SCFE技术在中药提取上的应用与发展
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[摘要] 超临界流体萃取技术(SCFE)作为一门新兴分离技术,其研究工作已不断从非极性、弱极性向中等极性物质有效成分的提取深入,不断扩大研究领域,为SCFE技术在中药提取上的应用与发展赋予新的活力。本文笔者对SCFE技术在中药提取上的应用与发展作一综述,以供大家参考。
[关键词] 超临界流体;SCFE技术;中药提取
[中图分类号] R284.2 [文献标识码]A [文章编号]1674-4721(2010)06(c)-016-02
超临界流体萃取(SCFE)技术作为一门新兴分离技术已经越来越广泛地应用于化工、医药、食品等工业中,笔者对SCFE技术在中药提取上的应用与发展作一综述,以供大家参考。
1超临界流体(SCF)的基本概念
当物质的温度和压力均超过其相应临界温度(TC)和压力(PC)时,则称该状态下的流体为超临界流体[1]。超临界流体体系的性质变得均一而不再分为气体和液体[2]。超临界流体兼有气体和液体的优点,其黏度小,扩散系数大,密度大,具有良好的溶解特性和传质特性[3]。
2 超临界流体(SCF)具有的4个主要特性
2.1溶解能力
由于溶质在萃取剂中的溶解度一般与萃取剂的密度成正比,超临界流体的密度接近于液体的密度,因此超临界流体具有与液体相当的溶解能力[4]。
2.2 传质速度
超临界流体的扩散系数介于气体与液体之间,而其黏度则接近于气体,具有气体传质速率较快的特性。
2.3 传热和节能
当流体状态接近于临界区时,汽化热会急剧下降,至临界点处气-液界面消失,汽化热为零[5]。因而在临界点附近进行分离操作比在离临界点较远的气-液平衡区进行分离操作更有利于传热和节能。
2.4 与萃取物分离
超临界流体具有很大的可压缩性,压力和温度的较小变化会引起超临界流体密度的极大变化,这样可借助于调节系统的温度和压力在较宽的范围内变动超临界流体的溶解能力,从而使超临界流体作为萃取剂时,既有很高的溶解能力,又容易使溶剂与萃取物分离[6-7]。
3 超临界流体萃取(SCFE)技术在中药提取上的应用
我国超临界二氧化碳萃取起步于20世纪80年代初期,20世纪90年代该技术开始被引进用于中药提取领域。1989年于恩平等[2]介绍了关于超临界流体萃取过程中使用夹带剂,即萃取时加入具有良好溶解性能的溶剂如乙醇、甲醇、丙酮等,改善和维持萃取选择性,提高难挥发性溶质的溶解度。由于夹带剂的使用,超临界二氧化碳萃取技术在中草药有效成分提取中的应用范围得到扩展[8-9],如:①用超临界二氧化碳萃取法从月见草种子中萃取月见草油,提取出的月见草油色泽和透明度及γ-亚油酸的含量均优于溶剂法。②用超临界二氧化碳萃取法从甘草中提取了甘草素,并研究了温度、固液比、夹带剂对萃取剂的影响。③用超临界二氧化碳从新疆紫草中提取萘醌色素,全过程仅2 h,与传统溶剂法相比萃取率高,且无残留溶剂。④用超临界二氧化碳技术萃取飞龙掌血根皮的香豆素化合物,结果表明,该方法对不稳定化合物的提取具有优势。⑤用超临界二氧化碳技术加氨水碱化,并用丙酮为夹带剂,从马前草中提出士的宁。⑥用超临界二氧化碳萃取肉桂中精油成分,并与水蒸气蒸馏进行了比较,在实验中,4种不同的提取条件以超临界二氧化碳萃取条件最为适当。⑦用超临界二氧化碳萃取技术从黄花蒿中提取得到β-古甾醇和十八醇[10]。⑧丹参是活血通经的最常用中药,已知的活性成分为丹参酮类脂溶性物质和以丹参素、母酚酸、原儿茶醛为代表的水溶性物质,彼此间的性质相差悬殊。常规的水提法、乙醇热回流法效果都不理想,收率低,二者不可兼得。而采用不同的表面活性剂和夹带剂,以超临界萃取方法,先以第一种夹带剂进行萃取,获取以丹参酮为主的脂溶性活性物质,待丹参酮类物质基本萃取完全后改用第二种夹带剂继续萃取,获取以丹参素、原儿茶醛为主的水溶性活性物质,结果比较理想[11-12]。⑨采用SCFE技术对凹叶厚朴中多种挥发性成分萃取,分离出厚朴酚、异厚朴酚、桉叶醇等成分。⑩用超临界二氧化碳萃取当归中挥发油收率高达15%,解决了选择性挥发油提取困难的问题。银杏叶中的黄酮和内酯对心脑血管具有很强的生物活性,用传统水提醇沉,过大孔树脂柱的方法提取其浸膏操作繁杂,提取物收率低。采用SCFE对银杏叶萃取分离一步完成,提取物中银杏黄酮含量为28%,银杏内酯含量为7.2%,均高于国际现行标准。用超临界二氧化碳萃取中药蛇床子油,萃取物中除含有蛇床子素、亚油酸、油酸主要成分外,还首次发现该植物中含有二甲基乙烯酮、十一烷和顺香芹醇等成分。
从以上实例可以看出,超临界流体萃取技术的研究工作已不断从非极性、弱极性向中等极性物质有效成分的提取深入,在不断扩大研究领域,为SCFE技术在中药提取上的应用与发展赋予新的活力。
[参考文献]
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