全 文 ：≈uv  张百红 o岳红云 o李新民 q苦参碱对胃腺癌细胞 ≥Š≤2z|st …¦¯2
u表达的影响 q中国肿瘤临床与康复 ousss ozkvl }vw q
≈uw  张莉萍 o蒋纪恺 o张 彦 o等 q苦参碱对 Žxyu细胞增殖与分化
作用的机制研究 q中华血液学杂志 ot||| ouskyl }vtx q
≈ux  李旭芬 o张苏展 o郑 树 o等 q苦参碱对 Žxyu及其多药耐药细
胞 Žxyur√¬± !Žxyur§²¬的诱导凋亡作用 q实用癌症杂志 o
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≈uy  齐亚娟 o杨 林 o王树华 o等 q苦参碱抑制丙二醛生成及对阿霉
素在小鼠肝细胞内蓄积的影响 q华北煤炭医学院学报 ot||| ot
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Ρεσυλτ : ¤·µ¬±¨ «¤¶√¤µ¬²∏¶³«¤µ°¤¦²¯²ª¬¦¤¯ ¤¦·¬√¬·¬¨¶qΧονχλυσιον : ¤·µ¬±¨ «¤¶ ¬¨·¨±¶¬√¨¤³³¯¬¨§³µ²¶³¨¦·¤±§ º¬¯¯ ¥¨ §¨ √¨¯²³¨ §©∏µ2
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[ Κεψ ωορδσ] °¤·µ¬±¨ ~³«¤µ°¤¦²¯²ª¬¦¤¯ ©∏±¦·¬²±¶ ≈责任编辑 方文贤 
微波萃取技术在中药及天然产物提取中的应用
傅荣杰 o冯 怡
k上海中医药大学 中药学院 usssvul
≈摘要  微波萃取技术是近年来发展较快的一种新型提取技术 o在生物 !环境样品及天然产物提取中已显示
了极大的优越性 ∀微波萃取技术具有快速 o效率高 o耗能少以及有利于环保等特点 o是一种提取中药及天然产物化
学成分的有效方法 ∀如果能应用于生产 o将极大地推动中药制药及其他相关领域的发展 ∀
≈关键词  微波萃取k  „∞l ~中药 ~天然产物 ~化学成分
≈中图分类号  • u{w qu ≈文献标识码  „ ≈文章编号  tsst2xvsukussvls|2s{sw2sw
1 前言
天然产物中化学成分的提取是一件耗时 !耗能又费溶剂
的工作 ∀目前传统的提取方法有溶剂提取法和水蒸气蒸馏
法 o常用的溶剂提取法有索氏提取法和回流提取法等 o他们
均存在被提成分损失大 o周期长 o工序多 o提取率不高等缺
点 o已不适应时代发展的需要 o特别是在中草药有效成分提
取过程中已暴露出许多缺点 ∀随着科学技术的发展 o一批新
技术 !新设备应运而生 ∀如超声波萃取k≥∞l !超临界流体萃
取k≥ƒ∞l等 ∀超声波萃取仍较多用于实验室 o≥ƒ∞由于设备
复杂 o运行成本高 o提取范围有限等问题应用受到限制 o微波
萃取则异军突起 ∀
≈收稿日期  ussv2st2ut
≈通讯作者  ר¯ }ksutlxwuvtvx| ∞2°¤¬¯}µ­©∏ƒ tyv q¦²°
≈基金项目  教育部青年骨干教师资助计划kssvwl
微波萃取即微波辅助萃取k°¬¦µ²º¤√ 2¨¤¶¶¬¶·¨§ ¬¨·µ¤¦·¬²±l
是用微波能加热与样品相接触的溶剂 o将所需化合物从样品
基体中分离 o进入溶剂中的一个过程 ∀ t|{y 年 oŠ¤±½¯ µ¨等
人≈t 首先报道了微波用于天然产物成分的提取 ∀ ts 多年
来 o此项技术已广泛应用于食品 !生物样品及环境样品的分
析与提取 ∀本文对微波萃取技术的机理 !特点和在天然产物
