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第五章第五章 超临界流体萃取超临界流体萃取.2024/7/101啤酒花啤酒花模拟麦汁煮沸过程，在模拟麦汁煮沸过程，在1000毫升毫升pH值为值为5的缓冲的缓冲水中加人水中加人1.5克酒花，煮沸克酒花，煮沸90分钟，产生的水溶液分钟，产生的水溶液具有抗诱变活性。而波兰具有抗诱变活性。而波兰观察家观察家周刊载文说，周刊载文说，波兰医学家认为，用其啤酒花蒸沸波兰医学家认为，用其啤酒花蒸沸1520分钟制分钟制成冲剂，每天饮用两次，每次四分之一杯，可治成冲剂，每天饮用两次，每次四分之一杯，可治失眠症、神经衰弱症、月经不调以及消化不良等失眠症、神经衰弱症、月经不调以及消化不良等疾病。疾病。另外，用啤酒花泡制成的茶叶有利尿作用，饮用另外，用啤酒花泡制成的茶叶有利尿作用，饮用这种茶能辅助治疗肾脏疾病。已经知道酒花有抑这种茶能辅助治疗肾脏疾病。已经知道酒花有抑制细菌的作用。实际上，日本科学家已经证实，制细菌的作用。实际上，日本科学家已经证实，酒花中的蛇麻酮有很高的抗幽门螺旋杆菌的能力。酒花中的蛇麻酮有很高的抗幽门螺旋杆菌的能力。.2024/7/102.2024/7/103啤酒花啤酒花为多年生草质藤本植物。全株有倒钩刺，茎长约为多年生草质藤本植物。全株有倒钩刺，茎长约1010厘米，中空。叶对生、卵形、有长柄。花序腋厘米，中空。叶对生、卵形、有长柄。花序腋生，雄花穗状，具有多数叶状苞片，雌黄生，雄花穗状，具有多数叶状苞片，雌黄1010余对，余对，无花被子，果期产生大量黄粉状物。新疆天山、无花被子，果期产生大量黄粉状物。新疆天山、阿尔泰山的山坡林间有大量野生分布，为本品原阿尔泰山的山坡林间有大量野生分布，为本品原产地之一。产地之一。所制啤酒酒液透明度好，有光泽，泡沫细腻洁白，所制啤酒酒液透明度好，有光泽，泡沫细腻洁白，有花香气，味纯柔和，二氧化碳含量丰富。啤酒有花香气，味纯柔和，二氧化碳含量丰富。啤酒花是制造啤酒的关键原料，每制造花是制造啤酒的关键原料，每制造10001000升啤酒约升啤酒约需要干啤酒花需要干啤酒花1.51.5公斤。公斤。.2024/7/104啤酒花啤酒花啤酒花还可用来做面包和治病，药用价值啤酒花还可用来做面包和治病，药用价值较大，有利尿健胃作用。其松果制剂具有较大，有利尿健胃作用。其松果制剂具有抗癌活性；挥发油对治疗心脏病有较好功抗癌活性；挥发油对治疗心脏病有较好功效；富有多酚化合物对治疗各类炎症及瓦效；富有多酚化合物对治疗各类炎症及瓦特金氏病肝感染性损伤有一定作用。特金氏病肝感染性损伤有一定作用。巴州是新疆啤酒花主要产地之一。种植面巴州是新疆啤酒花主要产地之一。种植面积达积达520520公顷，产量公顷，产量34003400多吨。出口的多吨。出口的“641”641”啤酒花香味浓烈，很受欢迎。啤酒花香味浓烈，很受欢迎。.2024/7/105啤酒花啤酒花【异名异名】忽布，香蛇麻，啤瓦古丽忽布，香蛇麻，啤瓦古丽(维名维名)【来源来源】为桑科植物啤酒花的雌花序。为桑科植物啤酒花的雌花序。【化学成分化学成分】含葎草二烯酮、葎草烯酮含葎草二烯酮、葎草烯酮-、葎草酮、葎草酮、蛇麻酮、蛇麻酮、-考绕咖烯、考绕咖烯、-白菖考烯、白菖考烯、9-甲基丁烯甲基丁烯-3-醇醇-2、月桂烯、月桂烯、-葎草烯、石竹烯等。尚含黄芪甙、葎草烯、石竹烯等。尚含黄芪甙、异槲皮甙、芸香甙、山柰酚的异槲皮甙、芸香甙、山柰酚的3-鼠李糖二葡萄糖甙、鼠李糖二葡萄糖甙、3-鼠李糖葡萄糖甙和葡萄糖甙、槲皮素的鼠李糖葡萄糖甙和葡萄糖甙、槲皮素的3-鼠李二葡鼠李二葡萄糖甙、萄糖甙、3-鼠李糖葡萄糖甙和鼠李糖葡萄糖甙和3-葡萄糖甙、五色矢车葡萄糖甙、五色矢车菊素、无色飞燕草素、鞣质、树脂等。菊素、无色飞燕草素、鞣质、树脂等。.2024/7/106.2024/7/107第一节第一节 超临界的萃取原理超临界的萃取原理.2024/7/108概概念念将将超临界流体超临界流体作为萃取溶剂的一种萃取技作为萃取溶剂的一种萃取技术，兼有传统的蒸馏和液液萃取的特征，术，兼有传统的蒸馏和液液萃取的特征，应用很广的技术。应用很广的技术。超临界流体超临界流体是状态超过气液共存时的最高是状态超过气液共存时的最高压力和最高温度下物质特有的点压力和最高温度下物质特有的点临界临界点后的流体。点后的流体。.2024/7/109油脂提取物的沸点高而挥发性低，因而在油脂提取物的沸点高而挥发性低，因而在气相中的浓度极低；气相中的浓度极低；但在二氧化碳和乙烯等物质的超临界流体但在二氧化碳和乙烯等物质的超临界流体溶剂中受到高压后，它们的气相浓度增加溶剂中受到高压后，它们的气相浓度增加了了100万倍，甚至增加万倍，甚至增加10亿倍。亿倍。.2024/7/1010癸酸癸酸(C10H20O2)熔点熔点31，沸点，沸点269冷却至冷却至196，用真空泵抽真空，再升温，用真空泵抽真空，再升温到到19.5,癸酸的溶解度为癸酸的溶解度为310-8g/L（真空溶解物质的能力低真空溶解物质的能力低）用乙炔用乙炔(临界温度临界温度T=283K,临界压力临界压力P=5MPa)作为超临界萃取溶剂作为超临界萃取溶剂,加压至加压至8.2MPa,癸酸癸酸的溶解度为的溶解度为7g/L.2024/7/1011一、超临界流体定义一、超临界流体定义 任何一种物质都存在三种相态任何一种物质都存在三种相态-气相、气相、液相、固相液相、固相。