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(guó)。其原理是以一種超臨界流體在臨界溫度和壓力下，從目標(biāo)物中萃取有效成分，當(dāng)恢復(fù)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。萃取過程一般分為流體壓縮→萃取→ 減壓→分離四個(gè)階段。

主要用于化工、制藥、石油、染料、生化、食品等工業(yè)生產(chǎn)過程中的化學(xué)反應(yīng)和物料分離、加熱冷卻，液體萃取，氣體吸收等化學(xué)、物理變化過程。

對(duì)于液體混合物的分離設(shè)備，除可采用蒸餾的方法外，還可采用萃取的方法，即在液體混合物（原料液）中加入一個(gè)與其基本不相混溶的液體作為溶劑，造成第二相，利用原料液中各組分在兩個(gè)液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分離。液-液萃取，亦稱溶劑萃取，簡(jiǎn)稱萃取或抽提。選用的溶劑稱為萃取劑，以S表示；原料液中易溶于S的組分，稱為溶質(zhì)，以A表示；難溶于S的組分稱為原溶劑（或稀釋劑），以B表示。如果萃取過程中，萃取劑與原料液中的有關(guān)組分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則稱之為物理萃取，反之則稱之為化學(xué)萃取。

萃取設(shè)備

萃取塔 　用于萃取的塔設(shè)備，有填充塔、篩板塔、轉(zhuǎn)盤塔、脈動(dòng)塔和振動(dòng)板塔等。塔體都是直立圓筒。輕相自塔底進(jìn)入，由塔頂溢出；重相自塔頂加入，由塔底導(dǎo)出；兩者在塔內(nèi)作逆向流動(dòng)。除篩板塔外，各種萃取塔大都屬于微分接觸傳質(zhì)設(shè)備。塔的中部是工作段，兩端是分離段，分別用于分散相液滴的凝聚分層，以及連續(xù)相夾帶的微細(xì)液滴的沉降分離。在萃取用的填充塔和篩板塔中，液體依靠自身的能量進(jìn)行分散和混合，因而設(shè)備效能較低，只用于容易萃取或要求不高的場(chǎng)合。

超聲波提取器又稱超聲波提取儀，主要是通過壓電換能器產(chǎn)生的快速機(jī)械振動(dòng)波來減少目標(biāo)萃取物與樣品基體之間的作用力從而實(shí)現(xiàn)固--液萃取分離。在工業(yè)應(yīng)用方面，利用超聲波進(jìn)行清洗、干燥、殺菌、霧化及無損檢測(cè)等，是一種非常成熟且有廣泛應(yīng)用的技術(shù)。

超聲波是指頻率為20千赫～50兆赫左右的機(jī)械波，需要能量載體—介質(zhì)—來進(jìn)行傳播。超聲波在傳遞過程中存在著的正負(fù)壓強(qiáng)交變周期，在正相位時(shí)，對(duì)介質(zhì)分子產(chǎn)生擠壓，增加介質(zhì)原來的密度；負(fù)相位時(shí)，介質(zhì)分子稀疏、離散，介質(zhì)密度減小。也就是說，超聲波并不能使樣品內(nèi)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(dǎo)致溶液內(nèi)氣泡的形成、增長(zhǎng)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(biāo)物從固相轉(zhuǎn)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(yùn)動(dòng)。20 KHz聲波頻率的超聲波的連續(xù)介質(zhì)（例如水）中傳播時(shí)，根據(jù)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(yùn)動(dòng)，使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)獲行的加速度和動(dòng)能。質(zhì)點(diǎn)的加速度經(jīng)計(jì)算一般可達(dá)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(yīng)”，“空化效應(yīng)”不斷產(chǎn)生無數(shù)內(nèi)部壓力達(dá)到上千個(gè)大氣壓的微氣穴并不斷“爆破”產(chǎn)生微觀上的強(qiáng)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(jié)構(gòu)的藥效成分不斷被分離出來。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(nèi)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“空化效應(yīng)”獲得強(qiáng)大的外力沖擊，所以能率并充分分離出來。