超临界流体萃取

超临界流体萃取（SFE）使用高于其临界温度和压力的流体（通常是二氧化碳）作为萃取溶剂。超临界流体结合了气体般的扩散性和低粘度以及液体般的溶解能力，其溶剂强度可以通过调节压力和温度来调整。由于超临界二氧化碳无毒，不留下溶剂残留，并且在接近环境温度下操作，因此SFE是热敏天然产物的一种领先的绿色技术。

Definition

超临界流体萃取是一种固液型萃取，其中溶剂是保持在其临界温度和压力之上的流体，具有介于气体和液体之间的性质，其溶解能力通过压力和温度进行调节。

Scope

本条目涵盖超临界状态及其为何适合萃取、溶剂能力的可调性、二氧化碳的优势以及SFE在经典萃取现代替代方法中的地位。它是一个方法学参考，不提供工艺规程、剂量或治疗说明。

Core questions

• 超临界流体的哪些物理特性使其成为一种有效、可调的溶剂？
• 为什么超临界二氧化碳是天然产物萃取的首选？
• 如何利用压力、温度和助溶剂来控制选择性？
• SFE在收率、选择性和溶剂残留方面与经典及其他现代萃取方法相比如何？

Key concepts

• 超临界状态和临界点
• 超临界二氧化碳
• 可调溶剂密度和能力
• 助溶剂（改性剂）添加
• 无溶剂提取物
• 热敏成分
• 绿色萃取

Mechanisms

当流体高于其临界温度和压力时，它进入超临界状态，此时它具有气体般的扩散性和低粘度，但同时具有液体般的密度和溶解能力，使其能够轻易渗透基质并溶解目标成分；由于密度（因此溶剂强度）在临界点附近随压力急剧上升，因此可以通过调节压力和温度来调整选择性（Herrero et al., 2006; Reverchon & De Marco, 2006）。二氧化碳是常用的流体：其易于达到的临界点允许接近环境的操作温度，从而保护热敏化合物，它无毒且不易燃，并且在减压后会蒸发，留下无溶剂的提取物（Herrero et al., 2006）。单独使用二氧化碳有利于亲脂性成分，因此通常会添加少量极性助溶剂（如乙醇）以将范围扩展到更极性的分子，并且相同的设备既可以分馏也可以萃取（Reverchon & De Marco, 2006; Azmir et al., 2013）。

Clinical relevance

SFE生产无溶剂提取物和类精油馏分，用于制药、营养保健品和食品应用，因此了解它有助于批判性评估如何制备无残留的天然产物制剂。这是描述性的方法学背景，并非临床指导；它不暗示任何关于使用、剂量或适应症的建议。

Evidence & guidelines

SFE主要记录在方法学综述和初级研究文献中，这些文献将其与经典萃取和蒸馏在选择性、热温和性以及无残留有机溶剂方面进行比较（Herrero et al., 2006; Reverchon & De Marco, 2006; Azmir et al., 2013）。本条目在参考层面总结了这些文献，并非监管或临床指南。

History

对超临界溶剂的兴趣可追溯到19世纪对临界点附近溶剂能力增强的观察，但实际的天然产物应用始于20世纪后期，其中超临界二氧化碳脱咖啡因和啤酒花萃取是早期工业成功案例，确立了SFE作为有机溶剂萃取的绿色替代品（Herrero et al., 2006; Reverchon & De Marco, 2006）。

Seminal works

• herrero-2006
• reverchon-2006

Frequently asked questions

为什么超临界二氧化碳在SFE中如此广泛使用？

其临界点在温和条件下即可达到，因此萃取可以在接近环境温度下进行，以保护热敏成分，并且由于它无毒且在减压时蒸发，因此会留下无溶剂的提取物。

SFE的选择性如何控制？

通过调节压力和温度，这会改变流体的密度及其溶解能力，并通过添加少量极性助溶剂（如乙醇）将萃取范围扩展到更极性的化合物。