超临界co2萃取中草药活性成分溶剂特性研究

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1、StudyonSolventCharacteristicsofActiveCompositionofHerbsinSCF-CO2ExtractionChengXinfa,FengChanggen,WangYun,WangLiqiong,WangFulong#(SchoolofMechano-electronicEngineering,BeijingInstituteofTechnology100081#DevelopingCentreofScienceandTechnologyofBeijingChineseMedicine100036)AbstractAccordingtothelimi

2、tationsofSCF-CO2andtheparticularityofactivecomponentofChineseherbalmedicine,SCF-CO2，themodifierandthesolubilityparameterarestudied.Therulesselectingthemodifierareputforward.ItisshownthatextractingtemperatureandpressurearethemainfactorsaffectingSCF-CO2andthesolubilityparameterofmixingsolvent.Thetyp

3、eandtheconcentrationofthemodifierhaveaneffectondissolvingpropertiesofthesystemextracted.KeywordsSuper-criticalfluid-CO2,Herbs,Activecomposition,Solubilityparameter摘要针对超临界二氧化碳流体的局限性和中草药中活性成分的特殊性，研究了超临界二氧化碳流体、改性剂和混合溶液的溶解度参数，提出了改性剂的选择原则。结果表明：萃取温度和压力是影响超临界二氧化碳流体和混合溶剂溶解度参数的主要因素，改性剂的种类和浓度影响萃取体系的溶解特性。关键词

4、SCF-CO2中草药活性成分溶解度参数超临界CO2萃取中草药活性成分溶剂特性研究成新法冯长根王耘王丽琼王富龙#(北京理工大学100081#北京中医药科技开发中心100036)       我国从本世纪20年代就开始了中药研究，使其从本草学阶段进入了药理学阶段。在中药提取分离有效成分方面有了更广泛、更深入的研究，提高了中药的利用率和治疗效果。目前中药提取的常规方法有煎煮法、水蒸馏法、溶剂浸提法。随着现代科学的发展，超临界流体技术正广泛得到应用。早在60年代Zosel[1]就提出采用超临界流体萃取(SFE)技术脱除咖啡豆中咖啡因。国内外的研究表明，SFE技术已广泛应用于从天然动植物中提取某

5、些有价值的生物活性物质，如b-葫萝卜素、生物碱、香精香料以及从鱼油中提取EPA和DHA等。超临界二氧化碳流体(SCF-CO2)技术应用于中草药有效成分的提取，近年来才被重视[2,4]。中药中的草本植物内成分繁多，结构复杂，且大多是极性化合物，SCF-CO2的非极性决定了萃取效率低[5]、萃取范围小[6]。本文旨在从理论上分析SCF-CO2的溶解特性，研究提高SCF-CO2萃取能力的技术措施。1SCF-CO2和溶解度参数1.1SCF       超临界流体是指其温度和压力都超过其临界点的流体，这种流体具有常温常压下气体的粘度，而其扩散系数介于气体和液体之间，如图1和表1所示。表1气体、液体和

6、超临界流体的性质性质单位气体液体超临界流体0.1Mpa25°C0.1Mpa25°CPcTc密度rg·cm-30.6~2×10-30.6~1.60.4~0.9扩散系数cm2·s-11~4×1031.2~2×10-51.1~1×10-3粘度hg·cm-1·s-11~3×10-40.2~3×10-23~9×10-41.2SCF-CO2       表2中所列是可用作超临界流体的溶剂：氨、二氧化碳、氧化氮、乙烯和苯。由于N2O易爆炸，NH3不仅临界温度高，而且具有腐蚀性并对人体有害；乙烯在高压下易爆聚，只有二氧化碳具有比较适宜的临界条件(Tc=304.1K,Pc=7.374Mpa)和溶解度参数(d

7、=10.7)，而且无溶剂残留，对健康无害、不燃烧、不腐蚀、价格便宜且易于处理，是最常用的超临界流体。 图1纯物质的温度压力相图表2作为超临界流体的气体的物理常数气体分子式沸点/°C临界温度/°C临界压力/Mpa溶解度参数/(J·cm-3)1/2氨NH3-33.3132.3311.513.2二氧化碳CO2-78.031.37.410.7氧化氮N2O-89.036.57.210.6乙烯CH2CH2-103.79.55.1-苯