超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用研究

谷長(zhǎng)秀

【摘要】超臨界流體萃取技術(shù)是目前的綠色分離技術(shù)，最初是在工業(yè)領(lǐng)域被廣泛的使用。本文主要是涉及超臨界流體萃取技術(shù)的探討和分析，對(duì)其優(yōu)點(diǎn)以及和傳統(tǒng)萃取方法之間的差異進(jìn)行了對(duì)比分析，對(duì)于該技術(shù)目前所存在的一些問題進(jìn)行了探討，對(duì)其未來發(fā)展也進(jìn)行了一些展望。

【關(guān)鍵詞】中藥；超臨界流體；萃取

中草藥是我國(guó)的一座民族醫(yī)學(xué)寶庫(kù)，我國(guó)的中草藥種類以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)均處于世界領(lǐng)先地位，在我國(guó)加入到世界貿(mào)易組織之后，中醫(yī)藥就開始和國(guó)際進(jìn)行接軌，因此具有不少的挑戰(zhàn)。人們?cè)趯?duì)中藥有效成分進(jìn)行提取的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致藥材中的成分損失，加上制作周期長(zhǎng)，產(chǎn)量純度不高等等因素，使得其應(yīng)用發(fā)展受限。目前的中草藥提純分離技術(shù)有了很大的發(fā)展，超臨界萃取便是現(xiàn)在比較新的一種提純萃取技術(shù)，該技術(shù)對(duì)于傳統(tǒng)的提取技術(shù)的不足之處進(jìn)行了彌補(bǔ)，因此對(duì)于我國(guó)的中草藥產(chǎn)品進(jìn)入世界領(lǐng)域起到了促進(jìn)作用。

1 超臨界流體萃取的概述

1.1 超臨界流體萃取。超臨界流體（Supercritical Fluid， SCF）是在臨界溫度和壓力狀態(tài)下，在氣體和液體之間的一種流體，其特性包括了氣體和液體兩者的特點(diǎn)，因此可以用其溶解度來提取物質(zhì)。該技術(shù)在最近的幾十年間逐漸的發(fā)展起來，最初是在化工領(lǐng)域進(jìn)行萃取和分離的應(yīng)用，使用超臨界流體作為提取劑，在臨界溫度和壓力下，通過對(duì)物體的溫度和壓力調(diào)整來對(duì)物質(zhì)的成分進(jìn)行萃取。

1.2 超臨界流體萃取的優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的萃取技術(shù)不同，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)比較多，現(xiàn)在進(jìn)行講解：1、容易將物體中的熱敏物質(zhì)進(jìn)行提取分離，藥物中有許多的物質(zhì)在高溫狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)分解性，因此蒸餾等等高溫處理方式，會(huì)將這些成分破壞，而使用該技術(shù)則沒有這方面的問題。2、穩(wěn)定，無毒、無腐蝕，生產(chǎn)過程屬于綠色提取，因此沒有污染，也不會(huì)殘留溶劑。3、滲透力強(qiáng)，傳遞性好，分離速度快。4、提取和精餾兩不誤，在對(duì)有些不容易分離的物質(zhì)進(jìn)行提取和精餾時(shí)，能夠讓該物質(zhì)的分離變得簡(jiǎn)單，且反應(yīng)和分離耦合，設(shè)備的要求沒有那么高。

2 應(yīng)用于中藥提取

超臨界流體萃取技術(shù)目前還是實(shí)驗(yàn)性階段，在許多的制藥企業(yè)中，并沒有進(jìn)行大量的推廣，現(xiàn)在對(duì)于該技術(shù)提取中藥的一些類型進(jìn)行講解。

2.1 揮發(fā)性油的提取。揮發(fā)性油是一種活性物質(zhì)，在醫(yī)藥用品中比較重要，超臨界萃取技術(shù)可以很好的將藥材中的該種物質(zhì)進(jìn)行提取，像是當(dāng)歸油應(yīng)用于鎮(zhèn)痛。揮發(fā)油具有很小的分子量，而且其沸點(diǎn)低，和脂肪親和性好，所以蒸餾的方式不能夠?qū)⑵溥M(jìn)行提取，溫度會(huì)使其揮發(fā)，降低了產(chǎn)品的質(zhì)量，而超臨界流體萃取則不會(huì)有這個(gè)問題，可以不回讓揮發(fā)性油揮發(fā)，且無毒，使用CO2來作為臨界液體是因?yàn)樵摎怏w具有惰性，無氣味，沒有毒性。

