超臨界萃取新技術(shù)在中藥有效成分提取分離中的應(yīng)用

王武英

（阜新市中醫(yī)醫(yī)院中藥局，遼寧 阜新 123000）

1 超臨界流體與超臨界流體萃取

超臨界流體（SCF）是在臨界溫度與壓力都 處在臨界點(diǎn)以上的液體，超臨界流體具有其獨(dú)特的性質(zhì)，是一種介于液體與氣體之間的流體，密度與液體相接近，和液體溶劑的溶解能力基本一致，但是其黏度與氣體相似，擴(kuò)散系數(shù)與液體相比是后者的10倍以上，甚至達(dá)到100倍，有著與氣體相似的擴(kuò)散與運(yùn)動(dòng)特性，比液體的傳質(zhì)速率更高。

超臨界流體萃?。⊿FE）技術(shù)是將超臨界流體作為溶劑，用于從液體或者固體當(dāng)中將某些有效成分萃取出來(lái)，然后實(shí)施分離的一種技術(shù)，其中普遍應(yīng)用的一種超臨界流體為二氧化碳（CO2）。

2 超臨界流體萃取技術(shù)原理

超臨界流體對(duì)植物堿、脂肪酸、酮類(lèi)、醚類(lèi)以及甘油酯等具有特殊溶解作用，而超臨界流體萃取分離過(guò)程的原理就是利用這一溶解能力以及與密度之間的關(guān)系，從液體或者固體當(dāng)中將某些有效成分萃取出來(lái)，超臨界流體溶解能力是通過(guò)壓力與溫度的影響的，萃取過(guò)程包括了萃取與分離組合兩個(gè)過(guò)程。超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與需要分離的物質(zhì)接觸，進(jìn)而有選擇性的，有層次的將分子量大小、沸點(diǎn)高低與極性高低的成分萃取出來(lái)。在相應(yīng)的壓力范圍內(nèi)，萃取獲得的產(chǎn)物并不是單一的，此時(shí)可以通過(guò)對(duì)條件的控制來(lái)獲得最佳的混合產(chǎn)物，通過(guò)升溫或者減壓的方法讓超臨界流體變?yōu)闅怏w，進(jìn)而讓所萃取的物質(zhì)得以全部析出，得到分離提純的物質(zhì)。

3 超臨界CO2流體萃取技術(shù)在中藥應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

超臨界CO2流體萃取技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：①超臨界CO2流體萃取能力強(qiáng)，其提取中藥中的有效成分很高，大大提高其產(chǎn)量。②超臨界CO2流體萃取是由溫度、密度和壓力決定的，通過(guò)溶解度的控制和改變可以將中藥中的物質(zhì)有選擇性的分離出來(lái)，減少有效成分中的雜質(zhì)。③超臨界CO2流體萃取可以完好的保存中藥有效成分不被破壞，如容易被氧化分解破壞、有較強(qiáng)熱敏感性的有效成分的提取。④超臨界CO2流體萃取技術(shù)所需時(shí)間短，提取快，可大大縮短生產(chǎn)周期。⑤超臨界CO2流體萃取技術(shù)應(yīng)用中對(duì)參數(shù)的操作控制比較容易，這為穩(wěn)定有效成分與產(chǎn)品品質(zhì)提供了保證。⑥超臨界CO2流體萃取技術(shù)同時(shí)具有滅菌與抗氧化作用，這有利于保證與提高產(chǎn)品的品質(zhì)。

4 超臨界CO2流體萃取在中藥提取分離中的應(yīng)用

4.1 生物堿的提取分離：生物堿一般提取方式都是用傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾、溶劑法及酸水提取法等。它們都要使用以及處理大量的有機(jī)溶劑、安全性低、易燃易爆、提取過(guò)程比較繁瑣、提取率低、有效成分損失多并且易受破壞等諸多缺點(diǎn)。而超臨界CO2克服了這些缺點(diǎn)，而在生物堿中的提取分離得到廣泛的應(yīng)用。如在苦豆子、苦參中萃取提取生物堿。而在中藥中生物堿除了極少數(shù)堿性較弱的成分以游離形式存在外，大多的都是以鹽的形式存在，而以鹽的形式的存在的生物堿通過(guò)堿化試劑做預(yù)處理，從而將結(jié)合的生物堿游離出來(lái)，使其在超臨界流體里的溶解度增加，從而提高萃取效率，而增加萃取能力還可以使用改性劑等方法。而通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，百合經(jīng)過(guò)氨水的堿化后，用超臨界CO2流體萃取在良好的條件下萃提秋水仙堿時(shí)，其粗提物中的秋水仙堿的含量到了6.38%。而用這種技術(shù)以碳酸鈉為堿化試劑和甲醇為改性劑，來(lái)萃取博落回中的生物堿，而在最佳的條件下其提取率為0.2019%。在提取延胡索中的延胡索乙素也采用的是超臨界CO2流體萃取技術(shù)，并與其傳統(tǒng)的提取法進(jìn)行了比較，在其超臨界流體萃取法中提取的延胡索乙素的含量為最高。

