大黄中蒽醌类化合物的超临界CO2萃取工艺设计.docVIP

第一章 引 言 1.1、大黄与超临界CO2萃取技术简介 1.1.1 大黄的简介[1] 　 大黄为蓼科植物掌叶大黄Rheum palmatum L、唐古特大黄Rheum tanguticum Maxim.exBalf或药用大黄Rheum office-nale Baill. 的干燥根及根茎,通常用于泻热通肠,凉血解毒,逐瘀通经的功效。自古以来，大黄在植物性泻下药中占有重要位置，是一位很早就被各国药典所收载的世界性生药。大黄中含有多种游离的羟基蒽醌类化合物以及它们与糖所形成的苷。已经知道的羟基蒽醌主要有下列五种： R1 R2 名 称 晶 形 熔 点 -H -COOH 大黄酸(Rhein) 黄色针晶 318~320℃ -CH3 -OH 大黄素(Emodin) 橙色针晶 256~257℃ -H -CH2OH 芦荟大黄素(Aloe-emodin) 橙色细针晶 206~208℃ -CH3 - 大黄素甲醚(Physcion) 砖红色针晶 207℃ -H -CH3 大黄酚(Chyrsophanol) 金色片状结晶 196℃ 大黄中蒽醌苷元，其结构不同，因而酸性强弱也不同。大黄酸连有-COOH，酸性最强；大黄素连有β-OH，酸性第二；芦荟大黄素连有苄醇-OH，酸性第三；大黄素甲醚和大黄酚均具有1,8-二酚羟基，前者连有-OCH3和-CH3，后者只连有-CH3，因而后者酸性排在第四位。 1.1.1.1性状 本品呈类圆柱形、圆锥形、卵圆形或不规则块状，长3～17cm,直径3～10cm。除尽外皮者表面黄棕色至红棕色，有的可见类白色网状纹理及星点(异型维管束)散在，残留的外皮棕褐色，多具绳孔及粗皱纹。质坚实，有的中心稍松软，断面淡红棕色或黄棕色，显颗粒性；根茎髓部宽广，有星点环列或散在；根木部发达，具放射状纹理，形成层环明显，无星点。气清香，味苦而微涩，嚼之粘牙，有砂粒感。450ml移至1000ml的大分液漏斗中，加PH8缓冲液275ml振摇萃取，静置至彻底分层，放出氯仿液后，倒出碱水液置于250ml烧杯中，加HCl酸化至PH=3，待黄色沉淀析出完全后，过滤、干燥，干燥后的样品加冰醋酸10ml加热溶解，趁热过滤，滤液静置，析出黄色针晶为大黄酸，过滤即得纯品。 大黄素的分离与精制：将提过大黄酸的氯仿液继续移至分液漏斗中，用PH9.9缓冲液275ml振摇萃取，彻底分层后，分出碱水层，并用HCl酸化至pH=3，析出棕黄色沉淀，过滤，沉淀经干燥后，用10ml冰醋酸加热使溶，趁热过滤，析出橙色大针晶，过滤后，即得大黄素纯品。 芦荟大黄素的分离和精制：余下氯仿液移至分液漏斗后，加5%NaCO3:5%NaOH (9:1) 碱水液540ml或用0.5%KOH540ml振摇萃取，碱水液加HCl酸化，析出的沉淀过滤干燥，用10ml乙酸乙酯重结晶，得黄色针晶的芦荟大黄素纯品。 大黄酚和大黄素甲醚的分离——磷酸氢钙柱色谱 1.1.2超临界CO2萃取简介[2-6] 超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction)技术(简称SFE)是近30来发展起来的一项新型萃取和分离的技术。超临界流体(简称SF)具有和液体相近的密度，其粘度与气体相近，扩散系数为液体10～100倍，因此对许多物质有较好的渗透性和较强的溶解能力。SFE技术的原理是控制超临界流体在高于临界温度和临界压力的条件下，从目标物中萃取成分，当恢复到常压和常温时，溶解在超临界流体中的成分立即与气态的超临界流体分开。可以作为SF的物质很多，二氧化碳是首的超临界流体。其基本原理为：的临界温度（Tc）和临界压力（Pc）分别为31.05℃和7.38MPa，当处于这个临界点以上时，此时的CO2同时具有气体和液体双重特性。它既近似于气体，粘度与气体相近；又近似于液体，密度与液体相近，但其扩散系数却比液体大得多。是一个优良的溶剂，能通过分子间的相互作用和扩散作用将许多物质溶解。同时，在稍高于临界点的区域内，压力稍有变化，即引起其密度的很大变化，从而引起溶解度的较大变化。因此，超临界可以从基体中将物质溶解出来，形成超临界负载相，然后降低载气的压力或升高温度，超临界的溶解度降低，这些物质就沉淀出来（解析）与分离，从而达到提取分离的目的。不同的物质由于在中的溶解度不同或同一物质在不同的压力和温度下溶解状况不同，使这种提取分离过程具有较高的选择性。其特点在于：的临界温度接近室温(31.0)，对易挥发性或生理活性物质极少损失和破坏。特别适合于天然活性物质成分的萃取分离；安全无毒，适于食品药物，萃取分离一次完成，且无溶剂残留；是不易燃的惰性气体，操作安全，价廉易得；在室温下的液化压力仅为4~6Mpa，便于储存和运输，临界压力适中(7.14MPa)，操作条件易达到。作为流体其特性和极性还可通过调节萃取压