超臨界CO-,2-萃取沉香種子油及數(shù)學模型研究.pdf

1、[目的] 沉香為瑞香科植物沉香(AquilariaagallochaRoxb.)或白木香[Aquilariasinensis(Lour.)Gilg.]含樹脂的木質(zhì)部，為臨床常用名貴中藥材之一，目前對沉香的研究主要集中于其植物生態(tài)學、栽培和沉香含樹脂的木質(zhì)部的化學成分、藥理學及臨床醫(yī)學等方面，沉香種子相關報道僅有育苗方面的研究，而對沉香種子油的性質(zhì)及組成未見報道，也未見其脂肪油的提取工藝及其過程模擬、質(zhì)量評價等方面的報道。脂肪油一

2、般由不飽和脂肪酸組成，具有多種藥理活性，傳統(tǒng)的提取方法為汽油或石油謎提取，存在易燃易爆及有機溶劑殘留等危險。超臨界CO2萃取技術(shù)應用于中藥具有很多優(yōu)勢。為了更好地開發(fā)利用沉香這一南藥資源，改變傳統(tǒng)落后的工藝，我們對沉香種子油進行了超臨界CO2萃取工藝研究，研究工藝參數(shù)對沉香種子油的收率及品質(zhì)的影響，確定最佳工藝條件，建立了多元回歸數(shù)學模型；對超臨界CO2萃取出來的沉香種子油進行了GC/MS分析和質(zhì)量評價研究；同時用質(zhì)量守恒動力學模型模擬

3、萃取過程，建立了萃取過程的數(shù)學模型，為超臨界CO2萃取沉香種子油的工業(yè)化放大提供科學依據(jù)，既具有應用價值，又對超臨界CO2萃取的萃取機理研究有學術(shù)價值。 [方法] 本實驗運用超臨界CO2萃取技術(shù)萃取沉香種子油。采用單因素實驗，考察了萃取和分離條件對沉香種子油收率和品質(zhì)的影響，探討了萃取和分離壓力等對油酸值的影響。結(jié)合收率及質(zhì)量評價結(jié)果對萃取的條件進行優(yōu)化。采用SPSS統(tǒng)計分析軟件對實驗數(shù)據(jù)進行回歸分析，建立超臨界CO2萃

4、取各參數(shù)的多元回歸數(shù)學模型。同時對比了超臨界CO2萃取法與傳統(tǒng)的石油醚提取方法的優(yōu)劣。 用GC/MS分析超臨界CO2萃取和石油醚提取的沉香種子油的脂肪酸組成，同時參考中華人民共和國藥典2005版附錄ⅨN中的脂肪與脂肪油測定法，對沉香種子油進行質(zhì)量分析。 采用質(zhì)量平衡微分法建立改進型萃取模型，通過設定初始條件和邊界條件求解模型的偏微分方程，從而求解出整個積分床的萃取過程，同時比較了實驗結(jié)果與模型計算的結(jié)果。 [結(jié)論

5、] (1)首次確定了超臨界CO2萃取沉香種子油的適宜萃取分離條件：萃取壓力30Mpa，溫度45℃；分離釜I壓力11Mpa，溫度50℃；分離釜Ⅱ壓力6Mpa，溫度40℃。 (2)首次建立了超臨界CO2萃取沉香種子油的多元回歸數(shù)學模型，能夠較好地模擬各萃取參數(shù)下的萃取收率，對超臨界CO2萃取沉香種子油有指導作用。多元回歸模型表達式為：y=76.659-0.52P-1.065T+0.035P×T-0.017P2+0.001T2

6、 (3)首次用GC/MS分析超臨界CO2萃取和石油醚提取法得到的沉香種子油的脂肪酸組成，兩者組成基本相同，主要由棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸等組成。但超臨界CO2萃取沉香種子油品質(zhì)好、工藝簡單、效率高，充分顯示了超臨界CO2萃取技術(shù)用于中藥提取的優(yōu)勢。 (4)首次建立了超臨界CO2萃取沉香種子油的改進型質(zhì)量守恒模型。通過求解模型方程，得到了萃取速率隨時間變化的曲線、模擬了萃取床內(nèi)CO2流體中溶質(zhì)濃度在萃取時間和萃取床高度