美国EPA3546新方法---微波快速溶剂萃取技术
刘伟张明祥杨海鹏
（美国CEM公司，北京，100013）
摘要：由加拿大环保局和美国CEM共同开发的MARSX快速微波溶剂萃取技术，是世界上唯一专利的微波萃取技术，也是唯一符合美国EPA3546方法的仪器。MARSX获98年度全美
R&D100大奖，低功率先行非脉冲微波磁控管技术实现连续高精确过程控制反应，MARSX利用闭环反馈控制技术，通过高精度高频率的温压控制系统精确调节微波能量输出激发极性试剂，并且内置CARBOFLON加热和极化非极性试剂，实现了快速完全的样品萃取制备，大大提高了现代气/液相色谱测定精度和效率。其主要特点是: 快速, 安全，批量大，样品量大，节省溶剂，污染小。
前言
样品预处理是样品分析过程中最关键、最耗时的环节。在现代化实验室高度重视速度和效率的今天，探索快速、高效、简便、自动化的样品预处理新方法已成为当代分析化学的前沿课题和重要研究方向之一。萃取是分离和提纯物质的一种常用方法，为GC、HPLC等有机分析方法提供样品前处理。传统的萃取方法由于费时、费试剂、效率低、重现性差等缺点,已不能满足分析发展的需要,于是先后出现了微波辅助萃取（MAE）、超临界流体萃取(SFE)和加速溶剂萃取（ASE）等萃取方法。但由于技术、成本和效率等问题，一些萃取方法在使用中受到了限制，而微波萃取则克服了以上的缺点, 表现出了巨大的应用潜力和良好的发展前景。自从1986年匈牙利学者Ganzler提出了微波萃取法并从土壤、种子、食品、饲料中萃取分离化合物以来[1]，微波萃取技术以高效、低耗、无污染，成为近年来萃取技术的佼佼者,被誉为“绿色”萃取技术。
微波是指频率为300到300 000MHz的电磁波，介于红外线和无线电波之间。民用微波频率一般采用2450MHz，所对应能量大约为0.96J/mol，微波的量子能级属于范德华力（分子间作用力）的范畴，与化合物键能相差甚远[2]。USEPA通过对17种稠环芳香碳氢化合物、14种苯酚类化合物、8种碱性/中性化合物以及20种有机农药的研究认证了微波萃取法不会破坏任何被测分析物的分子结构。微波在传输过程中依介质性质不同，会产生反射、吸收和穿透现象，这取决于材料本身的几个主要特性参数：介电常数、偶极矩、介电损耗因子和损耗tanδ等[3]。在微波萃取中，被处理的物质通常是能够不同程度吸收微波能量的介质, 整个加热过程是利用离子传导和偶极子转动的机理，具有反应灵敏、升温速度快、效率高等优点。
微波萃取的机理可从两方面考虑：一方面是微波射线自由透过透明的萃取介质，深入到生物材料的内部维管束和腺胞系统。由于吸收微波能，物料内部温度突然升高，在天然物料中的维管束和腺胞系统升温更快，保持此温度直至其内部压力超过细胞壁膨胀的能力，细胞破裂。位于细胞内的有效成分从细胞壁自由流出，传递到萃取溶剂里。另一方面，由于不同物质的tanδ值不同，对微波能的吸收程度也不同，微波可以对体系中不同组分进行选择性加热，从而使被萃取物质从基体或体系中分离出来, 进入到萃取溶剂中。
1．MARSX微波快速溶剂萃取和微波消解的技术差异
微波消解技术是在酸条件下利用微波辐射能量作用于分子上，使之离子化，目的是破坏分子键。而微波萃取则是利用微波辐射能量在溶剂的辅助下使分子从样品基体上分开，在剥离过程中不能破坏分子结构和分子键。因此两者对微波能量发射要求是不同的，萃取时微波能量发射要尽可能微量低调，温度控制要十分准确。
微波萃取仪器根据萃取状态的不同一般分为密闭高压微波萃取和常压回流微波萃取两大
类。
密闭微波萃取技术是由密闭容器中酸消解样品和液固萃取有机物两种技术组合演变而来的，与微波消解相比，其研究和应用还处于初始阶段[4]。传统的微波发射方式，其边界条件不可测量不可定量，更有脉冲微波会产生瞬间高阈值电磁脉冲能量而可能破坏所萃取的有机分子形态的担心，所以实验重复性往往难以令人满意。直到1998年，CEM公司开发出了新型ACCUPOWER连续低功率先行专利技术，并应用到微波萃取研究中，使得微波萃取实验达到更好的重复性和平行性。MARSX的微波能量输出可控制性大大提高，消除了微波脉冲潜在的破坏性，从而可以完整保持待测萃取物分子形态。
低能量微波依然可促使分子产生高速偶极旋转，辅以高温和高压迅速克服基质与被分析物间的分子作用力，使被分析物从基质中解析出来并快速进入萃取溶剂。由于被分析物瞬间溶出，避免了长时间高温导致的样品分解，有利于萃取热不稳定性物质，保持待测萃取物分子形态，特别适合于处理热敏性组分或从天然物质中提取有效成分。
2．微波快速溶剂萃取技术优势
与其他萃取技术如索氏提取、自动索氏抽提、超声萃取、ASE、SFE和传统分液漏斗振摇等方法相比，微波快速溶剂萃取效率高，回收率高，安全性好，使用方便。表1为10克样品利用微波快速溶剂萃取与其他的萃取方法的比较，从表中可以看出MAE和ASE在溶剂使用量上和萃取时间上都有很大的优势，但是MAE具备了ASE所没有的大批量、大样品量处理的能力，回收率上也可看出微波辅助萃取技术要优于其他技术。因此微波萃取技术被美国环保局认定为标准方法EPA3546，应用于挥发性有机物和半挥发性有机物的萃取，与ASE快速溶剂萃取技术EPA3545标准方法并行采用。同时微波萃取技术也符合ASTM D5765和ASTM D6010，分别用于密闭式微波萃取土壤及沉积物中的总石油碳氢化合物和密闭式微波萃取固体材料中的有机物。
微波快速溶剂萃取技术主要有以下优点：
1）2）3）
4）溶剂用量少。10g样品仅需10～30mL溶剂，试剂量只为常规萃取的1/15左右。
微波萃取法回收率和重复性普遍优于其他萃取方法[5][6]。
微波萃取仪萃取容器每罐可达50-100mL容积，加入样品量可达10～50g，每批样品处理只需要5～20分钟即可达到非常好的萃取效果。
微波萃取法不受含水量的影响。EPA用MARSX对不同含水量的土壤中农药的回收率进行了分析（见图1），认为微波萃取前可以无需样品干燥，这大大提高了分析的工作效率。微波萃取免除了萃取前的样品干燥处理，因此样品含水量比其他的萃取技术对基体影响更小。
表1 萃取10克样品微波快速溶剂萃取与其他的萃取技术比较
技术方法溶剂使用量萃取时间温压每次批处理量回收率索氏提取200～500mL 240min-48h沸点常压1个样中自动索氏提取50～100 mL 60-240 min沸点常压1个样中超声萃取150～200 mL 30-60 min 沸点常压1个样低ASE溶剂萃取 15～30 mL 12-30min 高温高压1个样较高MAE萃取 10～35 mL 5-20min 高温高压 14-40个样高
图1 不同含水量对土壤中农药残留的回收率影响
3．MARSX 萃取系统的技术特点
EPA3546标准方法以MARSX 微波萃取仪为基础，并经过加州EPA 对MARSX 的评估，批准MARSX 作为唯一标准萃取仪器[7]。密闭微波萃取仪由于其反应过程中可能产生高压，所以在仪器微波腔体和反应罐设计上必须有特殊考虑。MARSX 是CEM 公司新一代的密闭高压微波萃取仪，拥有许多先进技术和专利，更由于其低功率先行技术获得了98年度全美R&D100大奖。
