超臨界CO2萃取技術(shù)課件

超臨界CO2

萃取技術(shù)中國(guó)藥科大學(xué)選修作業(yè)超臨界CO2萃取技術(shù)中國(guó)藥科大學(xué)浸提技術(shù)超臨界流體萃取循環(huán)超聲提取微波萃取酶法提取半仿生提取常用中藥提取分離新技術(shù)分離純化技術(shù)絮凝沉淀高速離心分離超濾分離大孔吸附樹(shù)脂分子蒸餾Company

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萃取技術(shù)優(yōu)點(diǎn)＆局限性超臨界CO2萃取原理應(yīng)用舉例超臨界流體概念Company

Logo超臨界CO2萃取技術(shù)優(yōu)點(diǎn)＆局限性超臨界CO2萃取原3超臨界流體の概念基本概念：

超臨界狀態(tài)是繼固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之后的第四種狀態(tài)。

當(dāng)把處于氣液平衡的物質(zhì)繼續(xù)升溫、升壓時(shí)，熱膨脹引起液體密度的減小，而壓力的升高又使氣相密度變大，當(dāng)溫度和壓力達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)，氣液兩相的相界面消失，成為一個(gè)均相體系，這一點(diǎn)就是該物質(zhì)的臨界點(diǎn)。當(dāng)流體的溫度和壓力都處在臨界溫度和臨界壓力以上時(shí)，則稱(chēng)該流體處于超臨界狀態(tài)，該流體為超臨界流體。在超臨界流體中，CO2是研究最多的一種流體。CO2因其無(wú)毒、不燃燒、與大部分物質(zhì)不反應(yīng)、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，最為常用。超臨界流體的主要特性：

密度類(lèi)似液體，因而溶劑化能力很強(qiáng)，壓力和溫度微小變化可導(dǎo)致其密度顯著變化；粘度接近于氣體,具有很強(qiáng)傳遞性能和運(yùn)動(dòng)速度；擴(kuò)散系數(shù)比氣體小，但比液體高一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)；介電常數(shù)，極化率和分子行為與氣液兩相均有著明顯的差別;超臨界流體的極性可以改變，在一定溫度條件下，只要改變壓力或加入適宜的夾帶劑即可提取不同極性的物質(zhì)，可選擇范圍廣。CO2本身是非極性的，可以在超臨界CO2流體中加入一些CH3OH，則可以萃取一些極性的化合物。Company

Logo超臨界流體の概念基本概念：超臨界流體的主要特性：Compan4超臨界CO2

萃取技術(shù)の原理萃取原理概述：

物質(zhì)在超臨界流體中的溶解度，受壓力和溫度的影響很大。在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點(diǎn)高低和分子量大小的成分依次萃取出來(lái)，就可以達(dá)到分離提純的目的。

問(wèn)：對(duì)應(yīng)各壓力范圍所得到的萃取物不可能是單一的，那么我們?cè)趺从行Х蛛x呢？但事實(shí)上可以控制條件得到最佳比例的混合成分，然后借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質(zhì)則完全或基本析出，從而達(dá)到分離提純的目的，所以超臨界CO2流體萃取過(guò)程是由萃取和分離過(guò)程組合而成的。Company

Logo超臨界CO2萃取技術(shù)の原理萃取原理概述：Compa5流量計(jì)CO2鋼瓶冷箱泵泵流量計(jì)分離分離萃取混合超臨界CO2萃取基本流程圖精餾柱攜帶劑Company

Logo流量計(jì)CO2冷箱泵泵流量計(jì)分離分離萃取混合超臨界CO2萃取基6超臨界流體萃取の特點(diǎn)超臨界流體萃取的特點(diǎn)

1．萃取和分離合二為一，當(dāng)飽含溶解物的二氧化碳超臨界流體流經(jīng)分離器時(shí)，由于壓力下降使得CO2與萃取物迅速成為兩相（氣液分離）而立即分開(kāi)，不存在物料的相變過(guò)程，不需回收溶劑,操作方便；不僅萃取效率高，而且能耗較少，節(jié)約成本。

2．壓力和溫度都可以成為調(diào)節(jié)萃取過(guò)程的參數(shù)。臨界點(diǎn)附近，溫度壓力的微小變化，都會(huì)引起CO2密度顯著變化，從而引起待萃物的溶解度發(fā)生變化，可通過(guò)控制溫度或壓力的方法達(dá)到萃取目的。壓力固定，改變溫度可將物質(zhì)分離；反之溫度固定，降低壓力使萃取物分離；因此工藝流程短、耗時(shí)少。對(duì)環(huán)境無(wú)污染，萃取流體可循環(huán)使用，真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程綠色化。

3．萃取溫度低,CO2的臨界溫度為31.265℃,臨界壓力為7.18MPa,可以有效地防止熱敏性成分的氧化和逸散，完整保留生物活性，而且能把高沸點(diǎn)，低揮發(fā)渡、易熱解的物質(zhì)在其沸點(diǎn)溫度以下萃取出來(lái)。

4.臨界CO2

流體常態(tài)下是氣體,無(wú)毒,與萃取成分分離后,完全沒(méi)有溶劑的殘留,有效地避免了傳統(tǒng)提取條件下溶劑毒性的殘留。同時(shí)也防止了提取過(guò)程對(duì)人體的毒害和對(duì)環(huán)境的污染,100%的純天然。

