超临界CO_2萃取韭菜籽油成分的GC_MS分析_马志虎
西北植物学报,2010,30(2):0412-0416
Acta Bot.Boreal.-Occident.Sin.
文章编号:1000-4025(2010)02-0412-05＊
超临界C O2萃取韭菜籽油成分的GC-MS分析
马志虎1,2,侯喜林1,2＊,汤兴利1,2
(1南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,南京210095;2农业部南方蔬菜遗传改良重点开放实验室,南京
210095)
摘 要:以索氏提取法为对照,采用超临界二氧化碳(SC-CO2)萃取韭菜籽油,气相色谱-质谱联用技术(G C-M S)对
韭菜籽油成分进行分析,N IST02质谱数据库对其进行分析和鉴定。结果表明,SC-CO2萃取压力为22.25M Pa、温
度为40.40℃条件下萃取86.7min时,萃取得率为17.52%,共分离鉴定出17种物质,其中,饱和脂肪酸以棕榈酸
(6.25%)为主,占脂肪酸总量的9.05%;不饱和脂肪酸主要是亚油酸(69.71%)和油酸(19.53%),占脂肪酸总量的
90.50%。采用索氏提取得率为16.50%,共鉴定出10种物质,饱和脂肪酸以棕榈酸(7.22%)为主,占总脂肪酸量
的9.84%;不饱和脂肪酸主要是亚油酸(69.34%)和油酸(20.12%),不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的90.16%。另外SC-CO2萃取韭菜籽油还检出单不饱和脂肪酸7-棕榈烯酸、角鲨烯和β-谷甾醇。
关键词:SC-CO2;萃取;韭菜籽;油;G C-M S
中图分类号:Q501文献标识码:A
Seed Oil S upercritical Carbon Dioxide Extraction of Allium tuberosum Rottl.and Identification of Oil Compounds with GC-MS
M A Zhi-hu1,2,H OU Xi-lin1,2＊,TANG Xing-li1,2
(1State Key Lab oratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancemen t Nan j ing Agricultural University,Nanjing210095,China;
2Key Laboratory of Southern Vegetable C rop Genetic Improvem en,M inistry of Agricultu re,Nanjing210095,China)
A bstract:Supe rcritical carbo n dioxide(SC-CO2)ex tract Allium tuberosum Rottl.seeds oil,Sox hlet method e xtraction as co ntro l ex periment,gas chromatog raphy-m ass spectro metry(GC-MS)w ere em plo yed to assay the oil chemical co mpo nents in A.tuberosum Rottl.seed and NIS T02spectral database w ere used to ana-ly ze and identify these co mponents.SC-CO2ex traction param eters were:pressure(22.25M Pa),tem pera-ture(40.40℃)and time(86.70min),the v alue of oil ex traction from A.tuberosum Ro ttl.seeds w as 17.52%.17compositions of seeds oil w ere identified by GC-MS.The to tally fatty acids in the ex tracts com-pose of9.05%saturated fatty acids and90.50%unsaturated fatty acids.Furthe rm ore,linoleic(69.71%), oleic(19.53%)and palmitic(6.25%)we re fo und the most abundant fatty acids in SC-CO2extraction seeds oil.The value o f Soxhlet me thod ex traction oil from A.tuberosum Rottl.seeds w as16.50%.10com-positions of seeds oil w ere identified by GC-MS.Lnoleic(69.34%),oleic(20.12%)and palmitic(7.22%) were found the mo st abundant fatty acids in seed oil.The to tally fa tty acids in the So xhlet method ex tracts com po sed o f9.84%saturated fatty acids and90.16%unsaturated fatty acids.In addition,the mo nounsat-urated fatty acid(7-H ex adecenoic acid),squalene andβ-sitosterol w ere found in SC-CO2ex tractio n oil of A. tuberosum Ro ttl.seeds.
＊收稿日期:2008-12-17;修改稿收到日期:2009-12-28
基金项目:南京农业大学校青年科创基金(Y200817)
作者简介:马志虎(1972-),男(汉族),博士研究生,高级农艺师,主要从事天然药物化学研究。E-m ail:2006204036@https://www.sodocs.net/doc/8a4784134.html,
＊通讯作者:侯喜林,教授,博士生导师,主要从事天然药物化学研究。E-mail:hxl@https://www.sodocs.net/doc/8a4784134.html,
Key words:supercritical carbon diox ide;ex tractio n;Allium tuberosum Ro ttl.seed;oil;gas chrom atog raphy-mass spectro metry
韭菜籽为百合科葱属植物韭菜(Allium tubero-sum Ro ttl.)的干燥成熟种子,又名韭菜子(Chinese chive seed,Tuber O nion Seed)。韭菜原产中国,全国各地均有栽培或野生,中国是世界最大的韭菜生产国,韭菜籽也是中国传统的中药材。韭菜籽具暖腰膝、壮阳固精之功效,临床上主治阳痿遗精、腰膝酸软、遗尿尿频、白浊带下等症[1]。韭菜籽中一些新的具有药用价值的甾体皂甙[2-4],生物碱[5]和酰胺[6]已有文献报道。韭菜籽含油量达15.8%,具有很高的研究与开发价值,是一种营养价值颇高的药食两用植物种子。韭菜籽含有相当丰富的不饱和脂肪酸、赖氨酸、烟酸和锌、钙、铁等矿物质元素,而且蛋白质、膳食纤维和(B族)维生素含量也十分丰富[7]。提取韭菜籽油的常用方法有压榨法、有机溶剂提取法等,但这些方法都不同程度地存在一些问题,如产品质量较差、纯度低、有异味、溶剂残留等。SC-CO2萃取是迄今为止最为理想的油脂提取方式,在中草药、油料作物、蔬菜等作物有效成分提取上已有广泛的报道。SC-CO2流体具有临界温度和压力低、无毒、无色、不燃、价廉、化学惰性等优点在医药、食品、化工等领域广泛应用,尤其在中草药有效成分提取中得到较好的应用。本实验采用SC-CO2萃取韭菜籽油,以索氏萃取为对照,GC-MS分析其化学成分,为韭菜籽进一步开发和利用提供参考。