1）2）3） CEM 专利的ACCUPOWER 技术。ACCUPOWER 无须功率设定，反应过程中功率可以
随反应自动调整输出。MARSX 低功率优先连续微波输出，根据密闭罐中反应条件的变化实时精确控制和调整微波发射功率，保持了待测萃取物分子形态的完整性，相比其他简单的设定固定功率输出的脉冲微波技术产品有根本性的技术进步。
CARBOFLON 强极性激活技术。通过内置极化CARBOFLON 加热和极化非极性试剂，
使非极性试剂也能在微波场下迅速加热，从而使微波快速溶剂萃取技术可广泛适用于包括极性和非极性的各种试剂。图2为在微波作用下非极性正己烷溶剂在加入Carboflon 后，其升温效果达到了极性丙酮溶剂的效果，扩大了微波萃取中非极性溶剂的使用范围。
RTP 光纤温度传感系统。由于热电偶传感器在微波电磁场中会产生打火花现象，极易引
起有机试剂爆炸，且由于其检测精度和响应时间慢等原因，一般不用于精确过程控制。RTP 温度控制系统采用高频率和高精确的光纤温度传感器，采用高纯度熔融二氧化硅直接制成，无电磁干扰，避免了微波腔内的爆炸危险性。高频光纤RTP 传感器，可随时观察到反应罐内的温度数值并反馈给ACCUPOWER 系统，精确监控萃取变化过程。
图2 加入Carboflon升温效果对比
4）5）6）7）
8）1）底部IR全罐测温系统。CEM独有的底部IR技术可同时监测所有反应罐中的温度，并随时与RTP进行相互温度标定，保证系统的精度和可靠性。
大批量和大样品量的处理能力。MARSX微波快速溶剂萃取批处理达到14-40个样，进行固体半固体萃取的效率远远高于任何其他的萃取技术。
高速磁搅拌系统。由于电磁搅拌的作用，增进了萃取容器中气、液、固之间的充分接触，减少试剂使用以及污染，大大缩短萃取时间，提高萃取回收率。
高灵敏度有机试剂检测系统。微波萃取一般在高压密闭容器中进行，如果实验条件控制不好，造成萃取试剂泄漏后在微波场中很容易造成危险。CEM设计了一套高灵敏有机试剂检测系统，一旦检测值达到丙酮混爆值下限的20%时即发出警告并自动停止微波发射，避免了潜在危险。
MARSX反应容器密闭保证萃取过程中不泄漏挥发性物质和有机溶剂，宇航纤维复合材料的耐压外套和垂直定向防爆设计保证安全性。
4．微波快速萃取在农业和食品的应用
微波快速溶剂萃取技术已经广泛应用于农产品、食品、环境土壤监测、烟草、化妆品、造纸、中医药材、石化等等领域。例如监测土壤、淤泥等中有毒有害物质的污染情况[8][9]、萃取PVC中增塑剂等[10]。
农业领域
微波快速溶剂萃取种子中的油；萃取谷物、蔬菜、水果、茶叶、鱼肉和其他动物组织中农药残留如：有机氯、有机磷杀虫剂、除草剂、多氯联苯、多环芳烃和二噁英等；萃取动物饲料中的农残；萃取动物肝脏和组织中兽药代谢及残留。CEM在2000年度Pittsburgh会议上报告了从鱼肉组织中萃取4,4-DDT，2,4-DDT，4,4-DDD，4,4-DDE，Nonachlor，a-Chlordane 农药残留[11]，图3所示的实验回收率表明MAE法的回收率可与传统soxhlet法相媲美，而且大部分分析结果均优于soxhlet法。
图3微波法与索氏法萃取鱼肉组织中农药含量对比图（ng/g）
罗建波等人利用微波萃取和气相色谱法测定果蔬中农药残留，研究结果表明微波萃取法试剂消耗小，样品量小，回收率高，指出MAE对有机物的萃取具有广阔的应用前景[12]。郑孝华研究了微波辅助液剂萃取方法分析蔬菜、水果中的多种拟除虫菊酯残留，与已有的国标方法相比，有机溶剂用量少，操作简便，提取液无须严格净化便可进行GC/MS分析，大大提高了分析速度，而且可以避免农药残留检测中的假阳性现象[13]。
2）食品领域
食品安全与人类的健康有着最直接的联系，越来越引起世界各国的重视。在食品安全中，又以病菌污染、重金属污染和农药残留最为人们关注。建立一个从食品复杂基体中萃取出有害物质的有效分析方法正成为全世界科学研究者们所面临的一个重要课题。
微波萃取用于非挥发性食品中有效成分、低挥发性香料的提取处理和果品中痕量金属提取，可大幅度提高物质的提取速度，同时各种有效成分特别是热敏性成分不会发生改变。例如橘皮用微波加酸液萃取果胶，与传统法相比，工时缩短，酒精用量减少；微波提取马郁兰油产量高，由于微波的选择性加热特点，尤其对萜烯等成分很有效；微波萃取鱼肝油与一般提取法相比，脂溶性维生素破坏较少；微波萃取薄荷精油，利用己烷，萃取所得的薄荷精油质量优于水蒸汽蒸馏所得的薄荷油。
Vazquez等人用微波萃取法提取熟肉中的盐霉素, 盐霉素经二甲基氨基苯甲醛(DMABA) 衍生化用HPLC检测。Wieteska等人用微波萃取法萃取了蔬菜样品中的痕量金属。Wang 等人萃取了咖啡、饮料、口香糖和薯条中的调味剂； Croteau等人萃取并测定了猪肝、猪肾和猪肉中的3-硝基4-羟基-苯胂酸；Hummert 等萃取并测定了海洋哺乳动物脂肪组织中的有机氯化合物。Judith等人采用微波萃取和ICP/MS联用测定了龙虾中微量元素，其中砷、镉元素回收率较高[14]。宋欢等人采用微波萃取和气相色谱法测定兔肉中的有机氯农药残留，测定结果与国家标准方法结果相当[15]。Greenway和Kometa也报道了一种在线微波萃取方法用于测定食品中维生素[16]，他们认为用微波法萃取食品中淡黄霉素精确性高、重复性好、效率高，是食品工业中一种极具发展前景的方法之一。
5. 结论
微波萃取技术作为一种新型前处理手段，具有简便快速、使用安全、试剂用量少、制样精度好、回收率高、处理批量大、萃取物结构完整等优点。这些优点为微波萃取技术的发展开辟了广泛的应用前景，分析过程简便快速降低了分析人员的劳动强度，安全无污染保护了生态环境。微波萃取不仅在理论上是一个很好的研究课题，而且在农业、食品业等一些分析应用领域微波萃取也必将会逐渐取代常规萃取方法。
CEM公司新型的MARSX微波萃取仪克服了传统微波仪器的缺点，拥有高可控性和低功率优先以及高安全设计，可以预见其在未来分析研究中将具有广泛的应用前景。随着微波萃取技术在工农业中的普及，MARSX作为一种顺应潮流的高新技术必将得到迅速的发展和应用。
参考文献：