提取黃酮累藥物。黃酮累化合物在植物中存在比較普遍，20%的中藥幾乎都含有該類物質(zhì)，該藥物的作用比較多，像是葛根總黃酮能夠擴(kuò)張血管，退熱。該物質(zhì)的分子量也是很小，因此傳統(tǒng)的提取方式不容易提取，提取質(zhì)量不高。傳統(tǒng)的提取方法有醇提、堿水、堿醇、熱水等，這些方法明顯存在排污量大、提取效率低、分離過程麻煩、成本高等缺點(diǎn)。鄧啟換等在運(yùn)用超臨界萃取銀杏葉中的銀杏黃銅和內(nèi)酯有效成分，得率高出傳統(tǒng)的溶劑萃取法兩倍。

2.3 香豆素類的提取。香豆素傳統(tǒng)方法為溶劑法結(jié)合層析、多次萃取等，而利用CO2-SFE可通過多級(jí)分離，可與超臨界流體萃取結(jié)合而得到有效成分很高的萃取物對(duì)于分子量大或極性強(qiáng)的成分。嚴(yán)優(yōu)芍等人利用CO2-SFE提取補(bǔ)骨脂中總香豆素的最佳條件為：萃取壓力35MPa，萃取溫度62℃，萃取時(shí)間3h，解析壓力8Mpa，解析溫度60℃。在最佳的提取條件下，總香豆素得率驗(yàn)證值為0.812%，而理論值為0.822%，由此表明CO2-SFE能最大程度上提取補(bǔ)骨脂中總香豆素。

2.4 萜類的提取。青蒿素來自于菊科植物黃花蒿的一種倍半萜內(nèi)酯類成分，是我國(guó)唯一得到國(guó)際承認(rèn)的抗瘧疾新藥。傳統(tǒng)的汽油法提取收率較低，成本高、存在易燃易爆等危險(xiǎn)，用超臨界流體萃取工藝生產(chǎn)青蒿素，其產(chǎn)品收率提高1.9倍，生產(chǎn)周期縮短約100h，成本降低447/kg，避免了傳統(tǒng)方法中的危險(xiǎn)，同時(shí)也減少了廢液的排放。

2.5 生物堿的提取。生物堿使用純的CO2來進(jìn)行提取是非常困難的，這和該物質(zhì)的化學(xué)性有關(guān)，所以進(jìn)行提取前，要用氨水來將其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，變成游離堿，在加入提攜劑，讓流體的溶解能力提升。所以，CO2超臨界流體萃取方式對(duì)于生物堿來說并不是一項(xiàng)理想的技術(shù)。Sutot等利用SFE—離子對(duì)色譜法提取定量分析了黃柏中的小聚堿和巴馬亭，結(jié)果表明，夾帶劑甲醇的濃度從10%增至15%，對(duì)生物堿的萃取率有明顯改善，并且這種提取分析方法快速，共需要20分鐘即可全部完成。

3 展望

超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用還是很多的，該技術(shù)高效、環(huán)保，在許多的地方都有很大的應(yīng)用空間，二氧化碳超臨界流體萃取的應(yīng)用更是比較廣泛，因?yàn)樵摎怏w無毒、無味。雖然超臨界流體萃取技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多，可是普遍的使用目前還是做不到的，主要原因就是該技術(shù)要求設(shè)備比較精確，對(duì)設(shè)備的需求較高。要在高壓環(huán)境下運(yùn)行，因此安全性是一個(gè)問題，而且該技術(shù)無法很好的應(yīng)用于大分子物質(zhì)的提取，僅僅是在小分子物質(zhì)的提取上有較好效果。目前關(guān)于該技術(shù)的研究還在繼續(xù)，和其他的技術(shù)相結(jié)合的研究也在進(jìn)行，因此未來該技術(shù)的應(yīng)用前景一定是非常廣泛的。