三相成平衡态共存的点叫。三相成平衡态共存的点叫 三相点。液、气两相成平衡状态的点叫三相点。液、气两相成平衡状态的点叫临临界点界点。在临界点时的温度和压力称为临界。在临界点时的温度和压力称为临界温度和压力。不同的物质其临界点所要求温度和压力。不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。的压力和温度各不相同。.2024/7/1012一、超临界流体定义一、超临界流体定义超临界流体超临界流体(Supercritical fluid(Supercritical fluid，SCF)SCF)技术中的技术中的SCFSCF是指温度和压力均高于临是指温度和压力均高于临界点的流体界点的流体,如二氧化碳、氨、乙烯、丙烷、如二氧化碳、氨、乙烯、丙烷、丙烯、水等。高于临界温度和临界压力而丙烯、水等。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为接近临界点的状态称为超临界状态超临界状态。处于。处于超临界状态时，气液两相性质非常相近，超临界状态时，气液两相性质非常相近，以至无法分别，所以称之为以至无法分别，所以称之为SCFSCF。.2024/7/1013 这种流体这种流体(SCF)(SCF)兼有气液两重性的特点，兼有气液两重性的特点，它既有与气体相当的高渗透能力和低的粘它既有与气体相当的高渗透能力和低的粘度，又兼有与液体相近的密度和对许多物质度，又兼有与液体相近的密度和对许多物质优良的溶解能力。优良的溶解能力。相相密度密度(g/mL)扩散系数扩散系数(cm2/s)粘度粘度(g/cm.s)气体气体(G)10-310-110-4超临界流超临界流(SCF)0.30.910-310-410-410-3液体液体(L)110-510-2超临界流体的性质超临界流体的性质.2024/7/1014二、超临界流体萃取的基本原理二、超临界流体萃取的基本原理 超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。流体溶解能力的影响而进行的。当气体处于超临界状态时当气体处于超临界状态时,成为性质介于液体和气成为性质介于液体和气体之间的单一相态体之间的单一相态,具有和液体相近的密度具有和液体相近的密度,粘度粘度虽高于气体但明显低于液体虽高于气体但明显低于液体,扩散系数为液体的扩散系数为液体的1010100100倍倍;因此对物料有较好的渗透性和较强的溶因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力解能力,能够将物料中某些成分提取出来能够将物料中某些成分提取出来。.2024/7/1015二、超临界流体萃取的基本原理二、超临界流体萃取的基本原理在超临界状态，将超临界流体与待分离的物质接在超临界状态，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地依次把极性大小、沸点高低触，使其有选择性地依次把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分萃取出来。和分子量大小的成分萃取出来。并且超临界流体的密度和介电常数随着密闭体系并且超临界流体的密度和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加压力的增加而增加,极性增大极性增大,利用程序升压可利用程序升压可将不同极性的成分进行分步提取。将不同极性的成分进行分步提取。.2024/7/1016二、超临界流体萃取的基本原理二、超临界流体萃取的基本原理当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以通过控制条件得到最佳比例的混单一的，但可以通过控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则自动完全或基本体变成普通气体，被萃取物质则自动完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，并将萃取分离析出，从而达到分离提纯的目的，并将萃取分离两过程合为一体，这就是超临界流体萃取分离的两过程合为一体，这就是超临界流体萃取分离的基本原理。基本原理。.2024/7/1017第二节第二节 超临界超临界COCO2 2的溶剂特征的溶剂特征.2024/7/1018超临界流体的选择性超临界流体的选择性超临界流体萃取过程能否有效地分离产物超临界流体萃取过程能否有效地分离产物或除去杂质，关键是超临界流体萃取中使或除去杂质，关键是超临界流体萃取中使用的溶剂必须具有良好的选择性。用的溶剂必须具有良好的选择性。提高溶剂选择性的基本原则是：提高溶剂选择性的基本原则是：操作温操作温度应和超临界流体的临界温度相接近；度应和超临界流体的临界温度相接近；超临界流体的化学性质应和待分离溶质的超临界流体的化学性质应和待分离溶质的化学性质相接近。化学性质相接近。若两条原则基本符合，若两条原则基本符合，效果就较理想，若符合程度降低，效果就效果就较理想，若符合程度降低，效果就会递减。