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实验2 茶叶中咖啡因的微波提取工艺 一、实验目的 1.明确微波提取法提取原理； 2.学会用微波提取法提取茶叶中的咖啡因； 3.使用分光光度计，建立标准曲线，检测茶叶中咖啡因的含量。 二、实验原理 咖啡因是杂环化合物嘌呤的衍生物，它的化学名称为：1,3,7－三甲基－2,6－二氧嘌呤，其结构式如下： N N H N N N N N O O CH3 CH3 H3C 嘌呤咖啡因 含结晶水的咖啡因系无色针状结晶，味苦，能溶于水、乙醇、氯仿等。在100℃时即失去结晶水，并开始升华，120℃时升华相当显著，至178℃时升华很快。无水咖啡因的熔点为234.5℃。 从茶叶中提取咖啡因传统的方法有乙醇回流法和碳酸钠溶液煮沸法。但前者需在Soxhlet萃取器中回流约2.5h 以上, 周期较长、醇耗、能耗较大, 不利于工业化生产。后者虽只需煮沸20m in, 但煮沸后呈泥胶状, 过滤和萃取均很难, 致使收率很低。 微波是频率介于300 MHz和300 GHz之间的电磁波。微波提取的原理是微射线辐射于溶剂并透过细胞壁到达细胞内部，由于溶剂及细胞液吸收微波能，细胞内部温度升高，压力增大，当压力超过细胞壁的承受能力时，细胞壁破裂，位于细胞内部的有效成分从细胞中释放出来，传递转移到溶剂周围被溶剂溶解。微波具有穿透力强、选择性高、加热效率高等特点.微波作用于植物细胞壁，其热效应促使细胞壁破裂和细胞膜中的酶失去活性，细胞中多糖容易突破细胞壁和细胞膜而被提取出来，大大加快了反应提取速度、反应时间以分、秒计，有效地提高了多糖得率。微波提取法是强化固液提取过程颇具发展潜力的一项新型辅助提取技
术。 三、仪器与试剂 仪器：微波萃取仪；紫外-可见分光光度计；分析天平（1台）；50 mL容量瓶（8个）；100 mL 容量瓶（1个）；1 mL 、2 mL 吸量管；50mL烧杯（10个）; 100mL（3个）; 布式漏斗；滤纸；抽滤瓶等。 试剂：无水乙醇；0.5 mg/mL咖啡因标准溶液等。 四、实验步骤： （一）、制作标准曲线 从无水乙醇为溶剂的咖啡因储备液( c = 500. 0μg/ mL) 中移取0. 50 ，1. 00 ，1. 50 ，2. 00 ，2. 50 ，3. 00 ，3. 50 mL于7 个50 mL 容量瓶中用50%的乙醇定容，得到浓度为5. 00 ，10. 00 ，15. 00 ，20. 00 ，25. 00 ，30. 00 ，35. 00μg/ mL 的系列标准溶液。在紫外分光光度计上测其最大吸收波长处的吸光度A ，得标准曲线。 （二）、咖啡因的提取 1.提取工艺流程 原料→粉碎→加入溶剂→微波处理→过滤→离心→粗提液→测定吸光度值2．提取工艺条件优化 (1)．单因素实验 I．微波功率的筛选 微波功率的筛选称取5 g茶叶, 加入80 mL 50 %乙醇, 配制5 份相同混合液, 将混合液放置于微波提取仪中, 设定温度为90 ℃的条件, 改变功率（300 W、400 W、500 W）微波10 min, 测定不同微波功率下提取液的吸光度值A. II．微波时间的筛选 称取5 g 茶叶, 加入80mL50 %乙醇, 配制5 份相同混合液，将混合液放置于微波提取仪中, 在设定温度为90 ℃，微波功率为500 W的条件下，微波加热不同的时间(13 min、14 min、15 min) ，测定不同微波时间条件下提取液的吸光度A. III．微波温度的筛选 称取5 g茶叶，加入80 mL 50 %乙醇，配制6 份相同混合液，将混合液放
微波萃取技术 摘要：微波萃取技术区别于传统的溶剂萃取，作为一种新型高效的萃取技术，是近年来的研究热门课题。微波可以穿透萃取介质，直接加热物料，能缩短萃取时间和提高萃取效率。本文对近年的微波萃取技术以及其研究做了综述，介绍了微波萃取的特点，主要影响因素及其应用。 关键词：微波；微波萃取；高效 Technology of Microwave Assisted Extraction Abstract: Microwave assisted extraction has attracted growing interest as it allows rapid extractions of solutes from solid matrices in recent years, with high extraction efficiency comparable to that of the classical techniques. Microwave assisted extraction consists of heating the extraction in contact with the sample with microwaves energy. But unlike classical heating, microwaves heat all the samples simultaneously without heating the vessel. Therefore，the solution reaches its boiling point very rapidly, leading to very short extraction time. This review gives a brief presentation of the theory of microwave and extraction systems. A discussion of the main parameters that influence the extraction efficiently, and its applications． Key Words: Microwave ; Microwave assisted extraction; efficiency 溶剂萃取是重要的传质单元操作]1[，其基本原理是通过溶质在两种互不相溶(或部分互溶)的液相之间不同的分配性质来实现液体混合物中某一单独或多种组分的分离或提纯。溶剂萃取通常在常温或较低温度下进行，具有能耗低的特点，较适用于热敏性物质的分离，经济效益较佳，有利于连续化的大规模生产。
微波辅助萃取技术的应用和研究进展 王新 郑先哲 （东北农业大学 工程学院，哈尔滨，１５００３０） 摘要：本文描述了微波辅助萃取技术是一种很有潜力的萃取技术，全面综述了它在农业、食品工业、环境分析化学、传统中医药工业等方面的应用和研究进展。微波辅助萃取技术在传统萃取工艺基础上进行了强化传热、传质，试验体现了微波萃取技术具有装置简单、应用范围广、萃取效率高、重现性好、消耗溶剂和时间少、污染少等优点。目前，微波辅助萃取技术的工业化问题已倍受重视，这必将推动微波辅助萃取技术向更深、更广的领域发展。 关键词：微波辅助萃取；植物性物料；食品； 中图分类号：S26.201 ０引言 微波辅助萃取技术是一种新兴技术。现今已有许多试验采用微波辅助萃取的方法，并且已形成了多种比较完善的微波辅助萃取系统。最新研究引进了将微波辅助萃取技术预处理样品和其它分析技术结合使用，发展前景很广［１，２，３］。在不同的试验中，各自体现了装置简单、应用范围广、萃取效率高、重复性好、消耗溶剂及时间少、环境污染少等优点［４］。 在实验室或工厂里，将微波技术改进后，用于从不同的植物原料中萃取许多挥发性组分。它的原理与索式提取、蒸汽蒸馏和浸提等传统方法是不同的。微波加热是样品直接吸收微波能［５］。微波能也是一种能量。在能量传输过程中，微波能直接影响极性分子原料。微波电磁场能让这些极性分子迅速极化。当使用频率为２４５０兆赫兹的微波能萃取时，溶质或溶剂中的极性分子将以每分钟２４．５亿次的速度做极性反转运动，使分子间产生相互摩擦和碰撞。