隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，綠色化學(xué)、清潔生產(chǎn)技術(shù)成為各國研究的熱點(diǎn)，超臨界萃取技術(shù)作為一種高效、清潔、節(jié)能的分離方法，這是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的超臨界萃取技術(shù)論文，僅供參考!

　　超臨界萃取技術(shù)論文篇一

　　超臨界萃取技術(shù)在中藥有效成分提取中的應(yīng)用

　　摘 要：超臨界流體萃取技(SFE)術(shù)作為一種新型的綠色分離技術(shù)開始廣泛運(yùn)用于工業(yè)分離的各個領(lǐng)域。本文概括介紹了SFE的原理，重點(diǎn)介紹了超臨界流體萃取在中藥與天然生物成分分離提取中的應(yīng)用，并與其傳統(tǒng)的萃取方法進(jìn)行了比較。其次，還提出了該技術(shù)在分離過程中所存在的問題。同時也展望了超臨界萃取在今后的應(yīng)用前景。

　　關(guān)鍵詞：中藥;超臨界流體;萃取

　　中圖分類號：G630 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-2851(2013)-12-0313-01

　　中草藥是中華民族傳統(tǒng)醫(yī)藥的寶貴財(cái)富，我國中草藥從種類及使用經(jīng)驗(yàn)在世界范圍內(nèi)均居于領(lǐng)先地位，隨著我國加入WTO，我國中醫(yī)藥業(yè)的發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)。人們長期利用傳統(tǒng)技術(shù)來提取中草藥有效成分，該過程存在有效成分損失大、流程復(fù)雜、周期長、產(chǎn)物純度低等缺點(diǎn)。近年來隨著分離純化工藝的不斷發(fā)展在中草藥有效成分提取方面出現(xiàn)了一些更為先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，超臨界萃取就是最具優(yōu)勢的一種，有效解決了傳統(tǒng)工藝的不足，并有助于實(shí)施GMP生產(chǎn)，有利于我國中藥產(chǎn)品走向國際市場。

　　一、超臨界流體萃取的概述

　　1.超臨界流體萃取。超臨界流體(Supercritical Fluid， SCF)是指溫度和壓力均處于臨界值以上，且介于氣體和液體之間的一種特殊流體，不僅具有類似氣體易擴(kuò)散和流動的特點(diǎn)，而且具有像液體一樣較大溶解度的特點(diǎn)。超臨界流體萃取是近二、三十年發(fā)展起來的利用超臨界流體的性質(zhì)建立的化工萃取分離技術(shù)，它是以超臨界流體為提取劑，在接近臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)的狀態(tài)下，能過改變體系溫度和壓力的變化，使溶解度發(fā)生巨大變化來實(shí)現(xiàn)對物質(zhì)有效成分的提取分離。而在中藥有效成分分離中最常用的是超臨界CO2流體萃取(SFE-CO2)。CO2的臨界溫度和臨界壓力分別為31.3℃和7.38MPa，當(dāng)處于該臨界點(diǎn)以上時，流體性質(zhì)會發(fā)生改變，此時的CO2具有氣體和液體的雙重性質(zhì)。它是一種優(yōu)良的溶劑，能通過分子間的相互作用和擴(kuò)散作用，可溶解多種物質(zhì)，然后分離其中的有效成分。

　　2.超臨界流體萃取的優(yōu)點(diǎn)。超臨界流體萃取技術(shù)與傳統(tǒng)的萃取分離相比有以下的優(yōu)點(diǎn)：(1)超臨界流體萃取技術(shù)進(jìn)行萃取分離時，通常是在較低溫度下進(jìn)行，因而更有利于分離有效成分中的熱敏性物質(zhì)。而用一般的蒸餾方法分離含熱敏性組分的原料，會導(dǎo)致原料的分解變性等;(2)超臨界技術(shù)萃取過程穩(wěn)定性好、臨界溫度接近常溫、無毒、無腐蝕性以及不會造成溶劑殘留，且不會造成環(huán)境污染的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn);(3)超臨界流體具有優(yōu)良的傳遞性能和較強(qiáng)的滲透力，有利于快速萃取和分離。(4)超臨界萃取過程具有提取和精餾雙重性，可以分離某些難以分離的物質(zhì)，同時可以簡化產(chǎn)物的分離，還可以將反應(yīng)和分離耦合起來，減少設(shè)備的要求。

