超临界萃取的应用

超临界萃取的应用简介：超临界流体(SupercriticalFluid即SCF)指的是物体处于其临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上状态时，向该状态气体加压，气体不会液化，只是密度增大，具有类似液体的性质。同时还保留气体性能。特点：对溶质有较大溶解度，具有气体易于扩散和运动的特点，粘度、密度、扩散系数、溶剂化能力等性质随温度和压力变化很大，因此对选性的分离非常敏感。流体材料:二氧化碳、一氧化亚氮、六氟化硫、乙烷，甲醇、氨水等。但在实际应用中，一般选择二氧化碳原因：CO2临界温度（Tc=31.06℃）低，可在室温下操作，临界压力（Pc=7.39Mpa）适中，临界密度（ρ=0.448g/cm3）是常用超临界溶剂中最高的，因而对有机物溶解能力强、选择性好；CO2廉价，CO2无毒、惰性、易于分离；原理：利用压力和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。简单实验流程：冷却水CO2低温浴槽高压泵预热器萃取器分离器产品CO2超临界萃取技术的应用•临界流体萃取技术在天然香料工业中的应用•食品方面的应用•在中药研究与开发中的应用天然香料萃取从洗涤用品、化妆品中的添加剂到香水，使得植物芳香成分在精细日用化工中是不可或缺的一部分.传统的提取方法部分不稳定的香气成分受热变质，但在超临界条件下，可以将整个分离过程在常温下进行，萃取物的主要成分—精油和特征的呈味成分同时被抽出，并且CO2无毒、无残留现象。何春茂等人用超临界CO2对桂花、茉莉花进行了萃取研究,考察萃取时间、温度、压力对浸膏得率和质量的影响。桂花萃取最佳工艺条件为:压力12~16MPa,温度308~318Ｋ,时间1.5~2h,浸膏得率0.251%;茉莉花萃取最佳工艺条件为:压力12~15MPa,温度308~323K,时间1~1.5h,浸膏得率为0.240%。食品方面的应用伴随着人类社会的进步，饮食文化的内涵不断丰富，人们对食品提出了营养性、方便性功能性等更多的要求，同时还越来越强调其安全性。我国食品工业应用超临界萃取技术已逐步由实验室研究走业化，集中用在脱咖啡因、啤酒花有效成分萃取、植物油脂的萃取、色素的分离等方面。脱咖啡因咖啡中含有的咖啡因，多饮对人体有害，因此必须从咖啡中除去。工业上传统的方法是用二氯乙烷来提取，但二氯乙烷不仅提取咖啡因，也提取掉咖啡中的芳香物质，而且残存的二氯乙烷不易除净，影响咖啡质量。西德Max-plank煤炭研究所的Zesst博士开发的从咖啡豆中用超临界二氧化碳萃取咖啡因的专题技术，现已由西德的Hag公司实现了工业化生产，并被世界各国普遍采用。这一技术的最大优点是取代了原来在产品中仍残留对人体有害的微量卤代烃溶剂，咖啡因的含量可从原来的1%左右降低至0.02%，而且CO2的良好的选择性可以保留咖啡中的芳香物质。油脂提取传统的食用油提取方法是乙烷萃取法，但此法生产的食用油所含溶剂的量难以满足食品管理法的规定，美国采用超临界二氧化碳萃取法（SCFE）提取豆油获得成功，产品质量大幅度提高，且无污染问题。目前，已经可以用超临界二氧化碳从葵花籽、红花籽、花生、小麦胚芽、棕榈、可可豆中提取油脂，且提出的油脂中含中性脂质，磷含量低，着色度低，无臭味。这种方法比传统的压榨法的回收率高，而且不存在溶剂法的溶剂分离问题。中草药有效成分提取方面的应用中药为我国传统医药，用中药防病治病在我国具有悠久的历史。由于化学药品的毒副作用逐渐被人们所认识及合成一个新药又需巨大的投资，西医西药对威协人类健康的常见病、疑难病的治疗药物还远远不能满足临床的需要，因此，全世界范围内掀起了中医中药热。达菲根据中医辩证论治理论，重要复方中有效成分是彼此制约、协同发挥作用的，SEF-CO2不是简单地纯化某组分，而是将有效成分进行选择性分离，更有利于重要复方优势的发挥。邓永智等采用自制的CO2超临界流体萃取系统提取了银杏叶中聚戊烯醇酯,考察了温度、压力、流速及时间等因素对提取效率的影响,确定了最佳的超临界流体提取条件。实验结果表明,CO2超临界流体提取银杏叶中聚戊烯醇酯的最佳压力、温度、流速、时间分别为25MPa、65℃、8mL/min、6h。采用本方法萃取的提取物经过硅胶色谱柱纯化及高效液相色谱分析,与溶剂提取法相比较,提取效率比较好。青蒿素的萃取青蒿素来自菊科植物黄花蒿（Artemisiaannua）的一种倍半萜内酯类成分，是我国唯一得到国际承认的抗疟新药。然而本应属于中国的东西，中国仅占国际市场份额的0.5%。传统的汽油法存在收率低、成本高、存在易燃易爆等危险，用SFE工艺，从0.1升、5升设备小试到25升、50升设备中试放大，一直到200升设备的工业化生产证明，超临界CO2萃取工艺可用于青蒿素的生产，青蒿素产品符合中国药品标准。超临界CO2萃取工艺比传统法（如汽油法）优越，产品收率提高1.9倍，生产周期缩短约100小时，成本降低447/Kg，可节省大量的有机溶剂汽油复方丹参制剂中丹参提取传统的提取方法主要是乙醇热回流提取，然后浓缩成浸膏，用于各种制剂。由于提取能力差和长时间加热提或浓缩，有效成分损失严重，往往浸膏中丹参酮IIA含量在0.15%-1%左右，再做成制剂，往往丹参酮IIA检测不出或含量太小，药典标准都难以达到，近几年国家取消不少药厂的复方丹参片制剂的生产批文，原因大多与此有关。超临界CO2萃取法对此进行了工艺改革，从小试到中试直到生产证明，收率比旧工艺高，生产周期缩短，有效成分丹参酮IIA高度浓缩，含量平均≥20%，最高可达80%左右，此工艺已应用于多个药厂的复方丹参制剂（如复方丹参片）的生产，并保持了应有的临床效果。SFE的前景与展望随着当今社会高度发展，维护和保持一个持续发展的环境是人类共同的要求和期望，无论是环境保护、污染的治理、还是人们对天然产物和绿色食品的青睐，传统的加工分离技术是难以企及的，所用的这些都预示着超临界技术将会拥有更为广阔的发展空间。中国有丰富的天然植物、药物资源，开发和利用这些资源具有重要意义，我们应加强SFE技术的基础理论和应用研究。