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1、超临界萃取在中药成分提取中的应用第1页，本讲稿共11页v超临界流体萃取超临界流体萃取(supercritical fluid extraction，缩写，缩写SFE)是是20世纪世纪70年代发展起来的一项提取分离技术。年代发展起来的一项提取分离技术。v超临界流体兼有气、液两者的特点，密度接近于液体，粘度超临界流体兼有气、液两者的特点，密度接近于液体，粘度和扩散系数接近于气体，它不仅具有与液体溶剂相当的溶解和扩散系数接近于气体，它不仅具有与液体溶剂相当的溶解能力，还具有优良的传质性能。能力，还具有优良的传质性能。v超临界流体应用较多的是超临界流体应用较多的是CO2，因为其临界条件容易达到。，因为
2、其临界条件容易达到。在超临界状态下，在超临界状态下，CO2流体的密度对温度和压力的变化流体的密度对温度和压力的变化十分敏感，可以通过改变体系的温度和压力来使被提取十分敏感，可以通过改变体系的温度和压力来使被提取物的溶解度发生变化，使其分离出来达到提取的目的。物的溶解度发生变化，使其分离出来达到提取的目的。由于由于SFECO2是一种对环境友好的是一种对环境友好的“绿色绿色”化工技术，化工技术，因此它已成为药用植物有效成分提取技术的发展趋势。因此它已成为药用植物有效成分提取技术的发展趋势。第2页，本讲稿共11页一、超临界一、超临界COCO2 2萃取技术在中草药开发中的优越性萃取技术在中草药开发中的
3、优越性 v和传统方法相比，超临界和传统方法相比，超临界CO2萃取有许多独特的优点：萃取有许多独特的优点：v萃取能力强，提取率高。在最佳工艺条件下，能将要萃取能力强，提取率高。在最佳工艺条件下，能将要提取的成分几乎完全提取。提取的成分几乎完全提取。v超临界超临界CO2萃取可改变流体溶解度，可以有选择地进行中草萃取可改变流体溶解度，可以有选择地进行中草药中多种物质的分离，从而可减少杂质，使产品内外品质大药中多种物质的分离，从而可减少杂质，使产品内外品质大为改善。为改善。v超临界超临界CO2临界温度低，操作温度低，能较完好地保存中临界温度低，操作温度低，能较完好地保存中草药有效成分，不发生次生化。草
4、药有效成分，不发生次生化。第3页，本讲稿共11页一、超临界一、超临界COCO2 2萃取技术在中草药开发中的优越性萃取技术在中草药开发中的优越性v提取时间快，生产周期短，不需浓缩，。提取时间快，生产周期短，不需浓缩，。v超临界超临界CO2还具有抗氧化、灭菌等作用，。还具有抗氧化、灭菌等作用，。v将超临界将超临界CO2萃取用于中草药质量分析，能客观反映中草萃取用于中草药质量分析，能客观反映中草药中有效成分的真实含量。药中有效成分的真实含量。v超临界超临界CO2萃取，操作参数容易控制，有效成分及产萃取，操作参数容易控制，有效成分及产品质量稳定，操作方便，减小品质量稳定，操作方便，减小三废三废污染。污
5、染。第4页，本讲稿共11页二、二、SFECOSFECO2 2技术在中药有效成分提取中的应用技术在中药有效成分提取中的应用 v挥发油挥发油 挥发油由于其沸点较低，相对分子质量和极性较小，因而在SFECO2中有良好的溶解性，它们大多数不需要加夹带剂而直接可通过萃取得到。又由于萃取过程的操作温度低，避免了挥发油中有效成分的氧化分解，因此挥发油是一类最适于用SFECO2提取的成分。采用该法提取挥发油，其收率明显提高，且提取时间大大缩短了。第5页，本讲稿共11页二、二、SFECOSFECO2 2技术在中药有效成分提取中的应用技术在中药有效成分提取中的应用v生物碱类生物碱类 生物碱是是多种中药及药用植物的
