超临界流体萃取技术论文

随着中国城镇化和工业化的加快，超临界CO2流体萃取技术就成了不可缺少的一种技术了。这是我为大家整理的，仅供参考!

超临界CO2流体萃取软体家具中的新型溴系阻燃剂

摘要：本文以软体家具中的溴系阻燃剂为研究目标，建立了超临界CO2流体萃取/气相色谱-质谱联用法测定2，2’， 4，4’，5，5’-六溴联苯(BB-153)和1，2-二溴-4-(1，2-二溴乙基)环己烷(TBECH)的检测方法。建立的方法灵敏、可靠、环保，可用于软体家具用软质阻燃聚氨酯泡沫中溴系阻燃剂的检测。

关键词：新型溴系阻燃剂，超临界CO2流体萃取，气相色谱-质谱联用法

随着中国城镇化和工业化的加快，建筑材料的需求增长迅速。由于溴系阻燃剂具有非常出色的阻燃性能，在电子产品、纺织品、塑料等产品中大量使用。据统计，2005年-2010年，中国每年溴系阻燃剂的产量为××107kg，未来还将以7%-8%的速度增长[1]。研究表明某些溴系阻燃剂对人体神经系统、内分泌系统和生殖系统产生较大的危害。斯德哥尔摩已把六溴联苯、八溴联苯醚、十溴联苯醚列入持久性有机污染物禁用名单[2]。

软体家具包括沙发、床垫、汽车内饰材料，主要成为聚氨酯。2010年11月上海静安区一正在进行外墙节能改造的教师公寓发生大火，造成了58人死亡。2013年12月广州建业大厦发生火灾，损失4000万。这其中聚氨酯材料的燃烧占据了大部分原因。由于聚氨酯具有较大的火灾危险性，众多厂家都把提高其阻燃性能列为重要目标。国外对溴系阻燃剂的添加有严格的限制，而国内标准制定滞后，目前还没有对软质聚氨酯使用何种阻燃剂提出具体的要求，这就加大了溴系阻燃剂滥用可能性，软体家具中随着使用过程溴系阻燃剂有可能接触到人体，造成潜在伤害 。 因此建立软质聚氨酯材料中的溴系阻燃剂检测方法非常有必要。

1 实验部分

原料与试剂

聚醚多元醇(PPG-5623，羟值 KOHmg/g，官能度为3，中海壳牌)，白聚醚(POP CHF-628，羟值，官能度为3，江苏长化聚氨酯科技有限公司)，甲苯二异氰酸酯(TDI 80/20，官能度为2，上海巴斯夫)，二月桂酸二丁基锡(PUCAT L-33，佛山市普汇新型材料有限公司)，辛酸亚锡(YOKE T-9，江苏雅克科技股份有限公司)，硅油 L-540/STL DR， 2，2’， 4，4’，5，5’-六溴联苯(BB-153)和1，2-二溴-4-(1，2-二溴乙基)环己烷(TBECH)(百灵威科技有限公司)，去离子水(自制)、甲醇(≥95% AR)、乙醇(≥95%，AR)、丙醇(≥95%，AR)购自广州化学试剂厂。

仪器

气相色谱质谱联用仪(7890A 5975C，美国Agilent公司)，超临界CO2萃取装置(美晨高新分离技术公司研制)，旋转蒸发仪(RE-52AA 上海亚荣生化仪器厂)。

阻燃FPUF的制备

将PPG、POP和适量去离子水加入1000ml塑料烧杯中，然后依次加入适量二月桂酸二丁基锡、硅油、辛酸亚锡和阻燃剂，用机械搅拌器高速搅拌2h，使其混合均匀，料温25℃，最后加入TDI 80/20，高速搅拌均匀4～5s立即倒入模具中自然发泡[3]，模温25℃，固化24h。泡沫密度控制在50±2kg/m3。

样品前处理

超临界萃取：将样品用剪刀剪碎，准确称取，用轻薄无纺布包好，放入萃取池中。采用不同的温度、压力夹带剂进行萃取条件优化，收集萃取溶液。定容至100mL，取1mL至样品瓶后进行GC-MS分析。外标法计算加标回收率。

