2022年二氧化碳超临界流体萃取概述.docx

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1、精品学习资源二氧化碳超临界流体萃取概述二氧化碳是一种很常见地气体,但是过多地二氧化碳会造成 温室效应 ,因此充分利用二氧化碳具有重要意义.传统地二氧化碳利用技术主要是用于生产干冰.超 临 界 流 体 定 义任何一种物质都存在三种相态- 气相、液相、固相. 三相成平稳态共存地点叫三相点.液、气两相成平稳状态地点叫临界点.在临界点时地温度和压力称为临界压力.不同地物质其临界点所要求地压力和温度各不相同.超临界流体 Supercriticalfluid,SCF 技术中地 SCF 是指温度和压力均高于临界点地流体,如二氧化碳、氨、乙烯、丙烷、丙烯、水等.高于临界温度和临界压力而接近临界点地状态称为超临

2、界状态 .处于超临界状态时 ,气液两相性质特别相近,以至无法分别 ,所以称之为 SCF.目前讨论较多地超临界流体是二氧化碳,因其具有无毒、不燃烧、对大部分物质不反应、价廉等优点 ,最为常用 .在超临界状态下 ,CO2 流体兼有气液两相地双重特点,既具有与气体相当地高扩散系数和低粘度,又具有与液体相近地密度和物质良好地溶解才能.其密度对温度和压力变化特别敏锐,且与溶解才能在肯定压力范畴内成比例,所以可通过掌握温度和压力 改变物质地溶解度.二.超临界流体萃取地基本原理超临界流体萃取分别过程是利用超临界流体地溶解才能与其密度地关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解才能地影响而进行地.当气体处于超临界

3、状态时, 成为性质介于液体和气体之间地单一相态, 具有和液体相近地密度, 粘度虽高于气体但明显低于液体, 扩散系数为液体地 10 100 倍； 因此对物料有较好地渗透性和较强地溶解才能, 能够将物料中某些成分提取出来.欢迎下载精品学习资源在超临界状态下 ,将超临界流体与待分别地物质接触 ,使其有挑选性地依次把极性大小、沸点高低和分子量大小地成分萃取出来 .并且超临界流体地密度和介电常数随着密闭体系压力地增加而增加 , 极性增大 , 利用程序升压可将不同极性地成分进行分步提取 .当然 ,对应各压力范畴所得到地萃取物不行能是单一地 ,但可以通过掌握条件得到正确比例地混合成分 ,然后借助减压、升温地

4、方法使超临界流体变成一般气体 ,被萃取物质就自动完全或基本析出 ,从而达到分别提纯地目地 ,并将萃取分别两过程合为一体 ,这就是超临界流体萃取分别地基本原理 .超临界CO2地溶解能力超临界状态下 ,CO2 对不同溶质地溶解才能差别很大,这与溶质地极性、沸点和分子量密切相关,一般来说由一下规律：1 亲 脂 性 、 低 沸 点 成 分 可 在 低 压 萃 取 104Pa,如 挥 发 油 、 烃 、 酯 等 .2 化合物地极性基团越多,就越难萃取.3化合物地分超临界子量越高,越难萃取.CO2地特点超 临 界CO2成 为 目 前 最 常 用 地 萃 取 剂 , 它 具 有 以 下 特 点 ：1 CO2

5、临 界 温 度 为 31.1 , 临 界 压 力 为 7.2MPa, 临 界 条 件 容 易 达 到 .2 CO2化 学性 质不 活 波 ,无 色 无 味 无 毒,安 全性 好 .3 价格便宜,纯度高,容易获得.因 此 ,CO2特 别 适 合 天 然 产 物 有 效 成 分 地 提 取 .二、超临界流体萃取地特点1. 萃取和分别合二为一 ,当饱含溶解物地二氧化碳超临界流体流经分别器时 ,由于压力下降使得 CO2 与萃取物快速成为两相 .超 临界 流体技术在 国内天然药物 研制中地 应 用目前 ,国内外采纳CO2 超临界萃取技术可利用地资源有：紫杉、黄芪、人参叶、大麻、香獐、青蒿草、银杏叶、川贝

6、草、桉叶、玫瑰花、樟树叶、茉莉花、花椒、八角、桂 花、生姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻 、 沙 棘 、 小 麦 、 玉 M 、 M糠 、 鱼 、 烟 草 、 茶 叶 、 煤 、 废 油 等 .在超临界流体技术中,超临界流体萃取技术Supercriticalfluidextraction,SFE 与自然药物现代化关系亲密 .SFE 对非极性和中等极性成分地萃取,可克服传统地萃取方法中因回收溶 剂而致样品缺失和对环境地污染,特殊适用于对温热不稳固地挥发性化合物提取；对于极性偏大地化合物,可采纳加入极性地夹带剂如乙醇、甲醉等, 转变其萃取范畴提高抽提率.二

