1、讀書筆記Supercritical Fluid Extraction.、人 、 前言1822年Cagniard de la Tour發現了臨界點。所謂臨界點，就是某物質在其最 高溫度和最大壓力下可以存在氣-液平衡。在這個溫度和壓力點下，該物質具有 氣體和液體的雙重性質，既有物質液態的密度，又有氣態的粘度和擴散系數。這 時，就稱之為超臨界流體（簡稱SF或SCF）。目前最常用的超臨界流體介質是CO2， 另外乙烷、丁烷、戊烷、一氧化二氮、氨、三氟甲烷和水等也可以用作介質。超臨界流體用于分離的最大優勢在于它是一種廉價的、低碳環保的分離分析 技術，近年來，超臨界流體技術在醫藥、食品、環?；ぁ⒉牧现苽涞?/p>

2、領域應用 廣泛。超臨界流體分離用于從咖啡中提取咖啡因就是一個非常經典的實例，超臨界 狀態的CO2具備有機溶劑的溶解度，而且有著更高的擴散系數，更低的粘度和 較低的表面張力。再加入1-10%的甲醇以增加溶劑劑型，可以起到非常好的提取 效果。本章重點介紹了 SCF在天然產物中的提取和分離應用。Francis在1954年完成了在25及5.5MPa下由液態二氧化碳和其它兩種 化合物組成的共有464個三元系的平衡相圖，為后人進行SFE提供了理論依據。 超臨界流體萃取分離是利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關系，即利用壓力 和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進行的。在超臨界狀態下將超臨界流體與 待分離的物

3、質接觸，使其有選擇性地依次把極性大小、沸點高低和相對分子質量 大小不同的成分萃取出來。超臨界萃取的實驗流程示意圖超臨界流體萃取技術的特點傳統的天然產物有效成分的提取方法主要有水蒸氣蒸餾法和有機溶劑萃取法，它們均具有明顯的缺陷，大量實驗研究證實SCF技術相對于傳統提取方法具 有許多優勢其優勢特點為：1.1操作溫度低，能較好地使萃取物的有效成分不被破壞，特別適用那些對 熱敏感性強、容易被氧化分解、破壞的成分的提取與分離；1.2選擇性強，提取完全，在高壓、密閉、惰性環境中，能有選擇性提取有 效成分，提取純度高，便于后繼分離；1.3具有無毒、無味、不燃、不腐蝕、安全、不污染環境、價廉、能循環使 用等特

4、點，特別適合食品、香料、醫藥等天然產品提?。?.4萃取工藝簡單，提取快，生產周期短，效率高。影響超臨界萃取的主要因素在應用SCF時，必須對影響起萃取效率的各種因素加以考慮，即優化的操作 條件下才能使萃取處于最佳狀態。萃取壓力、萃取溫度、時間和樣品顆粒大小以 及流體流速、萃取物收集方法和夾帶劑的應用等都對萃取效果影響較大。超臨界萃取在天然活性成分提取中的應用3.1提取精油精油是存在于天然產物中的一種復雜混合物，它包含了單萜、倍半萜和其他 芳香化合物。由于大多數化合物會高溫水解，提取過程中會破壞其風味，SCF提 取的壓力高、溫度低的特點能很好的解決精油水解問題。因此，在過去的幾年中， SCF提取精

5、油已經開始替代傳統的溶劑萃取，在食品、醫藥和化妝品行業起到了 重要的作用。例如黑胡椒精油萃取、紅辣椒中辣椒精油和類胡蘿卜素萃取、香芹 酚萃取以及希蒙得木種子中萃取荷巴油等都有較好的進展。3.2提取辣椒素Perva-Uzunalic等分析不同溫度和壓力對萃取的影響，認為在壓力400bar， 溫度40C下萃取辣椒素可以達到最高收率。Duarte等利用SCF提取小米辣中精 油和辣椒素的過程中研究了壓力的變化對產物萃取速率的影響，得出了該系統下 20-22MPa 最高萃取率為 0.06-0.07cm3/s3.3提取多酚茶多酚是從葡萄渣中提取的多酚，SCF方法提取法可以直接得到茶多酚緩沖 水溶液，而避免

6、了有機溶劑萃取還需要吸附洗脫的操作，節約了時間的同時避免 了對環境的污染。3.4提取黃酮類SCF應用于黃酮類化合物萃取時，會加入約10%的乙醇以提高萃取效率。以 從銀杏葉中提取銀杏內酯和黃酮類化合物為例，Chiu和van Beek等分別證明了 在同樣的溫度和壓力下，溶劑中加入10%的乙醇后產物的收率明顯提高。3.5提取貫葉連翹瑞士 SITEC Sieber Engineering AG公司在工業級貫葉連翹的提取上應用了 SCF 分離。得出了在90bar下提取3小時和120bar下提取1小時都可以得到很高的 收率（35%），而且提高溫度會起到反效果，降低收率，原因是高溫會促使貫葉 金絲桃素降解。

7、3.6提取小白菊內酯SCF可以提取傳統水蒸氣蒸餾法不能提取的不易揮發的內酯，特別是利用SCF 不同溶劑的分步提取。Smith等就利用純CO2先提取出小白菊中的揮發性精油， 再在溶劑中加入10%的甲醇，提取小白菊內酯，收率達到了 80%。4.總結超臨界流體具有許多不同于一般液體或氣體的物理化學特性，因此在萃取和 色譜分離中都具有獨特的技術優勢。近年來，隨著超臨界流體色譜和萃取技術的 研究，從基礎數據、工藝流程到實驗設備等方面均有了較快的發展。除此之外， 超臨界流體還可以作為反應物參加化學反應，從而提高反應效率和選擇性，還可 以與精餾、超聲等技術結合起來。特別是超臨界流體色譜分離技術，具有分離效率高、分離時間短、產品質量 好及易于與檢測器匹配等優點，在諸多領域都可應用。它在分離分析非揮發性大 分子、生物大分子、手性對映體以及其