索氏—微波聯用提取生物活性成分裝置的製作方法

2023-12-06 12:59:51 3

專利名稱：索氏—微波聯用提取生物活性成分裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及生物活性成分提取技術，具體說就是一種索氏一微波聯用提取生物活性成分裝置。
背景技術：
植物是生物活性化合物的天然寶庫，它在生長、發育過程中，產生多種次生代謝產物，種類超過40萬種，如生物鹼、類黃酮、萜烯類、酚類、特異性的胺基酸和多糖等。提取植物中活性物質的設備種類繁多，常見的提取設備有超聲波提取器、索氏提取器、微波提取器等，每種提取設備均有自身的優缺點。目前廣泛採用的索氏提取裝置，其原理為利用虹吸現象多次提取活性物質，使溶劑反覆利用，提取效率高，且操作方便，但提取時間過長，其加熱設備的精確度也較低。例如，在一個具體實驗中，使用水浴鍋作為加熱裝置，溶劑為乙醇時，其提取時間甚至長達6 8小時。超聲波提取器，主要是通過壓電換能器產生的快速機械振動波來減少目標萃取物與樣品基體之間的作用力從而實現固一液萃取分離。但超聲波提取法在工業化應用中受超聲波衰減因素的制約，超聲有效作用區域為一環形，如果提取罐的直徑太大，在罐的周壁就會形成超聲空白區。微波提取器的機理可從兩方面考慮，一方面微波輻射過程是高頻電磁波穿透萃取介質，到達物料的內部維管束和腺胞系統。由於吸收微波能，細胞內部溫度迅速上升，使其細胞內部壓力超過細胞壁膨脹承受能力，細胞破裂。細胞內有效成分自由流出。通過進一步過濾和分離，便獲得萃取物料。另一方面，微波所產生的電磁場加速被萃取部分成分向萃取溶劑界面擴散速率。

發明內容本實用新型的目的在於提供一種索氏一微波聯用提取生物活性成分裝置。本實用新型的目的是這樣實現的它是由冷凝管、索氏提取器、三頸接口、升降管、長頸燒瓶、長頸燒瓶底座、微波提取器、攝像頭和顯示器組成的，冷凝管連接索氏提取器，索氏提取器連接三頸接口，三頸接口連接升降管，升降管連接長頸燒瓶，長頸燒瓶連接長頸燒瓶底座，微波提取器上部設置兩個圓孔，其中一個圓孔穿入升降管，另一個圓孔穿入連接導線，連接導線分別連接設置於微波提取器外部的顯示器和置於微波提取器內部的攝像頭，冷凝管、索氏提取器、三頸接口位於微波提取器外部，冷凝管的上部設有出水口，冷凝管的下部設有進水口，待提取植物粉末藥包放置在索氏提取器內部。本實用新型一種索氏一微波聯用提取生物活性成分裝置，彌補了索氏提取器和微波提取器在單獨進行生物活性成分提取時存在的缺點和不足，並且結合兩種設備的優點，提取的活性成分不論在藥效和產量上都優於其中任意一種設備。使固體物質連續不斷地被純溶劑萃取，節約了溶劑，有效地減少了廢液的處理量，萃取率較高。能有效提取細胞內部的有效成分，微波輻射使細胞內部溫度迅速上升，使其細胞內部壓力超過細胞壁膨脹承受能力，細胞破裂，細胞內有效成分自由流出。控制溫度精確，可節省50% 90%的時間。微波提取設備安全性較高，微波提取器是一個密閉的環境，具有良好的密閉效果。若發生有機、溶劑洩漏處理起來較容易。並且目前一些微波提取設備都具有揮發性有機試劑檢測系統，具有檢測精度很高的傳感器報警，在有機氣體體積濃度達到一定值時系統停止微波輻射，有效地保護操作人員的安全和實驗室工作環境。生產線組成簡單，節省投資。

圖I為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖舉例對本實用新型作進一步說明。實施例I :結合圖1，本實用新型一種索氏一微波聯用提取生物活性成分裝置，它是由冷凝管(3)、索氏提取器(5)、三頸接口(6)、升降管(7)、長頸燒瓶(8)、長頸燒瓶底座 [9]、微波提取器(12)、攝像頭(11)和顯示器(10)組成的，冷凝管(3)連接索氏提取器(5)，索氏提取器(5)連接三頸接口(6)，三頸接口(6)連接升降管(7)，升降管(7)連接長頸燒瓶(8)，長頸燒瓶(8)連接長頸燒瓶底座(9)，微波提取器(12)上部設置兩個圓孔，其中一個圓孔穿入升降管(7)，另一個圓孔穿入連接導線，連接導線分別連接設置於微波提取器