色谱及质谱条件

色谱条件：HP-5 Trace Analysis 5% Phenyl柱(30 m x 250 μm x μm)，程序升温：初始温度100℃保持1min，然后30℃/min到300℃用于2min，运行时间10min。进样口温度280℃;载气为高纯He，流量3Ml/min;不分流进样，进样量1μL。

质谱条件：电子轰击电离(EI)源，电离能量70eV，离子源温度230℃，最大值270℃;四极杆温度150℃，最大值200℃。

2结果与讨论

样品前处理条件的优化

萃取温度的选择

通常情况下，较高的萃取温度对较大分子量或极性较强的化合物提取效果较好。溴系阻燃剂的分子量较大，TBECH为弱极性分子。在20℃～60℃之间，随着温度升高，两种化合物的萃取效率逐渐升高，60℃条件下的萃取效率明显由于其他温度条件下的提取效率。因此选择在60℃条件下进行超临界萃取。

萃取压力

本文在萃取温度60℃，CO2质量流速为8g/min，夹带剂为甲醇(流速为3mL/min)、萃取时间为60min的条件下，改变压力对提取物进行分析。如图2所示化合物的萃取效率随着萃取压力的加大而提高。但萃取压力超过30MPa时，萃取效率接近稳定状态，且更多高沸点化合物会带出来，因此本文选择最佳萃取压力为30MPa。

萃取夹带剂种类及含量

实验发现，未加入任何夹带剂的条件下，即使在在上述萃取最佳温度60℃、最佳压力30MPa的条件下，BB-153和TBECH的萃取效率也仅仅达到和。由于TBECH和BB-153均是弱极性的化合物，分别以甲醇、甲苯和正丙醇为夹带剂进行提取发现，提取效率：甲醇≈甲苯>乙醇。

最终优化条件为萃取温度60℃、压力30Mpa，CO2质量流速为8g/min，夹带剂为甲醇(流速为3mL/min)，萃取时间为60min。

定性与定量

将标准样品按照GC-MS条件进样，得到BB-153、TBECH的全扫描质谱图，BB-153和TBECH的保留时间分别为和。BB-153的定量特征离子峰为 m/z ，TBECH的定量特征离子峰为m/z 和。

线性范围、检出限及回收率

甲苯作溶剂，两种化合物均配置成、、2、5、10、20、50μg/mL的标准溶液。准确吸取1mL标准溶液至样品瓶中，在色谱条件下绘制标准工作曲线，其线性相关系数为～，以信噪比S/N=20时对应的物质浓度为检测限，结果见表1。

实际样品的测定

应用本方法对市场上购买的阻燃软质聚氨酯泡沫(阻燃海绵)进行溴系阻燃剂含量检测，未检出两种化合物。

3结论

本文以软体家具用软质阻燃聚氨酯泡沫为研究对象，对其中可能添加的新型溴系阻燃剂通过气质联用法进行检测。通过优化超临界CO2提取的参数条件，建立了超临界CO2流体萃取/气相色谱-质谱联用法测定软体家具中的BB-153和TBECH的检测方法。该方法前处理操作简单、环保，适用于软体家具中溴系阻燃剂的检测。

参考文献：

[1] Jiang Y Q. Current situation and development of bromine retardant worldwide. [J].Chemical Techno-Economics 2006 24(9)：14，19.

[2]

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[3] 刘益军. 聚氨酯树脂及其应用. [M]. 北京：化学工业出版社， 2012：122-138.

本项目为广东省质量技术监督局青年培育项目，项目编号：2013PZ03.

