《天然產(chǎn)物的提取》PPT課件

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1、天然產(chǎn)物的提取分離方法報告人：李永梅2013.10.25概述天然產(chǎn)物中的有生理活性的化學(xué)成分較為復(fù)雜,通?？煞譃樯飰A、糖或苷類、醌類和蒽衍生物、苯丙素酚類、黃酮類化合物、萜類和揮發(fā)油、強(qiáng)心苷和其他甾類成分、皂苷、氨基酸、蛋白質(zhì)、鞣質(zhì)等,其中以生物堿、苷類、萜類和揮發(fā)油等為主要成分。天然產(chǎn)物大多為細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)物,提取時需要將細(xì)胞破碎,常規(guī)提取方法有蒸汽法、溶劑提取法、壓榨法、吸收法等。但是這些方法在不同程度上難于取得理想的破碎效果,因而存在提出率低、溶劑消耗量大、能耗高、生產(chǎn)周期長等缺陷。目錄蒸餾法溶劑提取法壓榨法吸收法超臨界流體萃

2、取技術(shù)超聲波輔助提取方法微波輔助提取技術(shù)生物酶制劑輔助提取法蒸餾法可分為共水蒸餾和水蒸氣蒸餾。共水蒸餾是將植物粗粉加水浸泡后,直接加熱蒸餾出水和精油,冷卻后,分離出精油。該法簡單方便,但植物原料直接受熱,易使精油的某些成分分解并使部分原料焦化,從而影響精油的質(zhì)量。水蒸氣蒸餾是將植物粉碎后放入蒸餾器中,通入水蒸氣,精油隨水蒸氣一起餾出。它避免了共水蒸餾的過熱或焦化。適用于揮發(fā)性的、水中溶解度不大的成分的提取。該方法設(shè)備簡單、容易操作、成本低；但是水蒸氣蒸餾也存在缺點(diǎn),即由于操作溫度較高會引起精油中熱敏性化合物的熱分解和易水解成分的

3、水解。溶劑提取法用低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑如石油醚、乙醚等連續(xù)回流提取或冷浸提取,提取液蒸餾或減壓蒸餾除去溶劑即可得粗制精油；該法成本較高,不宜應(yīng)用于工廠生產(chǎn),僅適用于研究工作。壓榨法將含精油較豐富的原料(如柑、橘等)粉碎壓榨,從植物組織中將精油擠壓出來,然后靜置分層或用離心機(jī)分出油分即得粗品；該法在室溫中操作,因此所得揮發(fā)油質(zhì)量好,可保持原有的香味,國外大多采用該法。但該法所得產(chǎn)品不純,可能含有水分、葉綠素、粘液質(zhì)及細(xì)胞組織等雜質(zhì)而呈混濁狀態(tài);同時很難將揮發(fā)油完全壓榨出來,但可保持精油原有的新鮮香味。由于該法操作復(fù)雜,出油率低,因此不適

4、用于工業(yè)生產(chǎn)。吸收法是用油脂、活性炭或大孔吸附樹脂等吸附性材料吸附植物的香氣成分,再用低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑將被吸收的成分提取出來的方法；該法適用于熱敏性的貴重?fù)]發(fā)油的提取，另外，該法成本較高,但所得揮發(fā)油香味純正。天然產(chǎn)物有效成分復(fù)雜，含量低，難于富集，用傳統(tǒng)的分離方法不僅步驟繁瑣，能源及材料消耗大，而且產(chǎn)率及純度不高，尤其難以分離結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似的組分。隨著科技的發(fā)展，高新技術(shù)不斷在天然產(chǎn)物方面得到應(yīng)用?，F(xiàn)將近年天然產(chǎn)物提取分離純化新技術(shù)的進(jìn)展做一個簡單介紹。超臨界流體萃取（SupercriticalFluidExtraction，S

5、CFE）它是以高壓、高密度的超臨界流體（SupercriticalFluid，SCF）為溶劑，從液體或固體中溶解所需的組分，然后采用升溫、降壓、吸收（吸附）等手段將溶劑與所萃取的組分分離，最終得到所需純組分的操作。任何一種物質(zhì)都存在3種相態(tài)：氣相、液相、固相。三相成平衡態(tài)狀態(tài)的點(diǎn)叫三相點(diǎn)，液、氣兩相成平衡狀態(tài)的點(diǎn)叫臨界點(diǎn)。在臨界點(diǎn)時的溫度和壓力稱為臨界溫度和臨界壓力。不同物質(zhì)其臨界點(diǎn)所要求的壓力和溫度各不相同。超臨界流體是指溫度和壓力均高于臨界點(diǎn)的流體，高于臨界溫度和臨界壓力而接近臨界點(diǎn)的狀態(tài)稱為超臨界狀態(tài)。此時，氣液兩相性質(zhì)非

6、常接近，以致無法分別，所以稱為超臨界流體。超臨界流體的特點(diǎn)：密度接近于液體，有良好的溶解性能，其擴(kuò)散系數(shù)接近于氣體，黏度也接近于氣體，表面張力接近于零，因而具有良好的穿透性，易進(jìn)入固體的孔隙。超臨界流體萃取的基本原理在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地依次把極性大小、沸點(diǎn)高低和分子量大小的成分萃取出來。超臨界流體的密度和介電常數(shù)隨著密閉體系壓力的增加而增加，極性增大，利用程序升壓可將不同極性的成分進(jìn)行分步提取。當(dāng)然，對應(yīng)各壓力范圍所得到的萃取物不可能是單一的，但可以通過控制條件得到最佳比例的混合成分，然

7、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)則自動完全或基本析出，從而達(dá)到分離提純的目的，并將萃取、分離兩過程合為一體。目前在超臨界流體萃取技術(shù)中使用最普遍的溶劑是CO2，因此超臨界CO2流體萃取技術(shù)在天然產(chǎn)物的提取中得到了較為廣泛的應(yīng)用。CO2價格便宜、純度高、容易獲得，而且對環(huán)境無污染。CO2臨界溫度為31.265℃，臨界壓力為7.18MPa，臨界條件容易達(dá)到。在超臨界狀態(tài)下，CO2流體兼有氣液兩相的雙重特點(diǎn)，既具有與氣體相當(dāng)?shù)母邼B透能力和低黏度性質(zhì)，又具有與液體相近的密度和對物質(zhì)良好的溶解能力，且隨著環(huán)境溫度

8、和壓力的改變對溶質(zhì)的溶解能力可在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變化，所以可通過控制溫度和壓力改變物質(zhì)的溶解度，因此CO2特別適合天然產(chǎn)物有效成分的提取。超臨界流體萃取的特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）萃取溫度低超臨界CO2萃取法要求的實(shí)驗溫度不高，反應(yīng)溫度一般為35~55℃，且整個反應(yīng)過程處于CO