通过这种方式的运动，分子内的活性组分（极性部分）彼此间会加速碰撞并加速反应，同时产生了大量的热能，这些热能促使细胞破裂、同时细胞液溢出并且扩散到溶剂中［６］。因此，微波促１使细胞里的有效组分自由的流出，在低温条 收编日期：年月日 作者简介：王新（１９７９－），女（汉），辽宁省大连市，研究生，农产品加工及贮藏工程 通讯地址：150030，ml_earquake@https://www.doczj.com/doc/6e334904.html, 通讯作者：郑先哲（1968-），男（汉），吉林省德惠，教授，通讯地址：150030，zhengxz2006@https://www.doczj.com/doc/6e334904.html, 件下若进一步利用萃取媒介，将其捕获、溶解，再借助于过滤、分离技术，就可得到萃取物。 １微波萃取技术在萃取植物中天然活性组分方面的应用 自１９８６ 年Ganzler等人首先报道了微波用于天然产物中化学成分的提取后，微波萃取被广泛用于生物碱类、黄酮类、蒽醌类、皂苷类等多种试验研究。如周志等［７］用微波从茶叶中提取茶多酚。郭振库等［８］应用自行设计的具较高压力控制精度的专用微波制样系统，对金银花中有效成分绿原酸和异绿原酸类化合物的提取条件进行了分析，并与超声波提取进行了比较，结果提取率提高了近２成。 邵海等［９］人用微波萃取核桃油工艺的研究等等。 ２００７年，Flamini Guido等［１０］将新型的微波方法应用在从植物中萃取香精油试验研究。比起传统方法，微波方法萃取的香精油，含氧化混合物较高、单萜很少。由此可见，微波加热是更有效的，体现了省时、节能的优点。Lucchesi Marie等［１１］研究了无溶剂的小豆蔻香精油的萃取。多参数的研究形成了一个中心合成设计，用来评估影响无溶剂萃取小豆蔻种子香精油的性能的三个变量的影响。由电荷耦合器件提供的统计结果表明试验选择的参数：萃取时间，微波辐射能和种子的水分含量都是相当关键的。 ２微波萃取技术在食品工业上中的应用 最近，许多作者就微波萃取技术在物理、化学性质等方面的近期应用介绍了一些
10万元以上大型仪器设备项目论证报告 1、购置快速溶剂萃取仪论证报告 一、拟购置仪器设备名称 快速溶剂萃取仪 二、拟购置仪器设备的型号、功能 美国DIONEX公司 ASE 300型或ASE 200型快速溶剂萃取仪。 基本功能: 使用快速溶剂萃取仪ASE在数分钟内即可完成常规萃取方法数小时所做的工作，与索氏萃取和微波萃取相比，ASE只需极短的时间，使用最低的溶剂量来满足样品的各种萃取需求。 具有如下操作模式：全自动萃取方法，在高温和高压下进行样品的溶剂萃取工作，提高样品的分析效率，降低分析周期，提高分析的精度及分析准确度。 适用于微量、痕量有机、无机化合物的快速高效分离，可用于环境科学、生物、化学、农业及食品分析。 三、拟购仪器设备购置的目的和必要性 实训基地的许多有机和无机分析仪器，如紫外、气相色谱、液相色谱等，都涉及样品前处理的问题。只有样品经过不同程度的分离、富集、萃取、提纯等处理之后，才能使用上述仪器进行分析鉴定。随着当前分析科学技术和计算机技术的迅速发展，现代分析仪器功能空前强大，分析速度快，往往几分钟或十几分钟就能得到分析结果。但作为样品前处理的萃取仍然要花费数个小时甚至数天时间。样品的前处理技术直接地影响了仪器分析的效率和结果准确度。因此，可以说前处理，特别是待测成分的萃取，已成为制约现代分析仪器进一步提高工作效率的瓶颈。 拟购的快速溶剂萃取仪，适用于固体半固体样品萃取；可取代索氏提取人工萃取等传统方法；可用于碱性\中性\酸性物质萃取。其突出优点是高效、快速、操作简单和应用范围广。 高效：快速溶剂萃取仪可以既快又简单地获得目标分析物的萃取浓度。含水量较高的样品或非均质基体均可被有效地萃取，快速溶剂萃取仪提供了目前最高的萃取速度，极大的节省了劳动力。它无需实验人员的看管即可自动完成最多24个样品的萃取及萃取液的过滤，萃取液可用于进一步提纯及分析，与GC/MC、LC/MS联用仪实现联机分析。
ASE快速溶剂萃取—解决固体、半固体样品前处理的新技术 戴安中国有限公司市场部刘静 随着现代化学分析技术的飞速发展，分析手段越来越向着快速、微量、准确、自动的方向发展，样品的分析时间基本在20-30分钟，痕量样品的检测可达ppb-ppt，但在样品的前处理方面，仍存在很大的问题，数小时数十小时的处理时间，大量的溶剂消耗和废液的处理，其结果造成萃取效率低、人为误差大，萃取成本高。有数据表明，完成一个实验70-80%甚至更多时间用在样品的前处理上，而给实验带来的误差有60%以上出自样品的前处理。样品前处理越来越成为现代分析方法发展的制约，已越来越引起人们的重视。美国戴安公司自1996年推出了快速溶剂萃取仪ASE (Accelerated Solvent Extraction)是对化学分析样品前处理的革命性贡献。 ASE方法可以完全取代人们所熟知的传统萃取方法：索氏提取、自动索氏提取、超声萃取，微波萃取等。与传统的萃取方式相比，ASE 快速溶剂萃取技术具有如下的显著特点：时间短（仅用15分钟）、溶剂少（萃取10克样品仅用15毫升溶剂）、萃取效率高。由于ASE的特点显著，极大地提高了萃取的工作效率，在它推出的很短时间内就被美国国家环保局批准为EPA3545号标准方法。ASE的应用涉及环境、食品、制药和聚合物领域。 一、快速溶剂萃取的基本原理 快速溶剂萃取是在一定的温度（50℃-200℃）和压力(1000-3000psi 或10.3-20.6 MPa)下用溶剂对固体或半固体样品进行萃取的方法。使用常规的溶剂、通过提高温度和增加压力来提高萃取的效率，其结果大大加快了萃取的时间并明显降低萃取溶剂的使用量。 提高温度和增加压力对溶剂萃取的作用： z提高被分析物的溶解能力 z降低样品基质对被分析物的作用或减弱基质与被分析物间的作用力 z加快被分析物从基质中解析并快速进入溶剂 z降低溶剂粘度有利于溶剂分子向基质中扩散 z增加压力使溶剂的沸点升高，确保溶剂在萃取过程中一直保持液态 二、快速溶剂萃取的工作流程 ASE快速溶剂萃取仪由溶剂瓶、泵、气路、加热炉腔、不锈钢萃取池和收集瓶等构成，工作流程如图所示： ASE的工作流程：手工将样品装入萃取池，放到圆盘式传送装置上，将萃取的条件（温度，压力，时间，溶剂选择，循环萃取次数等）输入面板，以下步骤将完全自动先后进行：圆盘传送装置将萃取池送入加热炉腔并与相对编号的收集瓶联接，泵将溶剂输送入萃取池（20-60秒），萃取池在加热炉被加温和加压（5-8分钟），在设定的温度和压力下静态萃取（5分钟），多次少量向萃取池加入清洗溶剂（20-60秒），萃取液自动经过滤膜进入收集瓶，用N2吹洗萃取池和管道（60-100秒），萃取液全部进入收集瓶待分析。自动完成全过程仅需13-17min。选择溶剂控制器可有4个溶剂瓶，每个瓶可装入不同极性的溶剂，可选用不同溶剂先后萃取相同的样品，也可用同一溶剂萃取不同的样品。可同时装入12或24个萃取池连续萃取。ASE200型萃取仪萃取池的体积为1，5，11，22，33mL。 ASE300型萃取仪的萃取池体积可选用34，66和100mL。 三、快速溶剂萃取的突出优点 与索氏提取、超声、微波、超临界和经典的分液漏斗振摇等传统方法相比，快速溶剂萃取有如下突出优点：有机溶剂用量少，10g样品仅需15mL溶剂（表一），减少了废液的处理；快速，完成一次萃取全过程的时间一般仅需15分钟（表二）；基体影响小，可进行固体半固体的萃取（样品含水75%以下），对不同基体可用相同的萃取条件；由于萃取过程为垂直静态萃取，可在充填样
