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1、1第四章第四章 萃取法萃取法萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节2第一节第一节 溶剂萃取法萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节广义的溶剂萃取法广义的溶剂萃取法(solvent extraction)包括包括液液-固萃取固萃取和和液液-液萃取液萃取：3v液-固萃取又称浸取、浸提v液-液萃取指用一种溶剂将物质从另一种溶剂（如发酵液）中提取出来的方法。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节4萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节溶剂萃取法优点：溶剂萃取法优点：操作操作可连续化可连续化，速度快速度快，生产周期短；，生产周期短；对热敏物质对热敏物质破坏少破坏少；采用多
2、级萃取时，溶质采用多级萃取时，溶质浓缩倍数浓缩倍数大、纯化度高。大、纯化度高。缺点：缺点：由于有机溶剂使用量大，对设备和安全要求高，由于有机溶剂使用量大，对设备和安全要求高，需要各项需要各项防火防爆防火防爆等措施。等措施。5萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节6一、基本概念 料液料液：被提取的溶液被提取的溶液溶质溶质：欲提取的物质欲提取的物质萃取剂萃取剂(extractant)(extractant)：用以进行萃取的溶剂用以进行萃取的溶剂萃取液萃取液：达到萃取平衡后，含有溶质的萃取达到萃取平衡后，含有溶质的萃取剂溶液剂溶液萃余液萃余液：被萃取出溶质以后的料液。被萃取出溶质以后的料液。
3、萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节7萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节8杂质杂质溶质溶质原溶剂原溶剂萃取剂萃取剂Light phaseHeavy phase9 萃取萃取一般指用有机溶剂将物质从一般指用有机溶剂将物质从水相转移到水相转移到有机相有机相的过程。的过程。反萃取反萃取(stripping(stripping或或back extraction)back extraction)是将萃取是将萃取液与反萃取剂（一般为水溶液）相接触，使液与反萃取剂（一般为水溶液）相接触，使某种被萃入某种被萃入有机相的溶质转入水相有机相的溶质转入水相的过程，的过程，可看作是萃取的逆过程。可
4、看作是萃取的逆过程。（一）萃取与反萃取 萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节1011（二）分配定律 能斯特分配定律能斯特分配定律：在一定温度、一定压力下，某：在一定温度、一定压力下，某一溶质在互不相溶的两种溶剂间分配时，达到平一溶质在互不相溶的两种溶剂间分配时，达到平衡后，在两相中的衡后，在两相中的活度之比为一常数活度之比为一常数。如果是稀。如果是稀溶液，可以溶液，可以用浓度代替活度用浓度代替活度，即：，即：K K 称为分配系数称为分配系数萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节12必须是必须是稀溶液稀溶液，即适用于接近理想，即适用于接近理想溶液的萃取体系；溶液的萃取体系；溶质
5、对溶剂的互溶度没有影响；溶质对溶剂的互溶度没有影响；溶质在两相中必须是溶质在两相中必须是同一分子形式同一分子形式，即不发生缔合或解离。即不发生缔合或解离。满足这几个条件，分配系数满足这几个条件，分配系数K K为常为常数数 应用分配定律时，须符合下列条件：13分配比分配比(distribution ratio)(distribution ratio)：在萃取过程中，溶质在两相的分子形式常常并不在萃取过程中，溶质在两相的分子形式常常并不相同，仍采用类似分配定律的公式。溶质在相同，仍采用类似分配定律的公式。溶质在萃取萃取相和萃余相中的浓度相和萃余相中的浓度，实际上是以各种化学形式，实际上是以各种化学
6、形式进行分配的溶质总浓度，以它们的比值表示：进行分配的溶质总浓度，以它们的比值表示：14（三）萃取因素 萃取因素也称萃取比萃取因素也称萃取比:被萃取溶质进入被萃取溶质进入萃取相的萃取相的总量与该溶质在萃余相中总量之比总量与该溶质在萃余相中总量之比。通常以。通常以E E表示。表示。若以若以V Vl l和和V V2 2分别表示萃取相和萃余相的体积，分别表示萃取相和萃余相的体积，MM1 1和和MM2 2分别表示溶质在萃取相和萃余相中的分别表示溶质在萃取相和萃余相中的平衡浓度。萃取因素（平衡浓度。萃取因素（E E）为）为：15（四）分离因素料液中的溶质并非是单一的组分，除了所需产物料液中的溶质并非是单
7、一的组分，除了所需产物（A A）外，还存在有杂质（）外，还存在有杂质（B B）。分离因素）。分离因素(separation factor)(separation factor)，常用，常用 表示，其定义为：表示，其定义为：在同在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值比值 萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节16二、溶剂萃取法的基本原理 抗生素在不同的抗生素在不同的pHpH条件下，有不同的化学状态，条件下，有不同的化学状态，分配系数有差别，若适度分配系数有差别，若适度改变改变pHpH，可将抗生素，可将抗生素自自水相转入有机相水相转入有