超临界CO2流体萃取岩白菜中岩白菜素的研究

摘要：目的：研究超临界CO2流体萃取岩白菜中岩白菜素的最佳工艺。方法：用紫外-可见分光光度计法测定岩白菜素的含量为指标，探讨了萃取压力、萃取温度、乙醇浓度及用量等因素对岩白菜素收率的影响，确定超临界CO2萃取岩白菜中岩白菜素的最佳条件。结果：在萃取压力为15MPa，萃取温度为55℃，分离压力为6MPa，分离温度为40℃，乙醇的浓度为70%的条件下所得提取物中岩白菜素的含量最高。结论：在提取的最佳参数组合下，提取物中岩白菜素的含量达，该工艺条件适宜岩白菜素的提取。

关键词：岩白菜;岩白菜素;超临界二氧化碳萃取

中图分类号：文献标识码：A

文章编号：1007-2349(2011)03-0060-03

岩白菜为虎耳草科岩白菜属植物岩白菜Bergamapurpurascens(.)Engl.的干燥根茎，其主要有效成分岩白菜素属于异香豆精类化合物，具有良好的镇咳、祛痰、抗炎、护肝、抗病毒和神经保护等作用，现已广泛应用于临床，主要用于慢性支气管炎的治疗[1]。

超临界萃取技术[2~3]是一种集提取和分离为一体，又基本上不用有机溶剂的新技术。近20年来的研究表明[4~5]超临界萃取技术的自身优势主要有：萃取能力强，提取率高;操作温度低，能较完好地保存中药有效成分不被破坏，不发生次生化，适合那些对热敏感性强、容易氧化分解破坏的成分的提取;CO2超临界流体对物质溶解作用有一定的选择性，除与目标物的极性、沸点、分子量等因素密切相关外，还与超临界萃取时的温度、压力、夹带剂等关系密切。本实验就温度、压力及夹带剂对萃取岩白菜中岩白菜素的影响进行了初步研究。

1仪器与试药

仪器超临界CO2萃取设备(型号：HA221-50-06，江苏南通华安超临界萃取有限公司);紫外-可见分光光度仪(型号：UV-2450，日本岛津);电子分析天平(型号：PercisaXS-125A，瑞士产);旋转蒸发仪(型号：BUCHI-R-200，瑞士产)等。

试药甲醇、乙醇(均为分析纯)，水(去离子水)，D-101大孔吸附树脂(天津农药股份有限公司树脂分公司生产)，CO2气体(昆明氧气厂，食品级纯度≥)。岩白菜样品(同一批次)由本院杨树德副教授鉴定为虎耳草科岩白菜属植物岩白菜Bergamapurpurascens(.)Engl.的干燥根茎，粉碎备用。岩白菜素对照品(供含量测定用，批号：111532―200202)购于中国药品生物制品检定所。

2方法与结果

标准曲线的建立称量适量岩白菜素对照品置于容量瓶中，加甲醇溶解，以甲醇为空白，在200～800nm波长段扫描，结果显示岩白菜素在274nm处有最大吸收，故选274nm作为岩白菜素的测定波长。如图1所示。

对照品溶液的配制精密称量岩白菜素对照品置于50mL容量瓶中，加甲醇溶解，并定容至刻度，得到60μg/mL的岩白菜素对照品溶液。

岩白菜超临界CO2提取率测定

取岩白菜超临界CO2提取物1g用蒸馏水10mL溶解后转移至大孔吸附树脂柱中，静置30min后用300mL去离子水洗脱，弃去水洗部分，再用20%乙醇洗脱，收集洗脱液300mL，取洗脱液置10mL容量瓶中稀释摇匀，并定容至刻度，待测。目标成分的提取率按下面的公式计算。

式中P表示提取率(%)，C表示浓度(μg/mL)，A表示吸收值，n表示提取液的稀释倍数，V表示提取液的体积(mL)，W表示岩白菜原料投料量(g)。

标准曲线的制备精密量取60μg/mL的岩白菜素对照品溶液、、、、、分别置10mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度。分别以甲醇为空白对照(如图1所示)，在274nm波长处测定吸收度。以纵坐标作为吸收度，以横坐标作为浓度，制定标准曲线，得到标准曲线为y=(r=)。如图2所示，结果表明岩白菜素对照品在～μg/mL范围内线性关系良好。