1 材料和方法
1.1 材料与仪器
供试材料韭菜籽(791黄苗雪韭,2006年采种)由南京市蔬菜研究所提供,南京农业大学中药材研究所王康才教授鉴定为百合科植物韭菜(Allium tuberosum Ro ttl.)的干燥种子。
H A121-50-01型超临界CO2萃取装置(江苏南通华安超临界萃取有限公司);SZF-06C型索氏萃取器(上海洪纪仪器设备有限公司);RE-52A旋转蒸发仪(上海比朗仪器有限公司);Agilent5975inert-GC/M SD型气相色谱-质谱联用仪(美国Ag ilent公司);DB-5M S毛细管柱(30m×0.32m m×0.25μm,美国Agilent公司);色谱纯石油醚(美国Fisher 公司);其它试剂均为分析纯。
1.2 方 法
1.2.1 样品制备 韭菜籽首先进行去杂处理,然后用去离子水漂洗,去除其粘连的灰尘及其他杂质颗粒,于40℃～50℃恒温鼓风6～10h烘干或自然晾干(含水量≤6%),粉碎,粉碎时为防止局部温度过高,采用小批量多次进行,过筛(粒径≤0.84mm)备用。
1.2.2 SC-C O2萃取 称取样品100g,置于1L萃取釜中进行提取,萃取釜压力为22.25M Pa,萃取温度为40.40℃,分离釜压力为4M Pa,温度为35℃, CO2流量20L·h-1,萃取时间86.7min,打开分离釜,收集萃取物(本方法已于2008年6月4日申请国家发明专利,专利申请号-200810123768.2,公告号-CN101451089)。
1.2.3 索氏提取 称取样品5.00g置滤纸筒内于索氏萃取器中,加入70m L石油醚(沸点40～60℃)回流提取18h,将提取液用活化过的无水硫酸钠脱水,旋转蒸发仪减压浓缩,挥去溶剂。
萃取得率(%)=油脂萃取量(g)/装料量(g)×100 1.2.4 油样的甲酯化处理 采用KOH甲醇直接脂化法。分别称取上述两种方法获得的萃取物0.25 g,置于10m L试管中,加入石油醚∶乙醚(4∶3, V/V)溶剂5mL,振荡溶解,再加入0.5m ol·L-1的KOH甲醇混匀溶液4mL,振荡1min,在室温下静置30min后,再加入1m L蒸馏水,使全部有机相甲酯溶液升至瓶颈上部,澄清后吸取上清液用于GC-M S分析。
1.2.5 GC-MS条件 采用直接进样法,GC条件: DB-5MS毛细管柱,柱温110℃,程序升温8℃·min-1升至280℃,保持15min,进样口温度280℃,载气为氦气,载气流速为0.8m L·min-1,进样量0.4μL,分流比10∶1;MS条件:EI离子源,电子能量70eV,FID检测器,离子源温度230℃,接口温度280℃,扫描范围20～550amu,全离子扫描,峰面积归一化法对各组分进行了定量分析,对GC-M S分离出的各组分质谱图,检索NIST02质谱库结合相关文献进行韭菜籽分离组分成分比对分析。
2 结果与分析
2.1 SC-C O2萃取及化学成分鉴定
采用SC-CO2萃取韭菜籽油得率为17.52%,呈黄色,油质清亮,无杂质,无异味。经GC-M S分析得总离子流色谱图(图1),排除溶剂峰影响,用峰面
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2期 马志虎,等:超临界CO2萃取韭菜籽油成分的G C-M S分析
积归一法对各组分进行定量分析,共鉴定出17个组分(表1)。结果显示,韭菜籽油的主要成分为脂肪酸,饱和脂肪酸以棕榈酸(6.25%)为主,占脂肪酸总量的9.05%;不饱和脂肪酸以亚油酸(69.71%)和油酸(19.53%)为主,另外检出不饱和脂肪酸7-棕榈烯酸(0.48%)、亚麻酸(0.21%)和11-二十碳烯酸(0.57%)。不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的90.50%;同时检出不饱和烃类角鲨烯(0.16%)和β-谷甾醇(0.26%)。其中韭菜籽中单不饱和脂肪酸(mo nounsaturated fatty acid/M UFA)7-棕榈烯酸、角鲨烯以及β-谷甾醇成分目前未见报道。2.2 索氏提取结果及化学成分鉴定
采用索氏提取韭菜籽油得率为16.50%,呈淡黄色。经GC-MS分析得总离子流色谱图(图2),排除溶剂峰影响,峰面积归一法对各组分进行定量分析,共鉴定出10个组分(表2)。索氏提取韭菜籽油主要成分与SC-CO2萃取韭菜籽油主要成分相同,饱和脂肪酸以棕榈酸(7.22%)为主,占脂肪酸总量的9.84%。不饱和脂肪酸主要是亚油酸(69.34%)和油酸(20.12%),另外检出不饱和脂肪酸亚麻酸(0.24%)和11-二十碳烯酸(0.46%)。不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的90.16%等,其他成分未检出或微量
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表1 SC-C O2萃取韭菜籽油脂肪酸组成
Table1 Fa tty acid compositio ns o f SC-CO2e xtr action oil fr om A.tuberosum Rottl.seeds
峰号Peak co de
成分
Com po und
保留时间
Retentio n time/min
分子式
Molecular fo rm ula
相似度(0～100)
Simil i tude index
相对含量
Rela ti v e co nte nt/%
1肉豆蔻酸My ristic acid9.271C14H28O2970.11 2十五烷酸Pentadecano ic acid10.570C15H30O2980.06 37-棕榈烯酸7-Hex adec e noic ac id11.494C16H30O2900.48 4棕榈酸H exa decanoic acid11.814C16H32O2976.25 5十七烷酸H eptadecanoic a c id13.017C17H34O2980.64 6亚油酸Linoleic acid13.832C18H32O29969.71 7油酸Oleic acid13.983C18H34O29919.53 8植物醇Phyt ol14.056C20H34O2900.08 9硬脂酸Octa decanoic acid14.183C18H36O2990.87 10亚麻酸Linoleni c aci d15.760C18H30O2800.21 1111-二十碳烯酸11-Eicosenoic acid16.056C20H38O2990.57 12花生酸A rachidic acid16.328C20H40O2990.71 13二十三碳酸T rico sanoic ac id16.460C23H46O2800.10 14山俞酸Doco sanoic a c id18.334C22H44O2990.21 15木腊酸T et raco sanoic a c id20.194C24H48O2970.05 16角鲨烯Squalene21.058C30H50910.16 17β-谷甾醇β-sitost ero l26.067C29H50O910.26
表2 索氏提取韭菜籽油脂肪酸组成
T able2 Fa tty acid co mpo sitio ns o f So xhlet metho d ex tr action oil fr om A.tuberosum Rottl.seeds
峰号Peak co de
成分
Co mpounds
保留时间