提取中的应用作一综述 o并展望其发展趋势及应用前景 ∀
2 微波萃取的原理
微波是一种频率在 vss  ‹½ ∗ vss ≤ ‹½的电磁波 o它具
有波动性 !高频性 !热特性和非热特性 w大基本特性 ∀常用
的微波频率为 u wxs  ‹½o微波加热是利用被加热物质的极
性分子k如 ‹u ’ o≤ ‹u≤u 等l在微波电磁场中快速转向及定
向排列 o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 ψ器皿 ψ样品 o因而能量传递效率受到了
制约 ∀微波加热是能量直接作用于被加热物质 o其模式为 }
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热源 ψ样品 ψ器皿 ∀空气及容器对微波基本上不吸收和反
射 o从根本上保证了能量的快速传导和充分利用 ∀
°¤µ¨等≈u 提出假设 o微波透过对微波透明的溶剂 o到达
植物物料内部维管束和腺细胞内 o细胞内温度突然升高 o连
续的高温使其内部压力超过细胞空间膨胀的能力 o从而导致
细胞破裂 ~细胞内的物质自由流出 o传递到周围被溶解 ∀微
波可选择性加热不同极性分子和不同分子的极性部分 o从而
使其从其体或体系中分离 o进入到介电常数较小 !微波吸收
能力相对较差的溶剂中 o从而有效成分被提取 ∀
自 °¤µ¨ 提出微波破壁的假设以来 o已有一些学者提出了
反对意见 ∀郝金玉等≈v 对新鲜银杏叶微波辅助提取后微观
结构的变化观察发现 o植物细胞结构发生较为明显的变化 o
主要表现在有质壁分离现象 o细胞器 !淀粉粒等胞内物质被
破坏 o但微波辅助提取没有使细胞壁破裂 ∀无论微波破壁与
否 o微波对极性物质的提取的优越性 o已得到了众多研究者
的肯定 ∀
3 微波萃取的特点
微波萃取技术作为一种新型的萃取技术 o有其独特的特
点 ∀首先体现在微波的选择性 o因其对极性分子的选择性加
热从而对其选择性的溶出 ∀其次  „∞大大降低了萃取时
间 o提高了萃取速度 o传统方法需要几小时至十几小时 o超声
提取法也需半小时到 t «o微波提取只需几秒到几分钟 ∀提
高了几十至几百倍 o甚至几千倍 ∀最后 o微波萃取由于受溶
剂亲和力的限制较小 o可供选择的溶剂较多 o同时减少了溶
剂的用量 ∀另外 o微波提取如果用于大生产 o则安全可靠 o无
污染 o属于绿色工程 o生产线组成简单 o节省投资等 ∀
4 微波萃取的应用
鉴于微波萃取技术的以上优点 o越来越受到科技工作者
的重视 ∀提取的成分已涉及生物碱类 !蒽醌类 !黄酮类 !皂苷
类 !多糖 !挥发油 !色素等 ∀
4 q1 生物碱类
Š¤±½¯ µ¨等≈w 从羽扇豆种子中提取金雀花碱k斯巴丁l o
与传统的振摇提取法比较 o微波法提取物中斯巴丁含量比振
摇法高 us h o而且速度快 o溶剂消耗量也大大减少 ∀
…µ¤¦«¨·„ 等≈x 从可可叶中提取可卡因和苯甲酰芽子
碱 o考察了提取溶剂 !粒径 !样品湿度 !微波功率及照射时间
等参数 ∀所得提取物与传统方法相当 o但只用时 vs ¶∀
范志刚等≈y 研究微波技术对麻黄中麻黄碱浸出量的影
响 ∀比较了微波提取与常规煎煮方法 o结果微波法麻黄碱的
浸出量明显优于煎煮法 o并且半量麻黄粗粉浸出量明显优于
全量麻黄饮片 o与中医药理论/煮散减半0相符 ∀邓远辉等≈z 
人用微波提取黄连中小檗碱 o以干固物和小檗碱含量测定结
果为指标 o比较微波和回流两种方法 ∀干固物测定结果显
示 o在单位时间内微波处理较回流提取具有明显优势 ~以小
檗碱含量为指标 o结果显示回流提取小檗碱含量高于微波提