会递减。.2024/7/1019流体名称流体名称分子式分子式临界压力临界压力(bar)bar)临界温度临界温度()()临界密度临界密度(g/cm3)g/cm3)二氧化碳二氧化碳COCO2 272.972.931.231.20.4330.433水水H H2 2O O217.6217.6374.2374.20.3320.332氨氨NHNH3 3112.5112.5132.4132.40.2350.235乙烷乙烷C C2 2H H6 648.148.132.232.20.2030.203乙烯乙烯C C2 2H H4 449.749.79.29.20.2180.218氧化二氮氧化二氮N N2 2O O71.771.736.536.50.4500.450丙烷丙烷C C3 3H H8 841.941.996.696.60.2170.217戊烷戊烷C C5 5H H121237.537.5196.6196.60.2320.232丁烷丁烷C C4 4H H101037.537.5135.0135.00.2280.228.2024/7/1020作为超临界流体必须具备的条件作为超临界流体必须具备的条件萃取剂需具有化学稳定性，对设备没有腐蚀性；萃取剂需具有化学稳定性，对设备没有腐蚀性；临界温度不能太低或太高，最好在室温附近或操临界温度不能太低或太高，最好在室温附近或操作温度附近；作温度附近；操作温度应低于被萃取溶质的分解温度或变质温操作温度应低于被萃取溶质的分解温度或变质温度；度；临界压力不能太高，可节约压缩动力费；临界压力不能太高，可节约压缩动力费；选择性要好，容易得到高纯度制品；选择性要好，容易得到高纯度制品；溶解度要高，可以减少溶剂的循环量；溶解度要高，可以减少溶剂的循环量；萃取溶剂要容易获取，价格要便宜。萃取溶剂要容易获取，价格要便宜。.2024/7/1021一、超临界一、超临界CO2的相图的相图.2024/7/1022精馏操作精馏操作液相萃取和吸收液相萃取和吸收超临界萃取和色谱超临界萃取和色谱吸吸附附分分离离CO2的的pT图图精馏操作精馏操作液相萃取和吸收液相萃取和吸收超临界萃取和色谱超临界萃取和色谱吸吸附附分分离离.2024/7/1023在临界点附近，密度线聚集于临界点周围，在临界点附近，密度线聚集于临界点周围，压力或温度小范围的变化，就会引起压力或温度小范围的变化，就会引起CO2密密度大幅度变化。度大幅度变化。CO2溶解、萃取物质的能力与本身的密度成溶解、萃取物质的能力与本身的密度成正比，这就可以通过改变压力或温度来改正比，这就可以通过改变压力或温度来改变变CO2密度，从而改变对物质的溶解能力。密度，从而改变对物质的溶解能力。.2024/7/1024二、萃取溶剂二、萃取溶剂CO2的性质的性质目前研究较多的超临界流体是目前研究较多的超临界流体是二氧化碳二氧化碳，因其，因其具有无毒、不燃烧、对大部分物质不反应、价廉具有无毒、不燃烧、对大部分物质不反应、价廉等优点，最为常用。等优点，最为常用。在超临界状态下，在超临界状态下，COCO2 2流体兼有气液两相的双重特流体兼有气液两相的双重特点，点，既具有与气体相当的高扩散系数和低粘度，既具有与气体相当的高扩散系数和低粘度，又具有与液体相近的密度和物质良好的溶解能力又具有与液体相近的密度和物质良好的溶解能力。其密度对温度和压力变化十分敏感，且与溶解能其密度对温度和压力变化十分敏感，且与溶解能力在一定压力范围内成比例，所以可通过控制温力在一定压力范围内成比例，所以可通过控制温度和压力改变物质的溶解度。度和压力改变物质的溶解度。.2024/7/1025第三节第三节 SC-COSC-CO2 2萃取以及拖带剂的作用萃取以及拖带剂的作用.2024/7/1026.2024/7/1027一、一、SC-CO2萃取萃取 天然产物中通常含有许多不同的化学成分，天然产物中通常含有许多不同的化学成分，对同一天然产品用不同方法或不同萃取剂对同一天然产品用不同方法或不同萃取剂得到的制品，其组分是不同的。得到的制品，其组分是不同的。.2024/7/1028二、拖带剂的作用二、拖带剂的作用 单一组分的超临界溶剂有较大的局限性，其单一组分的超临界溶剂有较大的局限性，其缺点包括：缺点包括：某些物质在纯超临界流体中溶解度很低，如超临某些物质在纯超临界流体中溶解度很低，如超临界界COCO2 2只能有效地萃取亲脂性物质，对糖、氨基酸只能有效地萃取亲脂性物质，对糖、氨基酸等极性物质，在合理的温度与压力下几乎不能萃等极性物质，在合理的温度与压力下几乎不能萃取；取；选择性不高，导致分离效果不好；选择性不高，导致分离效果不好；溶质溶解度对温度、压力的变化不够敏感，使溶溶质溶解度对温度、压力的变化不够敏感，使溶质与超临界流体分离时耗费的能量增加。质与超临界流体分离时耗费的能量增加。.2024/7/1029在纯流体中加入少量与被萃取物亲和力强的组分，在纯流体中加入少量与被萃取物亲和力强的组分，以提高其对被萃取组分的选择性和溶解度，添加以提高其对被萃取组分的选择性和溶解度，添加的这类物质称为夹带剂，有时也称为改性剂的这类物质称为夹带剂，有时也称为改性剂(Modifer)Modifer)或共溶剂或共溶剂(Cosolvert)Cosolvert)。