Retentio n time/min
分子式
Molecular fo rm ula
相似度(0～100)
Simil i tude index
相对含量
Rela ti v e co nte nt/%
1棕榈酸H exa decanoic acid11.814C16H32O2977.22 2亚油酸Linoleic acid13.832C18H32O29969.34 3油酸Oleic acid13.983C18H34O29920.12 4硬脂酸Octa decanoic acid14.183C18H36O2991.37 5亚麻酸Linoleni c aci d15.76C18H30O2800.24 611-二十碳烯酸11-Eicosenoic acid16.056C20H38O2990.46 7花生酸A rachidic acid16.328C20H40O2990.62 8二十三碳酸T rico sanoic ac id16.46C23H46O2800.11 9山俞酸Doco sanoic a c id18.334C22H44O2990.31 10木腊酸T et raco sanoic a c id20.194C24H48O2970.21
3 讨 论
本实验中采用SC-CO2萃取韭菜籽油得率为17.52%,索氏提取韭菜籽油得率为16.50%,SC-CO2萃取韭菜籽油得率较索氏提取韭菜籽油得率高出1.02个百分点。采用SC-CO2萃取的韭菜籽油经GC-M S分析,共鉴定出17个组分,采用索氏提取韭菜籽油共鉴定出10个组分。从二者的检出成分对比可以看出,一些成分如肉豆蔻酸、十七烷酸、7-棕榈烯酸、角鲨烯、β-谷甾醇等在索氏提取韭菜籽油中未检出或微量,这可能与SC-CO2流体具有优于液体和气体的特性,如黏度小,渗透力强,可以渗入物料内部,与被提取成分充分接触,可以将脂溶性成分完全提取,且操作温度低,避免脂溶性成分的挥发和分解,可以快速、有效且可较完全地提取物料的脂溶性成分,并保证物料脂溶性成分的稳定性和完整性[8]。SC-CO2萃取韭菜籽油时间(90min)远远低于索氏提取韭菜籽油萃取时间(18h),说明SC-CO2萃取韭菜籽油较为完全、有效,收率大大提高,而提取结果来看,这一方法能提取出长链脂肪烃等热不稳定组分,同时SC-CO2萃取方法将甾醇极性组分提出[9],说明SC-CO2法在中草药成分研究中有其优越性。
GC-MS分析结果显示,韭菜籽油富含不饱和脂肪酸,亚油酸含量达69%以上,同时含有7-棕榈烯酸、油酸和11-二十碳烯酸以及角鲨烯、β-谷甾醇等
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有益成分。不饱和脂肪酸对人体具有多种生理有益的生化功能,可防止细胞老化,降低血液粘度,改善血液循环,提高脑细胞的活性,增强记忆力和改善思维。韭菜籽油不饱和脂肪酸组成与葵花籽油(91.3%)和亚麻籽油(91.3%)主要成分组成相似,含油量与葡萄籽,大豆、玉米胚芽含油量相当[10],可用于药用与保健油脂的开发。以上结果说明采用SC-CO2萃取韭菜籽油中含有较多具有生物活性的物质,研究结果对韭菜籽油的进一步研究开发及研制深加工产品具有重要参考作用。
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封面植物简介———蝟实
蝟实(Kolkwitz ia amabilis G raebn.)属于忍冬科蝟实属,因其果实外貌状如“刺猬”而得名。该种为落叶灌木,高达3m;幼枝红褐色,被毛,老枝光滑,茎皮剥落。叶对生,椭圆形至卵状椭圆形,长3～8cm,宽1.5～2.5cm,全缘,两面具毛;叶柄长1～2m m。花序为伞房状聚伞花序;花冠淡红色,长1.5～2.5cm,直径1.0～1.5cm,基部甚狭,中部以上突然扩大,外有短柔毛,裂片不等,其中二枚稍宽短,内面具黄色斑纹;花药宽椭圆形;花柱有毛,柱头圆形,不伸出花冠筒外。果实密被黄色刺刚毛。花期5～6月,果期8～9月。该模式标本采自陕西华山。
蝟实是中国特有植物,分布于山西、陕西、甘肃、河南、湖北和安徽等省;生于海拔350～1340m的山坡灌丛中。它的种群数量稀少,天然更新困难,已被列入国家级保护植物。
(图文由西北农林科技大学生命科学学院吴振海提供)
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超临界萃取原理
超临界萃取原理 超临界流体萃取是当前国际上最先进的物理分离技术。 常见的临界流体中，由于CO2化学性质稳定，无毒害和无腐蚀性，不易燃和不爆炸，临界状态容易实现，而且其临界温度（31.1℃）接近常温，在食品及医药中香气成分，生理活性物质、酶及蛋白质等热敏物质无破坏作用，因而常用CO2作为作为萃取剂进行超临界萃取。 一、超临界CO2 纯CO2的临界压力是7.3MPa和31.1℃时，此状态CO2被称为超临界CO2。在超临界状态下，CO2流体是一种可压缩的高密度流体，成为性质介于液体和气体之间的单一状态，兼有气液两相的双重特点：它的密度接近液体，粘度是液体的1%，自扩散系数是液体的100倍，因而它既具有与气体相当的高扩散系数和低粘度，又具有与液体相近的密度和对某些物质很强的溶解能力，可以说超临界CO2对某些物质有着特殊的渗透力和溶解能力。 二、超临界CO2萃取过程 超临界CO2密度对对温度和压力变化十分敏感，所以调节正在使用的CO2的压力和密度，就可以通过调节CO2密度来调整该CO2对欲提取物质的溶解能力；对应各压力范围所得到的的萃取物不是单一的，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，与被萃取物质完全或部分分开，从而达到分离提纯的目的。 三、超临界CO2溶解选择性 超临界状态下的CO2具有选择性溶解，对低分子、弱极性、脂溶性、低沸点的成分如挥发油、烃、酯、内脂、醚、环氧化合物等表现出优异的溶解性，而对具有极性集团（-OH、-COOH等）的化合物，极性基团愈多，就愈难萃取，故多元醇、多元酸及多羟基的芳香物质均难溶于超临界CO2。对于分子量大的化合物，分子量越大，越难萃取，分子量超过500的高分子化合物几乎不溶，因而对这类物质的萃取，就需加大萃取压力或者向有效成分和超临界CO2组成的二元体系中加入具有改变溶质溶解度的第三组成粉（即夹带剂），来改变原来有效成分的溶解度。一般来说，具有很好性能的溶剂，也往往是很好的夹带剂，如甲
(完整版)萜类及挥发油
第七章萜类及挥发油 课次：19、20 课题：第七章萜类及挥发油 第一节萜类概述 第二节萜的各类化合物 一、教学目的： 1．了解萜类的含义、生源途径、分布和生理活性。 2. 熟悉萜类的结构特点和分类。 3．掌握单萜、环烯醚萜的结构与分类。 4. 掌握单萜、环烯醚萜的提取与分离。 5．熟悉倍半萜、二萜及二倍半萜的结构特点与分类。 6. 掌握重要物质的提取分离。 二、教学内容： 1．萜类的结构与分类。 2．萜类的提取与分离。 三、重点： 1．萜类的结构与分类。 2．萜类的提取与分离。 四、难点： 1．萜类的结构与分类。 五、教学内容分析及教法设计： 六、教学过程： 1．组织教学：检查学生出勤，填写教学日志，随机应变，组织好课堂纪律。 2．课程引入： 3．展示目标： 4．进行新课： 第一节萜类概述 一、萜类的含义和分类 （一）萜类的含义 萜类化合物指具有（C5H8）n通式以及其含氧和不同饱和程度的衍生物，可以看成是由异戊二烯或异戊烷以各种方式连结而成的一类天然化合物。 萜类化合物多数具有不饱和键，其烯烃类常称为萜烯，开链萜烯的分子组成符合通式（C5H8）n，随着分子中碳环数目的增加，其氢原子数的比例相应减少。萜类化合物除以萜烃的形式存在外，多数是以各种含氧衍生物，如醇、醛、酮、羧酸、酯类以及苷等的形式存在于自然界，也有少数是以含氧、硫的衍生物存在。 （二）萜的分类 一般根据其构成分子碳架的异戊二烯数目和碳环数目进行分类，将含有一个异戊二烯单位的萜类称为半萜；含有2个异戊二烯单位的称为单萜；含有3个异戊二烯单位的称为倍半萜；含有4个异戊二烯单位的称为二萜。其余以此类推。同时再根据各萜类化合物中碳环的有无和数目多少，进一步分为开链萜（或无环萜）、单环萜、双环萜、三环萜……等。 二、萜类化合物的生源途径 经同位素标记等越来越多的实验证明，焦磷酸异戊烯酯（IPP）和焦磷酸γ，γ一二