8、机相，或从有机相再转入水相，这样，或从有机相再转入水相，这样反复萃取，可以达到浓缩和提纯的目的反复萃取，可以达到浓缩和提纯的目的 萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节17萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节18萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节19例：用醋酸丁酯提取苄基青霉素，在0、pH2.5时测得K表=30，KP=10-2.75，可求得 当当pH=4.4pH=4.4时，时，K K表表=1=1。当pH4.4时，从醋酸丁酯相转移到水相萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节20三、萃取方法和理论收率的计算（一）单级萃取单级萃取 萃取第四章第一节第二节第三节第
9、四节第五节第六节21萃取因素萃取因素E 式中：式中：VF料料液液体体积积；Vs萃萃取取剂剂的的体体积积；C1溶溶质质在在萃萃取液的浓度；取液的浓度；C2溶质在萃余相的浓度；溶质在萃余相的浓度；K表观分配系数；表观分配系数；m浓缩倍数浓缩倍数萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节22萃余率萃余率理论收率理论收率萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节23例如：例如：洁霉素在洁霉素在2020和和pH10.0pH10.0时表观分配系数（丁时表观分配系数（丁醇醇/水）为水）为1818。用等量的丁醇萃取料液中的洁霉。用等量的丁醇萃取料液中的洁霉素，计算可得理论收率素，计算可得理论收率 若改
10、用若改用1/31/3体积丁醇萃取，体积丁醇萃取，理论收率：理论收率：萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节24（二）多级错流萃取萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节25萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节26萃余率萃余率理论收率理论收率萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节27 红霉素在红霉素在pH 9.8时的分配系数（醋酸丁酯时的分配系数（醋酸丁酯/水）为水）为44.5，若，若用用1/2体积的醋酸丁酯进行体积的醋酸丁酯进行单级萃取单级萃取，则：，则：理论收率理论收率 若用若用1/2体积的醋酸丁酯进行体积的醋酸丁酯进行二级错流萃取二级错流萃取，则，则 理论收
11、率理论收率萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节28（三）多级逆流萃取萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节29萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节30n n级萃取后，级萃取后，萃余率萃余率为：为：理论收率理论收率为为萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节31 青霉素在0和pH2.5时的分配系数（醋酸丁酯/水）为35，若用1/4体积的醋酸丁酯进行二级逆流萃取二级逆流萃取，则：n2，理论收率 萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节32 若改为二级错流萃取二级错流萃取，第一级用1/4体积的醋酸丁酯，第二级用1/10体积的醋酸丁酯，则 萃取第四章第一节第二节
12、第三节第四节第五节第六节小结：溶剂萃取法小结：溶剂萃取法概念：概念：萃取；萃取；分配系数；萃取因素；分离因素分配系数；萃取因素；分离因素溶剂萃取的几种方式：溶剂萃取的几种方式：单级萃取；单级萃取；多级错流萃取；多级错流萃取；多级逆流萃取多级逆流萃取33萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节34第二节第二节 影响溶剂萃取的因素萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节35一、乳化和破乳化（一）乳状液的形成和稳定条件 乳化剂多为表面活性剂乳化剂多为表面活性剂。一端为亲水基团或极性部分一端为亲水基团或极性部分 ，另一端为疏，另一端为疏水性基团或非极性部分（烃链）水性基团或非极性部分（烃链
13、）。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节36 乳化剂使乳状液稳定与以下因素有关：乳化剂使乳状液稳定与以下因素有关：（1 1）界面膜界面膜形成形成 （2 2）界面）界面电荷电荷的影响的影响 （3 3）介质黏度）介质黏度 萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节37HLBHLB值（值（hydrophile-lipophilehydrophile-lipophile balance balance）表面活性剂都有亲水和疏水基团，两种基团的强表面活性剂都有亲水和疏水基团，两种基团的强度的相对关系称为度的相对关系称为HLBHLB值。值。以以完全不亲水（完全不亲水（HLB=0HLB=0）和
