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超临界二氧化碳萃取技术

2015-10-25  点击:[]

超临界二氧化碳萃取技术

传统中草药提取方法本身固有的种种缺陷对人们正确理解和掌握中草药的药理、药效等重要问题产生了很大的困难,也是导致现有中成药质量难以控制、療效难以稳定、实验结果重复性差的重要原因之一,与现代医药学的严格要求极不相宜。近年來出现的新方法中,有大孔树脂吸附提取、超声提取技术、膜分离技术及超临界流体萃取分离技术等,其中最引人注目的是超临界CO2流体萃取分离技术。这与其已在食品、香料等方面的成功工业化应用背景有着密切的关系。

超临界CO2流体萃取的本质特征是用无毒、无残留的CO2代替水或有机溶剂作提取介质并在接近室温的条件下萃取;其物理化学基础源于超临界CO2流体的溶剂性质在很宽广的范围内可以调控,只要简单地改变体系的温度或压力就可使溶质在CO2中的溶解度发生很大的改变,从而为高选择性提取和分離及高质量产品的获取提供了可能;其最大优点莫过于可将萃取、分离(精制)和去除溶剂等多个单元过程合为一体,大大简化了工艺流程,提高了生产效率,对环境不造成污染。从已取得的研究结果看,采用超临界CO2流体提取或结合其他一些物理分离手段进行中草药研究开发,和传统加工方法相比,具有许多独特的优点。

(1)CO2无色、无味、无毒,且通常条件下为气体,无溶剂残留问题。用它作萃取剂使绝对安全健康的纯天然原料的获取成为易事。

(2)萃取温度接近室温,整个提取分离过程在暗场中进行,对那些对湿、热、光敏感的物质和芳香性物质的提取特别适合,在很大程度上避免了常规提取过程中经常发生的分解、沉淀等反应,能最大限度地保持各组分的原有特性,为明确真正的药效成分提供的方便,为进一步阐明药理提供了基础。

(3)流程简单、步骤少、耗时短,省去了某些分离精制步骤,生产周期短,效率高。

(4)超临界CO2流体的溶解能力和渗透能力强、扩散速率快,且是在連续流动条件下进行的,萃取产物不断被移走,提取完全,能充分利用宝贵的中药资源。

(5)超临界CO2流体的溶解能力和随温度和压力的改变而改变,因此可以通过改变体系的温度和压力來实现选择性提取分离。特别是与其他物理分离手段联用时(如超临界精馏、吸附等)能实现高选择性提取。

(6)CO2流体只对溶质起作用,不改变溶质之外的任何成分或原料基体,因此不会产生任何新的”三度”物质,对环境保护极为有利。

(7)用纯CO2提取后的料渣,有时还能得到很好的综合利用,充分发挥综合效益。如提取玉米油后的玉米粉,提取麦胚芽油后的麦胚,提取维生素后的螺旋藻粉,提取生姜油后的生姜粉等都可用作良好的功能食品或飼料。

(8)CO2价廉易取得,其临界温度和临界压力低,操作上易于实现,并可循环使用,使产品的全成本大为降低。

此外,由于超临界CO2流体萃取技术将提取与分离一体化,可以通过合适的工艺设计将极性不同于目标组分的成分"去头去尾",并且在整个提取过程中可以很方便地取样并对那些已知的有效成分进行分析跟踪,从而既可得到指标成分可控的制剂原料,又可避免因药材的來源不同而带來的种种困难。

根据超临界CO2流体萃取的上述优点,目前将其用于中草药提取方面主要有:提取分离、浓缩、脱除有机溶剂和除去杂质等。提取的主要形式有:纯CO2提取(包括液体和超临界CO2流体提取),超临界CO2流体并用夹带剂的提取以及反向提取等。这些方法可进一步与精馏、吸附等其他物理分离手段结合,合为一体,可以得到高选择性高纯度的产物。提取的主要设备和工艺流程与前述相似,只是根据药物的严格要求,萃取产物的收集必须在无菌箱中进行。

资料來源:http://www.sanqi.com.tw/Chinese_pages/Chinese_Herb_Introduction/herb_extract_SFECO2.htm

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