夹带剂的添加量一般不超过临界流体的夹带剂的添加量一般不超过临界流体的1515(物质物质的量比的量比)。除了甲醇外，夹带剂还有水、丙酮、乙。除了甲醇外，夹带剂还有水、丙酮、乙醇、苯、甲苯、二氯甲烷、四氯化碳、正已烷和醇、苯、甲苯、二氯甲烷、四氯化碳、正已烷和环己烷等。夹带剂的概念也不仅包括通常的液体环己烷等。夹带剂的概念也不仅包括通常的液体溶剂。还包括溶解于超临界气体中的固态化合物，溶剂。还包括溶解于超临界气体中的固态化合物，如萘也可作为夹带组分。如萘也可作为夹带组分。.2024/7/1030.2024/7/1031第四节第四节 超临界流体萃取的基本过程超临界流体萃取的基本过程.2024/7/1032.2024/7/1033.2024/7/1034l依靠压力变化的萃取分离法，在一定温度下，依靠压力变化的萃取分离法，在一定温度下，使超临界流体和溶质减压，经膨胀后分离，溶使超临界流体和溶质减压，经膨胀后分离，溶质由分离器下部取出，气体经压缩机返回萃取质由分离器下部取出，气体经压缩机返回萃取器循环使用。器循环使用。等温法或绝热法等温法或绝热法.2024/7/1035等压法等压法l依靠温度变化的萃取分离法。经加热、升温依靠温度变化的萃取分离法。经加热、升温使气体和溶质分离，从分离器下部取出萃使气体和溶质分离，从分离器下部取出萃取物，气体经冷却、压缩后返回萃取器循取物，气体经冷却、压缩后返回萃取器循环使用。环使用。.2024/7/1036吸附法吸附法l用吸附剂进行的萃取分离法。在分离器中，用吸附剂进行的萃取分离法。在分离器中，经萃取出的溶质被吸附剂吸附，气体经压经萃取出的溶质被吸附剂吸附，气体经压缩后返回萃取器循环使用。缩后返回萃取器循环使用。.2024/7/1037压缩机压缩机 萃取釜萃取釜 制冷制冷MVC-760LMVC-760L 二氧化碳循环泵二氧化碳循环泵.2024/7/1038超临界流体萃取条件的选择超临界流体萃取条件的选择萃取流体萃取流体萃取压力萃取压力萃取温度萃取温度改性剂改性剂萃取时间萃取时间萃取条件的优化萃取条件的优化.2024/7/1039超临界萃取的技术原理 利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。进行的。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。分子量大小的成分依次萃取出来。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的。而达到分离提纯的目的。.2024/7/1040第五节超临界萃取技术的应用第五节超临界萃取技术的应用.2024/7/1041超临界流体萃取特点超临界流体萃取特点临界温度低，适用于热敏性化合物的提取和纯化。临界温度低，适用于热敏性化合物的提取和纯化。超临界萃取可以在接近室温超临界萃取可以在接近室温(35(3540)40)及及COCO2 2气体包气体包裹下进行提取，有效地防止了热敏性物质的氧化和裹下进行提取，有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散，从而在萃取物中保持着原料的有效成分，把逸散，从而在萃取物中保持着原料的有效成分，把高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点温度下萃取出来。温度下萃取出来。.2024/7/1042使用使用SFESFE是最干净的提取方法，由于全过程不是最干净的提取方法，由于全过程不用有机溶剂，萃取过程中不发生化学反应，用有机溶剂，萃取过程中不发生化学反应，因此萃取物绝无残留的溶剂物质，从而防止因此萃取物绝无残留的溶剂物质，从而防止了提取过程中对人体有害物的存在和对环境了提取过程中对人体有害物的存在和对环境的污染，无溶剂残留，无硝酸盐和重金属离的污染，无溶剂残留，无硝酸盐和重金属离子。子。.2024/7/1043CO2是一种不活泼的气体无臭、无毒、不易是一种不活泼的气体无臭、无毒、不易燃，无味、使用安全，不污染环境，可提燃，无味、使用安全，不污染环境，可提供惰环境，避免产物氧化，不影响萃取物供惰环境，避免产物氧化，不影响萃取物的有效成份。的有效成份。CO2气体价格便宜，纯度高，气体价格便宜，纯度高，容易制取，且在生产中可以重复循环使用，容易制取，且在生产中可以重复循环使用，从而有效地降低了成本。从而有效地降低了成本。.2024/7/1044 萃取速度快，萃取和分离合二为一，当饱萃取速度快，萃取和分离合二为一，当饱和的溶解物的和的溶解物的CO2流体进入分离器时，由于流体进入分离器时，由于压力的下降或温度的变化，使得压力的下降或温度的变化，使得CO2与萃取与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不仅萃取的效率高而且能耗较少，提高了不仅萃取的效率高而且能耗较少，提高了生产效率也降低了费用成本。