超临界流体萃取技术

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1、超临界流体萃取技术史丽岩1史景明2张先海31，2梨树县第二人民医院(吉林梨树136502)3吉林省第二荣复军人医院［中图分类号］R943［文献标识码］A［文章编号］1810-5734(2010)9-0096-021引言早在1879年，Hannay等就发现超临界流体(supercriticalfluid,SCF)具有显著的溶解能力，但超临界流体取(supercriticalfluidextraction,SFE)却是在近30年来迅速发展起来的一种分离技术［1,2］。2超临界萃取的原理特点2.1超临界流体萃取技术是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和

2、温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地依次把极性大小、沸点高低和相对分子质量大小不同的成分萃取出来。2.2SFE的萃取速率和范围更为扩大，A•有以下特点：2.2.1超临界萃取兼有精馏和液液萃取的某些特点。2.2.2超临界流体的萃取能力取决于流体密度，因而可方便地通过调节温度和压力来控制,这对保证产品质量的稳定是非常有利的。2.2.3萃取剂可循环使用，其分离与回收方法远比精馏和液液萃取简单，且能耗较低。2.2.4超临界流体萃取的操作温度与萃取剂的临界温度有关。3超临界萃取的主要影响因素3.1萃取压力萃

3、取压力是SC-CO2萃取的最重要工艺参数之一。不同原料在不同超临界条件下的溶解度曲线表明，萃取物在SC-CO2中的溶解度与SC-CO2的密度密切相关，而萃取压力是改变超临界流体对物质溶解能力的重要参数，这种溶解度与萃取压力的关系构成SC-CO2流体萃取过程的基础[3,4]O3.2萃取温度萃取温度是影响SC-CO2密度的另一个十分重要的参数，对SC-CO2流体萃取过程的影响要复杂得多。在一定萃取压力下，萃取温度对植物萃取的影响有两种趋势：一是随温度的升高，收率逐渐增加，当超过一定温度时，又逐渐下降，这种情况在萃取压力较高吋出现。3.3萃取吋间实验表明，萃取吋间越长

4、，萃取率越高。在萃取的初始阶段，萃取率增加显著；但随着萃取吋间的延长，萃取率增长缓慢，存在一个经济吋间的终点，iL萃取的选择性也下降。为降低成本，提高设备效率，综合考虑萃取时间一般为1-3ho3.4CO2流CO2流量的变化对SC-CO2萃取有两个方面的影响。一方CO2流量增加，可增大萃取过程的传质推动力，也相应地增大了传质系数，使传质速率加快，较快达到平衡溶解度，从而提高萃取能力，缩短萃取吋间;但另一方面，CO2流量过大，会造成萃取器内CO2流速增加，使CO2停留吋间缩短，从而使CO2与被萃取物接触的吋间减少，不利于萃取率的提高，增加生产成本[5]。3.5夹带剂

5、由于纯CO2本身的非极性特点，大大限制了其应用范围。加入夹带剂可以增加萃取率或改善选择性，并有效降低萃取压力。据文献报道[6]，当夹带剂的质量分数达到10%吋油脂萃率可以提高到97%左么。然而，夹带剂的用量必须是相对CO2流量而言的，其往往有一个最佳值，太大或太小都不好。3.6原料物性的影响原料的物性主要指含水量和粉碎粒度等。研究发现，物料的水分含量对超临界流体的萃取率有一定程度的影响。一定量的水分溶解在SC-CO2中，起到了夹带剂的作用，冇利于萃取率和萃取速率的提高。在其他萃取条件相同的条件下，原料的粒度大小对SC-CO2萃取程有着重要的影响。4超临界流体萃取

6、技术在中药冇效成分提取中的应用4.1挥发汕的SFE提取由于挥发汕成分极性小，分子量小iL沸点低，在CO2流体中具有良好的溶解性能。应用超临界CO2萃取技术可以冇效解决提取时挥发油成分不稳定的难题，如对郁金挥发油提取吋，运用超临界萃取要比水提法高4倍[7]o4.2生物碱的SFE提取生物碱是生物体内一类含氮有机物的总称。在植物体中，生物碱往往和植物酸性成分结合成盐存在，只有少数碱性十分弱的可以以游离态存在，或以酯或酐的形式存在。一般使用夹带剂来进行提取，如从延胡索素中提取延胡索乙素，洋金花中提取东莨菪碱，马钱子中提取士的宁等，与传统提取方法相比、可大大减少酸或碱性试

7、剂的用量、提取效率较高[8]。4.3黄酮类化合物的SFE提取黄酮类化合物是指具冇两个芳香环并成C12-C3-C6形式联结的一系列化合物。超临界CO2萃取对于黄酮类化合物是一种非常有效的提取分离方法。陶清等[9]研究了用超临界C2流体萃取竹叶黄酮，结果表明，用SFE大大提高萃取得率。4.4皂苷类化合物的SFE提皂苷类是具有复杂结构的大分子式化合物。采用超临界CO2萃取方法提取皂苷物质，以在较低的温度下，提取最高浓度的产品。罗登林等[10]用超临界CO2流体萃取技人参皂苷的研究，结果表明该法具有速度快、收率高、提取完全等优点。4.5醌类化合物的SFE提取醌类化合物是

8、一类分子中具有不饱和环二