天然有机化合物提取与分离技术的研究和应用进展刘艳华"邓业成"邓志寞(广西师范大学生命科学学院广西桂林541004>摘要!对天然有机化合物的提取和分离技术进行了综述对天然有机化合物的提取方法如超临界流体苹取超声波提取半仿生提取酶法提取微波辅助提取固相苹取固相微苹取进行了论述并对大孔树脂吸附分离高速逆流色谱分离膜分离高速离心分离分子蒸馏双水相苹取在天然有机化合物分离上的应用进行了详细论述关键词!天然有机化合物提取分离超临界流体苹取微波分子蒸馏中图分类号!R284.2文献标识码!A文章编号!1672-5425200708-0005-04来自于自然界的植物动物微生物及其代谢产物中的许多有机化合物是天然药物天然食品添加剂和天然化妆品活性成分的主要来源这些有机化合物结构复杂种类繁多用途广泛含量较低并与许多其它化学成分共存要很好地研究和利用这些天然有机化合物就必须经过提取和分离过程经典的提取方法出现较早技术较成熟而且往往不需要特殊的仪器因此应用比较普遍但是存在提取率低杂质去除率低能耗高生产周期长误差大危害人体健康污染环境等缺点1为此准确度高快速简单的提取分离方法已成为天然有机化合物研究的热点l提取技术l.l超临界流体革取技术$Supercriticalfluidextraction"SFE%SFE是引进的一种新型提取分离技术它利用超临界流体SCF如CO2乙烯丙烷丙烯水等在临界点附近某区域内与待分离混合物中的溶质具有的异常相平衡行为和传递性且对溶质的溶解能力随着压力和温度的改变在相当宽的范围内变动这种流体可以是单一的也可以是复合的添加适当的夹带剂可以大大增加其溶解性和选择性在医药行业中常用的革取剂为CO2因其无毒不易燃易爆价廉极性类似乙烷超临界CO2革取技术更适合脂溶性高沸点热敏性成分现广泛用于具有挥发性成分的提取与分离超临界CO2革取方法与传统的水蒸气蒸馏法溶剂革取法等相比其最大优点是可以在近常温的条件下提取分离几乎保留产品中全部有效成分过程无有机溶剂残留产品纯度高收率高操作简单节能近年来我国利用SFE技术对中草药的研究和开发也取得了很大进步2研究开发出成熟的CO2-SFE提取技术软件的中草药有银杏叶金银花紫草紫杉沙棘油怀牛漆乳香没药月见草黄花蒿白芍生姜当归珊瑚姜石宫蒲飞龙掌血常春藤茵陈光菇子大蒜木香等近30种1超临界流体革取技术除了在中草药方面有着明显的优势外在其它方面也有着广泛的应用已经用FC-CO2从葵花籽红花籽花生小麦胚芽可可豆中提取油脂回收率高不存在溶剂法的溶剂分离问题在抗生素药品生产中传统方法常使用丙酮甲醇等有机溶剂但要将溶剂完全除去又不能变质非常困难若采用SFE法则可完全符合要求用SFE法革取香料不仅可以有效地提取芳香组分而且还可以提高产品纯度保持其天然香味如从桂花茉莉花菊花梅花米兰花玫瑰花中提取花香精从胡椒肉桂薄荷中提取香辛料从芹菜籽生姜芜葵籽茵香砂仁八角孜然等原料中提取精油在美国用SFE技术制备液体燃料以甲苯为革取剂在溶剂分子的扩散作用下促进煤有机质发生深度的热分解能使三分之一的有机质转化为液体产物l.2超声波提取技术$Ultrasonicwaveextraction%超声波提取技术是应用超声波强化提取植物的有效成分是一种物理破碎过程其最大的优点是提取刘艳华等!天然有机化合物提取与分离技术的研究和应用进展#2007%&8’&!时间短温度较低收率高利用超声波提取水芹中总黄酮类化合物时用40借于样品质量的80%乙醇浸泡超声波提取30min连续提取2次总黄酮的浸出率可达94.6%而用乙醇提取总黄酮的浸出率仅为73%3应用超声波从大黄中提取意配类成分的研究结果表明超声处理20min提取率可达99.82%而煎煮3h总提取率仅63.27%4利用超声提取法从黄连中提取小渠碱处理30min后所得的小渠碱提取率比碱水浸泡24h的高50%以上5目前超声技术虽应用广泛但用于大规模生产还较少有待进一步探索6l.3微波辅助提取技术$Microwaveassistedextraction%微波辅助提取是利用微波能来提高革取率的一种新技术微波提取过程中微波辐射导致植物细胞内的极性物质吸收微波能产生大量热量使细胞内温度迅速上升液态水汽化产生的压力将细胞膜和细胞壁冲破形成微小的孔洞进一步加热导致细胞内部和细胞壁水分减少细胞收缩表面出现裂纹孔洞和裂纹的存在使胞外溶剂容易进入细胞内溶解并释放出胞内产物由于不同物质的结构不同吸收微波能的能力各异因此在微波的作用下某些待测组分被选择地加热使之与基体分离进入微波吸收能力较差的革取剂中由于微波加热的热效率较高升温快速而均匀故显著缩短了革取时