精密度试验取同一浓度岩白菜素对照品溶液连续测定5次，测定结果见表1所示。结果：RSD=，表明仪器精密度良好。

稳定性试验分别取同一浓度对照品溶液和供试品溶液在0、、1、2、4h时测定浓度，测定结果见表2，结果表明在4h内溶液稳定。

加样回收率取已知浓度萃取物(A：含岩白菜素量)5份，分别精密加入一定量岩白菜素对照品(B)，并溶解定容于10mL，适当稀释(取置10mL容量瓶中加适量甲醇溶解，定溶至刻度，测定含量，结果显示加样回收率较好。见表3。

3结果

单因素下岩白菜素萃取条件研究

萃取压力对岩白菜中岩白菜素提取率的影响分别选取压力为：10、15、20、25、30MPa。其他因素设定为：萃取温度45℃，80%乙醇用量300mL，萃取时间，CO2流量20L/h，分离压力6MPa，分离温度35℃。分别进行实验，按的纯化方法及公式计算岩白菜素的萃取率。见图3。

由图3可以看出，萃取压力在10～15MPa之间时，提取率随着萃取压力的增加而显著提高，在15MPa时有最佳得率。超过15MPa后，萃取率逐渐下降。但20MPa时岩白菜素的萃取率比10MPa时高，可以看出选用萃取压力在10～20MPa进行萃取较为合适。

萃取压力对岩白菜中岩白菜素提取率的影响分别设定温度为：40℃、45℃、50℃、55℃、60℃。其他因素设定为：萃取压力15MPa，80%乙醇用量300mL，萃取时间，CO2流量20L/h，分离压力6MPa，分离温度35℃。分别进行实验，按的纯化方法及公式计算出岩白菜素的萃取率。结果见图4。

图4萃取温度对岩白菜素提取率的影响[KH*3]

由图4可以看出，在55℃时萃取效果最佳，但温度过高可能使流体的密度发生改变，使被萃取物在其中的溶解度下降，从而使得率减少。因此本实验选用萃取温度范围为50～60℃安排正交。

乙醇浓度对岩白菜素提取率的影响根据设备条件及预实验，分别选取乙醇浓度为：60%、70%、80%、90%、100%。其他因素设定为：萃取压力15MPa，萃取温度55℃，乙醇用量300mL，萃取时间，CO2流量20L/h，分离压力6MPa，分离温度35℃分别进行实验，按的纯化方法及公式计算岩白菜素的萃取率。结果见图5。

由图5可以看出，在70%乙醇浓度时萃取效果最佳，但过高或过低都会使得率减少。因此本实验选用乙醇浓度为65%～75%进行正交设计。

乙醇用量对岩白菜素萃取率的影响分别选取乙醇用量为：100、200、300、400、500、600mL。其他因素设定为：萃取压力15MPa，萃取温度55℃，70%乙醇为夹带剂，萃取时间，CO2流量20L/h，分离压力6MPa，分离温度35℃分别进行实验，按的纯化方法及公式计算岩白菜素的萃取率。结果见图6。

由图6可以看出，在100~500mL范围内，增加夹带剂乙醇用量可以使得率明显增加，当乙醇用量多于500mL后，萃取效果逐渐不明显。考虑提取成本及设备自身原因，也不宜过多使用夹带剂，因此固定乙醇用量为500mL进行实验。

正交试验在单因素试验的基础上，固定CO 2流量20L/h，分离压力6MPa，分离温度35℃，乙醇用量500mL及萃取时间1h等5个因素，选取萃取压力，萃取温度及乙醇浓度3个因素为变量，每个因素取3个水平进行正交设计，因素水平表见表4，L�9(34)正交试验结果见表5，方差分析见表6。

由岩白菜素提取率的正交试验直观分析可以得知，因素的影响顺序为：乙醇浓度>萃取温度>萃取压力。岩白菜较佳的提取工艺组合为：A 2B 2C 2，即浓度为70%的乙醇为夹带剂，萃取压力15MPa，萃取温度55℃。