超临界萃取的技术原理
一、超临界萃取的技术原理 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，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，所以超临界CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。 超临界CO2是指处于临界温度与临界压力（称为临界点）以上状态的一种可压缩的高密度流体，是通常所说的气、液、固三态以外的第四态，其分子间力很小，类似于气体，而密度却很大，接近于液体，因此具有介于气体和液体之间的气液两重性质，同时具有液体较高的溶解性和气体较高的流动性，比普通液体溶剂传质速率高，并且扩散系数介于液体和气体之间，具有较好的渗透性，而且没有相际效应，因此有助于提高萃取效率，并可大幅度节能。 超临界CO2的物理化学性质与在非临界状态的液体和气体有很大的不同。由于密度是溶解能力、粘度是流体阻力、扩散系数是传质速率高低的主要参数，因此超临界CO2的特殊性质决定了超临界CO2萃取技术具有一系列的重要特点。超临界CO2的粘度是液体的百分之一，自扩散系数是液体的100倍，因而具有良好的传质特性，可大大缩短相平衡所需时间，是高效传质的理想介质；具有比液体快得多的溶解溶质的速率，有比气体大得多的对固体物质的溶解和携带能力；具有不同寻常的巨大压缩性，在临界点附件，压力和温度的微小变化会引起CO2的密度发生很大的变化，所以可通过简单的变化体系的温度或压力来调节CO2 的溶解能力，提高萃取的选择性；通过降低体系的压力来分离CO2和所溶解的产品，省去消除溶剂的工序。 在传统的分离方法中，溶剂萃取是利用溶剂和各溶质间的亲和性（表现在溶解度）的差异来实现分离的；蒸馏是利用溶液中各组分的挥发度（蒸汽压）的不同来实现分离的。而超临界CO2萃取则是通过调节CO2的压力和温度来控制溶解度和蒸汽压这2个参数进行分离的，故超临界CO2萃取综合了溶剂萃取和蒸馏的2种功能和特点，进而决定了超临界CO2萃取具有传统普通流体萃取方法所不具有的优势：通过调节压力和温度而方便地改变溶剂的性质，控制其选择性；适当地选择提取条件和溶剂，能在接近常温下操作，对热敏性物质可适用；因粘度小、扩散系数大，提取速度较快；溶质和溶剂的分离彻底而且容易。从它的特性和完整性来看，相当于一个新的单元操作，因此引起了国内外的广泛关注。二、超临界萃取的特点
超临界流体萃取作业参考答案
第6章超临界流体萃取 一名词解释 1 超临界流体（supercritical fluid, SF）是指某种气体（液体）或气体（液体）混合物在操作压力和温度均高于临界点时，使其密度接近液体，而其扩散系数和黏度均接近气体，其性质介于气体和液体之间的流体。 2 超临界流体萃取法（supercritical fluid extraction, SFE）技术就是利用超临界流体为溶剂，从固体或液体中萃取出某些有效组分，并进行分离的一种技术。 3 拖带剂：在超临界流体萃取过程中，由于二氧化碳是非极性物质，比较适合于脂溶性物质的萃取，但对极性较强的物质来说，其溶解能力明显不足，此时，为增加二氧化碳流体的溶解性能，通常在其中加入少量极性溶剂，以增加其溶解能力，这种溶剂称为拖带剂或提携剂（entrainer），也称夹带剂或修饰剂(cosolvent，modifier)。 二简答题 1 超临界流体萃取有哪些特点 答：超临界流体技术在萃取和精馏过程中，作为常规分离方法的替代，有许多潜在的应用前景。其优势特点是： 1）超临界萃取可以在接近室温(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。因此，在萃取物中保持着药用植物的有效成分，而且能把高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点温度下萃取出来； 2）使用SFE是最干净的提取方法，由于全过程不用有机溶剂，因此萃取物绝无残留的溶剂物质，从而防止了提取过程中对人体有害物的存在和对环境的污染，保证了100%的纯天然性； 3）萃取和分离合二为一，当饱和的溶解物的CO2流体进入分离器时，由于压力的下降或温度的变化，使得CO2与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不仅萃取的效率高而且能耗较少，提高了生产效率也降低了费用成本； 4）CO2是一种不活泼的气体，萃取过程中不发生化学反应，且属于不燃性气体，无味、无臭、无毒、安全性非常好； 5）CO2气体价格便宜，纯度高，容易制取，且在生产中可以重复循环使用，从而有效地降低了成本； 6）压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数，通过改变温度和压力达到萃取的目的，压力固定通过改变温度也同样可以将物质分离开来；反之，将温度固定，通过降低压力使萃取物分离，因此工艺简单容易掌握，而且萃取的速度快。 可作超临界流体的气体很多，如二氧化碳、乙烯、氨、氧化亚氮、二氯二氟甲烷等，通常使用二氧化碳作为超临界萃取剂。应用二氧化-碳超临界流体作溶剂，具有临界温度与临界压力低、化学惰性等特点，适合于提取分离挥发性物质及含热敏性组分的物质。但是，超临界流体萃取法也有其局限性，二氧化碳-超临界流体萃取法较适合于亲脂性、相对分子量较小的物质萃取，超临界流体萃取法设备属高压设备，投资较大。 二论述题 1 超临界流体萃取-CO２萃取剂优点有哪些 答：用超临界萃取方法提取天然产物时，一般用CO2作萃取剂。这是因为： 1) 临界温度和临界压力低(Tc=31.1℃，Pc=，操作条件温和，对有效成分的破坏少，因此特别适合于处理高沸点热敏性物质，如香精、香料、油脂、维生素等；
牡丹的化学成分研究及概况综述
北京化工大学北方学院 NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY 牡丹的化学成分研究及概况综述 院系：理工学院 专业：应用化学 班级：1005 班 学号：100130148 姓名：谢胜波
牡丹的化学成分研究及概况 谢胜波 摘要：牡丹是我国特有的木本名贵花卉，花大色艳、雍容华贵、富丽端庄、芳香浓郁，而且品种繁多，素有“国色天香”、“花中之王”的美称，长期以来被人们当做富贵吉祥、繁荣兴旺的象征。牡丹不仅是我国的传统名花，在全世界同样享有盛誉。此外，牡丹的根皮还是我国传统中药——“丹皮”，具有清热凉血，活血散瘀的功效，而且牡丹花含有多种营养成分，开发美容保健品有很大发展潜力。中国不仅是牡丹的原产地和多样性中心，也是栽培牡丹的发源地，是品种起源、演化和发展的中心。中国特有的野生牡丹一直被国内外视为珍贵的种质资源。因此，开展野生牡丹系统和进化的研究以及栽培牡丹起源的研究对阐明牡丹的起源以及培育和改良栽培品种具有重要的理论和实践价值 关键词：牡丹花；综合利用；品质特征；开发前景 一前言 牡丹为毛茛科芍药属木本植物，素有“花中之王，国色天香”的美誉，象征着富贵吉祥，历来为世人所珍爱．广泛分布于河南洛阳、山东荷泽、安徽铜陵、陕西汉中、河北柏山、四川、甘肃、浙江等地．据统计，我国牡丹的种植面积已达2万hm2［１］。目前，牡丹花除作为重要的观赏花卉之外，主要利用其根皮（即丹皮）作为中药材，具有清热凉血、活血散瘀的作用。但由于受到花期和气候条件的限制，导致花开时经贸、旅游活动繁荣，花落时惨淡经营的不良局面，且受制于深加工技术落后，每年有大量的牡丹花白白地浪费掉。近年来，为了改变这种现象，许多专家学者先后对牡丹花的成分和应用性展开了全方位的研究，以期对牡丹花进行深度的开发利用，作为生产丹皮的副产品———牡丹花、牡丹籽的保健价值也越来越被人们重视。 二研究概况 1 化学成分研究 1.1 牡丹皮的化学成分 丹皮含有牡丹皮原苷( 酶解后生成丹皮酚和丹皮酚苷) 、芍药苷、芍药酚、挥发油、甾醇生物碱以及植物甾醇等。吴少华等[2]从丹皮中分离出白桦脂酸、白桦脂醇、齐墩果酸、芍药苷元、丹皮酚、6-2-羟基香豆素、没食子酸等9个化合物。丹皮酚是牡丹皮中的主要活性成分, 化学名为2,2-羟基-2,4,2-甲氧基苯乙酮