14、和完全亲水（完全亲水（HLB=20HLB=20）的两种极限乳化剂作为标准，其它表面活性剂的的两种极限乳化剂作为标准，其它表面活性剂的HLBHLB值就处于这两种极限值之间。值就处于这两种极限值之间。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节38萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节39（二）影响乳状液类型的因素 1相体积的影响相体积的影响 假定分散相为大小均匀的圆球，按紧密地堆积，圆球体积占总体积的74%。如水的体积占总体积小于26%时，只能形成WO型乳状液；大于74%时，只能形成OW型乳状液。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节402乳化剂分子空间构型分子空间构型的影响
15、截面积小的一头指向分散相，截面积大的一头指向分散介质，所以一价金属皂形成OW型乳状液，而二价金属皂形成WO型乳状液。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节413界面张力界面张力的影响 乳化剂聚集于界面形成薄膜，若两相界面张力不等，则使膜弯曲，其凹面一侧为界面张力较高的相，高界面张力这侧的液体易形成内相。4容器壁性质容器壁性质的影响 亲水性强的容器易得OW型乳状液，亲油性强的容器易形成WO型乳状液。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节42（三）乳状液的破坏 1、加入表面活性剂表面活性剂 2、离心离心3、加电解质电解质4、加热5、吸附吸附法破乳6、高压电破乳7、稀释稀释法萃取第四
16、章第一节第二节第三节第四节第五节第六节43（四）常用的去乳化剂1.1.阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂 （1）十二烷基三甲基溴化铵（1231）CH3(CH2)10CH2(CH3)3N+Br （2）溴代十五烷吡啶（PPB）萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节442.2.阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂 阴离子表面活性剂，如亚油酸钠、十二烷基磺酸钠、石油磺酸钠等 3 3其他破乳剂其他破乳剂 如溴代四烷基吡啶作去乳化剂，比PPB破乳完全，用量为0.03%0.05%。能提高青霉素提取时的收率。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节45二、pHpH的影响1、pH影响弱酸或弱碱性药物的分
17、配系数分配系数2、pH也影响药物的稳定性稳定性例：用醋酸丁酯提取苄基青霉素，在0、pH2.5时测得K表=30，KP=10-2.75，可求得萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节46 可按下式计算表观分配系数和水相pH的关系：当当pH=4.4pH=4.4时，时，K K表表=1=1。当pH4.4时，青霉素从醋酸丁酯相转移到水相，称为反萃取。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节47二、pHpH的影响1、pH影响弱酸或弱碱性药物的分配系数分配系数2、pH也影响药物的稳定性稳定性例：用醋酸丁酯提取苄基青霉素，在0、pH2.5时测得K表=30，KP=10-2.75，可求得萃取第四章第一节
18、第二节第三节第四节第五节第六节48 可按下式计算表观分配系数和水相pH的关系：当当pH=4.4pH=4.4时，时，K K表表=1=1。当pH4.4时，青霉素从醋酸丁酯相转移到水相，称为反萃取。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节49三、温度和萃取时间的影响 高温不稳定不稳定 高温时溶剂间互溶度增大溶剂间互溶度增大萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节50四、盐析作用的影响 由于盐析剂与水分子结合，降低药物在水降低药物在水中的溶解度中的溶解度，使其易转入有机相；盐析剂降低有机溶剂在水中的溶解度降低有机溶剂在水中的溶解度；盐析剂增大萃余相比重增大萃余相比重，有助于分相。萃取第四章
19、第一节第二节第三节第四节第五节第六节51二、pHpH的影响例：用醋酸丁酯提取苄基青霉素，在0、pH2.5时测得K表=30，KP=10-2.75，可求得 当当pH=4.4pH=4.4时，时，K K表表=1=1。当pH4.4时，从醋酸丁酯相转移到水相萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节52五、溶剂种类及用量分配系数分配系数愈大愈好，可根据“相似相溶”的原则，选择与药物结构相近的溶剂；选择分离因素分离因素大于1的溶剂；料液与萃取溶剂的互溶度互溶度愈小愈好；尽量选择毒性低毒性低的溶剂。溶剂的化学稳定性稳定性高，腐蚀性低，沸点沸点不宜太高，挥发性挥发性要小，价格便宜，来源方便，便于回收。萃取第
20、四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节53六、萃取方式 如洁霉素20，pH10.0时，分配系数（丁醇水）=18，根据萃取方式理论收得率的计算方法，得出：萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节54影响溶剂萃取的因素一、乳化和破乳化二、pH的影响三、温度和萃取时间的影响四、盐析作用的影响五、溶剂种类及用量六、萃取方式萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节55第三节第三节 萃取过程和溶剂回收萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节56一、混合1、搅拌罐搅拌罐2、管式混合器管式混合器萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节573、喷嘴式喷嘴式混和器4、气流搅拌气流搅拌混和
