目录：1.泡沫分离技术1.1泡沫分离技术的原理及其特点1.2泡沫分离技术的常用方法1.3泡沫分离技术的应用2.液膜分离技术2.1液膜分离技术的原理及其特点2.2液膜分离技术的应用2.2.1 乳状液膜法提取黄连素2.2.2 乳状液膜法提取北豆根总碱2.2.3 乳状液膜法分离富集烟碱3.双水相萃取技术3.1双水相萃取技术的原理及其特点3.2双水相萃取技术的应用4.微波萃取技术4.1微波萃取技术的原理及其特点4.2微波萃取技术的应用4.2.1 有机金属化合物4.2.2 用于挥发油的提取4.2.3 用于黄酮的提取4.2.4 用于皂苷的提取前言：泡沫吸附分离技术是根据表面吸附的原理，通过向溶液鼓泡并形成泡沫层，将泡沫层与液相主体分离，由于表面活性物质聚集在泡沫层内，就可以达到浓缩表面活性物质或净化液相主体的目的。
液膜过程的萃取与反萃取分别发生在膜的两侧界面,溶质从料液相萃入膜相,并扩散到膜相另一侧,再被反萃入接收相,由此实现萃取与反萃取的“内耦合”(inner-coupling)双水相分离技术室基于液—液萃取理论同时考虑保持生物活性所开发的一种新型的液—液萃取分离技术。
微波萃取又称微波辅助提取,是指使用适合的溶剂在微波反应器中从天然药用植物、矿物、动物组织中提取各种化学成分的技术和方法。
1、泡沫吸附分离技术1.1 泡沫分离技术的原理及其特点泡沫吸附分离技术是根据表面吸附的原理，通过向溶液鼓泡并形成泡沫层，将泡沫层与液相主体分离，由于表面活性物质聚集在泡沫层内，就可以达到浓缩表面活性物质或净化液相主体的目的。
被浓缩的物质可以是表面活性物质，也可以是能与表面活性物质相结合的任何物质圈。
1.2 泡沫分离技术的常用方法鼓泡分离法。
是从分离器底部鼓人气体，形成的气泡将液相中的表面活性物质或微量的有机物质夹带至分离器顶部，从而完成分离、富集的一种方法。
萃取浮选法。
又称作溶剂消去法、溶剂浮选法，是将一层与水溶液不相混溶的有机溶剂置于溶液顶部，利用鼓泡把水溶液中的表面活性物质带到此层，从而完成分离任务。
1.3 泡沫分离技术的应用对溶液中的离子、分子的分离分离对象是真溶液，是一种通过鼓泡将具有表面活性的物质，或不具有表面活性但具有与表面活性物质结合的物质带出，从而实现分离的方法。
对蛋白质、细胞等生物产品的分离生物物质的分离与矿石、离子、分子有很大差别，生物物质(如细胞等)受培养基成分及外界条件影响很大，同种细胞在不同培养条件下，浮选条件和效率也不一样。
2、液膜分离技术2.1 液膜分离技术的原理及其特点主要有单滴型、隔膜型以及乳状液膜型等。
根据膜的种类不同,其分离机理可分为选择性渗透、渗透伴有化学反应、萃取和吸附等。
通过高度分散的微细液界面的传质,比溶剂萃取和离子交换吸附等传统的分离技术具有传质速度快、选择性高、萃取和反萃同时进行、能耗低等一系列优点。
在传质过程结束后,乳状液膜通常采用静电凝聚法破乳,膜相可以反复使用,内包相进一步处理后回收浓缩的溶质,从而达到分离目的。
在液膜分离技术方面,各国学者都相继开展了大量研究,近年来,我国学者在乳化液膜分离技术的应用方面取得了相当显著的成绩,展示了该技术良好的应用前景。
2.2 天然药物中天然有机物的液膜分离2.2.1 乳状液膜法提取黄连素该方法具有设备简单、操作容易、所用各种材料价格便宜和能耗低等优点。
实验证明:水浸液中的黄连素经乳状液膜法提取浓缩一次再用水重结晶后,纯度可达99%,超过药用标准。
马智兰等[18]用正交实验法研究液膜法提取黄连素的最佳条件。
结果表明:在油内比为1∶1.5、膜内HCl浓度为0.8 mol/L、载体油酸用量为0.075 mol/L、乳化剂失水山梨糖醇单油酸酯span-80用量为2.5%时,黄连素提取量可达总含量的75%以上。
2.2.2 乳状液膜法提取北豆根总碱莫凤奎等[19]用乳状液膜法从北豆根中提取了北豆根总碱,并对外相pH值、内相盐酸浓度、萃取时间及搅拌速度等影响分离的条件进行了考察和优化。
优化膜分离条件为:外相pH值为10.1、内相盐酸浓度为0.3 mol/L、膜相span-80浓度为5.0%、制乳时间为5 min,按此条件进行分离实验,平均萃取率达到86.0%。
2.2.3 乳状液膜法分离富集烟碱利用span-80-磺化煤油-正辛醇液膜体系,采用正交实验法,研究了烟碱的提取，讨论了烟碱分离富集的优选条件,并利用高压静电场对该液膜体系进行破乳,建立了破乳速率及相关操作参数电压、频率、电极间距的函数关系。
进一步研究了乳化液膜分离烟碱的渗透溶胀模型,通过实验和理论研究,建立了相应的数学模型,确定了相关参数。
3、双水相萃取技术3.1双水相萃取技术的原理及其特点双水相萃取技术(aqueous two-phase extraction,ATPE）。
双水相的成相现象是由于亲水高聚物之间或亲水高聚物与无机盐之间的不相溶性造成的,绝大多数天然的或合成的亲水高聚物的水溶液在与第二种亲水性高聚物或一些无机盐混合时,超过一定的浓度范围就能产生两相,形成所谓双水相体系。