超临界二氧化碳萃取技术
摘要：介绍了超临界二氧化碳萃取技术的基本原理和特点，简单说明了该技术在香料、医药、食品等工业上的应用。 关键词：超临界二氧化碳萃取分离技术基本原理 前言 超临界流体萃取，又称超临界萃取、压力流体萃取、超临界气体萃取。它是以高压、高密度的超临界状态流体为溶剂，从液体或固体中萃取所需要的组分，然后采用升温、降压或二者兼用和吸收（吸附）等手段将溶剂与所萃取的组分分离。 早在1897年，人们就已经认识到了超临界萃取这一概念。当时发现超临界状态的压缩气体对于固体具有特殊的溶解作用。例如再高于临界点的条件下，金属卤化物可以溶解再在乙醇或四氯化碳中，当压力降低后又可以析出。但直到20世纪60年代，才开始了其工业应用的研究。目前超临界二氧化碳萃取已成为一种新型萃取分离技术，被广泛应用于食品、医药、化工、能源、香精香料的工业的生产部门。 1 超临界萃取的原理 当液体的温度和压力处于它的临界状态。 如图1是纯流体的典型压力—温度图。图中， AT表示气—固平衡的升华曲线，BT表示液— 固平衡的熔融曲线，CT表示气－液平衡的饱 和液体的蒸汽压曲线，点T是气－液－固三相 共存的三相点。按照相率，当纯物的气－液－ 固三相共存时，确定系统状态的自由度为零， 即每个纯物质都有自己确定的三相点。将纯物 质沿气－液饱和线升温，当达到图中的C时， 气－液的分界面消失，体系的性质变得均一， 不再分为气体和液体，称点C为临界点。与该点相对应的临界温度和压力分别称 为临界温度T 0和临界压力P 。图中高于临界温度和临界压力的有影阴的区域属 于超临界流体状态。 在这种状态下，它既不完全与一般气相相同，又不是液相，故称为超临界流体。超临界流体有气、液相的特点，它既有与气体相当的高渗透力和低粘度，又兼有液体相近的密度和对物质优良的溶解能力。这种溶解能力能随体系参数的变化而连续的改变，因而可以通过改变体系的温度和压力，方便的调节组分的溶解度和萃取的选择性。利用上述特点，超临界二氧化碳萃取技术主要分为两大类原理流程即恒温降压流程和恒压升温流程。前者萃取相经减压，后者萃取相经升温。
高中化学 专题4_1_1 油脂(1)(测)(含解析)新人教版选修5
第一节油脂（第1课时） 1．下列关于油脂的说法不正确的是（） A．油脂属于酯类 B．油脂的密度比水小，不溶于水 C．油脂可分为油和脂肪 D．油脂属于高分子化合物 【答案】D 考点：油脂的结构和性质 2．玻璃器皿上沾有一些用水洗不掉的残留物，其洗涤方法正确的是( ) ①用酒精洗涤试管内壁上残留的碘②用酒精洗涤试剂瓶中残留的苯酚③用稀氨水洗涤 试管壁上银镜④用热碱液洗涤试管内壁上的油脂 A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①②③④ 【答案】C 【解析】 试题分析：A、用酒精洗涤试管内壁上残留的碘，碘在有机物中的溶解度较好，正确；B、用酒精洗涤试 剂瓶中残留的苯酚，两者均为有机物，相似相溶，正确；C、用稀氨水洗涤试管壁上银镜，氨水不能和银 镜发生反应，错误；D、用热碱液洗涤试管内壁上的油脂，可以发生取代反应，将油脂转化为对应的盐， 正确。 考点：考查实验操作基本方法 3．下列各组物质中，互为同系物的是（） A．OH 与 CH 2 OH B．CH3(CH2)4CH3与(CH3)2CHCH(CH3)2 C．C17H35COOH与C15H31COOH D．CH3OH与HOCH2CH2OH
【答案】B 【解析】 试题分析：羟基与苯环相连的是酚，与苯环侧链相连的是醇，二者不是同类物质，结构不相似，不属于同 系物，选项A不正确；CH3（CH2）4CH3与（CH3）2CHCH（CH3）2都是烷烃，分子式相同，结构不同， 互为同分异构体，选项B不正确；C17H35COOH与C15H31COOH都属于羧酸类，含有的羧基数目相同，通 式相同，是同系物，选项C正确；CH3OH与HOCH2CH2OH，都属于醇类，但含有的羟基数目不同，通式 不同，不是同系物，选项D不正确． 考点：同系物的判断 4.洗涤盛有植物油的试管，宜选用的试剂是（） A．稀硫酸 B．热水 C．热碱液 D．稀硝酸 【答案】C 【解析】 试题分析：植物油在热碱液水解较彻底，生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油，C正确。 考点：考查油脂的化学性质， 5.下列说法正确的是 A．油脂都能发生皂化反应B．用裂化汽油来萃取溴水中的溴 C．糖属于高分子化合物D．油脂属于高分子化合物 【答案】A 考点：有关油脂、糖类及裂化汽油的正误判断 6．下列叙述中正确的是( ) A．的命名为：2-甲基-1-丙醇 B．软脂酸和油酸互为同系物
牡丹籽油的妙用
牡丹籽油的妙用 牡丹籽油含有独特的牡丹皂甙、牡丹酚、牡丹多糖、a-亚麻酸、牡丹甾醇等诸多极其重要的生物活性物质，在医药领域有着广泛的独特应用。此外还含有多种不饱和脂肪酸、各种必须氨基酸、多种维生素矿物质等数十种重要成份，营养学家指出，牡丹籽油已经超出食品范畴，成为能造福人类和社会的全新稀有珍品。 2004年，中国林科院等机构进行检测分析：精制的牡丹籽油含有独特的牡丹皂甙、牡丹酚、牡丹多糖、a-亚麻酸、牡丹甾醇等诸多成份，这些成份每一种都是极其重要的生物活性物质，在医药领域有着广泛的独特应用。此外还含有多种不饱和脂肪酸、各种必须氨基酸、多种维生素矿物质等数十种重要成份，其多不饱和脂肪酸含量高达92%以上，仅a-亚麻酸含量就在42%左右，是橄榄油的140倍！相关专家指出，牡丹籽油已经完全超出食品范畴，成为能造福人类和社会的全新稀世珍品。 大量临床实验证明，牡丹皂甙、牡丹酚、牡丹多糖、a-亚麻酸等成份对各种心脑血管系统疾病具有广泛的预防和改善作用。 牡丹籽油具有的最大特点： 一、稀世珍品天然精华 目前全世界牡丹籽年产量仅300吨左右，90%分布在中国，其中可利用资源不足200吨，不足世界黄金产量十分之一！经过专家研究发现，在目前的牡丹的种植情况下，至少需要100朵牡丹花才能生产1克牡丹花籽油。由牡丹花籽精制而成的牡丹花籽油，由于其天然、
稀少、功效卓越而成为稀世珍品、中华至尊国礼。 二、成份独特复方配伍 牡丹籽油不但含有独特的牡丹皂甙、牡丹酚、牡丹多糖、a-亚麻酸、牡丹甾醇等多种极其重要的、具有生物活性的天然独有成份，同时还含有多种不饱和脂肪酸、各种必须氨基酸、多种维生素矿物质等数十种营养成份。其不饱和脂肪酸含量为92%以上，必需脂肪酸（EFA）：α—亚麻酸及α—亚麻酸含量更是高达70%左右。而这些也仅仅是牡丹花籽油成份冰山一角，随着研究的深入，每年都有新的重要活性成份被发现。牡丹籽油的卓越表现，不仅仅由其某一种天然成份单独起作用，而是各种成份配伍增效的结果，少量成份起到了药引子的作用。 牡丹籽油的神奇功效 长期食用牡丹籽油，对人体具有极佳的保健作用和显著功效：促进幼儿大脑发育，增强智力，提高记忆力，保护视力，改善睡眠，降低血脂、血压、血糖，增强免疫力，延缓衰老，预防老年痴呆、心肌梗塞、过敏性疾病，抑制出血性脑疾病和脑血栓，抑制癌症的发生和转移等。 国内的研究成果认为牡丹油还有防晒、防辐射；促进肝细胞再生；护发、可改善干燥、开叉性质、使秀发柔顺亮泽的功效。饮酒前，内服少许牡丹籽油，还可以迅速保护胃、肠、肝等脏器。 牡丹籽油的加工 1、压榨法
超临界流体萃取原理及其特点