ASE150快速溶剂萃取仪操作维护规程 1操作规程： 本操作规程适用于ASE150快速溶剂萃取仪。 1.1开机 打开氮气钢瓶阀门，调节压力值1MP，打开仪器电源，按Start键开始运行方法，使仪器进入升温，面板显示OVENWAIT。 1.2填充萃取池 打开萃取池一端（顶端）的池盖后放过滤片，用专用的棒将过滤片放入底部。使用漏斗往萃取池中填充入硅藻土至池上端有0.5cm（视被萃取检材的量可适当调节硅藻土填入量）。将萃取池中硅藻土倒入研钵中，与检材混匀（生物组织需绞碎），后装回萃取池。 1.3萃取 当面板显示OVENREADY后打开箱门放入萃取池（顶端向上） ，关闭箱门，在下方托盘处放好干净的萃取收集瓶（右）下拨收集仓内开关装好收集瓶，及废液收集瓶（左）。按Start按钮开始萃取。 1.4萃取完毕
当面板显示IDLE时萃取过程结束，可上拨收集仓内开关后取出收集瓶，往瓶内加入适量无水硫酸钠，震荡，取上清液进行下一步处理。 1.5清洗 按Start键运行方法，当面板显示OVEN READY时放入蓝色清洗池，放入清洗液收集瓶，按Start键运行清洗程序。 1.6关机 取出萃取池、收集瓶、废液瓶后关闭电源，关闭气瓶阀门。 1.7注意事项： 1.7.1确保萃取池罗纹和密封表面的清洁。不要在台面上用力 敲击萃取池，如需要可轻轻敲击，不要装填得过满，不需要全部装满，使用一次性的过滤片，赛璐珞和玻璃纤维的都可以。 1.7.2萃取池本身不分上下端，但装好过滤片后，则装有过滤片的一端为底部。可手动标记。 1.7.3可用水和丙酮清洗池体，空气干燥池体和池盖，池帽组件不需要经常拆开清洗，金属过滤片不会堵塞被分析物，需要时才更换密封件，一般50～60次萃取后要更换使用时注意温度的变化。 1.7.4参数 溶剂（Solvent）压力（Pressure）温度（Temperature） 静态时间（Static Time）冲洗体积（Flush Volume） 吹扫时间（Purge Time）循环次数（Cycles） 1.7.5方法设置 炉温110摄氏度；静态萃取时间6min；萃取溶剂乙酸乙酯：环己烷：丙酮（2:2:1），溶剂量：60%冲洗；吹扫时间100s ；静态萃取次数2次。 2维护规程 2.1检查气路、液路是否有漏气、漏液情况。 2.2检查气瓶内剩余气体是否足够。 2.3检查顶部萃取溶剂是否足够。 2.4检查电源、溶剂管线是否老化。
微波萃取技术 摘要：微波可以穿透萃取介质，直接加热物料，能缩短萃取时间和提高萃取效率。本文对近年的微波萃取技术以及其研究做了综述，介绍了微波萃取的特点、主要影响因素及其应用。微波萃取作为一种新技术，其前景广阔，有望在萃取抽提领域开拓出新的天地。 关键词：微波；微波萃取技术；应用 Abstract:Unlike classical heating, microwaves heat all the sample simultaneously without heating the vessel. Therefore, the solution reaches its boiling point very rapidly, leading to very short extraction times. This review gives a brief presentation of the theory of microwave and extraction systems, a discussion of the main parameters that influence the extraction efficiency, and the main results on the applications. As a new technology, microwave assisted extraction has a broad prospect, and is expected to open up a new field in the extraction area. Key words:microwave; microwave assisted extraction; applications 1 概述 传统的溶剂萃取技术经过不断的技术完善发展、应用范围的拓宽，已成为有效的
微波辅助萃取技术在体内药物分析中的应用 发表时间：2016-05-20T11:10:40.943Z 来源：《医药前沿》2016年4月第12期作者：魏然程婷婷 [导读] 菏泽市公安局刑事科学技术研究所在检材的预处理这一关键环节发挥着愈发重要的作用，本文简要介绍了该技术的特点、分类以及影响因素。 魏然程婷婷 （菏泽市公安局刑事科学技术研究所山东菏泽 274000） 【摘要】本文简要介绍了微波辅助萃取技术的特点、分类以及影响因素，对于近年来该技术在体内药物分析领域的应用进行了评述，并对其前景进行了展望。 【关键词】微波辅助萃取；药物分析；评述 【中图分类号】R319 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2016）12-0379-02 1.引言 微波辅助萃取技术又称微波萃取技术（Microwave assisted extraction-MAE），是微波和传统的溶剂萃取法相结合后形成的一种新型萃取技术[1]，在检材的预处理这一关键环节发挥着愈发重要的作用，本文简要介绍了该技术的特点、分类以及影响因素，着重综述近年来其在体内药物分析领域的应用，并进行了展望。 2.微波辅助萃取技术简介 2.1 微波辅助萃取的特点 与其他萃取技术（如索氏萃取、超声萃取、加速溶剂萃取等）相比，微波辅助萃取技术具有加热均匀、快速高效、易于控制、选择性好、回收率高等优点，被誉为“绿色提取工艺”。 2.2 微波辅助萃取的分类 根据萃取罐的类型，微波萃取体系可分为开罐式微波萃取体系与密闭型微波萃取体系两个大类。根据微波作用于萃取体系的方式，亦可分为发散式微波萃取体系与聚焦式微波萃取体系两个大类。 2.3 微波辅助萃取的影响因素 微波萃取技术的影响因素众多，主要有萃取溶剂、萃取温度、萃取时间、溶液pH值等。 3.微波辅助萃取在体内药物分析中的应用 3.1 体内毒品成分分析 孙洪峰［2］等人建立了人体血液中甲基苯丙胺的微波萃取-气相色谱测定方法。考察了各因素对萃取率的影响，并与液-液萃取法进行比较。结果表明，在相同条件下，微波萃取率高于液-液萃取。血液中甲基苯丙胺的最佳提取条件为：调节血样pH为13，以乙酸乙酯为萃取溶剂于30℃下微波提取8min。