生产效率也降低了费用成本。.2024/7/1045压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数，压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数，通过改变温度和压力达到萃取的目的，压通过改变温度和压力达到萃取的目的，压力固定通过改变温度也同样可以将物质分力固定通过改变温度也同样可以将物质分离开来；反之，将温度固定，通过降低压离开来；反之，将温度固定，通过降低压力使萃取物分离，因此工艺简单容易掌握，力使萃取物分离，因此工艺简单容易掌握，而且萃取的速度快。而且萃取的速度快。.2024/7/1046主要缺点主要缺点由于高压带来的高昂设备投资和维护费用，由于高压带来的高昂设备投资和维护费用，所以目前应用面还不宽，但是对于高经济价所以目前应用面还不宽，但是对于高经济价值的产品以及精馏和液相萃取操作应用不妥值的产品以及精馏和液相萃取操作应用不妥的情况，还是应该考虑使用超临界流体萃取的情况，还是应该考虑使用超临界流体萃取工艺。工艺。.2024/7/1047生化成分的提取生化成分的提取 用超临界流体萃取技术提取深水鱼油（用超临界流体萃取技术提取深水鱼油（EPAEPA、DHADHA即即脑黄金）、维生素脑黄金）、维生素E E、维生素、维生素C C等保健成分，具有天等保健成分，具有天然、绿色、无毒、无残留、产品纯度高等特点，且然、绿色、无毒、无残留、产品纯度高等特点，且萃取收率高，效益好。萃取收率高，效益好。同样利用此项技术可提取紫杉醇、黄酮类化合物、同样利用此项技术可提取紫杉醇、黄酮类化合物、糖及其苷类、生物碱类化合物。这些分离后的成分糖及其苷类、生物碱类化合物。这些分离后的成分用于制备药物，可为医药界带来巨大的变革和进步，用于制备药物，可为医药界带来巨大的变革和进步，如如DHADHA具有降血脂，防血栓及健脑益智作用，而紫具有降血脂，防血栓及健脑益智作用，而紫杉醇为目前唯一治疗某些癌症的特效良药。杉醇为目前唯一治疗某些癌症的特效良药。已完成的提取技术包括：已完成的提取技术包括：深水鱼油（深水鱼油（EPAEPA、DHADHA即脑即脑黄金）；维生素黄金）；维生素E E；维生素；维生素C C等。等。.2024/7/1048天然香料的提取天然香料的提取 超临界流体萃取技术一个非常成功的应用领域是超临界流体萃取技术一个非常成功的应用领域是天然香料的萃取，如对名贵香料茉莉浸膏、玫瑰天然香料的萃取，如对名贵香料茉莉浸膏、玫瑰精油、丁香油、迷迭香料的提取等。精油、丁香油、迷迭香料的提取等。因为超临界流体溶解能力强、萃取效率高、所得因为超临界流体溶解能力强、萃取效率高、所得精油收率高且生产过程常用精油收率高且生产过程常用COCO2 2作萃取剂，所得产作萃取剂，所得产品无毒、无残留、成品颜色和香味纯正，因此有品无毒、无残留、成品颜色和香味纯正，因此有其独到之处，品质比溶剂法优良，具有天然香气，其独到之处，品质比溶剂法优良，具有天然香气，天然感、新鲜感良好，因含挥发成分，香色完全，天然感、新鲜感良好，因含挥发成分，香色完全，售价比普通提取法高售价比普通提取法高20-25%20-25%，提取率也比起高出，提取率也比起高出2020100100。同时提高了产品市场竞争力能为企业。同时提高了产品市场竞争力能为企业带来更大的经济效益。带来更大的经济效益。.2024/7/1049天然香料的提取天然香料的提取已完成的提取物质包括：已完成的提取物质包括：香料茉莉浸膏、玫瑰精香料茉莉浸膏、玫瑰精油、丁香油、迷迭香、桂花浸膏、树兰、零陵香油、丁香油、迷迭香、桂花浸膏、树兰、零陵香草（又名灵香草）等等。草（又名灵香草）等等。.2024/7/1050天然食品的制备天然食品的制备 采用超临界流体萃取技术，从辣椒中萃取辣红素、采用超临界流体萃取技术，从辣椒中萃取辣红素、以及胡萝卜素、番茄红素的萃取、大豆油的精制、以及胡萝卜素、番茄红素的萃取、大豆油的精制、啤酒花的提取、咖啡因的脱除等，均是成熟的工啤酒花的提取、咖啡因的脱除等，均是成熟的工艺技术，且产品成色好、收率高、无毒副作用，艺技术，且产品成色好、收率高、无毒副作用，是天然的食用色素和营养成分。采用超临界流体是天然的食用色素和营养成分。采用超临界流体萃取技术还可以从烟草中脱除尼古丁，生产不含萃取技术还可以从烟草中脱除尼古丁，生产不含尼古丁的香烟，这些技术深受生产厂家欢迎。尼古丁的香烟，这些技术深受生产厂家欢迎。已提取的产品有：已提取的产品有：辣红素、胡萝卜素、番茄红素、辣红素、胡萝卜素、番茄红素、大豆油、小麦胚油、红花籽油等。大豆油、小麦胚油、红花籽油等。.2024/7/1051纳米材料制备纳米材料制备 采用超临界流体萃取技术，将物质颗粒溶解于超采用超临界流体萃取技术，将物质颗粒溶解于超临界流体中，利用抗溶剂法或快速膨胀法，将流临界流体中，利用抗溶剂法或快速膨胀法，将流体膨胀而处于低于临界压力状态，溶质晶核来不体膨胀而处于低于临界压力状态，溶质晶核来不及成长，而在及成长，而在1010-7-71010-5-5秒内被迅速结晶析出，可秒内被迅速结晶析出，可以制得以制得10105050纳米的超细颗粒。纳米的超细颗粒。目前已拥有多种纳米颗粒和纳米材料制备技术，目前已拥有多种纳米颗粒和纳米材料制备技术，但超临界流体萃取技术可以在常温下进行操作，但超临界流体萃取技术可以在常温下进行操作，不需深度低温进行。因此能耗低，运行经济合理，不需深度低温进行。因此能耗低，运行经济合理，这一方法是目前制造纳米颗粒的最有竞争力的技这一方法是目前制造纳米颗粒的最有竞争力的技术之一。