超临界流体萃取技术 超临界流体概念 任何物质，随着温度、压力的变化，都会相应的呈现为固态、液态和气态这三种状态，称为物质的三态。三态之间互相转化的温度和压力值叫做三相点，每种分子量不太大的稳定的物质都具有一个固有的临界点，严格意义上，临界点由临界温度、临界压力、临界密度构成。在临界温度以上，无论怎样加压，气态物质绝不会被液化。当温度和压力超过了临界点时，该物质就进入了超临界状态，超临界状态下的物质既非气体又非液体的状态，叫做超临界流体[11]，SCF是气体和液体状态以外的第三流体。 超临界流体萃取原理及其特点 所谓超临界流体萃取[12]，是指利用超临界条件下的流体作为萃取剂，从液体或固体中萃取出特定成分，以达到某种分离目的。SCF的密度对温度和压力的变化很敏感，而其溶解能力在一定压力范围内与其密度成比例，因此可以通过控制温度和压力来改变物质在SCF中的溶解度，特别是在临界点附近，温度和压力的微小变化可导致溶质溶解度发生几个数量级的突变，这就是SFE的依据。 与其它常规分离方法相比，SFE具有以下特点[13]： 1) 通过调节温度和压力可全部或选择性地提取有效成分或脱除有害物质； 可在较低温度和无氧环境下操作，分离、精制热敏 2)选择适宜的溶剂如CO 2 性物质和易氧化物质； 3)临界流体具有良好的渗透性和溶解性，能从固体或粘稠的原料中快速提 取有效成分； 4)降低超临界相的密度，很容易使溶剂从产品中分离，无溶剂污染，且回 收溶剂无相变过程，能耗低； 5)兼有蒸馏和萃取双重功能，可用于有机物的分离、精制。 SFE存在的不足有[14]： 1) 高压下萃取，相平衡较复杂，物性数据缺乏； 2) 高压装置与高压操作，投资费用高，安全要求亦高； 3) 超临界流体中溶质浓度相对还是较低，故需大量溶剂循环； 4) 超临界流体萃取过程固体物料居多，连续化生产较困难。 超临界流体的选择
超临界流体技术原理及其应用
“超临界流体技术原理及其应用” 院选课读书报告 (2012~2013下学期) 题目:SC—CO2流体技术基本原理及其应用前景系专业名称: 学生姓名: 学号: 指导教师:
SC—CO2流体技术基本原理及其应用前景 摘要 超临界流体是指物质处于极其临界的温度和压强下形成的一种新的流体，它的性质介于液体和气体之间，并且兼具二者的有点。现研究较多的流体包括：二氧化碳等。超临界二氧化碳是一种液态的二氧化碳，在一定的条件，如果达到临界点或者以上，会形成一种新的状态，兼顾气态和液态的部分性质，而且拥有新的性质。超临界二氧化碳萃取技术是一种新型分离技术，超临界CO2萃取是采用CO2作为溶剂，在超临界状态下的CO2流体密度和介电常数较大，对物质溶解度很大，并随压力和温度的变化而急剧变化，因此，不仅对某些物质的溶解度有选择性，且溶剂和萃取物非常容易分离。超临界CO2萃取特别适用于脂溶性，高沸点，热敏性物质的提取，同时也适用于不同组分的精细分离，即超临界精镏。超流体流体应用前景目前应用十分的广泛，目前已应用于食品工业、化妆品香料工业、医药工业、化工工业等方面，超临界流体应用将越来越广泛于各个行业的发展。 关键词：“超临界流体，超临界二氧化碳，超临界二氧化碳萃取，超临界流体应用前景” 一、SC—CO2流体技术基本原理 （一）SC—CO2超流体技术的基本原理概述 超临界流体（SCF）是指处于临界温度和压强的情况下，它的物理性质介于液体和气体之间。⑴这种流体同时据有气态和液态的特点，它既具有与液体相近的密度和其优良的溶解性。溶质在某溶剂中的溶解度与溶剂的密度相关，溶质在超临界流体中的溶解度也与其类似。因此，通过改变超临界流体的压强和温度，改变其密度，便可以溶解许多不同类型的物质。 超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解力和其密度的关系，即利用压强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，其拥有
项目申报模板
宝鸡西川生态农业开发有限公司 令狐采学 5000亩油用牡丹育苗基地项目申报书 一、项目简介： “牡丹油”被称为“液体黄金”,是世界上最好的食用油。 2011年3月，国家卫生部监督局根据《食品安全法》的规定，经新资源食品评审专家委员会审核，公开批准牡丹籽油等为新资源食品。牡丹籽油正式成为我国食用油大军中的一员，牡丹籽油的开发意义非同寻常，它将改变目前我国食用油的消费结构。 中国林科院通过对压榨牡丹籽油分析，这种以牡丹籽仁为原料,经压榨、精制等工艺而成的金黄色透明油状液体,不饱和脂肪酸含量高达92%以上,其中α-亚麻酸占42%,多项指标超过被称为“液体黄金”的橄榄油。中国林科院化验人员惊叹:这是世界上最好的食用油！目前,经国内油脂权威部门江南大学和中国粮油质量监督检验中心等多家专业机构测试表明，牡丹籽油的不饱和脂肪酸含量90%以上，尤其难能可贵的是，多不饱和脂肪酸-亚麻酸含量超过40%，是橄榄油的40倍。 牡丹籽，色黑、皮硬、味苦，不规则圆型，比黄豆稍大。凤丹、紫斑两个牡丹品种，结籽多，生长快，适合药用。在高产试验中牡丹籽曾经达到过亩产1980市斤，目前普通的凤丹
一般亩产可以达到800到1000市斤花籽。而一亩黄豆的产量也就是300来市斤，在出油率相同的情况，牡丹籽的产出率是大豆的三倍，一亩牡丹等于三亩大豆。这还不算牡丹在结籽的同时，还能同时生产丹皮。如果对牡丹花蕊再加以利用，生产牡丹茶和其他保健食品，一亩凤丹的经济效益远远高于大豆和其他经济作物，产值可达1万多元。牡丹是木本植物，多年生，不用像大豆一样年年播种，除了前三年没有产量外，此后30-60年里产量一直会很稳定。 油用牡丹是一种多年生小灌木,也是一种很好的生态树种。油用牡丹栽植密度(定植)为每亩3300棵左右,株行距：0.5×0.4米。油用牡丹种植后,可以收益40年,堪称铁杆庄稼,不换茬就意味着节省了人力、物力和财力。 油用牡丹耐干旱、耐瘠薄、耐高寒。安徽铜陵凤凰山一带的凤丹牡丹8个月不下雨没有旱死；甘肃兰州、定西一带紫斑牡丹种在海拔2000米以上的高寒、干旱、贫瘠山岭上,年降雨量仅300毫米就可生长,每亩还能结籽400斤左右,并且这种地方生产出的牡丹籽油α-亚麻酸含量高达49%,被称为脑黄金之最。 我国西北黄土高原不少区域都适合油用牡丹的生长,陕西延安万花山的紫斑牡丹每年每亩产籽可达500多斤。 宝鸡西川生态农业开发有限公司正是在这大好形势下诞生的，“5000亩油用牡丹育苗基地建设项目”更是应势而生。可以说前景很广阔，同时此项目将会为后期油用牡丹产业链的
超临界流体萃取装置操作规范
超临界流体萃取装置使用指南 (一). 超临界流体定义 任何一种物质都存在三种相态-气相、液相、固相。三相成平衡态共存的点叫三相点。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(Supercritical fluid，SCF)技术中的SCF是指温度和压力均高于临界点的流体,如二氧化碳、氨、乙烯、丙烷、丙烯、水等。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。处于超临界状态时，气液两相性质非常相近，以至无法分别，所以称之为SCF。 目前研究较多的超临界流体是二氧化碳，因其具有无毒、不燃烧、对大部分物质不反应、价廉等优点，最为常用。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扩散系数和低粘度，又具有与液体相近的密度和物质良好的溶解能力。其密度对温度和压力变化十分敏感，且与溶解能力在一定压力范围内成比例，所以可通过控制温度和压力改变物质的溶解度。 (二). 超临界流体萃取的基本原理 超临界流体萃取分离过程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。