天然产物的提取 优秀课件

目录
• 蒸馏法 • 溶剂提取法 • 压榨法 • 吸收法 • 超临界流体萃取技术 • 超声波辅助提取方法 • 微波辅助提取技术 • 生物酶制剂辅助提取法
蒸馏法
• 可分为共水蒸馏和水蒸气蒸馏。
• 共水蒸馏是将植物粗粉加水浸泡后, 直接 加热蒸馏出水和精油, 冷却后, 分离出精 油。
• 该法简单方便, 但植物原料直接受热, 易 使精油的某些成分分解并使部分原料焦化, 从而影响精油的质量。
• 目前在超临界流体萃取技术中使用最普遍 的溶剂是CO2，因此超临界CO2流体萃取技 术在天然产物的提取中得到了较为广泛的 应用。
• CO2价格便宜、纯度高、容易获得， 而且 对环境无污染。CO2临界温度为31.265 ℃， 临界压力为7.18 MPa， 临界条件容易达到。
• 在超临界状态下，CO2流体兼有气液两相的 双重特点，既具有与气体相当的高渗透能 力和低黏度性质，又具有与液体相近的密 度和对物质良好的溶解能力，且随着环境 温度和压力的改变对溶质的溶解能力可在 相当宽的范围内变化，所以可通过控制温 度和压力改变物质的溶解度，因此CO2特别 适合天然产物有效成分的提取。
超临界流体Βιβλιοθήκη Baidu取
（ Supercritical Fluid Extraction，SCFE）
• 它是以高压、高密度的超临界流体 （ Supercritical Fluid， SCF） 为溶剂， 从液体或固体中溶解所需的组分， 然后采 用升温、降压、吸收（ 吸附） 等手段将 溶剂与所萃取的组分分离， 最终得到所需 纯组分的操作。
其沸点，萃取效果更佳。
• 无残留
由于在提取过程中不使用任何有机溶剂进行萃取 ， 因此最终所得的提取物没有化学溶剂的残留， 防止了残留物对人体的伤害和对环境的破坏， 保 证了提取物的纯天然性。
• 分离简单
采用超临界CO2萃取法萃取物质时萃取和分离 合二为一， 当饱含提取物的CO2流体进入到分离 器中时， 受压力下降或温度变化的影响， CO2流 体与提取物迅速分离为气液两相， 不仅大大提高 了萃取的效率， 而且所耗费的能量也相对较少， 降低了生产成本。
天然产物的提取
概述
• 天然产物中的有生理活性的化学成分较为 复杂, 通常可分为生物碱、糖或苷类、醌 类和蒽衍生物、苯丙素酚类、黄酮类化合 物、萜类和挥发油、强心苷和其他甾类成 分、皂苷、氨基酸、蛋白质、鞣质等, 其 中以生物碱、苷类、萜类和挥发油等为主 要成分。
• 天然产物大多为细胞内产物, 提取时需要 将细胞破碎, 常规提取方法有蒸汽法、溶 剂提取法、压榨法、吸收法等。但是这些 方法在不同程度上难于取得理想的破碎效 果, 因而存在提出率低、溶剂消耗量大、 能耗高、生产周期长等缺陷。
• 超临界流体的特点：密度接近于液体， 有 良好的溶解性能，其扩散系数接近于气体 ， 黏度也接近于气体， 表面张力接近于 零， 因而具有良好的穿透性， 易进入固 体的孔隙。
超临界流体萃取的基本原理
• 在超临界状态下， 将超临界流体与待分离的物质 接触，使其有选择性地依次把极性大小、沸点高 低和分子量大小的成分萃取出来。
• 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，极性增大， 利用程序升压可将不 同极性的成分进行分步提取。
• 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 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 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。
• 该法在室温中操作, 因此所得挥发油质量好, 可 保持原有的香味, 国外大多采用该法。但该法所 得产品不纯, 可能含有水分、叶绿素、粘液质及 细胞组织等杂质而呈混浊状态; 同时很难将挥发 油完全压榨出来,但可保持精油原有的新鲜香味。 由于该法操作复杂, 出油率低, 因此不适用于工 业生产 。
吸收法
• 水蒸气蒸馏是将植物粉碎后放入蒸馏器中, 通入水蒸气, 精油随水蒸气一起馏出。它 避免了共水蒸馏的过热或焦化。
• 适用于挥发性的、水中溶解度不大的成分 的提取。
• 该方法设备简单、容易操作、成本低；但 是水蒸气蒸馏也存在缺点, 即由于操作温 度较高会引起精油中热敏性化合物的热分 解和易水解成分的水解。
溶剂提取法
• 用低沸点有机溶剂如石油醚、乙醚等连续 回流提取或冷浸提取, 提取液蒸馏或减压 蒸馏除去溶剂即可得粗制精油；
• 该法成本较高, 不宜应用于工厂生产, 仅 适用于研究工作。
压榨法
• 将含精油较丰富的原料( 如柑、橘等) 粉碎压榨, 从植物组织中将精油挤压出来, 然后静置分层或 用离心机分出油分即得粗品；
超临界流体萃取的特点（优点）
• 萃取温度低
•
超临界CO2萃取法要求的实验温度不高，反应温度一
般为35~55 ℃，且整个反应过程处于CO2气体笼罩下进行
， 可有效防止热敏性成分的氧化和逸散，因此能较好地
保存有效成分而不被破坏，不发生次生化，而且对于高沸
点、低挥发性、遇热易分解的物质，由于萃取温度远低于
• 是用油脂、活性炭或大孔吸附树脂等吸附 性材料吸附植物的香气成分, 再用低沸点 有机溶剂将被吸收的成分提取出来的方法；
• 该法适用于热敏性的贵重挥发油的提取， 另外，该法成本较高, 但所得挥发油香味 纯正。
• 天然产物有效成分复杂，含量低，难于富 集，用传统的分离方法不仅步骤繁琐，能 源及材料消耗大，而且产率及纯度不高， 尤其难以分离结构和性质相似的组分。随 着科技的发展，高新技术不断在天然产物 方面得到应用。现将近年天然产物提取分 离纯化新技术的进展做一个简单介绍。
• 任何一种物质都存在3 种相态： 气相、液 相、固相。三相成平衡态状态的点叫三相 点， 液、气两相成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。不同物质其临界点所要求的压 力和温度各不相同。
• 超临界流体是指温度和压力均高于临界点 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。此时， 气 液两相性质非常接近，以致无法分别， 所 以称为超临界流体。