爱华网随着现代工业的高速发展，绿色化学、清洁生产技术成为各国研究的热点，超临界萃取技术作为一种高效、清洁、节能的分离方法，这是小编为大家整理的超临界萃取技术论文，仅供参考!
超临界萃取技术论文篇一
超临界萃取技术在中药有效成分提取中的应用
摘 要：超临界流体萃取技(SFE)术作为一种新型的绿色分离技术开始广泛运用于工业分离的各个领域。本文概括介绍了SFE的原理，重点介绍了超临界流体萃取在中药与天然生物成分分离提取中的应用，并与其传统的萃取方法进行了比较。其次，还提出了该技术在分离过程中所存在的问题。同时也展望了超临界萃取在今后的应用前景。
关键词：中药;超临界流体;萃取
中图分类号：G630 文献标识码：A 文章编号：1003-2851(2013)-12-0313-01
中草药是中华民族传统医药的宝贵财富，我国中草药从种类及使用经验在世界范围内均居于领先地位，随着我国加入WTO，我国中医药业的发展面临新的挑战。人们长期利用传统技术来提取中草药有效成分，该过程存在有效成分损失大、流程复杂、周期长、产物纯度低等缺点。近年来随着分离纯化工艺的不断发展在中草药有效成分提取方面出现了一些更为先进的生产工艺，超临界萃取就是最具优势的一种，有效解决了传统工艺的不足，并有助于实施GMP生产，有利于我国中药产品走向国际市场。
一、超临界流体萃取的概述
1.超临界流体萃取。超临界流体(Supercritical Fluid， SCF)是指温度和压力均处于临界值以上，且介于气体和液体之间的一种特殊流体，不仅具有类似气体易扩散和流动的特点，而且具有像液体一样较大溶解度的特点。超临界流体萃取是近二、三十年发展起来的利用超临界流体的性质建立的化工萃取分离技术，它是以超临界流体为提取剂，在接近临界温度(Tc)和临界压力(Pc)的状态下，能过改变体系温度和压力的变化，使溶解度发生巨大变化来实现对物质有效成分的提取分离。而在中药有效成分分离中最常用的是超临界CO2流体萃取(SFE-CO2)。CO2的临界温度和临界压力分别为31.3℃和7.38MPa，当处于该临界点以上时，流体性质会发生改变，此时的CO2具有气体和液体的双重性质。它是一种优良的溶剂，能通过分子间的相互作用和扩散作用，可溶解多种物质，然后分离其中的有效成分。
2.超临界流体萃取的优点。超临界流体萃取技术与传统的萃取分离相比有以下的优点：(1)超临界流体萃取技术进行萃取分离时，通常是在较低温度下进行，因而更有利于分离有效成分中的热敏性物质。而用一般的蒸馏方法分离含热敏性组分的原料，会导致原料的分解变性等;(2)超临界技术萃取过程稳定性好、临界温度接近常温、无毒、无腐蚀性以及不会造成溶剂残留，且不会造成环境污染的物质，实现了绿色生产;(3)超临界流体具有优良的传递性能和较强的渗透力，有利于快速萃取和分离。(4)超临界萃取过程具有提取和精馏双重性，可以分离某些难以分离的物质，同时可以简化产物的分离，还可以将反应和分离耦合起来，减少设备的要求。
二、超临界流体萃取在中药提取中的应用
超临界流体萃取技术在中药有效成分的提取运用中由于种种原因依然处于实验阶段，还未广泛的应用于制药企业。以下将简单介绍几种中药成分的提取。
1.挥发性油的提取。超临界萃取在中药材的提取中首先应用于挥发性油类。挥发油是药品中一类重要的活性成分，如当归油可以镇痛。挥发油类成分的分子量比较小且具有亲脂性和低沸点的性质，传统提取方法如水蒸气蒸馏法等可使其中一些不稳定挥发油成分受热变性等，从而影响产品品质。SFE能够很好的解决这个问题，而CO2由于其低临界温度和低临界压力且无毒、无味、惰性等特点而成为挥发油SFE应用最为广泛的临界液体之一。
