超临界流体萃取技术在中草药及天然产物提取中的应用-论文

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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*论文.freelherbsandnaturalplants.Thispaperrevieodifiers，samplepreparation，effectsofpressureandtemperature，collectionmethods.【Key2/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流体流经分离器时，由于压力下降使得流体与萃取

2、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，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

3、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。而且操作参数容易控制，因此，有效成分及产品质量稳定可控。1.8超临界二氧化碳流体萃取能应用到不同类型的系统中［33］如：分析型设备（萃取釜容积一般在500ml以下），中试设备（1～20L），以及工业化生产装置（

4、萃取釜容积50L至数立方米）等。2超临界二氧化碳流体萃取流体虽然超临界流体的溶剂效应普遍存在，但实际上需要考虑溶解度、选择性、临界点数据以及化学反应的可能性等一系列因素，因而文献上常采用的临界点流体溶剂并不太多［24］，而以二氧化碳应用最广泛，因为二氧化碳超临界密度大，溶解能力强，传质速率高；临界压力（7.39MPa）适中，临界温度31.06℃，分离过程可在接近室温条件下进行；便宜易得，无毒，惰性以及极易从萃取产物中分离出来等一系列优点，当前绝大部分超临界流体萃取都以二氧化碳为溶剂。由于二氧化碳是一种非极性溶剂，所以二氧化碳流体最适合萃取

5、亲脂性的化合物。对于极性化合物的萃取，通常选用极性较强的流体物质，如：CHClF2(Freon-22)和NO2［25～29］。但是由于NO2流体容易产生爆炸，CHClF2破坏大气的臭氧层，极大地限制了两种流体的应用。水也可作为超临界流体材料（水的临界温度为374.2℃，临界压力为22MPa）［30～35］，虽然它对极性化合物有较高的萃取率，但是由于需要较高的温度，所以不适合萃取那些对热敏感性强、容易分解的物质，而且在高温条件下水中的氧有腐蚀性，不仅使有机成分分解，而且可能破坏萃取罐。所以超临界水流体在实际应用中有很大的局限性。本文主要讨论

6、超临界二氧化碳流体的应用，其他的超临界流体在这里不做讨论。3提携剂在超临界流体萃取过程中，由于二氧化碳是非极性物质，比较适合于脂溶性物质的萃取，但对极性较强的物质来说，其溶解能力明显不足，此时，为增加二氧化碳流体的溶解性能，通常在其中加入少量极性溶剂，以增加其溶解能力，这种溶剂称为提携剂（entrainer），也称夹带剂或修饰剂(cosolvent，modifier)。提携剂通常是有机溶剂，它可以是某一种纯物质，也可以是两种或多种物质的混合物。提携剂的加入可以大大提高难溶化合物的溶解度，提高萃取效率，降低萃取时间，但是其作用机制至今仍不清

7、楚，可能是由于提携剂与溶质分子之间的范德华作用力，或与溶质之间形成氢键及其他各种化学作用力等影响了溶质在超临界流体中的溶解度与选择性；另外，在溶剂的临界点附近，溶质溶解度对温度、压力的变化最为敏感，加入提携剂后，混合溶剂的临界点相应改变，如能更接近萃取温度，则可增加溶解度对温度、压力的敏感程度［36～38］。Hal的CH2Cl2，萃取时间就由90min降低到30min，而萃取率与采用水蒸气蒸馏法提取4h的结果一致；Lin等［40］萃取黄芩根中极性比较大的黄酮类化合物时，加入浓度为70%的乙醇后，提取率比常规方法提高了12.6%；姜继祖等［

8、41］采用超临界二氧化碳流体萃取光菇子中秋水仙碱时，加入浓度为76％的乙醇做提携剂，结果萃取率提高了1.25倍。据文献报道，在天然植物的提取中，至少使用过17种提携剂［42］，有水、乙醇、甲醇