基本信息
- 项目名称：
- CO2超临界萃取荆芥精油的方法研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品是应用CO2超临界流体萃取技术原理对**当地一种易得的天然香味植物———康藏荆芥中的精油的有效成分进行提取，并通过气质联用色谱分析实验鉴定其有效成分中所含有的的主要物质，并对其进行定量分析。
- 详细介绍：
- 本作品利用CSFE(CO2超临界萃取技术），结合当地(**省）天然香味植物的来源，考虑到进一步开发的经济价值，选择一种香味植物，用CO2-SFE对天然香味植物中的有效成分(挥发性强的物质）进行提取，并用水蒸气蒸馏法和溶剂提取法对其进行提取，且对各自的实验结果进行了分析对比。 研究中选用的原料为**当地易得的一种香味植物———康藏荆芥(也是一味中药）。 CSFE提取荆芥精油时的影响因素相对较多，通过现有文献分析及做单因素实验，找到其主要影响因素，通过设计正交实验，初步确定出所提取荆芥精油的最佳工艺条件。 利用气质连用色谱分析实验对所提取精油的有效成分进行分析，确定出有效成分中的主要化学物质(找到发香的主要物质），并定量确定各有效成分。 通过试验检测结果，进一步确定荆芥有效成分提取的最佳工艺条件，分析不同提取方法所得产物的主要成分及其含量差异，并对比荆芥提取产物中有效成分的差异。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 撰写目的：通过试验提取荆芥精油并鉴定其有效成分及含量，便于进一步研究开发其他同类天然植物挥发油的综合利用价值。 基本思路： 1、以超临界流体萃取技术法通过改变其工艺条件做正交实验，从而分析得到最佳提取工艺条件。 2、利用气相色谱质谱联用仪，初步确定萃取产物中主要所含物质，从而由实验进一步了解SCFE在天然产物开发方面的利用。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：利用超临界流体的特殊性，进行萃取分离。 先进性:利用绿色无污染的CO2超临界萃取先进技术，可避免热敏性或易氧化的提取物的分解和氧化。 独特之处：充分利用**当地的自然资源，利用我校所提供的先进设备以最简便、最先进、最经济的科学方法，提取荆芥精油，避免了荆芥精油中有效成分的破坏和分解，使主要成分的含量提取物得到提高。
应用价值和现实意义
- 应用价值：荆芥精油在医药、食品、化妆品等领域有广泛应用，社会需求量大，研究成果将会带动人们充分了解荆芥的品质、主要性质等相关信息，同时能掌握提取荆芥精油的最佳工艺条件，一定程度上能推动当地天然香味植物的研究方法，并为以后研究开发提供理论依据和技术积累。 现实意义：符合实际情况，能提供实用价值，可为当地香味植物综合利用，为进一步形成产业化做好探索，为提取更有价值的单体提供可靠依据。
学术论文摘要
- 作品应用CO2超临界萃取技术的基本原理，以康藏荆芥为原材料，采用正交实验的方法，分析萃取压力、萃取温度、分离压力、分离温度、萃取时间、CO2流量等因素对超临界萃取实验的影响，得出最佳工艺条件。应用气质联用色谱分析法分析康藏荆芥精油的主要成分及其含量，并和水蒸气蒸馏法、溶剂法所萃取的精油的主要成分及其含量相比较。结果得出：利用超临界萃取法提取精油的效率远远高于水蒸气蒸馏法、溶剂法所提取。超临界萃取法简便可行，具有传质速率快、穿透能力强、选择性高、萃取效率高、操作温度低等一系列特点，对创新性研究具有一定的意义。 关键词：CO2超临界萃取；康藏荆芥；气质联用色谱分析
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 通过超临界萃取技术试验提取荆芥中精油，利用气质联用色谱分析法鉴定荆芥精油的有效成分，通过鉴定得出其有效成分是以薄荷酮、胡薄荷酮、石竹烯等为主的萜类化合物 ，分析得出其含量占所提取精油的45%以上。
参考文献
- [1]《中华本草》编委会. 中华本草[M]上海, 上海科学技术出版社,1999 :194 - 199. [2]刘珍伶,田瑄.应用超临界CO2流体技术研究康藏荆芥挥发性化学成分.兰州:兰州大学学报，2005年4月. [3]陈峰,郭立玮,潘林梅,等.超临界CO2流体萃取荆芥有效成分的最佳工艺条件研究[J ].时珍国医国药,2005,16(1):26 - 27. [4]雷正杰,张忠义,姚育法等. 超临界CO2 萃取荆芥物的化学成分研究[J ].中草药,2000,31(11):814 - 815. [5]任彦蓉，米琴，刘宝林，等.超临界CO2萃取法提取康藏荆芥中有效成分的研究[j].安徽农业科学，2008.36（33）：14578-14579，14581. [6]于萍,邱琴,崔兆杰,等.GC-MS法分析山东荆芥穗挥发油化学成分.中成药,2002,24(12):960 -9611. [7]Cong Puzhu. Application of Mass Spectrum in Natural Organic Chemistry. Beijing:Science Press (丛浦珠. 质谱学在天然有机化学中的应用. 北京: 科学出版社），1987.595
同类课题研究水平概述
- 国内研究水平概述 CO2超临界萃取技术在1978年作为一种新型分离技术受到了人们的极大关注,从1988 年以来,我国对该技术特别是CO2超临界萃取技术的研究空前活跃,开辟了一个全新的领域,成为多学科交叉的研究热点。现在,这项技术不仅应用于天然香料、色素、药用成分等生物活性物质的提取,而且广泛应用于精油等的浓缩及药品分析，CO2超临界萃取技术广泛应用于植物芳香成分的提取、水果蔬菜香气成分的萃取和浓缩、鲜花芳香成分的提取等植物性天然香料的提取工艺流程中,表现出强大的生命力。 虽然高压条件下的CO2超临界萃取技术设备投资与运行费用较高,但对于精油而言,因该技术所得产品质量较高,附加值高,整个过程具有较好的经济性。国内一些专家研究表明, CO2超临界萃取技术具有很好的操作规模效应。 目前国内已研究开发出采用CO2超临界萃取天然精油的技术,因其克服了其他方法的缺点,故该技术已得到广泛应用。 国外研究水平概述 超临界提取选择性高，提取物纯真高质，在德国、美国、日本等地已将超临界提取技术应用于食品、香料工业并具相当的规模，如CO2超临界提取啤酒花，已有年处理量50000t的啤酒厂在德国投产，在美国和欧洲，年生产能力上万吨的茶叶处理和脱咖啡因工厂早已投入生产。在医药工业领域亦开展了超临界提取的研究，如生物碱提取、蛇麻提取、除虫菊酯、β一胡萝卜素等提取，我国的高等院校和科研单位近年来在甘草素、甙类、雷公藤内酯、月见草油等方面的研究也取得一定的进展，美国科学家已开始用CO2超临界从植物中提取抗癌药物，从油子中提取保健品。 超临界提取装置复杂，设计、制造要求高，CO2超临界提取技术及装置，作为国家级科研公关项目研制成套装置。大连、南通等厂有0.5～100L规格的机组。安徽芜湖杉杉生物技术有限公司目前拥有大型超临界萃取装置2套，1500×2L、4500×2L，主要生产啤酒花浸膏和脱咖啡因茶系列产品，该套装置德国引进，为目前亚洲第二大超临界萃取工业化装置。
