色譜純化制備得到目標(biāo)組分，或采用分析型高速逆流色譜分析天然產(chǎn)物提取液中的目標(biāo)組分；上述步驟通過接口及轉(zhuǎn)換控制實(shí)現(xiàn)微波輔助提取、分離、純化、高速逆流色譜制備或分析的集成在線。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用方法，其特征在 于所述的微波輔助提取模式包括常壓提取和低溫提取。
3、 一種微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用裝置，其特征在于包括 微波輔助提取分離模塊及微波提取罐，用于提取物料； 濃縮模塊、預(yù)分離模塊，與微波輔助提取分離模塊及微波提取罐連接，對(duì) 提取液進(jìn)行在線濃縮以及目標(biāo)物與基質(zhì)的在線預(yù)分離； 高效逆流色譜純化制備模塊，與濃縮模塊、預(yù)分離模塊連接，制備或分析 提取液中的目標(biāo)組分； 接口及轉(zhuǎn)換控制模塊，將上述各模塊連接，集成為一體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用裝置，其特征在 于所述提取分離模塊中的微波提取罐為常壓微波提取罐或低溫微波提取罐。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用裝置，其特征在 于所述的高速逆流色譜純化制備模塊為制備型高速逆流色譜或分析型高速逆流 色譜。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用裝置，其特征在于所述的接口及轉(zhuǎn)換控制模塊包括切換閥、蠕動(dòng)泵/柱塞泵以及連接管。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用裝置，其特征在于所述的提取分離模塊、濃縮模塊、預(yù)分離模塊和純化制備模塊由聚四氟乙烯或聚丙烯連接管有機(jī)連接，接口及轉(zhuǎn)換控制模塊通過控制連接管上的閥的切換以 實(shí)現(xiàn)整機(jī)的全自動(dòng)或半自動(dòng)運(yùn)行。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用裝置，其特征在于所述連接管內(nèi)徑大小根據(jù)溶劑流速及高速逆流色譜的上樣量可調(diào)，直徑為0.8-3.0腿。
9、根據(jù)權(quán)利要求6所述的微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用裝置，其特征在 于所述的切換閥為多通道換向閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微波輔助提取-高速逆流色譜聯(lián)用方法及其裝置，首先采用微波輔助提取模式提取物料；然后提取液濃縮預(yù)分離；最后通過高速逆流色譜純化制備得到目標(biāo)組分或分析天然產(chǎn)物提取液中的目標(biāo)組分；上述步驟通過接口及轉(zhuǎn)換控制實(shí)現(xiàn)微波輔助提取、分離、純化、高速逆流色譜制備或分析的集成在線。本發(fā)明集提取、分離、純化、制備或分析于一體，具有快速高效、高選擇性的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)天然產(chǎn)物快速高效的在線提取分離、純化制備或分析，在食品、醫(yī)藥以及生物等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G01N30/00GK101158668SQ200710030959
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者周小南, 李攻科, 肖小華, 鄧建朝, 阮貴華 申請(qǐng)人:中山大學(xué)