术之一。.2024/7/1052超临界流体制备纳米材料的另一种方法是将待处超临界流体制备纳米材料的另一种方法是将待处理的物质饱和溶解在溶剂中，当将该溶液中通入理的物质饱和溶解在溶剂中，当将该溶液中通入超临界流体时，由于原溶剂部分溶入超临界流体超临界流体时，由于原溶剂部分溶入超临界流体而原固体溶质不溶于该流体，造成溶剂富裕而析而原固体溶质不溶于该流体，造成溶剂富裕而析出，得到纳米级固体溶质。出，得到纳米级固体溶质。.2024/7/1053环境保护环境保护当将排放的有机废料与氧置于超临界水中时，氧化当将排放的有机废料与氧置于超临界水中时，氧化反应进行的非常快，常常在几分钟将有机物完全转反应进行的非常快，常常在几分钟将有机物完全转化为二氧化碳和水。在处理难转换的酚类化合物、化为二氧化碳和水。在处理难转换的酚类化合物、氯烃类化合物、含氮化合物、有机氧化物、军事材氯烃类化合物、含氮化合物、有机氧化物、军事材料等方面的废弃物污染方面，超临界流体技术都显料等方面的废弃物污染方面，超临界流体技术都显示了其无与伦比的优越性。尤其是对二恶英的清理示了其无与伦比的优越性。尤其是对二恶英的清理更是如此。更是如此。.2024/7/1054 二恶英发源于二恶英发源于2020世纪世纪6060年代的美国越南战争以后，年代的美国越南战争以后，是一种危害人体神经系统的多环化合物，一般存是一种危害人体神经系统的多环化合物，一般存在于焚烧后的飞灰中，即用焚烧的方法都不能将在于焚烧后的飞灰中，即用焚烧的方法都不能将其除去。它可以长期积累于人、鱼和其它动物体其除去。它可以长期积累于人、鱼和其它动物体内而不能充分分解，但实验表明，在超临界水中内而不能充分分解，但实验表明，在超临界水中二恶英几乎可以二恶英几乎可以100100的分解，从而证实了这项技的分解，从而证实了这项技术在环保方面的优势。术在环保方面的优势。另外，采用超临界流体萃取技术，可以有效地降另外，采用超临界流体萃取技术，可以有效地降解高分子材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、解高分子材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龙尼龙6666等等，从而为人类彻底解决白色污染带等等，从而为人类彻底解决白色污染带来了希望。来了希望。.2024/7/1055用超临界用超临界COCO2 2萃取技术进行中药研究开发及萃取技术进行中药研究开发及产业化，和中药传统方法相比，具有许多产业化，和中药传统方法相比，具有许多独特的优点。独特的优点。.2024/7/1056开发实例开发实例.2024/7/1057青蒿素青蒿素从黄花中提取青蒿素（从黄花中提取青蒿素（ArtemisininArtemisinin）的新工艺。）的新工艺。青蒿素来自菊科植物黄花蒿（青蒿素来自菊科植物黄花蒿（Artemisia annuaArtemisia annua）的一种倍半萜内酯类成分，是我国唯一得到国际的一种倍半萜内酯类成分，是我国唯一得到国际承认的抗疟新药。然而本应属于中国的东西，中承认的抗疟新药。然而本应属于中国的东西，中国仅占国际市场份额的国仅占国际市场份额的0.5%0.5%。传统的汽油法存在收率低、成本高、存在易燃易传统的汽油法存在收率低、成本高、存在易燃易爆等危险，用爆等危险，用SFESFE工艺，从工艺，从0.10.1升、升、5 5升设备小试到升设备小试到2525升、升、5050升设备中试放大，一直到升设备中试放大，一直到200200升设备的工升设备的工业化生产证明，超临界业化生产证明，超临界CO2CO2萃取工艺可用于青蒿素萃取工艺可用于青蒿素的生产，青蒿素产品符合中国药品标准。的生产，青蒿素产品符合中国药品标准。.2024/7/1058超临界超临界COCO2 2萃取工艺比传统法（如汽油法）优越，萃取工艺比传统法（如汽油法）优越，产品收率提高产品收率提高1.91.9倍，生产周期缩短约倍，生产周期缩短约100100小时，小时，成本降低成本降低447/Kg447/Kg，可节省大量的有机溶剂汽油，可节省大量的有机溶剂汽油，避免易燃易爆的危险，减少三废污染，大大简化避免易燃易爆的危险，减少三废污染，大大简化生产工艺。生产工艺。该新工艺已取得发明专利证书。在最近召开的中该新工艺已取得发明专利证书。在最近召开的中国青蒿素成果产业化发展战略研讨会上，已初步国青蒿素成果产业化发展战略研讨会上，已初步决定推广这种新工艺，以达到占国际市场份额的决定推广这种新工艺，以达到占国际市场份额的3-5%3-5%的目标。的目标。.2024/7/1059贯叶连翘提取物贯叶连翘提取物贯叶连翘提取物是目前国际流行的十大植物贯叶连翘提取物是目前国际流行的十大植物提取物之一，主要用于治疗忧郁症。提取物提取物之一，主要用于治疗忧郁症。提取物是用贯叶连翘药材经水煮或醇提、浓缩、干是用贯叶连翘药材经水煮或醇提、浓缩、干燥而得。采用超临界燥而得。采用超临界COCO2 2萃取工艺，达到出萃取工艺，达到出口标准，比传统工艺优越。