4.2 黃酮的提取分離：黃酮類(lèi)的化合物在中藥存在，基本具有降血壓、降血脂的功效。而在中藥銀杏葉中，黃酮類(lèi)是主要的活性成分，通過(guò)對(duì)比超臨界CO2流體萃取技術(shù)和傳統(tǒng)乙醇浸提方法的分離效果發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)都在最佳的條件下提取黃酮類(lèi)化合物，而實(shí)驗(yàn)的結(jié)果超臨界CO2流體技術(shù)的提取純度是乙醇浸提的2倍之多，而且還有效的控制了銀杏葉中的有毒物質(zhì)銀杏酚類(lèi)的含量。在藜蒿中萃取黃酮類(lèi)物質(zhì)采用的也是超臨界CO2流體萃取的技術(shù)，因?yàn)樵谟眠@種方法萃取是在其溫度、壓力、夾帶劑用量等因素中不同的水平下提取，而在最佳的提取條件中提取率為最高。在如去除油脂后的沙棘果渣中采用超臨界CO2流體萃取技術(shù)，在最佳的工藝過(guò)程，與傳統(tǒng)溶工藝提取比較，明顯的提取率高出傳統(tǒng)的1倍之多。用85%的乙醇作為夾帶劑用超臨界CO2流體技術(shù)在40 ℃下萃取燈盞花中的總黃酮成分，其時(shí)間是3 h，并且與傳統(tǒng)方法進(jìn)行比較。比較中在此證明了其超臨界CO2流體萃取技術(shù)具有速度快、提取率高等優(yōu)點(diǎn)。

4.3 揮發(fā)油的提取分離：在提取揮發(fā)油的產(chǎn)品中，采用的超臨界CO2流體萃取技術(shù)比傳統(tǒng)的方法所得的產(chǎn)品無(wú)論是提取率還是質(zhì)量多要高。在溫郁金中萃取揮發(fā)油，其中用GC-MS確定了揮發(fā)油中有10種主要成分。而在最佳的萃取條件下，采用超臨界CO2流體萃取技術(shù)與傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾技術(shù)比較，結(jié)果是超臨界CO2萃取的揮發(fā)油是傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾近4倍。而且大大縮短了操作時(shí)間，簡(jiǎn)化了工藝。在莪術(shù)中提取揮發(fā)油β-欖香烯以及在白術(shù)中提取的揮發(fā)油成分，都是在最佳的條件或最佳工藝上采用的超臨界CO2流體萃取技術(shù)萃取，其提取物的揮發(fā)性成分在化合物的組成及含量上都要高于傳統(tǒng)的提取物，而這也說(shuō)明了超臨界CO2流體萃取具有耗時(shí)少、效率高、其提取完全、沒(méi)有有機(jī)溶劑殘留等優(yōu)點(diǎn)。這種技術(shù)以在幾十種的中藥中提取揮發(fā)油。

4.4 香豆素與木質(zhì)素類(lèi)的提取分離：采用超臨界CO2流體萃取技術(shù)提取游離的香豆素和木質(zhì)素，而極性強(qiáng)的可以通過(guò)加入改性劑增加溶解度。而在萃取白芷中的香豆素成分時(shí)，用GC-MS進(jìn)行分析，確定在萃取出來(lái)的有15種香豆素類(lèi)成分，主要成分有氧化前胡素、歐前胡素、異歐前胡素等。在海風(fēng)藤及五味子采用的超臨界CO2流體萃取技術(shù)來(lái)提取木質(zhì)素成分。

4.5 醌類(lèi)的提取分離：在醌類(lèi)及其衍生物其極性較大，在使用超臨界CO2流體萃取是常常會(huì)加入改性劑來(lái)提高壓力，從而達(dá)到較好的分離效果。以大黃素為指標(biāo)對(duì)虎杖中的有效成分進(jìn)行萃取，在最佳的條件下，其萃取的結(jié)果較高。

4.6 皂苷的提取分離：皂苷的極性較大，在超臨界CO2流體萃取過(guò)程中一般都改性劑，在用這技術(shù)萃取穿山龍水解物中的薯蕷皂苷元，而且與有機(jī)溶劑的提取方法進(jìn)行比較，其結(jié)果顯示超臨界CO2流體萃取的提取率和純度都很高，其具有生產(chǎn)周期短、提取率高、溶劑無(wú)毒、不污染環(huán)境、可循環(huán)使用、成本低、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著中藥現(xiàn)代化進(jìn)展的加快，超臨界流體萃取技術(shù)在其中藥提取分離中的有著廣闊的前景，它有著快速、提取率高，還對(duì)其環(huán)境的污染小等特點(diǎn)。而且對(duì)一些資源少，療效好及劑量小的產(chǎn)品最為適用。另外在技術(shù)的不斷發(fā)展和提高下，超臨界流體萃取技術(shù)的萃取、分離效率將進(jìn)一步提高，這對(duì)中藥的現(xiàn)代化生產(chǎn)、發(fā)展與中藥的臨床也有都起到了有力的推動(dòng)。