超臨界萃取新技術在中藥有效成分提取分離中的應用

王武英

（阜新市中醫醫院中藥局，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 處在臨界點以上的液體，超臨界流體具有其獨特的性質，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，擴散系數與液體相比是后者的10倍以上，甚至達到100倍，有著與氣體相似的擴散與運動特性，比液體的傳質速率更高。

超臨界流體萃取（SFE）技術是將超臨界流體作為溶劑，用于從液體或者固體當中將某些有效成分萃取出來，然后實施分離的一種技術，其中普遍應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原理

超臨界流體對植物堿、脂肪酸、酮類、醚類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程的原理就是利用這一溶解能力以及與密度之間的關系，從液體或者固體當中將某些有效成分萃取出來，超臨界流體溶解能力是通過壓力與溫度的影響的，萃取過程包括了萃取與分離組合兩個過程。超臨界狀態下，將超臨界流體與需要分離的物質接觸，進而有選擇性的，有層次的將分子量大小、沸點高低與極性高低的成分萃取出來。在相應的壓力范圍內，萃取獲得的產物并不是單一的，此時可以通過對條件的控制來獲得最佳的混合產物，通過升溫或者減壓的方法讓超臨界流體變為氣體，進而讓所萃取的物質得以全部析出，得到分離提純的物質。

3 超臨界CO2流體萃取技術在中藥應用的優點

超臨界CO2流體萃取技術的優點有以下幾點：①超臨界CO2流體萃取能力強，其提取中藥中的有效成分很高，大大提高其產量。②超臨界CO2流體萃取是由溫度、密度和壓力決定的，通過溶解度的控制和改變可以將中藥中的物質有選擇性的分離出來，減少有效成分中的雜質。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、有較強熱敏感性的有效成分的提取。④超臨界CO2流體萃取技術所需時間短，提取快，可大大縮短生產周期。⑤超臨界CO2流體萃取技術應用中對參數的操作控制比較容易，這為穩定有效成分與產品品質提供了保證。⑥超臨界CO2流體萃取技術同時具有滅菌與抗氧化作用，這有利于保證與提高產品的品質。

4 超臨界CO2流體萃取在中藥提取分離中的應用

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溶劑、安全性低、易燃易爆、提取過程比較繁瑣、提取率低、有效成分損失多并且易受破壞等諸多缺點。而超臨界CO2克服了這些缺點，而在生物堿中的提取分離得到廣泛的應用。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堿化試劑做預處理，從而將結合的生物堿游離出來，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。而通過研究發現，百合經過氨水的堿化后，用超臨界CO2流體萃取在良好的條件下萃提秋水仙堿時，其粗提物中的秋水仙堿的含量到了6.38%。而用這種技術以碳酸鈉為堿化試劑和甲醇為改性劑，來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，并與其傳統的提取法進行了比較，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，黃酮類是主要的活性成分，通過對比超臨界CO2流體萃取技術和傳統乙醇浸提方法的分離效果發現，實驗都在最佳的條件下提取黃酮類化合物，而實驗的結果超臨界CO2流體技術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銀杏酚類的含量。在藜蒿中萃取黃酮類物質采用的也是超臨界CO2流體萃取的技術，因為在用這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，在最佳的工藝過程，與傳統溶工藝提取比較，明顯的提取率高出傳統的1倍之多。用85%的乙醇作為夾帶劑用超臨界CO2流體技術在40 ℃下萃取燈盞花中的總黃酮成分，其時間是3 h，并且與傳統方法進行比較。比較中在此證明了其超臨界CO2流體萃取技術具有速度快、提取率高等優點。

4.3 揮發油的提取分離：在提取揮發油的產品中，采用的超臨界CO2流體萃取技術比傳統的方法所得的產品無論是提取率還是質量多要高。在溫郁金中萃取揮發油，其中用GC-MS確定了揮發油中有10種主要成分。而在最佳的萃取條件下，采用超臨界CO2流體萃取技術與傳統的水蒸氣蒸餾技術比較，結果是超臨界CO2萃取的揮發油是傳統水蒸氣蒸餾近4倍。而且大大縮短了操作時間，簡化了工藝。在莪術中提取揮發油β-欖香烯以及在白術中提取的揮發油成分，都是在最佳的條件或最佳工藝上采用的超臨界CO2流體萃取技術萃取，其提取物的揮發性成分在化合物的組成及含量上都要高于傳統的提取物，而這也說明了超臨界CO2流體萃取具有耗時少、效率高、其提取完全、沒有有機溶劑殘留等優點。這種技術以在幾十種的中藥中提取揮發油。

4.4 香豆素與木質素類的提取分離：采用超臨界CO2流體萃取技術提取游離的香豆素和木質素，而極性強的可以通過加入改性劑增加溶解度。而在萃取白芷中的香豆素成分時，用GC-MS進行分析，確定在萃取出來的有15種香豆素類成分，主要成分有氧化前胡素、歐前胡素、異歐前胡素等。在海風藤及五味子采用的超臨界CO2流體萃取技術來提取木質素成分。

4.5 醌類的提取分離：在醌類及其衍生物其極性較大，在使用超臨界CO2流體萃取是常常會加入改性劑來提高壓力，從而達到較好的分離效果。以大黃素為指標對虎杖中的有效成分進行萃取，在最佳的條件下，其萃取的結果較高。

4.6 皂苷的提取分離：皂苷的極性較大，在超臨界CO2流體萃取過程中一般都改性劑，在用這技術萃取穿山龍水解物中的薯蕷皂苷元，而且與有機溶劑的提取方法進行比較，其結果顯示超臨界CO2流體萃取的提取率和純度都很高，其具有生產周期短、提取率高、溶劑無毒、不污染環境、可循環使用、成本低、操作方便等優點。

4 結 語

隨著中藥現代化進展的加快，超臨界流體萃取技術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，還對其環境的污染小等特點。而且對一些資源少，療效好及劑量小的產品最為適用。另外在技術的不斷發展和提高下，超臨界流體萃取技術的萃取、分離效率將進一步提高，這對中藥的現代化生產、發展與中藥的臨床也有都起到了有力的推動。