《亚临界水萃取.ppt

亚临界水萃取及其应用 河南省亚临界萃取工程技术 研究中心 亚临界水又称超加热水、高压热水或热液态水，是指在一定的压力下，将水加热到100℃以上临界温度374℃以下的高温，水体仍然保持在液体状态。亚临界状态下流体微观结构的氢键、离子水合、离子缔合、簇状结构等发生了变化，因此亚临界水的物理、化学特性与常温常压下的水在性质上有较大差别。常温常压下水的极性较强，亚临界状态下，随着温度的升高，亚临界水的氢键被打开或减弱，从而使水高到低萃取出来。这样就可以通过控制亚临界水的温度和压力，使水的极性在较大范围内变化，从而实现天然产物中有效成分从水溶性成分到脂溶性成分的连续提取，并可实现选择性提取。此外，由于亚临界水萃取是以价廉、无污染的水作为萃取剂，因此，亚临界水萃取技术被视为绿色环保、前景广阔的一项变革性技术。 亚临界水参数 水的临界压力及临界温度分别为22．1 MPa和374℃，在f374℃，p22．1 MPa条件下，水的介电常数为5～15。在比374．2℃和22．1MPa稍微低一些的低温压下成液体状态的水称为“亚临界水”，英文为：subcritical water。 亚临界水萃取应用 亚临界水萃取技术是近10年来刚刚发展起来的新型技术，该技术最早应用于土壤、沉积物、淤泥等环境样品中有机污染物的萃取。1998年，英国的Basile等第一次用超加热水提取迷迭香叶子中的挥发油，随后，该技术逐步被应用于其他天然产物及食品的萃取中。由于技术优势明显，该技术很快作为从天然产物中萃取有效成分的新方法而得以迅速发展。 丸散膏丹，傻大黑粗？ 一、现代中药的传统提取技术 浸渍法 冷浸，杂质少，简便易行 费时、浸出率低 渗漉法：冷浸，杂质少 煎煮法：水提取，最传统的中药提取方法 回流提取法：最常用 动态连续提取法 实验室：索氏提取器，多用于分析 工业生产：多功能浓缩提取器 二、较新的提取技术 连续逆流萃提取 (continuous countercurrent extraction, CCE) 微波萃取 (microwave-assisted extraction, MAE) 超声提取 (ultrasound-assisted extraction, UAE) 液泛法提取 (flooding extraction, FE) 压榨提取 (press extraction, PE) 组织破碎提取法 (smashing tissue extraction, STE) 免加热提取 (heating-free extraction, HFE) 空气爆破提取 (air explosion extraction, AEE) 常温超高压提取 (ultra-high pressure extraction, UHPE) 酶法提取 (enzymatic treatment extraction, ETE) 半仿生提取 (semi-bionic extraction, SBE) 超临界流体萃取 (supercritical fluid extraction, SFE) 1、连续逆流萃提取 (CCE) 特点 使萃取剂与药材在设备内接触并呈逆向流动 任意一个截面上的传质推动力都是最大的 优点 提取速度快 收率高 无反混现象 连续运行 可结合离心、超声等技术 技术已经成熟 缺点 对药材物性形状粒度要求较高 清洗问题没有彻底解决 2、微波萃取技术 (MAE) 原理 在微波场中,吸收微波能力的差异使物质的某些区域萃取体系中的某些组分被选择性加热 从而,使得被萃取物质从基体或体系中分离,进入到介电常数较小,吸收能力相对差的萃取剂中 优点 选择性高 操作时间短 溶剂消耗量少 有效成分得率高 不产生噪音 适用于热不稳定物质 影响微波萃取效率的因素 萃取剂：之为非极性或弱极性的,如己醇、己烷等 药材含水量：吸收微波升温 3、超声提取技术 (UAE) 原理 利用超声波的空化作用加速植物有效成分的溶出 超声波的次级效应，如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也能加速要提取成分的扩散释放并与溶剂充分混合 优点 提取时间短 提出率相对较高、纯度较高 低温提取利于有效成分保护 缺点： 对容器厚薄及位置要求较高，否则影响药材浸出效果 现状：该法已用于小规模少量提取中 4、液泛法 原理 利用溶剂蒸汽，增加液相湍动，提高溶质扩散速率 因为不断有冷凝液加入，保持了溶质与溶剂间的浓度梯度，明显提高了相间的传质推动力 与索氏提取器的区别 缺点 需要较高温度 5、压榨提取 (PE) 靠机械外力的作用直接挤压植物组织,使细胞破裂,液体(油脂或汁液) 流出 适用于多汁液或多油脂的植物 柑桔籽油、柑桔皮、沙棘籽油、芹菜黄酮、山苍子油、温莪术挥发油等 与传统溶剂萃取等方法相比 不需溶剂,