超临界二氧化碳技术主要应用范围.doc

超临界二氧化碳技术主要应用范围医药工业超临界二氧化碳在医学工业上的应用远超过其他工业，因此将超临界二氧化碳在医学工业范畴内的应用分为三大类-生物活性物质和天然药物提取，药剂学，药物分析 A.生物活性物质和天然药物提取 (A)浓缩沙丁鱼油，扁藻中的EPA和DHA，综合利用海藻资源开辟了新的途径. (B)从蛋黄中提取蛋黄磷酯 (C)从大豆中提取大豆磷酯 (D)从烂掉的番茄中提取-胡萝卜素 B.药剂学 超临界流体结晶技术是根据物质在超临界流体中的溶解度对温度和压力敏感的特性制备超细颗粒，其中气体抗溶剂过程(GAS)常用于生物活性物质的加工.GAS过程是指在高压条件下溶解的二氧化碳使有机溶剂膨胀，内聚能显着降低，溶解能力减小，使已溶解的物质形成结晶或无定型沉淀的过程.应用如下 (A)将二氧化碳和胰岛素二甲亚碸溶液经一特制喷嘴，从顶部进入沉淀器，二者在高压下混合后流出沉淀器，胰岛素结晶就聚集在底部的筛检程式上. (B)如提高溶解性差的分子的生物利用度 (C)开发对人体的损害较少的非肠道给药方式(如肺部给药和透皮吸收系统). C.药物分析 将超临界流体用于色谱技术称超临界流体色谱，兼有高速度，高效和强选择性，高分离效能，且省时，用量少，成本低，条件易于控制，不污染样品等，适用于难挥发，易热解高分子物质的快速分析.专家用超临界流体色谱分析了咖啡，姜粉，胡椒粉，蛇麻草，大麻等.总之，超临界技术在制药业除了用于从植物中提取活性物质外，应用越来越广泛，许多有前途的应用正在开发之中. D.特殊药用成分的颗粒生产 在药品工业应用上，特殊药品颗粒的制造，也是目前超临界流体技术 工业化应用重要技术发展 超临界流体技术能有效的控制药用颗粒的形成，不论是实心颗粒或是内部结构松散的颗粒，极性或是非极性以及粒径由50nm到50m大小的颗粒都能生产，这些颗粒形成的应用技术主要有三大类，分别是：超临界溶液快速膨胀法(RESS)，气体或超临界流体的反溶剂(GAS or SAS)以及压缩反溶剂沉淀(PCA).上述技术的应用产品范围包括了吞食性药粉，静脉注射性溶液分散剂等.目前这方面的应用研究的小型设备非常多，而工业化生产的设备也只需约50公升的槽体即可，在设计上也以多产品多功能的设备较合实际的需要，主要的问题可能是在于设备必须符合药品良好作业程序规范(cGMP)的规定，这些要求可能必须包括二氧化碳的品质与来源，和对于制程与原料的各项要求，在工厂的软体与硬体的规定，则包括制程标准化，品管与品保制度，作业程序订定，控制软体与硬体认证，原料与设备材质的品质要求，压力容器检验，设备清洗作业规定与控制器感应装置的校正等，这些规定对于设备制造商与使用设备的产品制造商而言，都非常重要，也是必须估计在投资的成本计算上. （以上资料来自百度百科）从某种意义上讲,利用超临界CO2 流体进行中草药萃取,将会带来中草药现代化的革命性飞跃。事实上,已经有很多有识之士在这方面做了很多卓有成效的工作。我们知道,传统的中草药提取方法工艺复杂、生产周期长,存在着溶剂难以选择、提取温度高、时间长、工艺复杂以及投入产出比低等缺点。而采用超临界CO2 流体技术来萃取中草药,则情形就大不一样了。已有的研究发现,采用超临界CO2 流体技术萃取中草药,具有的主要优点是(1) CO2 无色、无味、无毒,且通常条件下为气体,无溶剂残留问题。(2)萃取温度接近室温,整个提取分离过程可在暗场中进行,对于那些在湿、热、光等条件下敏感的物质和芳香性物质的提取特别适合,在很大程度上避免了常规提取过程中,经常发生的分解、沉淀等反应,能最大程度地保持各组分的原有特性,为明确真正的药物成分提供了方便,为进一步阐明药理提供了基础。(3) 工艺流程简单、工序少、耗时短,省去了某些分离精制步骤,生产周期短、效率高。