优选工艺的验证实验为进一步考察上述优选工艺的可行性，按上述最佳工艺条件进行验证实验，岩白菜素的含量分别为：，，，，，平均得率为，证明该工艺可行。

4讨论

未见采用超临界二氧化碳流体技术直接从岩白菜药材中萃取岩白菜素的报道，相关文献[6]也只对萃取结晶岩白菜素进行了研究，本研究采用超临界CO 2流体萃取技术直接萃取岩白菜中岩白菜素，并通过单因素试验、正交试验得出最佳萃取条件为：萃取压力为15MPa，乙醇浓度为70%，萃取温度为55℃，其它条件为固定CO 2流量20L/h，分离压力6MPa，分离温度35℃，乙醇用量500mL及萃取时间1h，岩白菜素的提取率经紫外测定可达，较为理想。

本研究为民族药材岩白菜再次开发利用及提高相关制剂质量提供了一定的参考和帮助。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家药典委员会.中国药典[M].一部.北京：中国医药科技出版社，2010：384.

[2]韩丽.实用中药制剂新技术[M].北京：化学工艺出版社，2002：130~133.

[3]李卫民.中药现代化与超临界流体萃取技术[M].北京：中国医药科技出版社，2002：96.

[4]张大鹏，苏瑞强，姜倩倩，等.超临界流体萃取在中药提取分离中的应用[J].时珍国医国药，2000，11(5)：476.

[5]黄炳生，黄国稠，汪穗福，等.超临界CO 2流体萃取技术在中药中应用的优越性[J].基层中药杂志，2001，15(6)：49~51.

[6]高杰，张文成，潘见，等.超临界CO 2萃取结晶岩白菜素工艺初探[J].食品科学，2007，28(10)：264~267.