取 ∀
4 q2 蒽醌类
郝守祝等≈{ 研究了微波技术对大黄游离蒽醌浸出量的
影响 o采用正交实验考察了微波输出功率 !物料粒径 !浸出时
间 v个因素对提取率的影响 o优选最佳浸出方案 ∀以优选出
的微波浸提方案和常规煎煮法及乙醇回流法比较 o结果物料
粒径对蒽醌成分浸出影响极显著 o功率对浸出影响显著 o时
间对浸出有一定影响 ∀微波提取法对大黄游离蒽醌的提取
率明显优于常规煎煮法 o同乙醇回流法相当 ∀
沈岚等≈| 以大黄 !决明子中不同极性的蒽醌类成分为指
标成分 o采用正交试验设计分别考察提取率 o结果显示微波
萃取法对大黄 !决明子中不同极性成分提取选择性并不明
显 o而同一温度条件下 o根茎类中药大黄中大黄素 !大黄酚 !
大黄素甲醚的提取率明显高于种子类中药决明子中相同成
分的提取率 ∀
4 q3 黄酮类
黄酮类成分在是植物中分布较广 o几乎大部分中草药中
都含有 ∀近年来 o已有较多文献报道微波用于中草药中黄酮
类成分的提取 ∀
刘传斌等≈ts 把微波破细胞与溶剂提取相结合的方法提
取高山红景天愈伤组织中红景天苷 ∀将药材经 t °¬±微波
处理后 o室温下水提取 ts °¬±o可将红景天苷充分提取出来 o
与传统提取方法相比 o前者具有时间短 o不需加热 o提取液中
杂质少等优点 ∀段蕊等≈tt 也用此方法提取银杏叶中黄酮 ∀
用微波处理 x °¬±后 o以 zs h乙醇回流提取 t «o得到提取物
中黄酮类物质的量比未用微波处理的高出 t{ q{ h o纸层析表
明在使用的微波温度下 o黄酮类物质性质不发生改变 ∀李嵘
等≈tu 也用以上方法研究银杏黄酮苷的提取工艺 o同样得到
较理想的结果 ∀此外 o阎欲晓等≈tv 提取生姜中提取抗氧化
物质 o结果发现先用微波处理 x °¬±o黄酮的提取率明显提
高 ∀
郭振库等≈tw 对黄芩中黄芩苷微波提取作了研究 o用正
交设计优选了最佳工艺为 zs h微波功率k最大功率 {xs • l
下 o以 vx h乙醇作溶剂 o溶剂倍量 vs o压力 s qtx  °¤o恒压时
间 vs ¶即可获得好的得率 o比超声法高近 ts h ∀张梦军
等≈tx 用均匀设计法考察了微波提取甘草黄酮的最佳条件为
固液比 tr{ o乙醇浓度 z{ h o微波功率 v{{ • o提取时间 t
°¬±∀微波法提取率kuw qy ª#p tl明显优于水提法ktt qw ª#
p tl ∀
陈斌等≈ty 研究微波萃取葛根异总黄酮的工艺 o用 zz h
乙醇 o固液比 trtw o在低于 ys ε 条件下 o微波间歇处理 v次 o
总黄酮浸出率达 |x h以上 o与传统的热浸提相比 o不仅产率
高 o而且速度快 o节能 ∀郭振库等≈tz 也用微波从葛根中提取
黄酮类物质 o研究表明微波对葛根素的分子结构并未造成破
坏 o并考察了处理时间 !温度 !提取压力等 v个因素对提取的
影响 ∀
4 q4 皂苷类
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用微波提取重楼皂苷≈t{  o结果微波 x °¬±效果基本达到
u «常规加热的效果 o而且杂质少 o微波提取 ts °¬±即可认
为皂苷已提取完毕 ∀韩伟等≈t| 研究微波萃取三七中有效成
分 • ªt o考察了溶剂类型 o原料粒度和温度等参数对提取率的
影响 ∀
4 q5 有机酸
郭振库等≈us 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 o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考察 o并与超声波提取比较 o提取
