关键词：SFE；中药；提取分离
中图分类号：R284.2 文献标识码：A
1SFE基本原理
超临界流体（SF）是处于超临界状态（例如超临界温度和临界压力）的高密度流体。 SF既不是气体也不是液体，其性质在某处，其高渗透性和流动性与气体相当，其溶解度与液体相当，并且具有高密度，低粘度和高扩散系数有。 这些特性使SF成为从中药中提取和分离活性成分的极佳溶剂。
超临界流体溶解溶质的能力随系统压力和温度的变化而变化很大。当接近临界状态时，系统的压力或温度被微调，即使很小的变化也会引起流体密度的显着变化，导致溶解度的显着变化。即在提取和分离步骤中，仅通过调节温度或压力可以改善流体密度，由此溶质的溶解度大大改变，并且可以选择性地提取和分离不同的目标组分。在提取和分离完成后，可以改变系统压力和温度以将SF改变为正常气体，然后可以排出分离器。它化学性质稳定，价格低廉且易于获得，是最常用的超临界流体。
2影响因素
2.1萃取压力
超临界流体的溶解度与密度成正比，如果临界点附近的压力变化很小，则SF密度显着变化。可以看出，SF偿付能力与压力显着相关。提取压力取决于提取物的极性，但较弱的物质需要较低的压力（7-10 MPa），较多的极性物质需要较高的压力（≥20MPa）。 提取压力受设备安全和成本的限制，不能无限制地增加，因此在实际生产中必须全面考虑。
2.2萃取温度
一般分子的热运动加速时，活性成分扩散，传质速率增加，SF和活性成分结合的机会，提取率增加。然而，随着二氧化碳密度降低，溶解度降低并且提取率降低。 因此，不同的提取物在恒定压力下具有最合适的提取温度。
2.3萃取物粒度
SFE的具体过程可分为三个步骤：提取物的接触、溶解和逸出。 这里重要的一步是溶质的扩散速率。溶质的粒径越小，与流体的接触面积越大，这促进了溶质的扩散并提高了提取率。 然而，此时，粒径太小而不能增强对颗粒表面的热效应，因此原料的堆积密度增加，渗透性降低，并且网孔被阻塞以进一步产生摩擦加热系统。 温度升高，活性物质被破坏。 因此，粒径的大小应该是合适的。
2.4CO2流量
在一定范围内，增加CO 2的流速使SF和提取物充分搅拌并接触，从而增加SF的溶解度，这有利于提取。 如果CO 2流速过高，则材料中流体的传质接触时间会很短，因此SF与溶质不能很好地相互作用，提取率会降低，SF的损失会增加，制造成本也会增加有增加。 因此，在实际制造过程中，应考虑一组全面的测试来确定合适的流速。
2.5萃取时间
在恒定流速的情况下，SF在提取的早期阶段不与溶质完全接触，延长提取时间可以稳定传质并逐渐提高提取效率，直到达到最大值。 此后，由于目标成分的含量减少，提取率逐渐降低。
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2.6夹带剂（entrainer）
在超临界流体萃取过程中，添加的溶剂可以有效地改变SCF的选择性溶解。 二氧化碳是一种非极性溶剂，其溶解极性物质的能力差，限制了它与高极性物质的萃取和分离。当分离极性物质时，极性夹带剂可用于增加系统的溶解度。
3SFE在中药有效成分提取分离中的应用
3.1挥发油
挥发油是天然的药用成分，通常具有广泛的生物活性，并富含萜类化合物和半醌类化合物。 虽然蒸汽蒸馏是常规的提取方法，但蒸汽蒸馏易于产生诸如提取率低，提取时间长和活性成分不稳定的缺点。 然而，由于超临界流体不具有上述缺点并且它们的分子量相对较低，因此挥发性油在SF中具有良好的溶解性，其中大部分可以通过SFE直接提取。
3.2黄酮类
类黄酮（花黄素）化合物是一种具有抗氧化作用，降血脂作用，抗过敏作用和抗血小板聚集作用的低分子量天然植物成分。 传统的黄酮类化合物提取方法有浇水，浸渍，碱提，酸沉，具有成本高，循环周期长，效率低，污染严重等缺点。 与传统的提取方法相比，SFE提取黄酮类化合物。 它们因其工艺短，效率高和无溶剂残留而被广泛使用。
3.3生物碱
生物碱可用于预防和治疗各种疾病，可用于血管系统，并且是植物的次级代谢产物。与这些常规方法相比，SFE可以通过减少酸碱试剂的量和添加添加剂溶剂来提高提取效率。
3.4 皂苷和多糖类
皂苷和多糖是药用提取物中具有大分子式和复杂结构的化合物。皂苷是甾醇寡糖或三萜类化合物的通称，并且多糖通常由通过糖苷键连接的多个单糖基团形成，具有低血糖，降血脂和增强的身体。免疫功能，抗肿瘤，低血糖和抗病毒药理活性。皂苷和糖化合物具有相对大的分子量，相对大的羟基，相对大的极性，并且难以溶解在低极性溶剂中。传统的提取方法是甲醇回流提取，其能量密集且昂贵。相比之下，超临界流体萃取快速，高效，低成本，无污染且易于操作。事实证明，SFE更适合提取皂苷和多糖。在超临界萃取过程中，可以通过添加添加剂溶剂，升高压力和梯度萃取来提高萃取率。
超临界流体萃取技术具有选择性高，传质系数大，操作温度适中，超临界流体溶解性强，具有可回收等优点，在传统的净化分离技术中引入避免使用的组件。该工艺对环境友好，环境友好，在温和条件下进行，例如缺氧和中等温度，消除影响产品稳定性的因素并显着提高提取产率和纯度。一种利用超临界流体萃取技术从黄芪中提取多糖的方法。黄芪多糖和黄芪注射液易于临床应用，传统黄芪多糖提取工艺的提取率和纯度不能满足工业生产需要，SFE为黄芪多糖-III糖黄芪用于提取
结束语:
现阶段，有许多SFE专利，但中小型试验的产品很少，只有少数工艺成功，SFE主要提取和提取单味草药的有效成分。 它仅限于分离。 中药复方提取需求据了解，提高SFE在中药复方中的应用将是未来研究的重点课题。 此外，中药的成分多样且复杂，单独的SFE难以完全满足产品纯度要求，有必要将其与其他先进技术相结合。 由于传统分离技术的优越性和高知名度，SFE被国家列入重大支持项目，通过不断的应用改进和深入研究，为中药的现代化做出贡献。
参考文献:
[1]超临界流体萃取技术在中药提取的应用[J].刘娜.广州化工.2017(24)
[2]超临界萃取新技术在中药有效成分提取分离中的应用[J].王武英.中国医药指南.2017(35)
[3]超临界流体萃取技术及其在食品工业中的应用[J].苗笑雨，谷大海，程志斌，徐志强，王桂瑛，普岳红，刘萍，廖国周.食品研究与开发.2018(05)
论文作者:孙艳娟1,贺晓宇2
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/8/23
标签：极性论文; 溶质论文; 中药论文; 压力论文; 溶解度论文; 多糖论文; 超临界流体论文; 《工程管理前沿》2019年12期论文;