　　二、超臨界流體萃取在中藥提取中的應(yīng)用

　　超臨界流體萃取技術(shù)在中藥有效成分的提取運(yùn)用中由于種種原因依然處于實(shí)驗(yàn)階段，還未廣泛的應(yīng)用于制藥企業(yè)。以下將簡單介紹幾種中藥成分的提取。

　　1.揮發(fā)性油的提取。超臨界萃取在中藥材的提取中首先應(yīng)用于揮發(fā)性油類。揮發(fā)油是藥品中一類重要的活性成分，如當(dāng)歸油可以鎮(zhèn)痛。揮發(fā)油類成分的分子量比較小且具有親脂性和低沸點(diǎn)的性質(zhì)，傳統(tǒng)提取方法如水蒸氣蒸餾法等可使其中一些不穩(wěn)定揮發(fā)油成分受熱變性等，從而影響產(chǎn)品品質(zhì)。SFE能夠很好的解決這個問題，而CO2由于其低臨界溫度和低臨界壓力且無毒、無味、惰性等特點(diǎn)而成為揮發(fā)油SFE應(yīng)用最為廣泛的臨界液體之一。

　　黃酮類的提取。黃酮類化合物廣泛存在于植物中(大約有20%的中藥含有黃酮類化合物)，具有多方面的生物活性，如葛根總黃酮具有擴(kuò)張冠狀血管，解肌退熱等功效。它是一類相對分子質(zhì)量較低的天然藥物成分。傳統(tǒng)的提取方法有醇提、堿水、堿醇、熱水等，這些方法明顯存在排污量大、提取效率低、分離過程麻煩、成本高等缺點(diǎn)。鄧啟換等在運(yùn)用超臨界萃取銀杏葉中的銀杏黃銅和內(nèi)酯有效成分，得率高出傳統(tǒng)的溶劑萃取法兩倍。

　　3.香豆素類的提取。香豆素傳統(tǒng)方法為溶劑法結(jié)合層析、多次萃取等，而利用CO2-SFE可通過多級分離，可與超臨界流體萃取結(jié)合而得到有效成分很高的萃取物對于分子量大或極性強(qiáng)的成分。嚴(yán)優(yōu)芍等人利用CO2-SFE提取補(bǔ)骨脂中總香豆素的最佳條件為：萃取壓力35MPa，萃取溫度62℃，萃取時間3h，解析壓力8Mpa，解析溫度60℃。在最佳的提取條件下，總香豆素得率驗(yàn)證值為0.812%，而理論值為0.822%，由此表明CO2-SFE能最大程度上提取補(bǔ)骨脂中總香豆素。

　　4.萜類的提取。青蒿素來自于菊科植物黃花蒿的一種倍半萜內(nèi)酯類成分，是我國唯一得到國際承認(rèn)的抗瘧疾新藥。傳統(tǒng)的汽油法提取收率較低，成本高、存在易燃易爆等危險(xiǎn)，用超臨界流體萃取工藝生產(chǎn)青蒿素，其產(chǎn)品收率提高1.9倍，生產(chǎn)周期縮短約100h，成本降低447/kg，避免了傳統(tǒng)方法中的危險(xiǎn)，同時也減少了廢液的排放。

　　5.生物堿的提取。基于生物堿的化學(xué)性質(zhì)和存在特點(diǎn)，用純CO2往往難以將其提出，故在提取前需用氨水等堿性劑堿化，使之全部轉(zhuǎn)化為游離堿，同時還要使用適當(dāng)?shù)奶釘y劑以增強(qiáng)流體的溶解能力或提高選擇性。因此，CO2-SFE法目前對大多數(shù)生物堿的提取尚不是一種很有效的方法。Sutot等利用SFE—離子對色譜法提取定量分析了黃柏中的小聚堿和巴馬亭，結(jié)果表明，夾帶劑甲醇的濃度從10%增至15%，對生物堿的萃取率有明顯改善，并且這種提取分析方法快速，共需要20分鐘即可全部完成。

