中草药有效成分提取新技术

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1、中草药有效成分提取新技术——超临界流体萃取法作者：刘艳红摘要：中草药有效成分的提取分离是天然药物生产过程中最为关键的环节之一。近年来,随着中药现代化进程的加速越来越多的新技术正被逐步采用,其中,超临界流体萃取是一种新型高效分离技术，也是中药现代化的关键技术之一。关键词：超临界流体萃取，中药，优点，展望超临界流体萃取是利用超临界流体的特殊性能进行萃取的一种新型高效分离技术，与传统的中药有效成分的提取技术相比，超临界流体萃取技术有许多独特的优点，因而成为中药现代化的关键技术之一。本文简要介绍了超临界流体萃取的基本原理及其在中药方面的应用。1.超临界流体

2、萃取法的基本原理超临界流体(SCF)是指热力学状态处于临界点(Pc，Tc)之上的流体。SCF是气、液界面刚刚消失的状态点，此时流体处于气态与液态之间的一种特殊状态，具有十分独特的物理化学性质。超临界流体的粘度接近于气体．密度接近于液体，扩散系数介于气体和液体之间，兼有气体和液体的优点，既象气体一样容易扩散，又象液体一样有很强的溶解能力。因而SCF具有高扩散性和高溶解性。在其它条件完全相同的情况下，液体的密度在相当程度上反应了它的溶解能力，而超临界流体的密度与压力和温度有关，随着压力的增大，介电常数和密度增大，超临界流体对物质的溶解能力增大。超临界萃

3、取就是利用SCF在临界点附近体系温度和压力的微小变化，使物质溶解度发生几个数量级的突变性质来实现其对某些组分的提取和分离。通过改变压力或温度来改变SCF的性质，达到选择性地提取各种类型的化合物的目的。2.超临界流体萃取的特点（1）萃取和分离合而为一。当饱含溶解物的超临界流体流经分离器时，由于压力下降使其与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不存在物料的相变过程，不需回收溶剂，操作方便。不仅萃取效率高，而且能耗较少，节约成成本。（2）萃取效率高，过程易于控制。如临界点附近的CO2，温度压力的微小变化，都会引起其密度显著变化，从而引起待萃物的溶解

4、度发生变化，可通过控制温度或压力的方法达到萃取的目的。压力固定，改变温度可将物质分离；反之温度固定，降低压力使萃取物分离。因此工艺流程短、耗时少。对环境无污染，萃取流体可循环使用，真正实现生产过程绿色化。（3）萃取温度低，可以有效地防止热敏性成分的氧化和逸散，能较完好保存中药有效成分不被破坏，不发生次生化，而且能把高沸点、低挥发性、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。特别适宜于对热敏感、易氧化分解成分的提取。（4）萃取流体可循环使用，防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染。如临界CO2流体常态下是气体，无害，与萃取成分分离后，完全没有溶剂的残留

5、，有效地避免了传统提取条件下溶剂毒性的残留。（5）SCF的极性可以改变，一定温度条件下，只要改变压力或加入适宜的夹带剂即可提取不同极性的物质，可选择范围广。在对极性物质的提取中，通过改变工艺条件，特别是各种夹带剂的添加使用，大大拓宽了超临界流体技术的应用，使得许多极性物质的提取成为可能。SFE技术的缺点是：样品量受限（<10克），回收率受样品中基体的影响，要萃取极性物质需加入极性溶剂以及需在高压下操作，设备投资较高等。3影响超临界CO2萃取的因素[3、4]3．1萃取压力压力是影响C02流体溶解能力的关键因素之一。研究表明，C02压缩气体对物质的溶解

6、能力与C02流体的密度成比例关系。随着压力的增加，C02流体的密度增加，溶解度也相应增大、收率增加，特别是临界点附近压力的影响特别显著，之后压力对C02流体密度增加的影响较小，对物质溶解能力的增加效应也变缓。但过高的压力对设备和操作提出了更高的要求，同时生产成本也会相应增加。因此，不同物质的最佳萃取压力需要通过实验确定。3．2萃取温度，温度是另一个影响超临界萃取效率的重要参数：一是温度增加，超临界CO2流体密度减小，成分溶解度下降，不利于萃取，且温度过高会增加操作能耗，成本增加；二是温度增加，分子的扩散系数增大、超临界CO2流体的粘度下降，传质系数

7、增加，有利于萃取。因此，在一定的压力下，物质的溶解度往往出现最低值。在最低点温度以下，前者占主导地位，溶解度随温度的增加而下降；在最低点温度以上，后者占主导地位，溶解度随温度的增加而上升。3．3夹带剂夹带剂是指纯CO2气体中加入的一种少量的、可与之混溶的、挥发性介于被分离物质与超临界组分之间的物质。夹带剂对萃取过程具有显著的影响，主要通过影响溶剂的密度和溶质与夹带剂分子间的作用力两个方面来影响溶质在CO2流体中的溶解度和选择性。一般来说，加入少量的夹带剂对溶剂气体的密度影响不大，甚至还会使超临界溶剂密度降低；而夹带剂与溶质分子问的作用力是影响溶解度

8、与选择性的关键因素。4.超临界流体萃取的设备和分离流程[5、6]超临界流体萃取装置的主要设备是萃取釜和分离釜两部分，再配以