我建议你去万方数据库或者知网上面下载几篇，然后融合下，哈哈，现在都是这么干的

呵呵，这个可是知识产权啊，这样要不会有人给你的啊，你去淘宝上买份吧？别人自己写的太贵，不太可能给你，我倒是有，但是快要发表了，不太可能给你

是指夹带剂占加料量的质量分数。往往夹带剂和萃取剂不是一种状态的物质，所以一般不用物质的量之比、体积比等表示夹带剂多少，而采用比较方便的质量分数表示。下面是有关超临界流体萃取及夹带剂的一些介绍和一篇论文，仅供参考。超临界流体萃取(Superitical Fluid Extraction，以下简称SFE)是一项发展很快、应用很广的实用性新技术。传统的提取物质中有效成份的方法，如水蒸汽蒸馏法、减压蒸馏法、溶剂萃取法等，其工艺复杂、产品纯度不高，而且易残留有害物质。超临界流体萃取是利用流体在超临界状态时具有密度大、粘度小、扩散系数大等优良的传质特性而成功开发的。它具有提取率高、产品纯度好、流程简单、能耗低等优点。 什么是超临界：任何一种物质都存在三种相态----气相、液相、固相。三相呈平衡态共存的点叫三相点。液、气两相呈平衡状态的点叫临界点。在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。超临界流体(SCF)是指在临界温度（Tc）和临界压力(Pv)以上的流体。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。超临界萃取的原理：超临界流体萃取分离过程的原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，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。在超临界状态下，超临界流体具有很好的流动性和渗透性，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，所以在超临界流体萃取过程是由萃取和分离组合而成的。超临界流体（SCF）的选取：溶质在某溶剂中的溶解度与溶剂的密度呈正相关，SCF也与此类似。因此，通过改变压力和温度，改变SCF的密度，便能溶解许多不同类型的物质，达到选择性地提取各种类型化合物的目的。可作为SCF的物质很多，如二氧化碳、一氧化亚氮、六氟化硫、乙烷、甲醇、氨和水等。其中二氧化碳因其临界温度低（Tc＝℃),接近室温；临界压力小(Pv＝)，扩散系数为液体的100倍，因而具有惊人的溶解能力。且无色、无味、无毒、不易燃、化学惰性、低膨胀性、价廉、易制得高纯气体等特点，现在应用最为广泛。? 二氧化碳超临界萃取的溶解作用：在超临界状态下，CO2对不同溶质的溶解能力差别很大，这与溶质的极性、沸点和分子量密切相关，一般来说有以下规律：亲脂性、低沸点成分可在104KPa以下萃取，如挥发油、烃、酯、内酯、醚、 环氧化合物等，像天然植物和果实中的香气成分，如桉树脑、麝香草酚、酒花中的低沸点酯类等；化合物的极性基团( 如-OH、-COOH等)愈多，则愈难萃取。强极性物质如糖、氨基酸的萃取压力则要在4×104KPa以上；化合物的分子量愈大， 愈难萃取。分子量在200～400范围内的组分容易萃取，有些低分子量、易挥发成分甚至可直接用CO2液体提取；高分子量 物质(如蛋白质、树胶和蜡等)则很难萃取。超临界CO2萃取的特点 ：1、可以在接近室温(35-40℃)及CO2气体笼罩下进行提取，有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散，完整保留生物活性，而且能把高沸点，低挥发渡、 易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。2、由于全过程不用有机溶剂，因此萃取物绝无残留溶媒，同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染，100%的纯天然，符合当今“绿色环保”、“回归自然”的高品位追求。3、控制工艺参数可以分离得到不同的产物，可用来萃取多种产品，而且原料中的重金属、无机物、尘土等都不会被CO2溶解带出。4、蒸馏和萃取合二为一，可以同时完成蒸馏和萃取两个过程，尤其适用于分离难分离的物质，如有机混合物、同系物的分离精制等 。 5、能耗少；热水、冷水全都是闭路循环，无 废水、废渣排放。CO2也是闭路循环，仅在排料时带出少许，不会污染环境。由于能耗少、用人少、物料消耗少，所以运行费用非常低。