超临界流体萃取技术在天然药物提取中的应用探讨

超临界流体萃取技术在天然药物提取中的应用探讨
作者：代德财
来源：《现代食品》 2018年第10期
代德财
（海南科技职业学院，海南海口571126）
摘要：超临界流体萃取技术是利用超临界流体作为溶剂，将可溶组分的溶质从固体或液
体中萃取出来使其实现分离的技术。

超临界流体萃取技术作为一种十分理想的提取天然药物的
分离手段，具备了能保留天然药物所有有效成分的优点。

而这些天然药物的有效成分主要包括
黄酮类化合物、糖苷类化合物、生物碱、萜类化合物、香豆素等物质。

关键词：超临界流体；天然药物；萃取技术
中图分类号：R284.2
1 超临界流体以及超临界流体萃取技术
超临界流体是指温度、压力均高于自身临界状态的流体，一般不考虑流体的压力和密度，
把温度超过流体本身临界温度的流体都归于超临界流体之类。

这类的超临界流体具有黏度小的
特性，并且其密度、扩散系数、溶剂化能力也会随着温度和压力的变化而发生敏感的变化。

超
临界流体的黏度和扩散系数都与气体相接近，而密度和溶剂化能力却是接近液体的。

作为国际上最先进的物理萃取技术，超临界流体萃取技术属于近现代化工分离的高新技术，在传统蒸馏技术的基础上融合了有机溶剂的萃取技术。

超临界二氧化碳优良的溶剂力可以在机
制中将萃取物有效的有效分离、提取并纯化。

2 不同化学成分的提取
2.1 黄酮类化合物的提取
植物中的黄酮对人体健康有很多好处，如可以舒张人体血管的平滑肌，保护血管内皮细胞
的功能，还具备抑制血管平滑肌细胞增生的作用，总之，黄酮类化合物对人体的心血管系统有
很重要的作用。

相比与乙醇浸取技术，利用超临界流体萃取技术对银杏叶中的黄酮进行提纯的
效果会更好。

通常选用二氧化碳作为超临界流体萃取技术的萃取介质，在 30 ～35 ℃的温度
条件，调整压力在 30 ～ 35 MPa，萃取 1 ～ 2 h。

而乙醇浸取技术则需要用 10 倍量的高浓
度乙醇回流 2 h 左右，且一共需要进行 3 次。

相较之下，超临界流体萃取技术的优势显而易见。

2.2 糖苷类化合物的萃取
在抗肿瘤医药领域中，作为药物或先导化合物的天然糖苷化合物被广泛应用。

糖苷化合物
中的糖基对化合物具有非常重要的理化性质和活性，如果用乙醇回流提取的方法提取中药中的
苷类化合物，以芍药为例则需要用 8 倍量的芍药药材，用 70% 的乙醇回流提取 1.5 h，一共
需要 3 次。

并且还需要用 AB-8 型大孔树枝采用动态上样的方式以 10 倍量 20% 乙醇脱洗的
方式对芍药苷进行分离。

然而如果用超临界流体萃取技术来对芍药中的芍药苷进行萃取就会简
单很多。

选用 40 MPa 的压力在45 ℃的温度条件下，只需萃取 2 h，在这个过程中需要使用
夹带剂为 95% 的乙醇，夹带剂的使用量为 4 m/g，二氧化碳的流量为 10 kg/h。

2.3 生物碱的提取
通过研究生物碱的药理作用发现，以生物碱入药可以抗菌阵痛、肌松强心，并且还具有扩
张血管、止渴平喘等作用。

如果用醇提水沉的方法提取生物碱，则需要通过用 60% ～ 80% 的
乙醇当作提取剂对生物碱进行回流提取，之后还要对提取液进行回收乙醇，pH值调节、萃取上
柱分离和重结晶的方法才能得到最终的生物碱。

如果用超临界流体萃取技术对生物碱进行提取，则只需要预先对原始物质用碱性试剂进行预处理，并在萃取的过程中加入适量的乙醇夹带剂即可。

2.4 挥发油的提取
作为芳香性天然药物药效的物质基础，挥发油的提取至关重要。

以萃取金银花中挥发油化学成分为例，如果用水蒸气蒸馏法，则在最佳的工艺有条件下，需要加入 6 倍量的水，在浸泡8 h 之后，约提取 8 h 才得以收集到金银花的挥发油。

而如果用超临界流体萃取技术，以二氧化碳为萃取介质对金银花中的挥发油进行萃取，则只需要在 12 MPa 的压力下，以35 ℃为萃
取温度对金银花的挥发油萃取2 h，其表现效果将会更好。

3 超临界萃取技术的现状及发展
以二氧化碳为萃取介质的超临界流体萃取技术是在众多超临界流体萃取技术中被应用的最
多的一种技术，其提取效率高、无污染、产率高、操作方便的优点是传统天然药物分离技术所
欠缺的。

近年来，随着超临界萃取技术与 HPLC、GC 等检测方法的结合使用，天然产物的有效
成分含量的测定效率和精准度都有很大的提高。

目前，以二氧化碳为萃取介质的超临界流体萃取技术也存在着诸多的不足。

比如高要求设
备就是超临界流体萃取技术发展的一大阻力，同时，在实际操作中因为存在难以连续操作的问题，也会造成能量耗散过大的后果，这就要求需要有专门的高素质的操作人员。

综合来说，进行超临界流体萃取技术的操作也需要大量的成本。

况且极性高，分子量大的天然药物，也不能
仅仅使用以二氧化碳为萃取介质的超临界流体萃取技术，因为用这种操作方法去萃取此类天然
药物的成功度并不高。

但超临界流体萃取技术作为顺应绿色环保时代发展的技术，也是需要大力发展的。

目前，
已将超临界流体萃取技术列为中药现代化生产中需要国家投入大量资金进行培养的重要技术。

超临界流体萃取技术的发展不光需要国家的资金扶植，同时社会的关注，以及更多高素质的研
究者精力投放也是十分重要的。

4 结语
作为近二三十年快速发展起来的化工分离技术工艺，超临界流体萃取技术直到最近几年通
过许多学者的研究，这种技术才被用于天然药物的提取中，并取得了显著的效果。

超临界流体
萃取的方法可以有效地提取天然药物中的药物化学成分。

作为新发展起来的先进技术，超临界
流体萃取技术与传统萃取提纯操作方法相比，也不只具有无可替代的优势，许多急需被解决的
问题也限制了它的发展，需要国家和更多科研人员的共同努力以促进其继续发展。