5．超臨界流體的極性可以改變,一定溫度條件下,只要改變壓力或加入適宜的夾帶劑即可提取不同極性的物質(zhì),可選擇范圍廣。Company

Logo超臨界流體萃取の特點(diǎn)超臨界流體萃取的特點(diǎn)CompanyLo7優(yōu)點(diǎn)提取率高、操作溫度低、中藥有效成分不被破壞、無(wú)有機(jī)溶劑殘留、工藝簡(jiǎn)單。該技術(shù)對(duì)中藥揮發(fā)油、脂肪油、香豆素、萜類(lèi)、生物堿和醌類(lèi)等有效成分的提取分離,基本可以獨(dú)立完成,具有其他技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)越性?xún)?yōu)點(diǎn)和局限性局限性涉及高壓系統(tǒng),大規(guī)模使用時(shí)其工藝過(guò)程和技術(shù)的要求高,設(shè)備費(fèi)用也大

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Logo優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)和局限性局限性CompanyLogo8超臨界CO2萃取技術(shù)の應(yīng)用目前，國(guó)內(nèi)外采用CO2超臨界萃取技術(shù)可利用的資源有：紫杉、黃芪、人參葉、大麻、香獐、青蒿草、銀杏葉、川貝草、桉葉、玫瑰花、樟樹(shù)葉、茉莉花、花椒、八角、桂花、生姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、沙棘、麥、玉米、米糠、魚(yú)、煙草、茶葉、煤、廢油等。Company

Logo超臨界CO2萃取技術(shù)の應(yīng)用目前，國(guó)內(nèi)外采用CO29應(yīng)用舉例——丹參

丹參是我國(guó)傳統(tǒng)使用的中藥,具有祛癖止痛,活血通經(jīng),清心除煩的功效,能顯著增加冠脈流量。丹參中既含有脂溶性成分丹參酮,又含有水溶性成分丹參素、丹參酚酸等。超臨界CO2萃取法：將備用的210kg丹參原料粉碎至20目,每個(gè)萃取釜裝丹參原料10kg,在預(yù)先設(shè)定的萃取條件下,兩釜并聯(lián)進(jìn)行超臨界CO2萃取,每次萃取時(shí)間2小時(shí),得萃取物。直至210kg丹參原料全部萃取完畢,合并所有的萃取物,混合均勻,稱(chēng)重,取樣檢驗(yàn)。Company

Logo應(yīng)用舉例——丹參丹參是我國(guó)傳統(tǒng)使用的中藥,10超臨界CO2萃取丹參藥材中的丹參酮ⅡA的最佳條件選擇為：萃取壓力25.0MPa,萃取溫度50℃,以95%乙醇為攜帶劑,乙醇用量30%,原料粒度20目,動(dòng)態(tài)萃取2h,流速為250L/h。應(yīng)用舉例——丹參Company

Logo超臨界CO2萃取丹參藥材中的丹參酮ⅡA的最佳條件選擇為：萃取11超臨界CO2萃取法與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑提取法相比,具有成本低,操作簡(jiǎn)便,提取安全,收率高,雜質(zhì)少,無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),綜合考慮可替代傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑提取法,超臨界CO2萃取法完全可以在大生產(chǎn)中推廣使用。應(yīng)用舉例——丹參Company

Logo超臨界CO2萃取法與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑提取法相比12

青蒿素是我國(guó)唯一得到國(guó)際承認(rèn)的抗瘧新藥。青蒿素結(jié)構(gòu)中有一過(guò)氧基團(tuán),傳統(tǒng)的溶劑提取法由于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的提取和濃縮,易使青蒿素破壞損失,且要濃縮大量的有機(jī)溶劑,易燃易爆,提取周期長(zhǎng),成本高。 中藥提取分離過(guò)程現(xiàn)代化國(guó)家工程研究中心采用了超臨界CO2萃取、重結(jié)晶等技術(shù)的工藝集成從黃花蒿中提取青蒿素,產(chǎn)品收率比傳統(tǒng)法提高1.9倍,生產(chǎn)周期比傳統(tǒng)法縮短約100h,并且成本有較大降低。此外,該工程中心在注射用蛋黃卵磷脂的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)中將超臨界CO2萃取與結(jié)晶、冷凍干燥等技術(shù)工藝集成,結(jié)果既解決了生產(chǎn)工藝上的難點(diǎn),又降低了成本。超臨界CO2萃取技術(shù)與其他技術(shù)聯(lián)用Company

Logo 青蒿素是我國(guó)唯一得到國(guó)際承認(rèn)的抗瘧新藥。青蒿素結(jié)構(gòu)13

大蒜可行滯氣、暖脾胃、消癥積、解毒殺蟲(chóng)的作用，近代研究表明大蒜亦有抗菌消炎、降血脂、抑制血小板聚集、減少冠狀動(dòng)脈粥樣硬化、抗癌防癌等作用臨床所用大蒜注射液的生產(chǎn)工藝中集成了超臨界CO2萃取、分子蒸餾和膜分離技術(shù)。采用超臨界CO2萃取大蒜有效成分,用分子蒸餾進(jìn)行分離純化,用膜分離過(guò)濾除菌。該工藝簡(jiǎn)單,有效成分不被破壞,生產(chǎn)的大蒜注射液各項(xiàng)指標(biāo)符合藥典注射劑項(xiàng)下的各項(xiàng)規(guī)定。充分顯示了高新提取分離技術(shù)工