率比超声波高近 u成 ∀也有用微波提取甘草中的甘草酸 o与
热回流 !索氏提取法 !室温提取法等传统方法相比 o具有提取
高效 !快速 !完全及节省时间 !溶剂和能源等优点 o是一种适
于甘草中快速提取甘草酸的新方法≈ut  ∀
4 q6 多糖类
多糖是天然有机化合物中最大族之一的大分子物质 ∀
许多多糖具有抗肿瘤 !增强免疫 !抗衰老 !抗病毒等作用 ∀因
此 o得到国内外科学工作者的重视 ∀关于多糖提取分离方法
常规为水煎醇沉法 o微波萃取在用于某些生物材料的多糖提
取中被证实可明显提高提取率 ∀
新疆石河子大学药学院的工作者在用微波萃取多糖的
研究上作了大量工作 ∀提取的植物包括甘草≈uu  !黄芪≈uv  !党
参≈uw 等 ∀其实验过程为称取适量材料 o在  ≤2v微波反应
器中 o用一定量石油醚 !乙醚和 {s h乙醇回流提取 us °¬± o残
渣再放入微波炉中 o用水提取 us °¬±后测定多糖含量 o结果
均高于传统方法 o提取时间缩短了约 tu倍 ∀
唐克华等≈ux 用微波提取天仙果多糖 o初步确认微波提
取天仙果多糖宜在 {s ε 的碱性介质中结合微波前处理可获
得较高提取率 ∀刘依等≈uy 用微波处理板蓝根 o然后用水煎
煮提取板蓝根多糖 o含量测定结果表明粗多糖得率达到
vv qsyu h o质量分数达 zx qutt h o优于单独使用水煎法 ∀也
有用微波提取茶叶多糖 o结合醇沉法制备茶多糖得率为
u qxu h o紫外和红外光谱分析证实 o该工艺对茶多糖制品化
学结构无影响≈uz  ∀
4 q7 挥发油
已有很多国外学者利用微波萃取挥发油 o加拿大环境署
°¤µ¨ 于 t||t年申请了美国专利≈u  o实验采用的天然产物包
括薄荷 !欧芹 !雪松叶和大蒜等 o所用溶剂为对微波透明k己
烷等l或部分透明k甲醇 !二氯甲烷等l ∀专利中所阐述的萃
取过程及要求为 }≠ 材料是粉碎的 o被提取成分应能吸收微
波射线 ~材料放入对微波透明或部分透明的提取剂中 ~≈
用一定频率的微波辐射提取 ~…分离提取物 ~ 回收提取物 o
或者直接使用 o如果不需要分离 ∀提取物分析结果表明在以
下方面优于传统水蒸气蒸馏法 }提取率 !提取物质量 !提取时
间 !所需费用以及操作步骤 ∀另有国外文献报道用微波技术
萃取香薄荷 !茴香 !牛膝草叶 !甘牛豆草叶 !百里香叶及鼠尾
草属植物中的精油≈u{  ∀
国内学者也较多用微波萃取挥发油 o新疆石河子大学药
学院鲁建江等人从藿香≈u|  !魁蒿叶≈vs 等植物中用微波提得
挥发油 o结果均比水蒸气蒸馏提取率高且时间短 ∀
4 q8 其他
目前 o微波萃取技术除应用于以上主要成分之外 o对另
外一些成分如 }甾体 !萜类化合物 o植物油 !香料 !色素等的提
取也有报道 ∀t|{y年 o在 Š¤±½¯ µ¨等≈t 发表的关于微波萃取
的第 t篇文献中报道了用微波从玉米 !大豆 !棉籽 !胡桃中提
取原油 o从蚕豆中提取蚕豆嘧啶核苷和伴蚕豆嘧啶核苷 o从
棉籽中提取棉酚等 ∀并得出结论 }用极性溶剂萃取极性物
质 o微波比索氏提取理想 ~但用非极性溶剂提取非极性物质
则微波萃取并未显示优越性 ∀因此 o微波萃取对物质具选择
性 o对溶剂也有一定要求 ∀同样 o‹²±ª ‘等≈vt 在用微波提
取葡萄籽中的羟基类化合物时发现随着提取溶剂极性增大
提取率也随之增大 o而微波功率及时间对其影响不大 ∀
≥ …∏µ¨¤∏等≈vu 从葡萄及葡萄汁中提取糖苷 ∀ …¨ ¤·µ¬¦¨