在此条件下平均萃取率达到81.4%，相对标准偏差为6.4%(n=5)，对血液中甲基苯丙胺的最低检测限为220μg/L。 王继芬［3］等人建立了人体血液中3，4-亚甲二氧基苯丙胺(MDA)、3，4-亚甲二氧基甲基苯丙胺(MDMA)的微波萃取-气相色谱测定方法。研究确定了血液中MDA、MDMA的最佳提取条件，即调节血样pH=13，以乙酸乙酯为萃取溶剂，于30℃下微波提取10min。测定的MDA、MDMA平均萃取率分别达96.7%和101.7%，相对标准偏差分别为4.8%和5.3%(n=5)，经检测，2种药物和基体得到了很好的分离，对血液中MDA、MDMA的检出限为5×10-8g/mL。 王小波［4］等人建立了血液中可卡因（cocaine，COC）及其代谢物爱冈宁甲基酯（ecgonine methyl ester，EME）的气相色谱-质谱和气相色谱-氢火焰离子化检测方法。该方法采用微波萃取提取血液中的COC和EME，优化并确定了最佳提取条件：以V(氯仿)：V（异丙醇）=9：1混合溶液为提取溶剂，0.05mol/L Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液调节样品溶液的pH至10.0，在40℃下微波萃取6min；经检测，COC和EME的平均回收率分别为79.91%～99.85%，相对标准偏差（RSD）均小于3.10%，检出限（S/N=3）分别为60mg/L和40mg/L。张月琴［5］等人建立了尿液中氯胺酮(Ketamine)的微波萃取-气相色谱(GC)测定方法。研究确定了尿液中Ketamine的最优提取条件，即以4mol/L NaOH溶液调节尿液pH值为12，在50℃的温度下选用4mL的以乙酸乙酯为萃取剂，萃取时间为8min。在此条件下，检出限(S/N=3)为0.2mg/L；日内及日间精密度均小于3%，回收率为79.5%～101.3%。 3.2 体内农药成分分析 应剑波［6-7］等人利用微波萃取、气相色谱质谱联用仪技术，分别研究了血中常见有机磷、氨基甲酸酯以及杀蚕毒素类农药的检验方法。农药经V（丙酮）：V（二氯甲烷）：V（环己烷）=4：3：3的混合溶剂微波辅助萃取，浓缩后经GC/MS测定，各类农药的回收率为63%～96.8%，检出限较低，且线性关系良好。该方法操作简便、机械化程度高、处理批量大、重现性好、空白干扰小，可用于医疗、卫生、法庭科学实际案例的药物毒物筛选。 4.结束语 近年来，微波辅助萃取技术正朝着自动化、联用化的方向发展，作为一种新兴的样品前处理技术，由于其不可替代的种种优势，未来必将在体内药物分析领域发挥更加重要的作用。 【参考文献】 [1] K Ganzler，A Salgó，K Valkó Microwave Extraction : A Novel Sample Preparation Method for Chromatography 《Journal of Chromatography A》,?1987,?371:299-306. [2] 孙洪锋，谷学新，王继芬等.微波萃取-气相色谱法测定血液中的甲基苯丙胺《色谱》2007,?25(04):590-593. [3]王继芬，孙洪峰，叶能胜等.微波萃取-气相色谱法测定血液中的MDA和MDMA《应用化学》,2009,?26(01):0-0. [4]王小波，叶能胜，王继芬等微波萃取-气相色谱法测定血液中的可卡因及其代谢物爱冈宁甲基酯《色谱》2010,?28(7):673-676. [5]张月琴，叶能胜，谷学新等.微波辅助萃取-气相色谱法测定尿液中的氯胺酮《分析化学》,2009(2):311-311. [6]应剑波，徐洁蕾，谢伟宏等.微波萃取和PTV-GC/MS/MS结合分析血中常见有机磷农药《中国法医学杂志》,2008,23(06):403-405.
美国EPA3546新方法---微波快速溶剂萃取技术 刘伟张明祥杨海鹏 （美国CEM公司，北京，100013） 摘要：由加拿大环保局和美国CEM共同开发的MARSX快速微波溶剂萃取技术，是世界上唯一专利的微波萃取技术，也是唯一符合美国EPA3546方法的仪器。MARSX获98年度全美 R&D100大奖，低功率先行非脉冲微波磁控管技术实现连续高精确过程控制反应，MARSX利用闭环反馈控制技术，通过高精度高频率的温压控制系统精确调节微波能量输出激发极性试剂，并且内置CARBOFLON加热和极化非极性试剂，实现了快速完全的样品萃取制备，大大提高了现代气/液相色谱测定精度和效率。其主要特点是: 快速, 安全，批量大，样品量大，节省溶剂，污染小。 前言 样品预处理是样品分析过程中最关键、最耗时的环节。在现代化实验室高度重视速度和效率的今天，探索快速、高效、简便、自动化的样品预处理新方法已成为当代分析化学的前沿课题和重要研究方向之一。萃取是分离和提纯物质的一种常用方法，为GC、HPLC等有机分析方法提供样品前处理。传统的萃取方法由于费时、费试剂、效率低、重现性差等缺点,已不能满足分析发展的需要,于是先后出现了微波辅助萃取（MAE）、超临界流体萃取(SFE)和加速溶剂萃取（ASE）等萃取方法。但由于技术、成本和效率等问题，一些萃取方法在使用中受到了限制，而微波萃取则克服了以上的缺点, 表现出了巨大的应用潜力和良好的发展前景。自从1986年匈牙利学者Ganzler提出了微波萃取法并从土壤、种子、食品、饲料中萃取分离化合物以来[1]，微波萃取技术以高效、低耗、无污染，成为近年来萃取技术的佼佼者,被誉为“绿色”萃取技术。 微波是指频率为300到300 000MHz的电磁波，介于红外线和无线电波之间。民用微波频率一般采用2450MHz，所对应能量大约为0.96J/mol，微波的量子能级属于范德华力（分子间作用力）的范畴，与化合物键能相差甚远[2]。USEPA通过对17种稠环芳香碳氢化合物、14种苯酚类化合物、8种碱性/中性化合物以及20种有机农药的研究认证了微波萃取法不会破坏任何被测分析物的分子结构。微波在传输过程中依介质性质不同，会产生反射、吸收和穿透现象，这取决于材料本身的几个主要特性参数：介电常数、偶极矩、介电损耗因子和损耗tanδ等[3]。在微波萃取中，被处理的物质通常是能够不同程度吸收微波能量的介质, 整个加热过程是利用离子传导和偶极子转动的机理，具有反应灵敏、升温速度快、效率高等优点。 微波萃取的机理可从两方面考虑：一方面是微波射线自由透过透明的萃取介质，深入到生物材料的内部维管束和腺胞系统。由于吸收微波能，物料内部温度突然升高，在天然物料中的维管束和腺胞系统升温更快，保持此温度直至其内部压力超过细胞壁膨胀的能力，细胞破裂。位于细胞内的有效成分从细胞壁自由流出，传递到萃取溶剂里。另一方面，由于不同物质的tanδ值不同，对微波能的吸收程度也不同，微波可以对体系中不同组分进行选择性加热，从而使被萃取物质从基体或体系中分离出来, 进入到萃取溶剂中。 1．MARSX微波快速溶剂萃取和微波消解的技术差异 微波消解技术是在酸条件下利用微波辐射能量作用于分子上，使之离子化，目的是破坏分子键。而微波萃取则是利用微波辐射能量在溶剂的辅助下使分子从样品基体上分开，在剥离过程中不能破坏分子结构和分子键。因此两者对微波能量发射要求是不同的，萃取时微波能量发射要尽可能微量低调，温度控制要十分准确。 微波萃取仪器根据萃取状态的不同一般分为密闭高压微波萃取和常压回流微波萃取两大