在ATPE技术中,体系中的含水量高达70%90%,不会造成生理活性物质的变性或失活,有时组~成双水相体系的高聚物和无机盐还可能起到稳定和保护生物活性的作用。
被广泛用于生物化学、细胞生物学、生物化工等领域产品的分离和提取。
3.2双水相萃取技术的应用蜕皮激素(ecdysone)和20-羟基蜕皮激素(20-hydroxyecdysone)在商业上用作杀虫剂或用于某些疾病的诊断指示剂。
Modlin等利用新型的UCON50-HB-5100/羟丙基淀粉(PES)温度诱导双水相体系从菠菜中提取上述两种蜕皮甾族化合物。
UCON50-HB-5100是一种50%环氧乙烷(EO)。
50%环氧丙烷(PO)的无规则共聚物,又称EOPO。
含UCON的水溶液,当温度升至云点(cloud point) 时,可形成含水的上相和含UCON的下相,即所谓的温度诱导双水相系统,其云点为50℃。
用温度诱导双水相系统提取蜕皮甾族化合物时,在初始的双水相系统中蜕皮激素和20-羟基蜕皮激素被提取到富含UCON的上相,而细胞碎片、蛋白质和其他杂质则分配在富含PES的下相,移出上相并升温至56℃诱导分相,可形成水和浓缩的UCON两相,此时两种甾族化合物则大部分分配在水相中,而UCON则可回收利用。
作者在考察了成相剂种类、添加盐和系统中乙醇的含量等因素后,确定出最适宜的相系统为11% UCON50 -HB- 5100、7.5% PES200、0.1mol/L磷酸钠缓冲液(pH=7.0),体系含20%的乙醇。
在此条件下进行了实验室规模的提取试验, ecdysone和20-hydroxyecdysone的提取率分别为88.7%和91.2%。
作者认为:温度诱导双水相萃取技术从天然药物中提取分离有效药用成分是一种快捷、简便、便宜的技术,有望工业化。
4、微波萃取技术4.1微波萃取技术的原理及其特点微波萃取的原理就是不同物质的介电常数不同,对微波的吸收程度也不同,由此产生的热量和传递给周围环境的热量也不同。
在微波场中,利用不同结构的物质吸收微波能力的差异,使基体物质中的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使被萃取物质从基体或体系中分离,进入到介电常数较小、微波吸收能力相对差的萃取剂中。
与传统热萃取相比,微波萃取具有以下特点:质量稳定,可有效地保护食品、药品以及其他化工物料中的有用成分;产量大;对萃取物90%的时间);溶剂用量少(可较常规方法少具有高选择性;省时(可节省50%~50%90%);低耗能。
~4.2微波萃取技术的应用4.2.1 有机金属化合物目前,微波萃取环境样品中有机金属的报道有有机锡、有机汞、有机砷及其形态分析。
文献将沉积物于密闭萃取罐中在120℃下,用6 mol/LHCl处理,然后微波辐射10 min或在开放式萃取罐(常压下)以60 W功率微波辐射3 min后,再用2 mol/LHCl和2 mol/LHNO3处理均取得较好的结果。
文献对沉积物中甲基汞的萃取进行了一系列的研究。
首先,对影响甲基汞萃取的条件进行了因子设计优化,其中温度和盐酸的用量是影响萃取的重要因素。
在优化的条件下,方法检出限达8ng/g。
此外,还对传统的萃取方法和MAE方法进行了对比研究。
4.2.2 用于挥发油的提取用微波萃取法萃取佩兰挥发油,所得挥发油质量分数为 2.106%,而蒸馏法提取所得挥发油质量分数为1.83%,使挥发油质量分数相对蒸馏法提高了15%;提取时间由传统方法的5 h降低至20 min,缩短为原时间的1/15。
将破碎的薄荷叶放入盛有正己烷的容器中,经微波短时间处理后,显微镜下观察发现薄荷叶面上的脉管和腺体破碎,说明微波处理具有一定的选择性,而且与传统的乙醇浸提相比较,微波处理得到的薄荷油几乎不含叶绿素和薄荷酮。
4.2.3 用于黄酮的提取研究了微波萃取葛根异黄酮的工艺,考察了乙醇浓度、固液比和处理次数3个因素对葛根异黄酮浸出率影响,优化出了葛根异黄酮的最佳提取条件。
微波提取葛根异黄酮可使其浸出率达到96%以上,其效率较一般热浸法提取大大提高,且提取温度较低。
用70%的乙醇,微波提取10 min从桑叶中提取出黄酮类化合物。
4.2.4 用于皂苷的提取研究了利用微波萃取技术提取甘草中甘草酸的方法。
采用正交试验考察提取温度、提取时间、微波功率对甘草酸含量和提取总时间的影响,确定微波萃取甘草中甘草酸的最佳工艺条件。
在优选出的微波萃取最佳工艺条件下,考察了提取溶剂对甘草酸含量的影响,并与超声波提取法、室温冷浸法和索氏提取法比较,结果微波萃取54 min与索氏提取4 h、室温冷浸44.3 h的甘草酸得率相当。
微波萃取具有快速、高效、节能、选择性好的特点。
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