口标准，比传统工艺优越。.2024/7/1060紫杉烷类化学成分紫杉烷类化学成分 红豆杉中紫杉烷类成分的提取分离，传统的植物红豆杉中紫杉烷类成分的提取分离，传统的植物化学分离要得到单体纯品难度较大，步骤较为繁化学分离要得到单体纯品难度较大，步骤较为繁琐，原料经多次浸提浓缩后，有机溶剂多次萃取，琐，原料经多次浸提浓缩后，有机溶剂多次萃取，再进行多次柱层析，此过程中，要用多种有毒的再进行多次柱层析，此过程中，要用多种有毒的有机溶剂，如氯仿或二氯甲烷等。有机溶剂，如氯仿或二氯甲烷等。云南红豆杉（云南红豆杉（Taxus yunnensisTaxus yunnensis）经超临界）经超临界CO2CO2提提取取3 3小时所得粗浸膏，含杂质较少，较易分离到单小时所得粗浸膏，含杂质较少，较易分离到单体，该浸膏只需进行一次硅胶柱层析就能得到体，该浸膏只需进行一次硅胶柱层析就能得到6 6个个紫杉烷类单体和紫杉烷类单体和2 2个其它单体。个其它单体。.2024/7/1061姜黄油姜黄油 超临界超临界CO2CO2提取姜黄油，其收油率是水蒸汽的提取姜黄油，其收油率是水蒸汽的1.41.4倍，生产周期只是旧工艺的倍，生产周期只是旧工艺的1/31/3。对所得的姜黄油。对所得的姜黄油进行进行GC/MSGC/MS分离鉴定，其化学组成主要由姜黄酮等分离鉴定，其化学组成主要由姜黄酮等2626个成分组成，其组成与水蒸汽的差不多。姜黄个成分组成，其组成与水蒸汽的差不多。姜黄油的超临界油的超临界CO2CO2提取已应用于生产中。提取已应用于生产中。用超临界用超临界CO2CO2进行中药挥发油或脂肪油化学成分的进行中药挥发油或脂肪油化学成分的研究较为简单，只要研究较为简单，只要1-21-2个小时提取油后，直接进个小时提取油后，直接进行行GC-MS-GC-MS-计算机联用技术分析，即可鉴定油中化计算机联用技术分析，即可鉴定油中化学成分。学成分。.2024/7/1062姜黄油姜黄油 超临界超临界CO2CO2提取姜黄油，其收油率是水蒸汽的提取姜黄油，其收油率是水蒸汽的1.41.4倍，生产周期只是旧工艺的倍，生产周期只是旧工艺的1/31/3。对所得的姜黄油。对所得的姜黄油进行进行GC/MSGC/MS分离鉴定，其化学组成主要由姜黄酮等分离鉴定，其化学组成主要由姜黄酮等2626个成分组成，其组成与水蒸汽的差不多。姜黄个成分组成，其组成与水蒸汽的差不多。姜黄油的超临界油的超临界CO2CO2提取已应用于生产中。提取已应用于生产中。用超临界用超临界CO2CO2进行中药挥发油或脂肪油化学成分的进行中药挥发油或脂肪油化学成分的研究较为简单，只要研究较为简单，只要1-21-2个小时提取油后，直接进个小时提取油后，直接进行行GC-MS-GC-MS-计算机联用技术分析，即可鉴定油中化计算机联用技术分析，即可鉴定油中化学成分。学成分。.2024/7/1063复方丹参制剂中丹参提取复方丹参制剂中丹参提取丹参酮类是从唇形科植物丹参（丹参酮类是从唇形科植物丹参（Salvia miltiorrhizaSalvia miltiorrhiza）中提取的总酮类及其它成分的总称，是制备各种丹参制剂中提取的总酮类及其它成分的总称，是制备各种丹参制剂如复方丹参片，丹参酮如复方丹参片，丹参酮IIAIIA磺酸钠注射液（主要用于心脑磺酸钠注射液（主要用于心脑血管病）和丹参酮胶囊（主要用于抗菌消炎）原料主要成血管病）和丹参酮胶囊（主要用于抗菌消炎）原料主要成分，其中，丹参酮分，其中，丹参酮IIAIIA是药典规定用于质量控制的有效成是药典规定用于质量控制的有效成分。分。各药厂的提取方法主要是乙醇热回流提取，然后浓缩成浸各药厂的提取方法主要是乙醇热回流提取，然后浓缩成浸膏，用于各种制剂。由于提取能力差和长时间加热提取或膏，用于各种制剂。由于提取能力差和长时间加热提取或浓缩，有效成分损失严重，往往浸膏中丹参酮浓缩，有效成分损失严重，往往浸膏中丹参酮IIAIIA含量在含量在0.15%-1%0.15%-1%左右，再做成制剂，往往丹参酮左右，再做成制剂，往往丹参酮IIAIIA检测不出或检测不出或含量太小，药典标准都难以达到，近几年国家取消不少药含量太小，药典标准都难以达到，近几年国家取消不少药厂的复方丹参片制剂的生产批文，原因大多与此有关。厂的复方丹参片制剂的生产批文，原因大多与此有关。.2024/7/1064复方丹参制剂中丹参提取复方丹参制剂中丹参提取用超临界用超临界CO2CO2萃取法对此进行了工艺改革，从小试萃取法对此进行了工艺改革，从小试到中试直到生产证明，收率比旧工艺高，生产周到中试直到生产证明，收率比旧工艺高，生产周期缩短，有效成分丹参酮期缩短，有效成分丹参酮IIAIIA高度浓缩，含量平均高度浓缩，含量平均20%20%，最高可达，最高可达80%80%左右，此工艺已应用于多个左右，此工艺已应用于多个药厂的复方丹参制剂（如复方丹参片）的生产，药厂的复方丹参制剂（如复方丹参片）的生产，并保持了应有的临床效果。并保持了应有的临床效果。.2024/7/1065大蒜注射液的工艺改革大蒜注射液的工艺改革大蒜注射液为临床上广泛应用的中药制剂，传统大蒜注射液为临床上广泛应用的中药制剂，传统的生产工艺是水蒸汽蒸馏配制而成。的生产工艺是水蒸汽蒸馏配制而成。用超临界用超临界COCO2 2萃取法对此工艺进行改革，并应用于萃取法对此工艺进行改革，并应用于临床。结果证明，不仅工艺优越，而且还能提高临床。结果证明，不仅工艺优越，而且还能提高疗效。疗效。