当气体处于超临界状态时, 成为性质介于液体和气体之间的单一相态, 具有和液体相近的密度, 粘度虽高于气体但明显低于液体, 扩散系数为液体的10～100倍; 因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力, 能够将物料中某些成分提取出来。 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。并且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，这就是超临界流体萃取分离的基本原理。 （三）超临界CO2的溶解能力 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，一般来说由一下规律： 1．亲脂性、低沸点成分可在低压萃取(104Pa), 如挥发油、烃、酯等。 2．化合物的极性基团越多，就越难萃取。 3．化合物的分子量越高，越难萃取。 超临界CO2成为目前最常用的萃取剂，它具有以下特点： 1．CO2临界温度为31.1℃，临界压力为7.2MPa，临界条件容易达到。 2．CO2化学性质不活波，无色无味无毒，安全性好。 3．价格便宜，纯度高，容易获得。 因此，CO2特别适合天然产物有效成分的提取。 （四）超临界萃取装置原理及概况 超临界萃取技术是现代化工分离中出现的最新学科，是目前国际上兴起的一种先进的分离工艺。超临界萃取即高压下、合适温度下在萃取缸中溶剂与被萃取物接触，溶质扩散到溶剂中，再在分离器中改变操作条件，使溶解物质析出以达到分离目的[2] 。近几年来，超临界苯取技术的国内外得到迅猛发展，先后在啤酒花、香料、中草药、油脂、石油化工、食品
牡丹不同部位的护肤功效研究进展_牡丹花; 牡丹籽; 牡丹根皮; 护肤功效; 研究进展
牡丹( Paeonia suffruticosa Andr．) 是毛茛科芍药属灌木，是传统名贵花卉，在我国的种植面积约为200 km2 ，主要分布在长江、黄河流域如河南、山东、安徽等地。包含白色、粉色、红色、紫色、黑色、绿色、蓝色、黄色和复色九大色系，百余个品种［1］。目前主要用于观赏、食用及药用，牡丹根皮、牡丹籽和牡丹花已被批准作为化妆品准用原料使用，护肤功效主要集中在抗氧化、抗衰老、美白、抗菌等方面，近些年关于其功效与作用机理又有一些新的研究进展，且关于牡丹叶和牡丹花、牡丹籽的附属产物也被发现有一定的护肤功效。本文主要就牡丹不同部位的护肤功效研究及在化妆品中的应用进展进行综述，以期为牡丹各个部位作为化妆品原料的进一步研究和开发提供参考。 1 牡丹皮牡丹皮是牡丹的干燥根皮，经加工制成“丹皮”，是一种传统中药材，当前主产区为安徽亳州，占全国牡丹皮产量的50%以上［2］。根据市场流通情况，按照产地的不同分为“凤丹皮”与“其他产区”。作为药用始于《神农本草经》，在国内已有2000 多年的历史。在化学成分和药理方面研究已较为透彻，据统计，目前研究者已从丹皮中分离到酚及酚苷类、多糖、黄酮类、有机酸、香豆素及氨基酸类等共约60 多种化合物，具有降血糖、降血压、抗菌、抗炎等多种药用活性［3］。丹皮酚和芍药苷由于其优良的活性可作为评价多年生凤丹皮品质的指标性成分［2，4］。1．1 抗衰老牡丹根
皮具有显著的抗氧化效果，黄海霞等［5］研究发现牡丹根皮的乙醇提取物在DPPH 自由基体系、PUFA 体系、邻苯三酚自氧化体系中均表现较强的抗氧化活性，不同品种牡丹的抗氧化效果对比结果表明凤丹白的抗氧化活性明显优于其他3 个品种［6］。Ｒuxi Wang 等［7］发现牡丹根皮对于皮肤成纤维细胞和角化细胞的生长具有明显的促进作用，加上牡丹根皮对金属蛋白酶和弹性蛋白酶的抑制作用，均表明其可以用于化妆品中起到活肤和抗衰功效。1．2 抗菌牡丹根皮也具有优良的抗菌效果。赵能等的研究发现湛牡丹根皮乙醇提取物对于多种致病菌具有较强的抑制作用［8］。刘瑞霞等人发现牡丹根皮中的丹皮酚对于口腔细菌均有明显的抑制作用［9］，结合抗炎功效提示其可以在牙膏、漱口水等产品中使用可以达到良好的消肿止痛，去除口臭，清洁口腔等作用，或者应用于护肤品中作为天然抗菌剂、防腐剂或抗青春痘原料。 2 牡丹籽我国牡丹籽年产量约四万吨，出油率为27% ～33%［10］，牡丹籽油资源丰富。作为我国独有的木本坚果油，牡丹籽油营养丰富，具有良好的营养和医疗保健功能。2011 年3 月22 日，中华人民共和国卫生部第9 号公告颁布《卫生部关于批准元宝枫籽油和牡丹籽油作为新资源食品的公告》，批准来自凤丹和紫斑品种的牡丹籽油可作为新资源食品，促进了牡丹籽油在食品领域的发展。2014 年6 月30 日，国家食品药品监督管理局将牡
超临界流体萃取实验报告
超临界流体萃取 一、实验目的 1. 通过实际操作进一步加深和巩固超临界萃取的原理。 2. 了解掌握超临界仪器的使用及使用过程中的注意事项。 3. 练习超临界CO2萃取桂花实验操作。 二、实验原理 超临界萃取技术是现代化工分离中出现的最新学科，是目前国际上兴起的一种先进的分离工艺。超临界流体是指热力学状态处于临界点（Pc、Tc）之上的流体，临界点是气、液界面刚刚消失的状态点，超临界流体具有十分独特的物理化学性，它的密度接近于液体，粘度接近于气体，而扩散系数大、粘度小、介电常数大等特点，使其分离效果较好，是很好的溶剂。超临界萃取即高压下、合适温度下在萃取缸中溶剂与被萃取物接触，溶质扩散到溶剂中，再在分离器中改变操作条件，使溶解物质析出以达到分离目的。 超临界萃取装置的特点：⑴操作范围广，便于调节。⑵选择性好，可通过控制压力和温度，有针对性地萃取所需成份。⑶操作温度低，在接近室温条件下进行萃取，这对于热敏性成份尤其适宜。萃取过程中排除了氧化和见光反应的可能性，萃取物能够保持其自然风味。⑷从萃取到分离一步完成，萃取后的CO2挥发掉而不会残留在萃取物上。⑸萃取速度快，耗时短。⑹CO2无毒、无味、不燃、廉价易得且可循环使用，绿色环保。 三、实验步骤 1. 了解超临界萃取装置的主要构成； 2. 开机前的准备工作； ⑴首先检查电源、三相四线是否完好无缺； ⑵冷冻机及贮罐的冷却水源是否畅通，冷箱内为30%乙二醇＋70%水溶液； ⑶CO2气瓶压力保证在56MPa的气压，且食品级净重≥22kg； ⑷检查管路接头以及各连接部位是否牢靠； ⑸检查需要关的阀门是否关好，气路是否畅通。
3. 实验操作顺序； ⑴接通电源，打开空气压缩机、循环水冷却仪，并按下循环水冷却仪前面的三个按纽； ⑵确定各气阀的关闭状态。打开保温箱和加压泵，并对保温箱预热； ⑶用台秤称量萃取物质，如桂花（本次实验为2.0g），记录好数据。称量好后，将其装入萃取釜中并旋紧，放入保温箱内，将气路接好； ⑷设置所需温度，待其升到设置的温度之后（需要时同时要加入夹带剂），再打开CO2气瓶阀门，调节加压泵的旋纽，将其加到所需的压力； ⑸萃取时间完成后，先关闭CO2气瓶阀门，打开排气阀用溶剂收集萃取的目标物，再卸压。待萃取缸内压力和外界平衡后，取下萃取釜，倒出萃取残物，整个萃取过程结束； ⑹依次关闭加压泵、保温箱、循环水和总电源，排尽压缩机内的空气。关好水、电、门、窗离开实验室； 四、实验注意事项 1. 使用的温度不能过高，要在仪器的使用范围之内；美国Applied公司的超临界萃取仪最高压力70Mpa，最高温度240℃。 2. 在装样的过程中，要在萃取斧的两端放玻璃棉以防造成气路堵塞。尽量做到平稳操作以免损坏仪器。 3. 此装置为高压流动装置，非熟悉本系统流程者不得操作，高压运转时不得离开岗位，如发生异常情况要立即停机关闭总电源检查。
超临界流体萃取原理及其特点
