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植物提取物提取方法-超临界流体提取法

2013-05-18    分类:植物提取物提取方法    0人评论

在满足临界压力和温度的条件下,物质的气相和液相消失,形成超临界流体。它介于液体和气体之间,与液体有相似的凝聚力和溶解力,密度也接近于液体;但黏度大大低于液体,接近气体,扩散系数也接近于气体。超临界流体非常适合于中草药成分,特别是对热及化学不稳定的低极性组分的提取。

超临界流体萃取技术流程图

超临界流体萃取技术流程图

由于超临界流体的溶解力与其密度关系极大,密度又受温度和压力的影响,所以通过调节温度和压力,可以对中草药成分进行选择性提取,获得更干净的提取物,收率也高于常规的液-液及液-固提取。最常用的超临界流体为二氧化碳,也可用氧化氮、氨气等。通过加入少量甲醇、乙醇、丙醇、乙氰、二氯甲烷及水等溶剂还可改善其提取性能和选择性,特别是针对极性较大的成分。二氧化碳超临界流体萃取曾成功地用于从咖啡中脱咖啡因、从啤酒花中萃取酿酒成分以及植物种子油的提取等,现在在植物精油、生物碱、内酯等药用成分的萃取方面有广泛的应用。

由于超临界流体提取技术具有萃取效率高、分离工艺简单、不需要溶剂回收设备、工作条件温和、应用前景广泛等特点,一般是在室温或接近室温下完成。具有无毒、无残留、绿色生产的优点,因此成为近年来国内外研究和应用的热点。目前开发成果的技术包括:

1、生化成分的提取

用超临界流体萃取技术提取深水鱼油(EPA、DHA即脑黄金)、维生素E、维生素C等保健成分,具有天然、绿色、无毒、无残留、产品纯度高等特点,且萃取收率高,效益好。同样利用此项技术可提取紫杉醇、黄酮类化合物、糖及其苷类、生物碱类化合物。这些分离后的成分用于制备药物,可为医药界带来巨大的变革和进步,如DHA具有降血脂,防血栓及健脑益智作用,而紫杉醇为目前唯一治疗某些癌症的特效良药。

已完成的提取技术包括:深水鱼油(EPA、DHA即脑黄金);维生素E;维生素C等。

2、天然香料的提取

超临界流体萃取技术一个非常成功的应用领域是天然香料的萃取,如对名贵香料茉莉浸膏、玫瑰精油、丁香油、迷迭香料的提取等。因为超临界流体溶解能力强、萃取效率高、所得精油收率高且生产过程常用CO2作萃取剂,所得产品无毒、无残留、成品颜色和香味纯正,因此有其独到之处,品质比溶剂法优良,具有天然香气,天然感、新鲜感良好,因含挥发成分,香色完全,售价比普通提取法高20- 25%,提取率也比起高出20~100%。同时提高了产品市场竞争力能为企业带来更大的经济效益。

已完成的提取物质包括:香料茉莉浸膏、玫瑰精油、丁香油、迷迭香、桂花浸膏、树兰、零陵香草(又名灵香草)等等。

3、天然食品的制备

采用超临界流体萃取技术,从辣椒中萃取辣红素、以及胡萝卜素、番茄红素的萃取、大豆油的精制、啤酒花的提取、咖啡因的脱除等,均是成熟的工艺技术,且产品成色好、收率高、无毒副作用,是天然的食用色素和营养成分。采用超临界流体萃取技术还可以从烟草中脱除尼古丁,生产不含尼古丁的香烟,这些技术深受生产厂家欢迎。

已提取的产品有:辣红素、胡萝卜素、番茄红素、大豆油、小麦胚油、红花籽油等。

4、纳米材料制备

采用超临界流体萃取技术,将物质颗粒溶解于超临界流体中,利用抗溶剂法或快速膨胀法,将流体膨胀而处于低于临界压力状态,溶质晶核来不及成长,而在10-7~10-5秒内被迅速结晶析出,可以制得10~50纳米的超细颗粒。目前已拥有多种纳米颗粒和纳米材料制备技术,但超临界流体萃取技术可以在常温下进行操作,不需深度低温进行。因此能耗低,运行经济合理,这一方法是目前制造纳米颗粒的最有竞争力的技术之一。

超临界流体制备纳米材料的另一种方法是将待处理的物质饱和溶解在溶剂中,当将该溶液中通入超临界流体时,由于原溶剂部分溶入超临界流体而原固体溶质不溶于该流体,造成溶剂富裕而析出,得到纳米级固体溶质。

5、环境保护

当将排放的有机废料与氧置于超临界水中时,氧化反应进行的非常快,常常在几分钟将有机物完全转化为二氧化碳和水。在处理难转换的酚类化合物、氯烃类化合物、含氮化合物、有机氧化物、军事材料等方面的废弃物污染方面,超临界流体技术都显示了其无与伦比的优越性。尤其是对二恶 英的清理更是如此。

二恶英发源于20世纪60年代的美国越南战争以后,是一种危害人体神经系统的多环化合物,一般存在于焚烧后的飞灰中,即用焚烧的方法都不能将其除去。它可以长期积累于人、鱼和其它动物体内而不能充分分解,但实验表明,在超临界水中二恶英几乎可以100%的分解,从而证实了这项技术在环保方面的优势。

另外,采用超临界流体萃取技术,可以有效地降解高分子材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龙-66等等,从而为人类彻底解决白色污染带来了希望。

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