　　三、展望

　　超臨界流體萃取技術(shù)，尤其是二氧化碳超臨界流體的萃取作為一種新型高效的、環(huán)保型的工藝技術(shù)應(yīng)用于各個領(lǐng)域。但仍然具有其一定的局限性。如對設(shè)備的需求，超臨界流體萃取的操作需要在高壓下運(yùn)行，故而對設(shè)備的耐壓性要求較高，以及操作過程的安全性要有保障。超臨界流體對于一些極性很大的有效分子仍無能為力。研究者現(xiàn)在正在將超臨界萃取技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合使用開辟新的領(lǐng)域。因此超臨界流體萃取在中藥制藥領(lǐng)域仍有待進(jìn)一步的研究。

　　超臨界萃取技術(shù)論文篇二

　　超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

　　摘 要：介紹了超臨界流體萃取技術(shù)(SFE)的原理、特點(diǎn)及工藝。闡述了超臨界流體萃取技術(shù)的發(fā)展與研究應(yīng)用概況，并對超臨界流體萃取技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

　　關(guān)鍵詞：超臨界流體; 萃取;應(yīng)用;發(fā)展

　　隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，綠色化學(xué)、清潔生產(chǎn)技術(shù)成為各國研究的熱點(diǎn)，超臨界流體萃取技術(shù)作為一種高效、清潔、節(jié)能的分離方法，受到了越來越多的關(guān)注，由于萃取過程容易控制調(diào)節(jié)、 萃取效率高、 能耗低，使得該技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

　　1.超臨界萃取技術(shù)簡介

　　1.1超臨界流體

　　臨界態(tài)指氣、液兩態(tài)差異消失，相變?yōu)榱銜r的特有狀態(tài)。處于臨界態(tài)的溫度和壓力稱為臨界溫度和臨界壓力，二者合稱為臨界點(diǎn)。在臨界點(diǎn)附近，溫度和壓力的微小變化都會使物體的密度發(fā)生極大變化。我們把超過臨界點(diǎn)的氣體稱為超臨界流體(SCF)，超臨界流體具有其它流體所不具備的良好溶解性、流動性和傳遞性。

　　1.2技術(shù)原理

　　超臨界萃取是利用在臨界壓力和臨界溫度附近具有特殊性能的超臨界流體作為萃取溶劑的一種萃取技術(shù)。超臨界流體是一種被加熱和壓縮至臨界溫度與臨界壓力以上的流體，臨界狀態(tài)是不夠穩(wěn)定的特殊狀態(tài)，在這種狀態(tài)下氣體和液體之間的性質(zhì)差別將消失，兩者之間的界面亦將消失。由于超臨界流體具有介于氣體和液體之間的物理性質(zhì)，具有近液體的溶解能力，有氣體對固體和高黏度物質(zhì)較強(qiáng)的滲透性，并且隨溫度和壓力的微小變化有較大變化，因此具有比液體溶劑更好的萃取效率和更高的萃取速度。SFE正是利用這一性質(zhì)以及相似相容的原理，在較高的壓力下，使溶質(zhì)溶解在SCF中，然后使SCF溶液的壓力降低或溫度升高，這時溶解于SCF中的溶質(zhì)就會因SCF的密度下降，溶解度降低而析出，從而達(dá)到萃取分離的目的。

　　1.3工藝流程

　　壓力和溫度的微小變化都可以引起密度很大的變化，并相應(yīng)地表現(xiàn)為溶解度的變化，因此可以用壓力、溫度的變化來實(shí)現(xiàn)萃取和分離的過程，以超臨界萃取二氧化碳為例，氣體經(jīng)換熱器換熱和加壓泵加壓達(dá)到工藝過程所需要的溫度和壓力( 一般均高于臨界溫度和臨界壓力)，使其成為超臨界二氧化碳流體，流體進(jìn)入萃取釜與物料充分接觸進(jìn)行選擇性萃取所需要的組分，經(jīng)節(jié)流閥降壓至二氧化碳的臨界壓力以下，隨后進(jìn)入分離釜，溶質(zhì)從萃取液中解析出來成為產(chǎn)品，定期從釜內(nèi)排出，解析后的二氧化碳再循環(huán)使用。