黄酮类的提取。黄酮类化合物广泛存在于植物中(大约有20%的中药含有黄酮类化合物)，具有多方面的生物活性，如葛根总黄酮具有扩张冠状血管，解肌退热等功效。它是一类相对分子质量较低的天然药物成分。传统的提取方法有醇提、碱水、碱醇、热水等，这些方法明显存在排污量大、提取效率低、分离过程麻烦、成本高等缺点。邓启换等在运用超临界萃取银杏叶中的银杏黄铜和内酯有效成分，得率高出传统的溶剂萃取法两倍。
3.香豆素类的提取。香豆素传统方法为溶剂法结合层析、多次萃取等，而利用CO2-SFE可通过多级分离，可与超临界流体萃取结合而得到有效成分很高的萃取物对于分子量大或极性强的成分。严优芍等人利用CO2-SFE提取补骨脂中总香豆素的最佳条件为：萃取压力35MPa，萃取温度62℃，萃取时间3h，解析压力8Mpa，解析温度60℃。在最佳的提取条件下，总香豆素得率验证值为0.812%，而理论值为0.822%，由此表明CO2-SFE能最大程度上提取补骨脂中总香豆素。
4.萜类的提取。青蒿素来自于菊科植物黄花蒿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疾新药。传统的汽油法提取收率较低，成本高、存在易燃易爆等危险，用超临界流体萃取工艺生产青蒿素，其产品收率提高1.9倍，生产周期缩短约100h，成本降低447/kg，避免了传统方法中的危险，同时也减少了废液的排放。
5.生物碱的提取。基于生物碱的化学性质和存在特点，用纯CO2往往难以将其提出，故在提取前需用氨水等碱性剂碱化，使之全部转化为游离碱，同时还要使用适当的提携剂以增强流体的溶解能力或提高选择性。因此，CO2-SFE法目前对大多数生物碱的提取尚不是一种很有效的方法。Sutot等利用SFE—离子对色谱法提取定量分析了黄柏中的小聚碱和巴马亭，结果表明，夹带剂甲醇的浓度从10%增至15%，对生物碱的萃取率有明显改善，并且这种提取分析方法快速，共需要20分钟即可全部完成。
三、展望
超临界流体萃取技术，尤其是二氧化碳超临界流体的萃取作为一种新型高效的、环保型的工艺技术应用于各个领域。但仍然具有其一定的局限性。如对设备的需求，超临界流体萃取的操作需要在高压下运行，故而对设备的耐压性要求较高，以及操作过程的安全性要有保障。超临界流体对于一些极性很大的有效分子仍无能为力。研究者现在正在将超临界萃取技术与其他技术结合使用开辟新的领域。因此超临界流体萃取在中药制药领域仍有待进一步的研究。
超临界萃取技术论文篇二
超临界流体萃取技术的应用与发展
摘 要：介绍了超临界流体萃取技术(SFE)的原理、特点及工艺。阐述了超临界流体萃取技术的发展与研究应用概况，并对超临界流体萃取技术的发展前景进行了展望。
关键词：超临界流体; 萃取;应用;发展
随着现代工业的高速发展，绿色化学、清洁生产技术成为各国研究的热点，超临界流体萃取技术作为一种高效、清洁、节能的分离方法，受到了越来越多的关注，由于萃取过程容易控制调节、 萃取效率高、 能耗低，使得该技术广泛应用于各个领域。
1.超临界萃取技术简介
1.1超临界流体
临界态指气、液两态差异消失，相变为零时的特有状态。处于临界态的温度和压力称为临界温度和临界压力，二者合称为临界点。在临界点附近，温度和压力的微小变化都会使物体的密度发生极大变化。我们把超过临界点的气体称为超临界流体(SCF)，超临界流体具有其它流体所不具备的良好溶解性、流动性和传递性。
1.2技术原理
超临界萃取是利用在临界压力和临界温度附近具有特殊性能的超临界流体作为萃取溶剂的一种萃取技术。超临界流体是一种被加热和压缩至临界温度与临界压力以上的流体，临界状态是不够稳定的特殊状态，在这种状态下气体和液体之间的性质差别将消失，两者之间的界面亦将消失。由于超临界流体具有介于气体和液体之间的物理性质，具有近液体的溶解能力，有气体对固体和高黏度物质较强的渗透性，并且随温度和压力的微小变化有较大变化，因此具有比液体溶剂更好的萃取效率和更高的萃取速度。SFE正是利用这一性质以及相似相容的原理，在较高的压力下，使溶质溶解在SCF中，然后使SCF溶液的压力降低或温度升高，这时溶解于SCF中的溶质就会因SCF的密度下降，溶解度降低而析出，从而达到萃取分离的目的。