(12)外部的顯示器(10)和置於微波提取器(12)內部的攝像頭(11)，冷凝管(3)、索氏提取器(5)、三頸接口(6)位於微波提取器(12)外部，冷凝管(3)的上部設有出水口(1)，冷凝管(3)的下部設有進水口(2)，待提取植物粉末藥包(4)放置在索氏提取器(5)內部。實施例2 :結合圖1，本實用新型由長頸燒瓶、升降管、微波提取器、索氏提取器、三頸接口、顯示器、攝像頭組成，該設備的底部是一個微波提取器，其主要參數為電源電壓220V±10%，50Hz交流，額定功率1360W ;額定高頻輸出功率1000W，工作頻率2450MHz，外形尺寸長X寬X高=500 X 420 X 430mm，腔體尺寸長X寬X高=293 X 320 X 210mm，淨重16kg。微波提取器的腔體內包含有攝像頭、長頸燒瓶、長頸燒瓶底座、升降管。攝像頭用於連接外部顯示器，實時觀測艙內溶劑量的多少；在腔體底部正中央是長頸燒瓶底座，用於放置長頸燒瓶；燒瓶用於盛放提取溶劑；在腔體的上部正中央為升降管，當長頸燒瓶放置就位後，拉下升降管，升降管的前端為塞狀，可與長頸燒瓶瓶口緊密吻合；升降管的另一端通過腔體的上部與外界相同，並在在微波提取器的上部外表面留有接口，三頸接口與此接口相連；在中間的接口上連接一個索氏提取器(由提取管、冷凝器組成)；其他兩個接口用玻璃塞封閉，顯示器可放置在腔體頂端，並用視頻輸出線與內部攝像頭相連，當觀察到長頸燒瓶內提取溶劑由於消耗而導致索氏提取器不再出現虹吸現象時，可打開三頸接口上剩餘兩個接口中的一個，將溶劑緩緩倒入，通過升降管溶劑可直接進入長頸燒瓶內。在裝置工作時，可在長頸燒瓶中加入一些沸石，防止溶液暴沸，從冷凝管上端噴出傷到操作人員。在提取過程中，微波提取器中的溶液受熱汽化後由升降管上升至冷凝器，重新凝結為液態流回提取管中，提取管中有待提取植物藥包，藥包得到溶液浸泡有效成分隨之溶解出來，當溶液液面超過虹吸管上端時，虹吸現象發生，提取管中的藥液全部流回長頸燒瓶，在長頸燒瓶隨溶液從藥包滲出的那部分細胞由於吸收微波能，細胞內部溫度迅速上升，使其細胞內部壓力超過細胞壁膨脹承受能力，細胞破裂。細胞內有效成分自由流出。長頸燒瓶中的溶劑受微波加熱，再次汽化，由升降管上升至冷凝器，重新凝結為液態流回提取管中，這個過程循環往復，達到連續提取的目的。[0010]實施例3 :本實用新型使固體物質連續不斷地被純溶劑萃取，在節約溶劑的同時還保證了提取效果；克服了常用索氏提取設備中加熱裝置不夠精確的缺點；提高了試驗過程的安全性；有效提升了胞內有效成分的提取率；解決了索氏提取法提取時間過長的弊端；設備密閉性能好，降低了有毒溶劑對實驗人員的危害。為評價聯合提取的效果，使用本實用新型提取出豚草中的活性成分，並進行殺蟲試驗，按照試驗設計將原藥液稀釋成I : 5、1 : IOU 20,1 40,1 80 (藥液水)倍液濃度噴霧。採用常量噴霧，將試驗用蟲和帶葉枝條一同處理；噴霧時以霧滴均勻分布在葉面並且藥液不下滴為標準。最後把經過處理的試驗用蟲和枝條一起放進養蟲籠中。在實驗室內選擇陽光充足直射的地方放置處理後的蟲籠。連續觀察7d，記錄試驗數據並作處理分析，結果見表I。 害蟲死亡率和校正死亡率按照以下公式計算
害蟲死亡率(%)=處理目11活蟲數二埤緝埽裙與寧X100%
戮鄭 如細麵頓
校正死亡率(%)=處理亡,x 100%表I豚草提取液對3齡落葉松毛蟲作用效果統計
供試蟲數校正死亡率