第二章 文献综述 2.1超临界流体萃取技术 2.1.1超临界流体概念 任何物质，随着温度、压力的变化，都会相应的呈现为固态、液态和气态这三种状态，称为物质的三态。三态之间互相转化的温度和压力值叫做三相点，每种分子量不太大的稳定的物质都具有一个固有的临界点，严格意义上，临界点由临界温度、临界压力、临界密度构成。在临界温度以上，无论怎样加压，气态物质绝不会被液化。当温度和压力超过了临界点时，该物质就进入了超临界状态，超临界状态下的物质既非气体又非液体的状态，叫做超临界流体[11]，SCF是气体和液体状态以外的第三流体。 2.1.2 超临界流体萃取原理及其特点 所谓超临界流体萃取[12]，是指利用超临界条件下的流体作为萃取剂，从液体或固体中萃取出特定成分，以达到某种分离目的。SCF的密度对温度和压力的变化很敏感，而其溶解能力在一定压力范围内与其密度成比例，因此可以通过控制温度和压力来改变物质在SCF中的溶解度，特别是在临界点附近，温度和压力的微小变化可导致溶质溶解度发生几个数量级的突变，这就是SFE的依据。 与其它常规分离方法相比，SFE具有以下特点[13]： 1) 通过调节温度和压力可全部或选择性地提取有效成分或脱除有害物质； 2) 选择适宜的溶剂如CO2可在较低温度和无氧环境下操作，分 离、精制热敏性物质和易氧化物质； 3) 临界流体具有良好的渗透性和溶解性，能从固体或粘稠的原料 中快速提取有效成分；
4) 降低超临界相的密度，很容易使溶剂从产品中分离，无溶剂污 染，且回收溶剂无相变过程，能耗低； 5) 兼有蒸馏和萃取双重功能，可用于有机物的分离、精制。 SFE存在的不足有[14]： 1) 高压下萃取，相平衡较复杂，物性数据缺乏； 2) 高压装置与高压操作，投资费用高，安全要求亦高； 3) 超临界流体中溶质浓度相对还是较低，故需大量溶剂循环； 4) 超临界流体萃取过程固体物料居多，连续化生产较困难。 2.1.3 超临界流体的选择 可用作SFE的溶剂很多，不同的溶剂其临界性质各不相同，而不同的萃取过程要求采用不同的溶剂。可用作超临界萃取剂的流体主要有乙烷、乙烯、丙稀、二氧化碳等。采用SFE技术提取天然物质，CO2是人们首选的溶剂，因为CO2作为一种溶剂，具有如下的主要优点[15]： 1) CO2与大多数的有机化合物具有良好的互溶性，而CO2液体与萃出 物相比，具有更大的挥发度，从而使萃取剂与萃出物的分离更容 易； 2) 选择性好，超临界CO2对低分子量的脂肪烃，低极性的亲脂性化合 物，如酯、醚、内脂等表现出优异的溶解性能； 3) 临界温度(31.1℃)低，汽化焓低，更适合于工业化生产； 4) 临界压力(7.38MPa)低，较易达到； 5) 化学惰性，无燃烧爆炸危险，无毒性，无腐蚀性，对设备不构 成侵蚀，不会对产品及环境造成污染；且价格便宜，较高纯度 的CO2容易获得； 6) 在萃取体系中，高浓度的CO2对产品具有杀菌、防氧化的作 用。 2.1.4 超临界CO2萃取技术的国外研究进展 早在100多年前英国的Thomas Andrews[16]就发现超临界现象。1879年Hannay[17]等人发现了SCF与液体一样，可以用来溶解高沸点的固体物
超临界萃取的技术原理及应用
所谓超临界流体，是指物体处于其临界温度和临界压力以上时的状态。这种流体兼有液体和气体的优点，密度大，粘稠度低，表面张力小，有极高的溶解能力，能深入到提取材料的基质中，发挥非常有效的萃取功能。而且这种溶解能力随着压力的升高而急剧增大。这些特性使得超临界流体成为一种好的萃取剂。而超临界流体萃取，就是利用超临界流体的这一强溶解能力特性，从动、植物中提取各种有效成份，再通过减压将其释放出来的过程。 超临界流体萃取法是一种物理分离和纯化方法，它是以CO2为萃取剂，在超临界状态下，加压后使其溶解度增大。将物质溶解出来，然后通过减压又将其释放出来。该过程中CO2循环使用。在压力为8--40MPa时的超临界CO2足以溶解任何非极性、中极性化合物，在加入改性剂后则可溶解极化物。 一、超临界萃取的技术原理 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，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，所以超临界CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。 超临界CO2是指处于临界温度与临界压力（称为临界点）以上状态的一种可压缩的高密度流体，是通常所说的气、液、固三态以外的第四态，其分子间力很小，类似于气体，而密度却很大，接近于液体，因此具有介于气体和液体之间的气液两重性质，同时具有液体较高的溶解性和气体较高的流动性，比普通液体溶剂传质速率高，并且扩散系数介于液体和气体之间，具有较好的渗透性，而且没有相际效应，因此有助于提高萃取效率，并可大幅度节能。 超临界CO2的物理化学性质与在非临界状态的液体和气体有很大的不同。由于密度是溶解能力、粘度是流体阻力、扩散系数是传质速率高低的主要参数，因此超临界CO2的特殊性质决定了超临界CO2萃取技术具有一系列的重要特点。超临界CO2的粘度是液体的百分之一，自扩散系数是液体的100倍，因而具有良好的传质特性，可大大缩短相平衡所需时间，是高效传质的理想介质；具有比液体快得多的溶解溶质的速率，有比气体大得多的对固体物质的溶解和携带能力；具有不同寻常的巨大压缩性，在临界点附件，压力和温度的微小变化会引起CO2的密度发生很大的变化，所以可通过简单的变化体系的温度或压力来调节CO2的溶解能力，提高萃取的选择性；通过降低体系的压力来分离CO2和所溶解的产品，省去消除溶剂的工序。在传统的分离方法中，溶剂萃取是利用溶剂和各溶质间的亲和性（表现在溶解度）的差异来实现分离的；蒸馏是利用溶液中各组分的挥发度（蒸汽压）的不同来实现分离的。而超临界CO2萃取则是通过调节CO2的压力和温度来控制溶解度和蒸汽压这2个参数进行分离的，故超临界CO2萃取综合了溶剂萃取和蒸馏的2种功能和特点，进而决定了超临界CO2萃取具有传统普通流体萃取方法所不具有的优势：通过调节压力和温度而方便地改变溶剂的性质，控制其选择性；适当地选择提取条件和溶剂，能在接近常温下操作，对热敏性物质可适用；因粘度小、扩散系数大，提取速度较快；溶质和溶剂的分离彻底而且容易。从它的特性和完整性来看，相当于一个新的单元操作，因此引起了国内外的广泛关注。 二、超临界萃取的特点 1、超临界萃取可以在接近室温(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。因此，在萃取物中保持着药用植物的有效成分，而且能把高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点温度下萃取出来； 2、使用SFE是最干净的提取方法，由于全过程不用有机溶剂，因此萃取物绝无残留的溶剂物质，从而防止了提取过程中对人体有害物的存在和对环境的污染，保证了100%的纯天然性； 3、萃取和分离合二为一，当饱和的溶解物的CO2流体进入分离器时，由于压力的下降或温度的变化，使得CO2与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不仅萃取的效率高而且能耗较少，提高了生产效率也降低了费用成本； 4、CO2是一种不活泼的气体，萃取过程中不发生化学反应，且属于不燃性气体，无味、无臭、无毒、安全性非常好； 5、CO2气体价格便宜，纯度高，容易制取，且在生产中可以重复循环使用，从而有效地降低了成本； 6、压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数，通过改变温度和压力达到萃取的目的，压力固定通过改变温度也同样可以将物质分离开来；反之，将温度固定，通过降低压力使萃取物分离，因此工艺简单容易掌握，而且萃取的速度快。 4、在化学工业中，混合物的分离。许多碳氢高分子化合物不溶于CO2，只能采用非均相聚合（如分散聚合、沉淀聚合、乳化聚合等）；而无定型的碳氟高聚物和硅酮高聚物能溶解于CO2，则可采用均相聚合。在液体或超临界CO2体系中进行高分子材料的合成与加工，其优点在于：不使用有机溶剂避免了对环境的污染；省去了脱溶及回收溶剂的工艺；可改进高分子材料的机械性能及加工性能；可按分子量的大小对产品进行分离；可回收未进行反应的单体并可去除次反应物及过反应物杂质；