(4)超临界 CO2 的溶解能力和渗透能力强,扩散速度快,且是在连续流动态的条件下进行,萃出物不断地被移走,提取完全,能充分利用宝贵的中药资源。(5)超临界 CO2 的溶解能力随温度与压力的改变而变化,因而可通过改变温度和压力来实现选择性提取分离。特别是与其他物理分离手段联用时(如超临界精馏、吸附等) ,能实现高选择性提取。(6) CO2 只对溶质起作用,不改变溶质之外的任何成分或原料基体,因此不会产生任何新的“三废”物质,对环境保护极为有利。(7) CO2 价廉易得,其临界温度和临界压力低,操作上易于实现,并可循环使用,使产品总成本大为降低。(8)用纯 CO2 提取后的料渣,有时还能得到很好的综合利用,以充分发挥其综合效益。根据上述超临界CO2 流体萃取的优点,目前,将其应用于中草药提取方面的方法主要有:提取分离、提取分离浓缩、脱除有机溶剂和除去杂质等。提取的主要形式有:纯 CO2 提取(包括液体和超临界 CO2 流体提取) 、 SCF -CO2 并用提携剂的提取以及反向提取等。这些方法可进一步与精馏、吸附等其他物理分离手段相结合,从而得到高选择性、高纯高的产物。尽管用超临界CO2 流体萃取中草药有效成分的方法起步较晚,但已经取得了很多科研成果。例如,应用超临界 CO2 流体提取萜类与挥发油、物碱、香豆素、木脂素、黄酮类化合物及其衍生物、糖及其苷类以及一些脂溶性的种子油、天然维生素、植物甾醇、酚类等药用有效成分。大量研究表明:就中草药的原材料而言,SCF -CO2 萃取既可用于各种植物的固体原料(如根、茎、皮、叶、果实、种子以及全草等) ,又可用于常规提取后的固体及液体粗制品的原料。就提取对象而言,可用于挥发油、各种含氧化物如醇、醛、酚、酮、酸、 (内酯等) 、色素及生物碱等的提取,可用于各种常规提取粗产品的纯化,除去有机溶剂和有害杂质。此外,SCF - CO2 流体技术为绝对无有机溶剂残留的高纯度注射剂的获取,提供了极大的方便。利用超临界 CO2 流体,我国学者已从多种植物中提取了蛇床子浸膏艾叶浸膏、姜黄浸膏、广藿香精油、归油、肉豆蔻精油、花椒精油、小素胚芽油、天然维生素 E 等几十种之多在药物分析方面也发挥了并正在发挥着重要作用,如分析血清中的游离药物等。值得一提的是,近年来新的生物药物不断涌现,其提纯、浓缩、干燥造粒、制作缓释药丸,已成为人们关注的新热点。（以上摘自超临界CO2流体技术的应用现状）高分子科学大量文献资料表明,超临界流体技术在高分子科学中的应用主要包括2 个方面。(1) 超临界流体作为聚合反应的介质据报导,作为聚合反应介质的超临界流体用得最多的是超临界二氧化碳,其原因在于超临界 CO2 流体具有以下优点: CO2 分子很稳定,不会导致副反应。溶解能力随压力而变化。对于某一种聚合物来说,在一定温度下,超临界 CO2 的压力越大,则其所溶解的该聚合物的分子量就越大。产物易纯化。超临界CO2 流体对聚合物具有很强的溶胀能力。超临界CO2 流体可以应用于均相溶液聚合物反应,主要是高含氟类聚合物的聚合反应。长期以来,高含氟类聚合物是在氟氯烃类机溶剂中合成以及溶解后进行加工的。而众所周知的是,氟氯烃类的有机溶剂,不仅有毒而且严重污染环境。因此,使用无毒无污染的超临界 CO2 作溶剂,其前景是非常诱人的。超临界 CO2 流体在非均相聚合反应中的应用,也已受到研究者们的关注。为了寻求适用于超临界CO2 流体的分散剂,研究者们将大量的研究工作都集中在了含氟和含硅的,能在超临界 CO2 中使用的表面活性剂的设计与合成。新近发明的 FOA 的齐聚物, 是一种在超临界 CO2 中的双亲分子,已被成功地应用于甲基丙烯酸甲酯,在超临界二氧化碳中的分散聚合。(2)超临界 CO2 流体技术在高分子加工中的应用研究表明,超临界 CO2 流体对聚合物有很强的溶胀能力。人们利用超临界 CO2 流体的这一特性,可以很方便地在 CO2 溶胀协助下,把一些小分子物质渗透进高聚物,等 CO2 从聚合