超臨界流體萃取

超臨界流體萃取SFE是利用超臨界狀態(tài)下的流體為萃取劑,從液體或固體中萃取中藥材中的藥效成分并進(jìn)行分離的方法。該技術(shù)是80年代引入中國。其原理是以一種超臨界流體在臨界溫度和壓力下，從目標物中萃取有效成分，當恢復到常壓常溫時(shí)，溶解在流體中成分立即以溶于吸收液的液體狀態(tài)與氣態(tài)流體分開(kāi)。萃取過(guò)程一般分為流體壓縮→萃取→ 減壓→分離四個(gè)階段。

萃取設備是一類(lèi)用于萃取操作的傳質(zhì)設備，能夠實(shí)現料液所含組分的完善分離。萃取設備可按結構分為混合澄清器、萃取塔和離心萃取機。本詞條分別針對每一類(lèi)萃取設備進(jìn)行了詳細的原理及應用介紹。

萃取設備又稱(chēng) 萃取器，一類(lèi)用于萃取操作的傳質(zhì)設備，能夠使萃取劑與料液良好接觸，實(shí)現料液所含組分的完善分離，有分級接觸和微分接觸兩類(lèi)。在萃取設備中，通常是一相呈液滴狀態(tài)分散于另一相中，很少用液膜狀態(tài)分散的。

2萃取設備類(lèi)型編輯
萃取設備類(lèi)型很多，按設備結構分為三類(lèi)：

混合澄清器 　由混合室和澄清室兩部分組成,屬于分級接觸傳質(zhì)設備?；旌鲜抑醒b有攪拌器，用以促進(jìn)液滴破碎和均勻混合。有些攪拌器能從其下方抽汲重相，借此重相在級間流轉。澄清室是水平截面積較大的空室，有時(shí)裝有導板和絲網(wǎng)，用以加速液滴的凝聚分層。根據分離要求，混合澄清器可以單級使用,也可以組成級聯(lián)。當級聯(lián)逆流操作時(shí),料液和萃取劑分別加到級聯(lián)兩端的級中，萃余液和萃取液則在相反位置的級中導出?；旌鲜业墓ぷ魅莘e可從料液和萃取劑的總流量乘以萃取過(guò)程所需時(shí)間算出。澄清室的水平截面積，可從分散相液體的流量除以液滴的凝聚分層速度算出。這些操作參數須經(jīng)實(shí)驗測定。一般認為單位體積混合室消耗相同的攪拌功率時(shí)，級效大致相等。因此，在放大設計時(shí)，可按實(shí)測的萃取時(shí)間與分層速度設計生產(chǎn)設備?；旌铣吻迤鹘Y構簡(jiǎn)單，級，放大效應小，能夠適應各種生產(chǎn)規模，但投資和運轉費用較大。

超聲波是指頻率為20千赫～50兆赫左右的機械波，需要能量載體—介質(zhì)—來(lái)進(jìn)行傳播。超聲波在傳遞過(guò)程中存在著(zhù)的正負壓強交變周期，在正相位時(shí)，對介質(zhì)分子產(chǎn)生擠壓，增加介質(zhì)原來(lái)的密度；負相位時(shí)，介質(zhì)分子稀疏、離散，介質(zhì)密度減小。也就是說(shuō)，超聲波并不能使樣品內的分子產(chǎn)生極化，而是在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用，導致溶液內氣泡的形成、增長(cháng)和爆破壓縮，從而使固體樣品分散，增大樣品與萃取溶劑之間的接觸面積，提高目標物從固相轉移到液相的傳質(zhì)速率。

超聲波萃取中藥材的性，是基于超聲波的特殊物理性質(zhì)。（1）加速介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運動(dòng)。20 KHz聲波頻率的超聲波的連續介質(zhì)（例如水）中傳播時(shí)，根據惠更斯波動(dòng)原理，在其傳播的波陣面上將引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)（包括藥材重要效成分的質(zhì)點(diǎn)）的運動(dòng)，使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運動(dòng)獲行的加速度和動(dòng)能。質(zhì)點(diǎn)的加速度經(jīng)計算一般可達重力加速度的二千倍以上。由于介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)將超聲波能量作用于藥材中藥效成分質(zhì)點(diǎn)上而使之獲得的加速度和動(dòng)能，迅速逸出藥材基體而游離于水中。 （2）空化作用。超聲波在液體介質(zhì)中傳播產(chǎn)生特殊的“空化效應”，“空化效應”不斷產(chǎn)生無(wú)數內部壓力達到上千個(gè)大氣壓的微氣穴并不斷“爆破”產(chǎn)生微觀(guān)上的強大沖擊波作用在中藥材上，使其中藥材成分物質(zhì)被“轟擊”逸出，并使得藥材基體被不斷剝蝕，其中不屬于植物結構的藥效成分不斷被分離出來(lái)。加速植物有效成份的浸出提取。 （3）超聲波的振動(dòng)勻化（Sonication）使樣品介質(zhì)內各點(diǎn)受到的作用一致，使整個(gè)樣品萃取更均勻。 綜上所述，中藥材中的藥效物質(zhì)在超聲波場(chǎng)作用下不但作為介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)獲得自身的加速度和動(dòng)能，而且通過(guò)“空化效應”獲得強大的外力沖擊，所以能率并充分分離出來(lái)。

適用于中藥材有效成份的萃取，是中藥制藥改變傳統的水煮醇沉萃取方法的新方法、新工藝。與水煮、醇沉工藝相比，超聲波萃取具有如下特點(diǎn)：

（1）無(wú)需高溫。在40℃－50℃水溫F超聲波強化萃取，無(wú)水煮高溫，不破壞中藥材中某些具有熱不穩定，易水解或氧化特性的藥效成份。超聲波能促使植物細胞地破壁，提高中藥的療效。（2）常壓萃取，安全性好，操作簡(jiǎn)單易行，維護保養方便。 （3）萃取。超聲波強化萃取20～40分鐘即可獲佳提取率，萃取時(shí)間僅為水煮、醇沉法的三分之一或更少。萃取充分，萃取量是傳統方法的二倍以上。據統計，超聲波在65～70oC工作效率非常高。而溫度在65oC度內中草藥植物的有效成份基本沒(méi)有受到破壞。加入超聲波后（在65度條件下），植物有效成份提取時(shí)間約40分鐘。而蒸煮法的蒸煮時(shí) 間往往需要兩到三小時(shí)，是超聲波提取時(shí)間的3倍以上時(shí)間。（4）具有廣譜性。適用性廣，絕大多數的中藥材各類(lèi)成份均可超聲萃取。（5）超聲波萃取對溶劑和目標萃取物的性質(zhì)（如極性）關(guān)系不大。因此，可供選擇的萃取溶劑種類(lèi)多、目標萃取物范圍廣泛。（6）減少能耗。由于超聲萃取無(wú)需加熱或加熱溫度低，萃取時(shí)間短，因此大大降低能耗。 （7）藥材原料處理量大，成倍或數倍提高，且雜質(zhì)少，有效成分易于分離、凈化。 （8）萃取工藝成本低，綜合經(jīng)濟效益顯著(zhù)。