超临界流体萃取夹带剂的作用及原理由于CO2是非极性物质,单纯的SC-CO2只能萃取极性较低的亲脂性物质及低分子量的脂肪烃,如醇、醚、醛及内醋等物质
对于极性较大的亲水性分子,金属离子及相对分子量较大的物质萃取效果不够理想
1989年于恩平等介绍了关于超临界CO2萃取过程中使用夹带剂
即萃取时加入合适的夹带剂
如乙醇、甲醇、丙酮等
不仅改善和维持了萃取选择性,而且提高了难挥发性溶质和极性溶质的溶解度
由于夹带剂的使用,增强了SC-CO2的溶解力和选择性
夹带剂可以从两个方而影响溶质在SC-CO2中的溶解度和选择性,即CO2的密度和溶质与夹带剂分子间的相互作用
一般来说,夹带剂在使用中用量较少,对二氧化碳的密度影响不大
甚至还会降低SC-CO2的密度
而影响溶解度和选择性的决定因素就是夹带剂与溶质分子间的范德华力或夹带剂与溶质有特定的分子间作用,如氢键及其它各种作用力
例如,超临界CO2萃取重金属,重金属离子带有正电荷,具有很强的极性,使得重金属离子与SC-CO2之间的范德华力很弱,难以直接萃取
一般采取的方法是选择带有负电的夹带剂(此处也称金属配合剂),中和金属离子的正电荷,由于配合衍生效应的缘故,生成的中性配合物的极性已大大降低,再结合另一种极性夹带剂
增强其在SC-CO2中的溶解度,进行萃取
另外,在溶剂的临界点附近,溶质溶解度对温度、压力的变化最为敏感
加入夹带剂后,能使混合溶剂的临界点相应改变,更接近萃取温度
增强溶质溶解度对温度、压力的敏感程度,使被分离组分在操作压力不变的情况下,适当升温就可使溶解度大大降低,从循环气体中分离出来,以避免气体再次压缩的高能耗
夹带剂在超临界CO2微乳液萃取技术中也起着非常重要的作用
超临界CO2微乳液是由合适的表面活性剂(SAA)溶解于SC-CO2中形成的
由于SC-CO2对大多数SAA的溶解力是有限的,使得超临界CO2微乳液的形成过程比较困难
加入夹带剂(多为含3-6个碳原子的醇)不仅可以增加SAA在SC-CO2中的溶解度,同时还可以作为助表面活性剂有利于超临界CO2微乳液的形成
超临界CO2微乳液萃取技术在生物活性物质和金属离子萃取方面取得了很大的成就,有着非常广阔的发展前景
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