21、罐萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节58二、液-液两相分离 离心机离心机萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节59三、溶液回收（一）单组分单组分溶剂回收 简单蒸馏蒸馏 或精馏精馏萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节60（二）低浓度低浓度溶剂回收 先简单蒸馏先简单蒸馏,后精馏后精馏萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节61(三)回收部分互溶并形成恒沸混和物的溶剂 精馏：精馏：丁醇118，恒沸混合物92.6。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节62(四)回收完全互溶的混和溶剂并不形成恒沸混和物 如丙酮-丁醇混和溶剂，沸点相差较大（丙酮沸点为56.1，
22、丁醇沸点为117.4），采用精馏精馏方法很易得到纯组分。如果混和溶剂要反复使用，不需要将它们分成纯组分，只需蒸馏蒸馏方式除去不挥发物质，测定混和溶剂的比例，添加不足的溶剂。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节63第四节第四节 双水相萃取萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节64 双水相萃取技术(two-aqueous phase extraction)(two-aqueous phase extraction)又称又称水溶液两相分配技术水溶液两相分配技术，它利用不同的，它利用不同的高分子高分子溶液溶液相互混合可产生相互混合可产生两相或多相系统两相或多相系统，静置平衡，静置平衡
23、后，分成互不相溶的两个水相，利用物质在互不后，分成互不相溶的两个水相，利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法，称为双水相萃取法。法，称为双水相萃取法。特点：能保留产物的活性，操作可连续化，可纯特点：能保留产物的活性，操作可连续化，可纯化蛋白质化蛋白质25倍。倍。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节65一、双水相的形成 如如葡聚糖葡聚糖与与聚乙二醇聚乙二醇按一定比例与水混合，静置按一定比例与水混合，静置平衡后，分成互不相溶的两个水相，上相富含平衡后，分成互不相溶的两个水相，上相富含PEG，下相富含葡聚糖，下相富含葡聚糖 萃取
24、第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节66 聚乙二醇（PEG）/葡聚糖 聚乙二醇/无机盐萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节67二、双水相萃取的基本概念（一）相图（一）相图 相图右上部为两相区，左下部为均相区，两相与均相的分界线叫双节线。组成位于A点的系统实际上由位于C、B两点的两相所组成，BC称为系线。当系线向下移动时，长度逐渐减小，表明两相的差别减小，当达到K点时，两相间差别消失，K点称为临界点。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节68（二）分配系数 影响分配系数的因素:粒子大小、疏水性、表面电荷、粒子或大分子的构象等这些因素微小的变化可导致分配系数较大的变化，因而
25、双水相萃取有较好的选择性。分配系数K与溶质的浓度和相体积比无关：萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节69三、影响双水相萃取的因素（一）、成相高聚物的分子量 对于给定的相系统，如果一种高聚物被低分子量的同种高聚物所代替，被萃取的大分子物质,如蛋白质、核酸、细胞粒子等，利于在低分子量高聚物一侧分配。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节70实例以Dextran 500(MW 500 000)代替Dextran 40（MW 40 000）,即增大下相高聚物的分子量被萃取的大分子量物质，如过氧化氢酶的分配系数可增大到原来的67倍。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节71（二
26、）成相聚合物浓度 界面张力 双水相萃取时，相系统组成位于临界点附近，则蛋白质等大分子的分配系数接近于1。高聚物浓度增加，系统组成偏离临界点，蛋白质的分配系数也偏离1，即K1或K1 萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节72（三）、电化学分配 盐类的影响 盐对带电大分子的分配影响很大。各种盐的分配系数存在着微小的差异，产生了相间电位。由于蛋白质等大分子在水溶液中常带有电荷，相间电位造成的静电力能影响所有带电大分子和带电细胞粒子在两相中的分配。例如，DNA萃取时，离子组分微小的变化可使DNA从一相几乎完全转移到另一相。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节73（四）、疏水效应 成相