1.3工艺流程
压力和温度的微小变化都可以引起密度很大的变化，并相应地表现为溶解度的变化，因此可以用压力、温度的变化来实现萃取和分离的过程，以超临界萃取二氧化碳为例，气体经换热器换热和加压泵加压达到工艺过程所需要的温度和压力( 一般均高于临界温度和临界压力)，使其成为超临界二氧化碳流体，流体进入萃取釜与物料充分接触进行选择性萃取所需要的组分，经节流阀降压至二氧化碳的临界压力以下，随后进入分离釜，溶质从萃取液中解析出来成为产品，定期从釜内排出，解析后的二氧化碳再循环使用。
2.超临界流体萃取技术的发展与应用
2.1超临界流体萃取技术发展概况
超临界流体最早于1822年由Cardin所发现。1850年，Andrews对二氧化碳的超临界现象进行了研究，并于1869年在英国皇家学术会议上发表了超临界实验装里和超临界实验现象观察一文。1869年，Amaget2对超临界实验装里进行了改进，将水银柱下降到矿井底部，高达400atm。1891年，Calleit3用高达塔顶的水银柱进行实验。1879年，Hannay和Hosarth4在英国皇家学院首次发表了“超临界流体能够溶解低蒸汽压固体物质”一文。早期超临界流体的研究主要集中在相行为变化和溶剂性质上，Buchner和Prius就是其中的代表。二十世纪，由于钢管超临界萃取设备的出现及人们对超临界流体性质和萃取理论的进一步了解，超临界萃取技术开始应用于化工、石油、医药、食品、化妆品等工业中。
我国超临界萃取技术的研究起步较晚，始于 8 0 年代初，但是发展速度很快，在超临界条件下的萃取、沉析及精馏等方面做了大量基础研究，同时在萃取技术工艺、设备等方面也进行了多项开发，但与世界发达国家相比，我国超临界萃取技术尚存在一定差距，如超临界萃取设备还完全依赖于进口，国内还没有超临界技术生产厂家，超临界萃取理论和应用研究还不够深入等。.
2.2.超临界流体萃取技术的应用
超临界萃取技术是一门综合性技术，它涉及化学、化学工程、机械工程等多方面知识和技术。上世纪70年代以来，美德等几个发达国家便将研究中的超临界萃取技术运用于生产中，随后超临界技术得到了不断发展。超临界流体萃取技术应用的对象众多，主要应用于高附加值，小处理量的产品，其中以食品、油脂、香料及色素最为热门，其次为生物中有毒化合物的清除及农药污水处理等环保问题。随着超临界萃取技术的不断发展，食品、香料、医药、石油和煤炭等工业都出现了超临界流体萃取技术的应用。如在食品工业中主要应用：微量成分的去除如咖啡、茶叶中脱除咖啡因;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;分离和精制如甘油酯的分离，卵磷脂的精制。医药方面可用于酶、维生素等的精制回收、脂质混合物的分离精制、医药品原料的浓缩、精制、酵母、菌体生成物的萃取等。化学工业方面用于共沸物的分离、反应的原料回收等。除此之外，超临界流体萃取技术还可用于煤炭工业、海水淡化、污水处理等各个方面。
3.结语
超临界流体萃取技术对环境污染少、易于操作、使用温度低、萃取收率高，因此成为各国关注的热点。超临界萃取技术是一种环保和可循坏利用萃取技术，符合现代发展的趋势，具有广阔的发展前景和巨大的市场。
我国资源丰富，超临界流体萃取技术具有更广泛的应用前景，随着人们对环境保护的日益重视和绿色时代的要求，将进一步的促进超临界流体技术的发展与应用。
参考文献
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