因此，CO2特别适合天然产物有效成分的提取。对于天然物料的萃取，其产品真正称得上是100%纯天然的“绿色产品”。影响超临界萃取的主要因素： 1.密度：溶剂强度与SCF的密度有关。温度一定时，密度(压力)增加，可使溶剂强度增加， 溶质的溶解度增加。2.夹带剂：适用于SFE的大多数溶剂是极性小的溶剂，这有利于选择性的提取，但限制了其对极性较大溶质的应用。因此可在这些SCF中加入少量夹带剂（如乙醇等）以改变溶剂的极性。加一定夹带剂的SFE-CO2可以创造一般溶剂达不到的萃取条件，大幅度提高收率。 3. 粒度：溶质从样品颗粒中的扩散，可用Fick第二定律加以描述。粒子的大小可影响萃取的收率。一般来说，粒度小有利于 SFE-CO2萃取。 4. 流体体积：提取物的分子结构与所需的SCF的体积有关。 增大流体的体积能提高回收率。 超临界流体萃取技术研究与应用进展赵东胜,刘桂敏,吴兆亮(河北工业大学化工学院,天津300130)摘要:综述了超临界流体萃取的基本原理,以及提高超临界流体萃取效率的方法,包括加入夹带剂,利用高压电场和超声波等.并对超临界流体萃取技术在生物化工,食品,医药和环保行业的最新应用情况作了介绍.关键词:超临界流体萃取;萃取效率;夹带剂;应用中图分类号:文献标识码:A文章编号:1008-1267(2007)03-0010-03超临界流体萃取技术(SFE)是利用超临界流体作为萃取剂,从液体或固体中萃取了特定成分,以达到分离目的产物的一种新型分离技术.超临界流体萃取具有其它分离方法无可比拟的优点:易于和产物分离,安全无毒,不造成环境污染,操作条件温和不易破坏有效成分等.因此,超临界流体萃取技术在生化,医药,日化,环保,石化及其它领域具有广阔的应用前景.1超临界流体萃取超临界流体超临界流体(SCF)是指超过临界温度(TC)和临界压力(PC)的非凝缩性的高密度流体[1].超临界流体兼有气体和液体两者的特点,密度接近于液体,而粘度和扩散系数却接近于气体,因此不仅具有与液体溶剂相当的溶解能力,而且具有优良的传质性能.超临界流体的溶解能力除了与超临界流体和待分离溶质二者性质相似性有关外,还与操作温度和压力等条件有关.操作温度与超临界流体的临界温度越接近,其溶解能力越强;无论操作压力多高,超临界流体都不能液化,但流体的密度随压力的增大而增大,其溶解能力也随之增强.超临界流体萃取的原理超临界流体萃取技术就是利用上述超临界流体的特殊性质,将其在萃取塔的高压下与待分离的固体或液体混合物接触,调节系统的操作温度和压力,萃取出所需组分;进入分离塔后,通过等压升温,等温降压或吸附等方法,降低超临界流体的密度,使该组分在超临界流体中的溶解度减小而从中分离出来.提高萃取效率的方法提高萃取效率的方法除了适当提高萃取压力,选取合适萃取温度和增大超临界流体流量之外,还可以采用加入适量的夹带剂,利用高压电场和超声波等措施.加入夹带剂加入适量合适的夹带剂可明显提高超临界流体对被萃取组分的选择性和溶解度.张昆等[2]对夹带剂甲醇的加入对超临界流体的溶解能力和萃取选择性进行了研究,结果表明甲醇的加入可以显著增加流体的溶解能力,且其增加的程度随甲醇的添加量的增加而增加,这在一定程度上有利于极性物质的提取,但是加入甲醇后会使流体的选择性降低.因此在添加夹带剂时,应选择最优添加量.表面活性剂也可以作为夹带剂提高超临界流体萃取效率,提高的程度与其分子结构有关,分子的脂溶性部分越大,其对超临界流体的萃取效率提高越多[3].关于夹带剂的作用原理,8zlemCü>lü-stündag等[4]研究认为是夹带剂的加入改变了溶剂密度或内部分子间的相互作用所致.在选择萃取剂时应注意以下几点:(1)在萃取阶段,夹带剂与溶质的相互作用是首要的,即夹带剂的加入能使溶质的溶解度较大幅度提高;(2)在溶质再生(分离)阶段,夹带剂应易于与溶质分离;(3)在分离涉及人体健康的产品时,如药品,食品和收稿日期:2006-10-10第21卷第3期2007年5月天津化工TianjinChemicalIndustry化妆品等,还需注意夹带剂的毒性问题.利用高压电场高压脉冲电场可显著改善萃取溶质与膜脂等成分的互溶速率及通过细胞壁物质的传质能力,从而提高萃取效率.宁正祥等[5]用高压脉冲电场强化超临界CO2萃取荔枝种仁精油,在300MPa以下时,高压脉冲处理可明显改善超临界萃取效率;尤其是在萃取率低于80%时,高压脉冲电场效果显著.利用超声波在超临界流体萃取天然生物资源活性有效成分的过程中,采用强化措施减少萃取的外扩散阻力往往能取得很好的萃取效果.