27、高聚物的末端偶联上疏水性基团后，疏水效应会更加明显，如果被分配的蛋白质具有疏水性的表面，则它的分配系数会发生改变。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节74（五）、温度及其它因素 温度的影响是间接的，主要影响相的高聚物组成。pH对酶的分配系数也有很大关系，特别是在系统中含有磷酸盐时。Dextran、淀粉、纤维素等高聚物具有光学活性,辨别分子的D、L型。用于手性分配萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节75四、双水相萃取的应用 双水相系统平衡时间短，含水量高，界面张力低，分离环境温和。操作简便、经济省时、易于放大。系统可从10ml直接放大到1m3规模（105倍）萃取第四章第一节第
28、二节第三节第四节第五节第六节76应用实例PEG-Dextran系统从细胞匀浆液中除去核酸和细胞碎片。系统中加入0.1mol/L NaCl可使核酸和细胞碎片转移到下相（Dextran相）,产物胞内酶位于上相。NaCl浓度增大到25mol/L，所有的蛋白质、酶都转移到上相，下相富含核酸。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节77五、双水相萃取技术的发展（一）、廉价双水相体系的开发（二）、双水相亲和分配（三）、液体离子交换剂(liquid ion exchanger)如用PEG6000-(H2PO4)4来分离纯化干扰素时，分配系数高达170，而杂蛋白分配系数0.04，值为4250。萃取第四章
29、第一节第二节第三节第四节第五节第六节78第五节第五节 反胶束萃取萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节79反胶束（reversed micelle）反胶束（reversed micelle），也称反胶团或反微团，是表面活性剂分散在连续的有机相中自发形成的纳米尺度的一种聚集体。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节80萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节81一、基本原理表面活性剂溶于非极性溶剂中，并使其浓度超过临界胶束浓度，便会在有机溶剂内形成聚集体，非极性基团在外，极性基团则排列在内，形成一个极性核，此极性核具有溶解极性物质的能力。当含有此种反胶束的有机溶剂与蛋白质的
30、水溶液接触后，蛋白质及其他亲水性物质能够溶于极性核内部的水中，由于周围的水层和极性基团的保护，蛋白质不与有机溶剂接触，从而不会造成失活。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节82萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节83二、反胶束体系 早期研究多用季胺盐，目前用得最多的是AOT，化学名:丁二酸乙基己基酯-磺酸钠。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节84三、反胶束萃取过程 反胶束选择性分离目标蛋白质包括两个过程:萃取过程(forward extraction)和反萃取过程(backward extraction)。萃取过程:目标蛋白质从主体溶液转移至反胶束溶液中的过程；
31、反萃取过程:目标蛋白质从反胶束溶液中转移至第二水相(或以固体的形式游离出来)的过程。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节85 反胶束相 混合器1 分离器1 混合器2 分离器2进料 前萃取 后萃取出料萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节86四、影响因素 表面活性剂的种类 早期用一种表面活性剂,现在混合体系混合体系水相pH值 决定蛋白质表面带电基团的离子化状态,与表面活性剂的头部基团有相互作用.萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节87温度温度 提高温度可使反胶束排斥水,起浓缩作用 离子强度离子强度 降低带电蛋白与反胶束极性基团的相互作用,并导致高离子强度下反胶束颗粒变
32、小亲和反胶束萃取亲和反胶束萃取 导入亲合配基,提高萃取率和选择性萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节88五、应用举例（一）蛋白质类药物 如蛋白酶、脂肪酶等（二）、氨基酸 亲水性不同,疏水氨基酸主要在反胶束界面;亲水性氨基酸在反胶束内部极性水中（三）、抗生素 如胆甾醇-D-丙氨酰胺-D-丙氨酸酯（四）、核酸 萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节89第六节第六节 超临界流体萃取法萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节90超临界流体（supercritical fluid)超临界流体（supercritical fluid，简称SCF）萃取技术，又称压力流体萃取、超临界气
33、体萃取、临界溶剂萃取等，是利用处于临界压力和临界温度以上的一些溶剂流体所具有特异增加物质溶解能力来进行分离纯化的技术。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节91一、基本原理 当气体物质处于其临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上时，不会凝缩为液体，只是密度增大，具有特殊的物理化学性质：流体的密度接近于液体的密度,粘度接近于气体；在临界点附近,超临界流体的溶解度对温度和压力的变化非常敏感；萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节92萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节93COCO2 2作为萃取剂优点:(1)二氧化碳超临界温度(Tc=31.06)是所有溶剂中最接近室温的，可