等≈vv 从一茄科植物的叶中提取了 v 种甾体内酯类成分 o优
选了提取溶剂种类及用量 !样品湿度 !提取时间 !微波功率和
药材粒径等参数 o并以优选的提取方法与索氏提取比较 o其
主要优点在于有机溶剂用量减少 o提取时间缩短等 ∀
周志 !汪兴平等≈vw 用微波从茶叶中提取茶多酚 o并研究
了微波对茶多酚及儿茶组成的影响 o其结果茶多酚化学结构
无变化 o但儿茶素组成发生了变化≈vx  ∀李巧玲≈vy 用微波提
取果胶 o刘钟栋≈vz 用扫描电镜观察微波提取后橘皮及果胶
的变化 o发现微波提取 x °¬±的橘皮组织崩解程度比传统方
法明显 o对果胶结构有所影响 o传统方法提取的果胶以纤维
形式存在 ~微波提取的果胶主要以结晶颗粒状形式存在 ∀由
此可见 o微波可能对某些化合物的结构有破坏作用 o在用微
波代替传统方法提取时 o应考虑到化学成分的等同性 ∀
5 展望
5 q1 进一步探讨微波萃取机理
自 °¤µ¨ 在其申请的专利中提出微波萃取植物组织中天
然产物的机理以来 o国内外很多学者在这方面作了大量的工
作 o并提出了一些关于微波萃取的机理 o但鉴于基体物质和
萃取物质的复杂性 o在萃取机理方面还有大量工作需要做 o
因为搞清机理将进一步促进微波在天然产物萃取中的应用 ∀
5 q2 扩大微波萃取技术在分析化学领域中的应用
微波萃取从一出现首先被看好的是分析化学领域 ∀目
前 o微波萃取逐渐与一些分析仪器联用 o这项技术已运用到
生物及环境样品的分析 ∀如 }有用微波萃取系统与气相色
谱 !质谱联用分析土壤及沉积物中多环芳香化合物k°„ ‹l和
有机磷农药等≈v{  ~¤ª±∏¶∞µ¬¦¶¶²±等≈v| 用自行设计的动态
微波萃取系统分析湖底沉积物的 °„ ‹ 等物质 o此系统集萃
取 !分离 !分析于一体 o使分析简便 !快速 !准确 ∀如果用类似
联用仪器分析天然植物中的化学成分及药物特别是中成药
中的有效成分 o将大大简化样品成分提取的前处理过程 o提
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高分析效率 ∀
5 q3 将微波萃取的实验室研究扩大为产业化研究
目前微波萃取基本上还停留在实验室小样品的提取及
分析 o使用设备简陋 o有的还使用家用微波炉 ∀工业化微波
提取器未见报道 ∀近几年 o有用于中试生产的微波提取设备
问世 o主要分两类 }一为微波提取罐 ~另一类为连续微波萃取
设备 ∀一旦这些设备应用于大生产 o必将对食品 !香料业 o特
别是传统中药制药业带来巨大的革命 ∀
≈参考文献 
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医药信息 ousst ot{kxl }x q
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油 q药物生物技术 ousst o{kwl }uut q
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≈责任编辑 刘  
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第 u{卷第 |期
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中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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