微波萃取技术 地点:微朗科技微波实验室 单位:株洲市微朗科技有限公司 时间:2013-08-23 声明:本研究成果归株洲市微朗科技有限公司所有,仿冒必究. 微波萃取技术是食品和中药有效成分提取的一项新技术。世界上微波技术应用于有机化合物萃取的第一篇文章发表于1986年，国外有专家发现将样品放置于普通家用微波炉里只需短短的几分钟就可萃取传统加热需要几个小时甚至十几个小时的目标物质。通过十几年来的努力和发展，微波萃取技术现已应用到香料、调味品、生物制品、天然色素、茶叶、中草药、化妆品和土壤分析等领域。 1、微波萃取原理 微波萃取是高频电磁波穿透萃取媒质，到达被萃取物料的内部，微波能迅速转化为热能使细胞内部温度快速上升，当细胞内部压力超过细胞壁承受能力，细胞破裂，细胞内有效成分自由流出，在较低的温度下溶解于萃取媒质再通过进一步过滤和分离，便获得萃取物料。在微波辐射作用下被萃取物料成分加速向萃取溶剂界面扩散，从而使萃取速率提高数倍，同时还降低了萃取温度，最大限度保证萃取的质量。
2、微波萃取优点 传统热萃取是以热传导、热辐射等方式由外向里进行，而微波萃取是微波瞬间穿透物料里外同时加热进行萃取。传统热萃取相比，微波萃取的主要优点是： a、质量高，可有效地保护食品、药品以及其他化工物料中的功能成分； b、纯度高、萃取率高； c、对萃取物具有高选择性； d、速度快、省时，可节省50％-90％以上的时间； e、溶剂用量少（可较常规方法少50％-90％以上）； f、安全、节能，无污染，生产设备较简单，节省投资。 3、微波萃取与其它萃取方法的比较 微波萃取效率高、纯度高、能耗小、操作费用低，符合环境保护要求。可广泛用于中草药、香料、保健食品、食品、化妆品、茶饮料、调味料、果胶、高粘度壳聚糖等行业。目前在我国微波萃取已经用于多项中草药的浸取生产线之中，如葛根、茶叶、银杏等。微波萃取已列为我国二十一世纪食品加工和中药制药现代化推广技术之一。某中药研究机构的科研工作者，已经用微波萃取方法处理上百种中药。无论是萃取速度、萃取效率还是萃取质量均比常规工艺优越得多。微波萃取技术与现有其他的萃取技术相比有明显的优势。化学溶剂萃取法耗能大，耗材多，耗时长，提取效率低，工业污染量大。超临界流体提取在提取效率上大有提高，但所需装备复杂，溶剂选择范围窄，要高压力容器和高压泵，建立大规模提取生产线难度大，成本高。
一、快速溶剂萃取仪（1台） （一）、技术参数 1.1、温度范围：30-200℃； 1.2、压力范围：50-150bar； 1.3、高压泵流速：0.01-50ml/min； 1.4、萃取池体积：10、20、22、34、40、66、100mL可选； 1.5、收集瓶的体积：60，240毫升可选； 1.6、萃取模式：符合US EPA方法，在高温高压下高效萃取； 1.7、安全保护：过温过压保护，温度传感器在260±10℃会被激活，压力传感器会在200±20bar激活； 1.8、溶剂消耗：小于40mL，溶剂控制器被整合到系统一起，不同溶剂能自动混合； 1.9、收集瓶架有60，240mL可选； 1.10、萃取时间：小于或等于20分钟； 1.11、气体要求：氮气； 1.12、控制：内制的控制单元； 1.13、多位脉冲涡旋振荡器 1.13.1、转速：100-2000RPM可调；外形尺寸（W*D*H）：463*177*342mm； 1.13.2、脉冲功能可以中断涡旋使上下部分的液体更充分混合；适用于带塞或不带塞的试管、离心管、96孔板、锥形瓶等，可以使用大多数常规试管架；主机和上半部分均为硬质的氧化处理的表面，可承受大多数酸和溶剂。盛样盒由ABS塑料和耐腐蚀泡沫组成；（二）、配置要求 2.1、主机：1台：包括泵，液体传感器、溶剂瓶等;
2.2、附件： （1）20-22ml萃取池及上下萃取池盖，24套 （2）34-40ml萃取池及上下萃取池盖，24套； （3）萃取池盖+垫+密封圈，12对; （4）萃取池密封圈，50个； （5）不锈钢过滤片，50个; （6）萃取池环，50个； （7）萃取池盘架2套； （8）250ml接收瓶+盖+垫，72套； （9）60ml 接收瓶+盖+垫，72套； （10）纤维素过滤膜(22,34ml)，各3000片； （11）硅藻土10kg； （12）石英砂5kg； （13）软件安装包1套; （14）溶剂控制器1套; （15）电源线1根； （16）2L溶剂瓶5个； （17）国内配备气瓶小推车及气瓶减压阀1套； （18）液体泄露传感报警传感器，1根。 2.3、多位脉冲涡旋振荡器（Wiggens VB424），主机1台；12-13mm 直径试管适配器1个，15-16mm直径试管适配器一个、25mm直径试管适配器2个。
微波萃取原理及应用 (2002-07-1 L.Jassie,R.Revesz,T.Kidrstead,E.Hasty, and S.Matz 本章介绍微波辅助溶剂的提取方法，综述了传统的提取方法和先进的液-固分离。讨论加热的微波理论和溶剂的相容性，重点讨论微波提取技术的特性以Soxhlet，超声处理，回流和振荡提取方法的差异。先进的微波提取方法对安全性问题给予特别的关注。讨论了微波辅助提取在天然物，塑料和多聚物，土壤和沉积物的环境污染中的应用。本章还对这一技术未来的发展方向作了展望。 古时候，化学家就致力于将一种物质从另一种物质中提取出来。将珍稀金属从岩石中提炼出来，或从天然物如树皮中抽取没药或乳香，而古代的文明技实现这些提取还缺少办法。即使在今天，混合物中的组分分离依然是一件费力费时的工作。分离科学研究溶液和均相液体中的各种物质，它们因大小，电荷似性和相异性等物理性质分配在其他物质中。我们可以任意的从分离科学中借用词汇和操作概念，不过这里仅讨论固-液分离，并且重点在于通过将物质或相似的物质，溶质溶解到亲和溶剂中从而将其从固态物质或基质中分离出来的方法。 固体中提取液体的传统方法 统的固-液分离方法具有可比较的共同特征。本节简要描述对这一技术比较重要的化学、物理反应，重点讨论各种方法的有关参数，使其优化以提高提取效率传统的溶剂提取可看作溶质从一个相到另一个相的相转移，如液-液提取中从水相进入有机相，或者是从固体到液体溶液的相转移。脱吸是一种物质从固移到溶液中。又如，分析物如多环芳香烃(PAHs)从稀释的水溶液中吸收到土壤颗粒上，吸收取决于它们在固液相之间的分配（1）： Kd = Cs/Cw (1) 里，Kd是分配系数，Cs是样品如PAH在固相中的浓度，Cw是样品在液体中的浓度，并假设吸附等温线是线形的。改变液相浓度Cw，需要新的Kd值以用于分析。基于液体溶液中辛醇和水的亲和性的分配系数Kp或Kd可用来表示分析物在溶剂中的溶和能力。也就是说，Kp越大，溶剂越能积累目标分析物。 