供試昆蟲藥液:水
(頭)(％)
901:577.78[0014]901:1072.22落葉松毛蟲 90 1:20 65.56901:4048.89901:8041.11實施例4 :結合圖1，豚草中殺蟲活性成分的提取步驟如下I、採集豚草整株植株，用清水衝洗乾淨，於通風處陰乾；2、將陰乾後的豚草植株送入鼓風式烘乾箱中烘乾6小時，使植株達到恆重，烘乾控制溫度為50°C，烘乾時注意控制溫度，溫度過高，有效成分易分解揮發。3、將烘乾的豚草轉移至乾燥器中，以免受潮。4、有效成分提取時，將乾燥器中的植株取出，用植物粉碎機粉碎後，過60目分樣篩，儲存於棕色廣口瓶中，低溫遮光密閉處理。5、稱取粉碎備用的新鮮豚草粉末20g，用濾紙包成封閉藥包，務必封好口不讓粉末漏出。6、將藥包置於一個索氏提取器(5)中，緩緩加入80%乙醇200ml，淋向包有豚草粉末的藥包反覆3次，讓藥包完全浸透，注意最後一次乙醇溶劑不能超過虹吸管，以保證索氏提取器(5)中乙醇浸泡藥包而不發生虹吸，剩餘的乙醇溶液倒入長頸燒瓶(8)，將長頸燒瓶
(8)放在長頸燒瓶底座(9)上。拉下升降管(7)，使其與長頸燒瓶(8)瓶口對接並嚴密吻合。將三頸接口(6)連接在微波提取器(12)上端的外部接口上，用玻璃塞封住兩邊的接口，在中間的接口上連接已含有藥包和溶液的索氏提取器(5)，用橡皮管將索氏提取器(5)的進出水口連接好，關上艙門，打開顯示器(10)，當觀察到長頸燒瓶(8)內提取溶劑由於消耗而導致頂端索氏提取器(5)出現虹吸現象時，可打開三頸接口(6)上剩餘兩個接口中的一個， 將溶劑緩緩倒入，通過升降管(7)，溶劑可直接進入長頸燒瓶(8)內。7、打開冷凝水循環系統，使冷凝管(3)中的循環水流動，設置提取溫度為80°C，提取時間為I小時。
權利要求1.一種索氏一微波聯用提取生物活性成分裝置，它是由冷凝管(3)、索氏提取器(5)、三頸接口(6)、升降管(7)、長頸燒瓶(8)、長頸燒瓶底座(9)、微波提取器(12)、攝像頭(11)和顯示器(10)組成的，其特徵在於冷凝管(3)連接索氏提取器(5)，索氏提取器(5)連接三頸接口(6)，三頸接口(6)連接升降管(7)，升降管(7)連接長頸燒瓶(8)，長頸燒瓶(8)連接長頸燒瓶底座(9)，微波提取器(12)上部設置兩個圓孔，其中一個圓孔穿入升降管(7)，另一個圓孔穿入連接導線，連接導線分別連接設置於微波提取器(12)外部的顯示器(10)和置於微波提取器(12)內部的攝像頭(11)，冷凝管(3)、索氏提取器(5)、三頸接口(6)位於微波提取器(12)外部，冷凝管(3)的上部設有出水口(1)，冷凝管(3)的下部設有進水口(2)，待提取植物粉末藥包(4)放置在索氏提取器(5)內部。
專利摘要本實用新型提供一種索氏—微波聯用提取生物活性成分裝置。它是由冷凝管、索氏提取器、三頸接口、升降管、長頸燒瓶、長頸燒瓶底座、微波提取器、攝像頭和顯示器組成的，冷凝管連接索氏提取器，索氏提取器連接三頸接口，三頸接口連接升降管，升降管連接長頸燒瓶，長頸燒瓶連接長頸燒瓶底座，微波提取器上部設置兩個圓孔，其中一個圓孔穿入升降管，另一個圓孔穿入連接導線，連接導線分別連接設置於微波提取器外部的和顯示器和置於微波提取器內部的攝像頭。本實用新型使固體物質連續不斷地被純溶劑萃取，節約溶劑，萃取率較高。控制溫度精確，可節省50％～90％的時間。微波提取設備安全性較高。
文檔編號B01D11/02GK202427195SQ20122003592
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月13日 優先權日2012年1月13日
發明者劉家霖, 包穎, 張國珍, 張國財, 張欣倩, 趙博 申請人:東北林業大學, 張國財, 張欣倩