　　2.超臨界流體萃取技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

　　2.1超臨界流體萃取技術(shù)發(fā)展概況

　　超臨界流體最早于1822年由Cardin所發(fā)現(xiàn)。1850年，Andrews對二氧化碳的超臨界現(xiàn)象進(jìn)行了研究，并于1869年在英國皇家學(xué)術(shù)會議上發(fā)表了超臨界實(shí)驗(yàn)裝里和超臨界實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察一文。1869年，Amaget2對超臨界實(shí)驗(yàn)裝里進(jìn)行了改進(jìn)，將水銀柱下降到礦井底部，高達(dá)400atm。1891年，Calleit3用高達(dá)塔頂?shù)乃y柱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1879年，Hannay和Hosarth4在英國皇家學(xué)院首次發(fā)表了“超臨界流體能夠溶解低蒸汽壓固體物質(zhì)”一文。早期超臨界流體的研究主要集中在相行為變化和溶劑性質(zhì)上，Buchner和Prius就是其中的代表。二十世紀(jì)，由于鋼管超臨界萃取設(shè)備的出現(xiàn)及人們對超臨界流體性質(zhì)和萃取理論的進(jìn)一步了解，超臨界萃取技術(shù)開始應(yīng)用于化工、石油、醫(yī)藥、食品、化妝品等工業(yè)中。

　　我國超臨界萃取技術(shù)的研究起步較晚，始于 8 0 年代初，但是發(fā)展速度很快，在超臨界條件下的萃取、沉析及精餾等方面做了大量基礎(chǔ)研究，同時在萃取技術(shù)工藝、設(shè)備等方面也進(jìn)行了多項(xiàng)開發(fā)，但與世界發(fā)達(dá)國家相比，我國超臨界萃取技術(shù)尚存在一定差距，如超臨界萃取設(shè)備還完全依賴于進(jìn)口，國內(nèi)還沒有超臨界技術(shù)生產(chǎn)廠家，超臨界萃取理論和應(yīng)用研究還不夠深入等。.

　　2.2.超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用

　　超臨界萃取技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，它涉及化學(xué)、化學(xué)工程、機(jī)械工程等多方面知識和技術(shù)。上世紀(jì)70年代以來，美德等幾個發(fā)達(dá)國家便將研究中的超臨界萃取技術(shù)運(yùn)用于生產(chǎn)中，隨后超臨界技術(shù)得到了不斷發(fā)展。超臨界流體萃取技術(shù)應(yīng)用的對象眾多，主要應(yīng)用于高附加值，小處理量的產(chǎn)品，其中以食品、油脂、香料及色素最為熱門，其次為生物中有毒化合物的清除及農(nóng)藥污水處理等環(huán)保問題。隨著超臨界萃取技術(shù)的不斷發(fā)展，食品、香料、醫(yī)藥、石油和煤炭等工業(yè)都出現(xiàn)了超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用。如在食品工業(yè)中主要應(yīng)用：微量成分的去除如咖啡、茶葉中脫除咖啡因;有效成分的萃取如咖啡中提取咖啡油;酒花中提取有效成分;分離和精制如甘油酯的分離，卵磷脂的精制。醫(yī)藥方面可用于酶、維生素等的精制回收、脂質(zhì)混合物的分離精制、醫(yī)藥品原料的濃縮、精制、酵母、菌體生成物的萃取等?；瘜W(xué)工業(yè)方面用于共沸物的分離、反應(yīng)的原料回收等。除此之外，超臨界流體萃取技術(shù)還可用于煤炭工業(yè)、海水淡化、污水處理等各個方面。

　　3.結(jié)語

　　超臨界流體萃取技術(shù)對環(huán)境污染少、易于操作、使用溫度低、萃取收率高，因此成為各國關(guān)注的熱點(diǎn)。超臨界萃取技術(shù)是一種環(huán)保和可循壞利用萃取技術(shù)，符合現(xiàn)代發(fā)展的趨勢，具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場。

　　我國資源豐富，超臨界流體萃取技術(shù)具有更廣泛的應(yīng)用前景，隨著人們對環(huán)境保護(hù)的日益重視和綠色時代的要求，將進(jìn)一步的促進(jìn)超臨界流體技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。

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