陈钧等[6]研制了带有超声换能器的萃取器,利用超声强化超临界萃取中的传质过程.方瑞斌等[7]用超声波强化超临界CO2萃取紫杉醇.研究表明,如要完全萃取紫杉醇,未强化超声超临界CO2的萃取时间是强化超声超临界CO2的3倍.在对紫杉醇浸膏的萃取实验中,强化超声的超临界CO2很快达到100%萃取,而未强化超声的超临界萃取在3倍时间及用量相同条件下只达到41%的萃取率,这充分显示了超临界萃取与超声技术并用的优越性.Ai-junHu等[8]对超声强化超临界流体萃取薏苡种子中的薏苡油和薏苡仁酯的研究也表明,超声强化技术可以很大程度地提高萃取效率.此外,还有一些强化措施包括搅拌,增加流量或采用移动床等,这些措施都是为了达到减少萃取中外扩散阻力的目的.2超临界流体萃取技术在工业上的应用在生物化工中的应用由超临界流体的特性可知,它特别适合用于热敏性生物物质的分离和提取.目前超临界流体萃取技术已应用于提取和精制混合油脂,如用EPA(二十碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸)总含量为60%的鱼油为原料,可得到纯度高达90%的EPA和DHA[9].MarionLétisse等[10]对超临界流体萃取法富集沙丁鱼中EPA和DHA的操作条件进行了优化.袁成凌等[11]对超临界流体萃取微生物发酵法生产的真菌油脂进行了研究,结果表明采用超临界CO2富集微生物菌丝体中多不饱和脂肪酸的方法在工艺上是可行的,但富集效果还有待进一步提高.等[12]对超临界流体萃取牛脑中的胆固醇进行了研究.在食品工业中的应用超临界流体萃取技术在食品工业的应用已有相当长的历史.用超临界流体萃取技术脱除咖啡豆和茶叶中的咖啡因早已实现工业化生产.德国SKW公司生产脱咖啡因茶,采用超临界流体萃取技术生产能力达6000t/a.此外,SKW公司还将超临界流体萃取技术应用于啤酒的生产,该公司超临界流体萃取加工酒花的设备的生产能力为104t/a[13].SeiedMahdiPourmortazavi等[14]研究了利用超临界流体萃取植物中的精油,结果表明,与蒸馏法相比此法具有明显优势:萃取时间短,成本低,产品更纯净.等[15]对超临界流体萃取玉米中白僵菌毒素进行了研究.将超临界流体技术应用于食品领域,可使食品的外观,风味和口感更好,因此超临界流体萃取技术在食品工业具有广阔的应用前景.在医药行业中的应用超临界流体萃取在医药行业的应用是非常广泛的,尤其值得一提的是在中药有效成分的提取方面,我国做了大量工作.目前,超临界流体萃取中药有效成分已实现工业化生产,浙江康莱特公司将其用于萃取抗癌中药,云南森菊公司拥有两套1000L的萃取除虫菊成分的超临界流体萃取装置[16].杜玉枝等[17]研究表明,CO2超临界萃取比石油醚抽提优越,具有收率高,提取时间短及无溶剂残留等优点,适合于藏成药安神丸的制备.Benliu等[18]研究了利用超临界流体萃取黄连根中的黄连成分.很多学者对超临界流体萃取中药有效成分进行了研究,如川芎,白芷,当归和黄连等.在环境保护中的应用超临界流体萃取技术在环境保护领域尤其是处理被污染的固体物料和水体等方面具有广阔的应用前景.于恩平[19]利用超临界流体萃取方法处理多氯联苯污染物的研究表明,用超临界流体萃取技术可以清除固体物料中的有机毒性物质.高连存等[20]对炼钢厂炼焦车间土壤进行了SFE研究,比较了温度和压力对超临界流体萃取PAH(苯丙胺酸羟化酵素)类化合物的影响,并且用GC-MS(气-质联用法)分析结果和索式提取法做了对比,结果其回收率远远第21卷第3期赵东胜等:超临界流体萃取技术研究与应用进展11高于索式提取法的回收率.游静等[21]研究了用固相吸附与超临界流体萃取相结合富集水中有机污染物的方法,表明超临界流体萃取对水中极性较大的有机化合物的处理是可行的.等[22]对超临界流体萃取海洋沉积物和土壤样本中的多环芳烃污染物进行了研究,多环芳烃回收率达到90%以上.Kong-HwaChiu等[23]也将超临界流体萃取技术应用于治理环境中的有机污染物.除了上面提到的几个方面的应用,超临界流体萃取技术还在日化,陶瓷和仪器分析等领域有着重要的应用.3展望超临界流体与气体和液体相比,可以说兼具后两者的优点而又克服了它们的不足,而且超临界流体萃取操作条件温和,所以超临界流体萃取技术相比其它分离方法优势非常明显.目前,超临界流体萃取技术在各领域应用过程中还有很多问题有待解决,相信通过国内外专家的共同努力,该技术在各领域的应用必将深入,而且会不断拓宽,其在工业生产上的作用也将随之日益凸显