超临界流体萃取技术在中草药及天然产物提取中的应用

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1、超临界流体萃取技术在中草药及天然产物提取中的应用*2007年08月01日14:33作者：刘春明，刘志强【摘要】在过去的十几年，超临界流体萃取技术从天然产物和中草药中已经成功地萃取和分离了多种活性成分，本文主要针对超临界流体萃取技术在实际应用方面的几个问题进行综述，包括提携剂的选取、样品的制备、萃取温度和压力的影响、萃取物的采集方法等几个方面。【关键词】超临界流体萃取；中草药；天然产物；综述【Abstract】Inthepastdecade，supercriticalfluidextraction(SFE)t

2、echnologyhasbeensuccessfullyappliedtotheextractionandseparationofavarietyofactivecompoundsfromherbsandnaturalplants.ThispaperreviewedafewaspectsofSFEapplicationinselectionofmodifiers，samplepreparation，effectsofpressureandtemperature，collectionmethods.【Keyw

3、ords】supercriticalfluidextraction；herbal；naturalproduct；review中草药及天然产物中有效成分的提取，直接关系到产品有效成分的含量，影响其内在质量、临床疗效、经济效益及GMP的实施［1］。传统提取中草药有效成分的方法有水蒸气蒸馏法、减压蒸馏法、溶剂萃取法等，这些方法通常是工艺复杂、耗时、产品纯度不高、对环境污染大，而且易残留有害物质。所以科研工作者们一直在试图寻找提取效率高、选择性好、污染小的方法，随着现代科学技术的不断发展，涌现出了许多新的分离提取方

4、法，加快了提取过程，提高了提取效率。超临界流体萃取技术就是其中之一，较传统提取方法而言，该方法具有简便、快速、提取率高、无污染等特点。早在1879年，Hannay等［2］就发现超临界乙醇流体对无机盐固体具有显著的溶解能力，但超临界流体萃取(supercriticalgluidextraction，SFE)却是在近30年来才迅速发展起来的一种新型物质分离、精制技术［3，4］。所谓超临界流体（supercriticalfluid，SCF）是指物质处于临界温度和临界压力时，成为单一相态，即超临界流体，在超临界状态

5、下，流体的性质介于气体和液体之间，既具有与气体接近的粘度及高的扩散系数，又具有与液体相近的密度。在超临界点附近压力和温度的微小变化都可以引起流体密度很大的变化，并相应地表现为溶解度的变化，因此可以利用温度和压力的变化来实现萃取和分离的过程。超临界流体萃取技术具有萃取速度快、提取率高、产品纯度好、流程简单、能耗低、过程无有机溶剂残留等优点［5］。目前超临界流体研究范围涉及食品、香料、医药、化工、环保等领域［6～14］，并取得了一系列的研究进展。本文就超临界流体萃取技术在中草药及天然产物中有效成分的分离提取中实

6、际操作方面的几个问题进行综述，包括样品的制备、提携剂的选择、萃取温度和压力的影响、萃取产物的采集方法等。1超临界流体萃取技术的主要特点［14～24］1.1超临界流体的特点超临界流体既具有液体对溶质有比较大溶解度的特点，又具有气体易于扩散和运动的特性，传质速率大大高于液相过程(超临界流体的扩散系数为～10-4cm2/s，液体的扩散系数为～10-5cm2/s)。也就是说超临界流体兼具气体和液体的性质，即具有较低的粘度和较高的扩散力。所以超临界流体萃取率高，萃取速度快。1.2萃取和分离合二为一当饱含溶解物的超临界

7、流体流经分离器时，由于压力下降使得流体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，无需回收溶剂，操作方便；不仅萃取效率高，而且能耗较少，节约成本。1.3超临界流体萃取通常在较低温度下进行可以有效地防止热敏性成分的氧化和逸散，特别适合于那些对热敏感性强、容易氧化分解成分的分离提取。1.4超临界二氧化碳流体常态下是气体，无毒与萃取成分分离后，完全没有溶剂的残留，有效地解决了传统提取方法的溶剂残留问题。1.5流体的溶解能力与其密度的大小相关而温度、压力的微小变化都会引起流体密度的大幅度变化，

8、并相应地表现为溶解度的变化。因此，可以利用压力、温度的变化来实现萃取和分离的过程。1.6提取速度快、生产周期短超临界二氧化碳提取（动态）循环一开始，分离便开始进行。一般提取10min便有成分分离析出，2～4h便可完全提取。同时它无需浓缩等步骤，即便加入提携剂，也可通过分离功能除去。1.7分离工艺流程简单超临界萃取只由萃取器和分离器2部分组成，不需要溶剂回收设备，操作方便，节省劳动力和大量有机溶剂，减小污染。而且操