34、以在3540的条件下进行提取,防止热敏性物质的变质和挥发性物质的逸散。(2)CO2气体进行萃取,萃取过程中不发生化学反应;完全隔绝了空气中的氧,因此,萃取物不会因氧化或化学变化而变质。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节94(3)由于CO2无味、无臭、无毒、不可燃、价格便宜、纯度高、容易获得,使用相对安全。(4)CO2是较容易提纯与分离的气体,因此萃取物几乎无溶剂残留。(5)CO2扩散系数大而粘度小,大大节省了萃取时间,萃取效率高。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节95二、影响超临界流体萃取的因素（一）压力的影响 压力增加，绝大多数化合物溶解度都急剧上升。萃取第四章第一节
35、第二节第三节第四节第五节第六节963 3类基本应用:一是高压区的全萃取，高压时,SCF的溶解能力强,最大限度地溶解大部分组分；二是低压临界区的脱毒，临界点附近,提取易溶解的组分,或除去有害成分;三是中压区的选择萃取，在高低压区之间,根据物料萃取的要求,选择适宜压力进行有效萃取。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节97（二）温度的影响 一个是温度对流体密度的影响，随温度升高，CO2流体密度降低，导致其溶剂化效应下降，对物质的溶解度也下降；另一个是温度对物质蒸气压的影响，随温度升高，物质的蒸气压增大，使物质在CO2流体中的溶解度增大。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节98(三
36、)、助溶剂 当在CO2流体中加入少量第二溶剂，提高其对原来溶解度很小的溶质的溶解能力，这种第二组分溶剂称为辅助溶剂（entrainer），又称助溶剂。加入极性助溶剂对提高极性成分的溶解度有帮助；非极性助溶剂对极性和非极性溶质都有增加溶解度的效能。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节99萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节100萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节101萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节102（四）、物料性质的影响 物料的粒度粒度影响 细物料可增加传质效果，但过细增加流动阻力 细胞破壁 水分水分 含水量过高时，形成 连续性水膜，影响传 质
37、过程萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节103三、超临界萃取的流程 萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节104四、在生物制药领域的应用 具有广泛的适应性：萃取效率高，过程易于调节：分离工艺流程简单：有些分离过程可在接近室温下完成 分离过程必须在高压下进行，设备及工艺技术要求高，投资比较大，普及应用较为困难。萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节105应用:（一）、提取生物活性物质 植物中提取有效成分，如黄酮、色素等（二）、超临界流体萃取除杂 去除农药残留等（三）、超临界流体结晶技术 快速膨胀法：快速降压，物质析出 抗溶剂法：加入超临界流体，降低物质的溶解度，使之从液
38、体中析出 萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节106第四章内容小结（1）第第四四章章萃萃取取法法1.溶剂萃取法2.影响溶剂萃取的因素3.萃取过程和溶剂回收1.掌握溶剂萃取法的定义、原理原理和操作2.掌握分配系数分配系数、分离因素等定义3.掌握萃取方式萃取方式及其对理论收率的影响1.了解影响溶剂萃取的因素2.掌握破乳化破乳化的方法3.掌握溶剂选择溶剂选择的原则1.了解萃取设备2.了解溶剂回收的方法萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节107第四章内容小结（2）第第四四章章萃萃取取法法4.双水相萃取5.反胶束萃取6.超临界流体萃取法1.掌握双水相萃取的定义定义和原原理理2.了解影
39、响双水相萃取的因素1.掌握反胶束萃取的定义定义和原理原理2.了解影响反胶束萃取的因素3.了解反胶束萃取的应用1.掌握超临界萃取的定义2.掌握其影响因素影响因素 3.掌握超临界萃取流程超临界萃取流程4.了解其应用萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节108复习思考题1.溶剂萃取法的基本原理，其特点是什么？2.溶剂萃取法按操作方式不同，可分为哪几类？各有什么特点？3.乳化剂为何能使乳状液稳定？4.破坏乳状液的方法有哪些？萃取第四章第一节第二节第三节第四节第五节第六节109复习思考题7.影响乳状液类型的因素有哪些？8.影响双水相萃取的因素有哪些？9.影响超临界流体萃取的因素有哪些？10.术语：有机溶剂萃取，多级错流萃取，多级逆流萃取，反胶束萃取，超临界流体萃取，双水相萃取，萃取因素