超临界萃取新技术在中药有效成分提取分离中的应用

王武英

（阜新市中医医院中药局，辽宁 阜新 123000）

1 超临界流体与超临界流体萃取

超临界流体（SCF）是在临界温度与压力都 处在临界点以上的液体，超临界流体具有其独特的性质，是一种介于液体与气体之间的流体，密度与液体相接近，和液体溶剂的溶解能力基本一致，但是其黏度与气体相似，扩散系数与液体相比是后者的10倍以上，甚至达到100倍，有着与气体相似的扩散与运动特性，比液体的传质速率更高。

超临界流体萃取（SFE）技术是将超临界流体作为溶剂，用于从液体或者固体当中将某些有效成分萃取出来，然后实施分离的一种技术，其中普遍应用的一种超临界流体为二氧化碳（CO2）。

2 超临界流体萃取技术原理

超临界流体对植物碱、脂肪酸、酮类、醚类以及甘油酯等具有特殊溶解作用，而超临界流体萃取分离过程的原理就是利用这一溶解能力以及与密度之间的关系，从液体或者固体当中将某些有效成分萃取出来，超临界流体溶解能力是通过压力与温度的影响的，萃取过程包括了萃取与分离组合两个过程。超临界状态下，将超临界流体与需要分离的物质接触，进而有选择性的，有层次的将分子量大小、沸点高低与极性高低的成分萃取出来。在相应的压力范围内，萃取获得的产物并不是单一的，此时可以通过对条件的控制来获得最佳的混合产物，通过升温或者减压的方法让超临界流体变为气体，进而让所萃取的物质得以全部析出，得到分离提纯的物质。

3 超临界CO2流体萃取技术在中药应用的优点

超临界CO2流体萃取技术的优点有以下几点：①超临界CO2流体萃取能力强，其提取中药中的有效成分很高，大大提高其产量。②超临界CO2流体萃取是由温度、密度和压力决定的，通过溶解度的控制和改变可以将中药中的物质有选择性的分离出来，减少有效成分中的杂质。③超临界CO2流体萃取可以完好的保存中药有效成分不被破坏，如容易被氧化分解破坏、有较强热敏感性的有效成分的提取。④超临界CO2流体萃取技术所需时间短，提取快，可大大缩短生产周期。⑤超临界CO2流体萃取技术应用中对参数的操作控制比较容易，这为稳定有效成分与产品品质提供了保证。⑥超临界CO2流体萃取技术同时具有灭菌与抗氧化作用，这有利于保证与提高产品的品质。

4 超临界CO2流体萃取在中药提取分离中的应用

4.1 生物碱的提取分离：生物碱一般提取方式都是用传统的水蒸气蒸馏、溶剂法及酸水提取法等。它们都要使用以及处理大量的有机溶剂、安全性低、易燃易爆、提取过程比较繁琐、提取率低、有效成分损失多并且易受破坏等诸多缺点。而超临界CO2克服了这些缺点，而在生物碱中的提取分离得到广泛的应用。如在苦豆子、苦参中萃取提取生物碱。而在中药中生物碱除了极少数碱性较弱的成分以游离形式存在外，大多的都是以盐的形式存在，而以盐的形式的存在的生物碱通过碱化试剂做预处理，从而将结合的生物碱游离出来，使其在超临界流体里的溶解度增加，从而提高萃取效率，而增加萃取能力还可以使用改性剂等方法。而通过研究发现，百合经过氨水的碱化后，用超临界CO2流体萃取在良好的条件下萃提秋水仙碱时，其粗提物中的秋水仙碱的含量到了6.38%。而用这种技术以碳酸钠为碱化试剂和甲醇为改性剂，来萃取博落回中的生物碱，而在最佳的条件下其提取率为0.2019%。在提取延胡索中的延胡索乙素也采用的是超临界CO2流体萃取技术，并与其传统的提取法进行了比较，在其超临界流体萃取法中提取的延胡索乙素的含量为最高。

4.2 黄酮的提取分离：黄酮类的化合物在中药存在，基本具有降血压、降血脂的功效。而在中药银杏叶中，黄酮类是主要的活性成分，通过对比超临界CO2流体萃取技术和传统乙醇浸提方法的分离效果发现，实验都在最佳的条件下提取黄酮类化合物，而实验的结果超临界CO2流体技术的提取纯度是乙醇浸提的2倍之多，而且还有效的控制了银杏叶中的有毒物质银杏酚类的含量。在藜蒿中萃取黄酮类物质采用的也是超临界CO2流体萃取的技术，因为在用这种方法萃取是在其温度、压力、夹带剂用量等因素中不同的水平下提取，而在最佳的提取条件中提取率为最高。在如去除油脂后的沙棘果渣中采用超临界CO2流体萃取技术，在最佳的工艺过程，与传统溶工艺提取比较，明显的提取率高出传统的1倍之多。用85%的乙醇作为夹带剂用超临界CO2流体技术在40 ℃下萃取灯盏花中的总黄酮成分，其时间是3 h，并且与传统方法进行比较。比较中在此证明了其超临界CO2流体萃取技术具有速度快、提取率高等优点。

4.3 挥发油的提取分离：在提取挥发油的产品中，采用的超临界CO2流体萃取技术比传统的方法所得的产品无论是提取率还是质量多要高。在温郁金中萃取挥发油，其中用GC-MS确定了挥发油中有10种主要成分。而在最佳的萃取条件下，采用超临界CO2流体萃取技术与传统的水蒸气蒸馏技术比较，结果是超临界CO2萃取的挥发油是传统水蒸气蒸馏近4倍。而且大大缩短了操作时间，简化了工艺。在莪术中提取挥发油β-榄香烯以及在白术中提取的挥发油成分，都是在最佳的条件或最佳工艺上采用的超临界CO2流体萃取技术萃取，其提取物的挥发性成分在化合物的组成及含量上都要高于传统的提取物，而这也说明了超临界CO2流体萃取具有耗时少、效率高、其提取完全、没有有机溶剂残留等优点。这种技术以在几十种的中药中提取挥发油。

4.4 香豆素与木质素类的提取分离：采用超临界CO2流体萃取技术提取游离的香豆素和木质素，而极性强的可以通过加入改性剂增加溶解度。而在萃取白芷中的香豆素成分时，用GC-MS进行分析，确定在萃取出来的有15种香豆素类成分，主要成分有氧化前胡素、欧前胡素、异欧前胡素等。在海风藤及五味子采用的超临界CO2流体萃取技术来提取木质素成分。

4.5 醌类的提取分离：在醌类及其衍生物其极性较大，在使用超临界CO2流体萃取是常常会加入改性剂来提高压力，从而达到较好的分离效果。以大黄素为指标对虎杖中的有效成分进行萃取，在最佳的条件下，其萃取的结果较高。

4.6 皂苷的提取分离：皂苷的极性较大，在超临界CO2流体萃取过程中一般都改性剂，在用这技术萃取穿山龙水解物中的薯蓣皂苷元，而且与有机溶剂的提取方法进行比较，其结果显示超临界CO2流体萃取的提取率和纯度都很高，其具有生产周期短、提取率高、溶剂无毒、不污染环境、可循环使用、成本低、操作方便等优点。

4 结 语

随着中药现代化进展的加快，超临界流体萃取技术在其中药提取分离中的有着广阔的前景，它有着快速、提取率高，还对其环境的污染小等特点。而且对一些资源少，疗效好及剂量小的产品最为适用。另外在技术的不断发展和提高下，超临界流体萃取技术的萃取、分离效率将进一步提高，这对中药的现代化生产、发展与中药的临床也有都起到了有力的推动。