SFESFE制剂对粘膜真菌感染性疾病，总效率提制剂对粘膜真菌感染性疾病，总效率提高高18.42%18.42%；对深部真菌感染性疾病，总有效率提；对深部真菌感染性疾病，总有效率提高高33.34%33.34%。.2024/7/1066蜂胶蜂胶 类黄酮物质（皮素，鼠李素等）：已被证明抗癌有效的类黄酮物质（皮素，鼠李素等）：已被证明抗癌有效的1212种类黄酮化合物中作为蜂胶成分的有种类黄酮化合物中作为蜂胶成分的有7 7种（皮素，山奈素，种（皮素，山奈素，高良姜，芹菜素，木犀草，密桔黄素和福桔黄素。某些类高良姜，芹菜素，木犀草，密桔黄素和福桔黄素。某些类黄酮化合物能抑制细胞增生，如木犀草素和皮素都具有抗黄酮化合物能抑制细胞增生，如木犀草素和皮素都具有抗增生活性，多氧基类黄酮福桔黄素和密桔黄素也具有抗癌增生活性，多氧基类黄酮福桔黄素和密桔黄素也具有抗癌活性。活性。BanBan等（等（19831983）观察到蜂胶对）观察到蜂胶对HelaHela细胞有杀灭作用，细胞有杀灭作用，其中其中HelaHela细胞对皮素和鼠李素较敏感，对高良姜素的敏感细胞对皮素和鼠李素较敏感，对高良姜素的敏感性差。性差。.2024/7/1067脂类：实验证明从蜂胶中分离的咖啡酸苯脂类：实验证明从蜂胶中分离的咖啡酸苯乙脂对肿瘤细胞具有特定的细胞毒性，其乙脂对肿瘤细胞具有特定的细胞毒性，其对黑素瘤（对黑素瘤（SK-MEL-28SK-MEL-28和和SK-MEL-170SK-MEL-170），结），结肠癌（肠癌（HT-29HT-29）和肾癌细胞系的作用极为强）和肾癌细胞系的作用极为强烈。烈。.2024/7/1068萘：萘：Rose(1990)Rose(1990)报道了用动物体外实验发报道了用动物体外实验发现蜂胶对仓鼠卵巢癌细胞系的细胞毒性作现蜂胶对仓鼠卵巢癌细胞系的细胞毒性作用是由于蜂胶中有萘的衍生物的存在。用是由于蜂胶中有萘的衍生物的存在。.2024/7/1069.2024/7/1070.2024/7/1071|SC-COSC-CO2 2为何有较好的物质萃为何有较好的物质萃取能力？取能力？|超临界的萃取原理？超临界的萃取原理？|SC-COSC-CO2 2的萃取工作区为何通的萃取工作区为何通常选在临界点附近？常选在临界点附近？.菠萝蛋白酶的提取菠萝蛋白酶的提取从波罗汁或菠萝皮提取的一种蛋白水解酶，从波罗汁或菠萝皮提取的一种蛋白水解酶，分子量为分子量为33,000。菠萝蛋白酶在生物体内具有溶解纤维蛋白及菠萝蛋白酶在生物体内具有溶解纤维蛋白及血凝块作用。血凝块作用。临床上用于治疗一些炎症，能迅速溶痂，对临床上用于治疗一些炎症，能迅速溶痂，对正常组织无害，不影响植皮，性质稳定，使正常组织无害，不影响植皮，性质稳定，使用方便，适用于小面积深度烧伤的治疗。用方便，适用于小面积深度烧伤的治疗。.2024/7/1073菠萝皮菠萝皮压压榨榨残渣（弃去）残渣（弃去）汁液汁液上清液（弃去）上清液（弃去）吸附液吸附液洗脱洗脱残渣（弃去）残渣（弃去）洗脱液洗脱液盐析盐析溶液（弃去溶液（弃去）盐析物盐析物上清夜（弃去）上清夜（弃去）湿粗品湿粗品溶解溶解杂物（弃去）杂物（弃去）澄清液澄清液沉淀沉淀清液（弃去）清液（弃去）沉淀沉淀精品精品干燥干燥.2024/7/1074操作步骤操作步骤压榨：压榨：用压榨机把洗净的菠萝皮压出汁液，用压榨机把洗净的菠萝皮压出汁液，按汁液体积加入按汁液体积加入0.050.05苯甲酸钠，置苯甲酸钠，置4 4 冰冰箱或冷库中保存备用。箱或冷库中保存备用。吸附：吸附：将汁液移入搪瓷缸中，搅拌下加入将汁液移入搪瓷缸中，搅拌下加入4 4白陶土（高岭土），在白陶土（高岭土），在10 10 左右吸附左右吸附3030分钟，分钟，静置过夜，次日吸去上清液，收集下层白陶静置过夜，次日吸去上清液，收集下层白陶土吸附物。土吸附物。.2024/7/1075操作步骤操作步骤洗脱：洗脱：在在白陶土吸附物加入白陶土吸附物加入7 7NaOHNaOH溶液，调溶液，调节节pH7.0pH7.0左右，再加入吸附物重左右，再加入吸附物重5050硫酸铵硫酸铵粉末，搅拌粉末，搅拌4040分钟进行洗脱，然后压滤，弃分钟进行洗脱，然后压滤，弃杂物，收集滤液。杂物，收集滤液。盐析：盐析：将滤液收集到搪瓷桶中，用将滤液收集到搪瓷桶中，用1:31:3盐酸调盐酸调节节pH5.0pH5.0，搅拌下加入压滤液重，搅拌下加入压滤液重2525的硫酸的硫酸铵粉末，待硫酸铵完全溶解，置铵粉末，待硫酸铵完全溶解，置4 4 过夜，过夜，收集下层盐析物，得粗品。收集下层盐析物，得粗品。.2024/7/1076操作步骤操作步骤溶解：溶解：将粗品放入另一搪瓷桶中，加入将粗品放入另一搪瓷桶中，加入1010倍量的自来水，用倍量的自来水，用1616 NaOHNaOH溶液调节溶液调节pH7.0pH7.07.57.5，搅拌使其溶解，除去杂质，搅拌使其溶解，除去杂质，收集滤液。收集滤液。沉淀和干燥：沉淀和干燥：搅拌下用搅拌下用1:31:3盐酸调节上述滤盐酸调节上述滤液液pHpH至至4.54.5左右，然后静置使酶析出，于离左右，然后静置使酶析出，于离心机上分离沉淀物，弃离心液，沉淀离心心机上分离沉淀物，弃离心液，沉淀离心干燥即得菠萝酶精品。干燥即得菠萝酶精品。.2024/7/1077
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