xhlet提取 xhlet提取一般用于固-液比为1:10-1:50的范围.这样的溶剂比能使溶解度很小的分析物溶解.此法的问题是,即使在最适的溶解条件下,溶剂与溶质匹配很,目标分析物也可能不会脱吸.压缩,铣刨等物理问题,颗粒体积变化以及最佳溶剂也无法与紧密结合溶质(2)竞争限制了溶剂提取的效率. 良好的Soxhlet溶剂应为低沸点液体,在分析物回收时易于蒸发.由于Soxhlet系统处于大气压下,因此提取溶液的热能常低于溶剂沸点.在这一水平下,缺温度得到的重要的速率优势.所以,这种开口气压提取需要16-20小时才能合符要求的溶质回收水平.蒸馏时浸沥基质的纯溶剂由于被冷却水冷凝器冷却,其稍低于沸点,这也是不足之处.当然无论如何,溶质或目标分析物总是暴露在纯净的溶剂中.虽然长时间的提取需要经常除掉溶剂,但自动化操作仍然使 xhlet提取更有用. 自动化快速Soxhlet设备(3)使提取时间减少到1-2小时.Soxtec设备带一个套管,提取的一半时间里,样品浸入沸腾的溶剂里,剩余的30-60分钟内,提取与传统的Soxhlet技术类似.提取时间减少近90%.基质-溶剂比与普通Soxhlet比相似,但样品大小和溶剂量要低些. 动与振荡 合混合,振荡和滚动,可使提取方法简便,有效,但费时并且不够精确.样品-溶剂比与Soxhlet比类似,提取通常需过夜并且常在室温下进行.有时,振荡可在加平台上进行.因为没有压力积累,所以温度很少高于室温.虽然样品处理减少,但本方法所需时间与Soxhlet方法大致相等. 声处理 声处理是一种利用超声波将目的分析物从基质中分离出来的提取方法.喇叭形声波探针于脉冲功率为400-600W时在样品溶剂容器中操作.为便于声波的传递一溶剂容器可置于温水浴中,不过这些提取的效率要低些.超声处理在某些情况下快速,高效,因为气蚀可提高颗粒表面温度,即使整体加热很小时,也能形成高温(4).温度的影响以及振动力和扭矩力使得提取时间从几分钟到数小时.由于一次只能处理一个样品,因此即使提取的速度很快,样品的输出量也很低;同度也较低.样品量通常为30g,溶剂总体积为150-300mL.土壤样品量取决于污染程度,可少至2g,溶剂10-30mL(5),尤其在筛选的情况下.
微波萃取技术 微波萃取，即微波辅助萃取(MAE)，是根据不同物质吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使得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，达到提取的目的。 1. 微波萃取的机理 微波是一种频率在300MHZ至300GHZ之间的电磁波，它具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大基本特性。常用的微波频率为2450MHZ。微波加热是利用被加热物质的极性分子(如H2O、CH2Cl2等)在微波电磁场中快速转向及定向排列，从而产生撕裂和相互摩擦而发热。传统加热法的热传递公式为：热源→器皿→样品，因而能量传递效率受到了制约。微波加热则是能量直接作用于被加热物质，其模式为：热源→样品→器皿。空气及容器对微波基本上不吸收和反射，这从根本上保证了能量的快速传导和充分利用。 2. 微波萃取的特点 2.1体现在微波的选择性，因其对极性分子的选择性加热从而对其选择性的溶出。 2.2MAE大大降低了萃取时间，提高了萃取速度，传统方法需要几小时至十几小时，超声提取法也需半小时到一小时，微波提取只需几秒到几分钟，提取速率提高了几十至几百倍，甚至几千倍。 2.3微波萃取由于受溶剂亲和力的限制较小，可供选择的溶剂较多，同时减少了溶剂的用量。另外，微波提取如果用于大生产，则安全可
靠，无污染，属于绿色工程，生产线组成简单，并可节省投资。 3.注意事项 微波萃取一般适用于热稳定性的物质，对热敏性物质，微波加热易导致它们变性或失活；要求物料有良好的吸水性，否则细胞难以吸收足够的微波能将自身击破，产物也就难以释放出来；微波提取对组分的选择性差。
快速溶剂萃取仪技术要求 1．联机应用：可实现与现有有机样品前处理平台联合使用，无需进行繁琐的样品转移，减少前处理过程中的样品损失。 2 快速溶剂萃取 2.1 萃取方式：避免交叉污染 耐PH流路可使用0.1M酸碱，且自动完成清洗动作，无需人员参与。 2.2 炉体： 全自动密封反应器，将萃取池放入炉腔并在萃取结束后送回传送盘。 温度控制最高可达200℃;带温度过高安全切断。 萃取池垂直定位，液体流向从顶部至底部。 Smart Run?系统避免了池子和收集瓶的错误匹配。 2.3 泵 流速：70ml/min 加热过程中全自动传感器自动加压或释放压力 2.4 液体传感器 萃取过程中通过红外探头检测进入收集瓶中的液体和液面 2.5 萃取池： 体积：1，5，10，22，34，66，100 mL (7 种)可供选择 萃取池类型：不锈钢萃取池或DioniumTM锆合金池子（耐0.1M酸碱）和手动旋紧池帽 工作压力：1500psi 2.6 收集瓶： 收集瓶体积： 60或250mL 瓶盖中有抗溶剂腐蚀的隔片(TEF涂层) 收集瓶外侧有安全保护罩 2.7 萃取溶剂： 可以兼容诸如应用于Soxhlet、自动Soxhlet、超声波萃取、微波萃取、SFE等方法中使用的各种广泛的萃取溶剂, 特别包括酸碱性试剂。 2.8 萃取时间： ≤15分钟,单循环 2.9 气体要求： 氮气 2.10 控制： 内制的控制单元 可以控制方法编辑，选择不同方法，自动连续萃取不同（或相同）样品，自动分别收集萃取液。
3.配置清单： 3.1 快速溶剂萃取主机壹台 3.2 氮气钢瓶及加压阀壹套 3.3 硅藻土3KG 3.4 玻璃纤维膜3盒 3.4 250ml收集瓶1盒、60ml收集瓶1盒 3.5 34ml萃取池7个 3.6 Ni采样锥和Ni截取锥各两个 3.7 原装进口机械泵油1L 3.8 原装进口石墨管20根 4. 售后服务 4.1 到货期：签订合同后20天内。 4.2 安装、调试 4.2.1 供应商必需在使用者的实验室内安装调试仪器直至用户认可仪器符合技术性能为止。 4.2.2 货物达到指定地点达到安装条件后5日内投标方及设备生产厂家派工程技术人员到达现场，开箱清点货物，组织安装、调试，并承担因此发生的一切费用。 4.3 人员培训：生产厂家免费提供现场技术培训及2人次的厂家集中培训，提供详细的培训计划、培训大纲。保证使用人员正常操作设备。后期针对使用方法，质保期内外均可提供免费的应用培训。 4.4 质保： 4.4.1 生产厂家在山东有15名以上的常驻全职售后服务人员并提供盖章证明材料 4.4.2 制造商在国内的技术服务中心（包括维修中心）应当提供所有的服务包括备用零件及消耗品。 4.4.3 质保期：仪器免费保修一年，从验收签字之日起计算。 4.4.4 设备出现故障后投标人及厂家的维修人员需在2小时内电话响应，在48小时内到达现场。一般问题应在48小时内解决，重大问题或其他无法迅速解决的问题应在一周内解决或提出明确解决方案。