6、有效成分。生物碱在超临界CO2流体中的溶解度低，用SFECO2萃取时，原料一般需要用碱性试剂进行预处理，以便使结合的生物碱游离出来；另外，加入适宜的夹带剂还可以提高被萃取组分的溶解度，也可提高萃取的选择性和增大提取组分的纯度。近年来，应用超临界流体技术分离中药中的生物碱取得了较大进展，如在益母草总生物碱的提取中，经过碱化后的益母草加入夹带剂后，进行超临界CO2萃取，这比常规法的萃取率高10倍。第6页，本讲稿共11页二、二、SFESFECO2技术在中药有效成分提取中的应用技术在中药有效成分提取中的应用v黄酮类黄酮类 黄酮类化合物广泛存在于植物中，它是一类低相对分子质量的天然药物成分。传统的提取方
7、法存在排污量大、提取效率低、成本高等缺点。研究显示，采用SFE-CO2萃取甘草中的黄酮，其提取率比常规溶剂法要高出2倍。采用SFE-CO2法萃取茶叶中的茶多酚，可得到质量分数为95.45的茶多酚，如果加入乙醇作夹带剂，则其萃取率可提高10倍左右。SFE-CO2提取黄酮类化合物，其流程短，萃取分离一步完成，且萃取得率高，而操作时间比传统方法却大大缩短了。第7页，本讲稿共11页二、二、SFECOSFECO2 2技术在中药有效成分提取中的应用技术在中药有效成分提取中的应用v 皂苷类皂苷类 皂苷类的相对分子质量较大，羟基多，极性大，用纯CO2提取时其产率低，但加入夹带剂或加大压力则可提高产率。采用不同
8、梯度的极性夹带剂进行SFE-CO2萃取，结果其收率比传统溶剂法的收率高18.9倍；从人参叶中超临界流体萃取人参皂苷，所得的萃取物中人参皂苷的含量可达30。这些结果初步显示：采用夹带剂的SFE-CO2技术具有良好的应用前景。第8页，本讲稿共11页二、二、SFECOSFECO2 2技术在中药有效成分提取中的应用技术在中药有效成分提取中的应用v醌类及其衍生物醌类及其衍生物 醌类化合物是分子中具有不饱和环二酮结构的一类天然色素，以游离态或苷的形式存在于大黄、何首乌等药材中，传统提取法为溶剂法。由于极性较大，故采用SFE-CO2法萃取时，除了需要较高的压力外，还要加入合适的夹带剂。采用SFE-CO2和胶
9、束电动毛细管色谱法分离并定量测定大黄中蒽醌类成分的含量，此法快速、简便和准确，能为控制大黄质量提供新的更为理想的检测方法。第9页，本讲稿共11页 三、三、SFECOSFECO2 2技术的前景展望技术的前景展望 v超临界流体萃取与传统的溶剂提取相比，具有适用范围超临界流体萃取与传统的溶剂提取相比，具有适用范围广、对原料成分无破坏、对产品和环境无污染、提取效广、对原料成分无破坏、对产品和环境无污染、提取效率高和操作方便等优点，因此，随着物质生活水平的改率高和操作方便等优点，因此，随着物质生活水平的改善提高和对健康的日益重视，该技术必将在中草药研究善提高和对健康的日益重视，该技术必将在中草药研究开发中得到广泛应用。开发中得到广泛应用。v虽然超临界虽然超临界CO2萃取技术在中草药成分提取的研究开萃取技术在中草药成分提取的研究开发在我国起步较晚，在应用过程中面临一系列问题，发在我国起步较晚，在应用过程中面临一系列问题，但它在生产过程中投资较小，具有很多优越性，随着但它在生产过程中投资较小，具有很多优越性，随着高新技术的发展和人们研究的不断深入，超临界高新技术的发展和人们研究的不断深入，超临界CO2萃取技术必将推动我国中草药的研究开发向更高层次发萃取技术必将推动我国中草药的研究开发向更高层次发展。展。第10页，本讲稿共11页第11页，本讲稿共11页