7、 .超临界CO2萃取技术在中药开发方面地优点特用超临界CO2萃取技术进行中药讨论开发及产业化地优,和中药传统方法相比点,具有很多独：1、二氧化碳地临界温度在31.2 ,能够比较完好地储存中药有效成分不被破坏或发生次生 化 ,尤 其 适 合 于 那 些 对 热 敏 感 性 强 、 容 易 氧 化 分 解 地 成 分 地 提 取 .2、流体地溶解才能与其密度地大小相关, 而温度、压力地微小变化会引起流体密度地大幅度变化 , 从而影响其溶解才能 . 所以可以通过调剂操作压力、温度, 从而可减小杂质使中药有 效 成 分 高 度 富 集 , 产 品 外 观 大 为 改 善 ,萃 取 效 率 高 ,且 无

8、 溶 剂 残 留 . 3、依据中医辨证论治理论, 中药复方中有效成分是彼此制约、协同发挥作用地.超临界二氧化碳萃取不是简洁地纯化某一组分, 而是将有效成分进行挑选性地分别, 更有利于中药复方优势地发挥.4. 超临界 CO2 仍可直接从单方或复方中药中提取不同部位或直接提取浸膏进行药理挑选,开发新药 ,大大提高新药挑选速度.同时, 可以提取很多传统法提不出来地物质,且较易从中药中 发 现 新 成 分 ,从 而 发 现 新 地 药 理 药 性 ,开 发 新 药 .5、二氧化碳无毒、无害、不易燃易爆、粘度低, 表面张力低、沸点低 , 不易造成环境污染.6、通过直接与、等联用,客观地反映提取物中有效成

9、分地浓度,实现中药提取与质量分析一体化.7. 提取时间快、生产周期短.超临界CO2 提取 .超临界流体技术在其他方面地应用1. 在食品方面地应用目前已经可以用超临界二氧化碳从葵花籽、红花籽、花生、小麦胚芽、可可豆中提取油 脂 , 这 种 方 法 比 传 统 地 压 榨 法 地 回 收 率 高 , 而 且 不 存 在 溶 剂 法 地 溶 剂 分 离 问 题 .2. 在医药保健品方面地应用在抗生素药品生产中,传统方法常使用丙酮、甲醇等有机溶剂,但要将溶剂完全除去,又不 是 要 变 质 非 常 困 难 .如 采 用SCFE法 就 完 全 可 符 合 要 求 .另外 ,用 SCFE 法从银杏叶中提取地

10、银杏黄酮, 从鱼地内脏 ,骨头等提取地多烯不饱和脂肪酸 , 三小 剂量小、副作用小、毒性小, 五便利 生产、运输、贮存、携带、使用便利为目地之原就为此,必需选用一些现代高新工艺技术近年进展地 SFE 技术用于提取自然药物中地有效成分,特殊适合对湿热不稳固地物质,又无残留溶剂、无回收溶剂造成环境污染地缺陷,而且提取速度快、可缩短生产周期.无疑是既可提高收率及产品纯度、又可降低成本地一种高新技术可推广使用但是由于本法实行地萃取剂均为脂溶性 ,所以对极性偏大或分子量偏大一般大于 500 时地有效成分提取收率较差,今后必需在选用合适夹带剂加入方面下功夫当然,国外已有报道应用全氟聚醚碳酸铵可使 SFE

11、法扩展到水溶性体系 ,使难以提取地强极性化合物如蛋白等成分由SFE 法萃取近年来SFE 技术又与色谱、质谱、高压液相色谱等高新分析仪器联用,成为一种有效地分别、分析 手段 ,能高效、快速地进行药物成分地分析.使一些中药制剂能借此制订出能指导生产操作和反映产品内在质量均一性、有效性、稳固性、重现性地可控指标,实施质量标推科学化目前 SFE 主要用在自然药物中有效成分地萃取,而且多用于单个药物中纯自然成分提取我们认为对我国应用历史悠久地古方中一些中成药复方制剂,以及很多中药中具很强药理活性 ,参加生命功能活动地多糖成分也应当进行采纳SFE 提取工艺地讨论与新药开发,这 也 是 使 中 药 与 国

12、际 接 轨 ,实 现 中 药 现 代 化 地 必 经 之 路 .在超临界流体技术中 ,讨论及开发应用较多地是超临界流体萃取技术,由于其自身地特点, 国内外己广泛应用于食品、香料等领域.我国有丰富地自然资源,超临界萃取技术有极大地推 广价值 .有些交通不发达地山区,特产资源特别丰富 ,特殊盛产中草药材 .处理这些药材 ,要用相当大地装置 ,且运输不便 ,如能在这些山区建立CO2 超临界萃取设备 ,可用以提取中药中最为有 用 地 精 华 部 分 , 这 不 仅 减 少 了 大 量 地 运 输 成 本 , 而 且 大 大 增 强 了 重 要 地 附 加 值 .而目前地中药领域 ,国外或国内大多数从事SFE 技术地单位讨论开发应用虽有报道,但缺乏系统性 ,大多只停留在中药有效成分或中间原料提取方面,这仅仅是用于中药地一个方面. 中药地讨论与开发具有特殊性,即必需具有药理临床成效,因此 ,SFE 技术用于中药必需结合药理临床讨论 .只有工艺上优越,药理临床成效又保证或更好,SFE 技术在该领域地生命力或潜力才能真正表达 .欢迎下载