亚临界低温萃取技术在云南传统药材提取中的应用

亚临界低温萃取技术

在云南传统药材提取名贵香料中的应用

传统药物提取出的香料有很好的药用功能。我国古代的药物著作中对龙脑、沉香、胡椒、砂仁、丁香和肉桂等芳香物质分别作了医疗性能的介绍，将它们用来做通窍醒脑、调气、止痛、活血舒筋和散淤消肿的药物。芳香物质中，麝香通经络治中风，苏合香开郁豁痰，丁香善治牙痛。目前有一种花香疗法：让病人坐着，一面嗅着阵阵花香，一面听着悦耳音乐。医药学家用香叶天竺葵来治疗神经衰弱，用迷迭香和薰衣草来治疗气喘病等，取得很好疗效。

香料同人们的生活关系越来越密切，如人们食用的糖果、饼干、汽水、面包、冰淇淋等食品里含有的果香，就是来自于加入的菠萝精、草莓精、香兰素等人造香料，这些食品的香味可以增进食欲。另外，在制造皮革、橡胶、涂料、油墨时，也要添加一些香料，用来覆盖掉原来的难闻气味，使产品更受欢迎。同时，生活中给人们带来美妙感觉的香水、空气清新剂等更是与香料密不可分。

许多云南的传统药材同时又是提取名贵香料的原料，如：云木香、当归、胡椒、鸢尾……只不过，在医药行业，它们是药材，但在香料行业却是香原料。用传统工艺提取药材中的香料，由于需要高温加热，仅仅提取了其中约百分之一组分的挥发油，其余百分之九十九就只能作为废料处理了，造成的巨大的资源浪费和居高不下的成本，同时也

大大推高了由药材得到的香料价格，少则一公斤数千元，多则一公斤几十万元，成为香料中的贵族。云南丰富的资源为当归、云木香等传统药材的开发奠定了良好的基础，然而在深加工方面远远落后于国内其它地区。

亚临界流体萃取是继超临界流体萃取技术之后诞生的新技术，采用亚临界流体萃取技术，将在提取香料的同时，保留其余成分不被破坏，还解决了超临界萃取设备容积小、造价高、耗能大、不适合大规模工业生产的缺陷。亚临界流体萃取技术生产出来的当归净油2400元/公斤，云木香净油1850元/公斤，从初级原料贸易到加工产品交易，大大提高药材附加值，改变了云南省传统药材深加工落后的局面。亚临界流体萃取技术在提取天然药材香料方面具有以下特点：

1）天然产物中高附加值的生理活性物质因其热敏性，用常规热回流提取法和有机溶剂萃取法不仅提取率低，而且功能成分受到破坏。超临界CO2萃取虽是较为理想的方法，具有萃取能力强、提取率高、产品品质好等优势，但必须在25MPa 以上的超高压状态下才能进行。极高的压力限制了设备有效容积的放大，同时，较高的设备制造和运行成本制约了该技术在天然产物有效成分生产领域的应用。利用亚临界流体沸点较低的特性，常温提取、低温脱溶，通过提高工艺过程的真空度，使萃取溶剂在10～40℃的温度下快速蒸发，且萃取是在密闭条件下进行，因而“热敏性”成份不变性、不氧化，是天然产物活性成分“高效、保质”萃取的理想技术。

2）亚临界流体萃取相比其它分离方法具有许多优点: 无毒、无害，环保、无污染、非热加工、保留提取物剩下的活性成分不破坏、不氧化，且产能大、可进行工业化大规模生产，节能、运行成本低，易于和产物分离。因此, 亚临界流体萃取与分离技术在天然香料的提取与中药活性成分的保留方面，具有广阔的应用实践。

3）亚临界流体萃取采用常温萃取，低温脱溶工艺，比传统提取工艺节能50%以上，同时有机溶剂的回收利用率达98%以上。

药材精油的提取方法通常用水蒸气蒸馏法，通常采用水中蒸馏和直接蒸汽蒸馏两种方法，这两种方法对提取药材精油都存在很大不足，一是蒸馏时间长，一次蒸馏在10小时以上，甚至需要连续蒸馏24小时以上，二是出油率低，三是香气品质差，如，用水蒸气蒸馏法，生产云木香精油需12小时蒸馏，出油率0.6%，香气质量一般。采用亚临界低温萃取的云木香净油，加工时间只需4小时，出油率2.3%，香气质量优，而且，提取香料后的药渣，仍有药用价值。

选用亚临界低温萃取的工艺进行提取，再采用真空条件下的有保护的低温水蒸气蒸馏法进行精制的生产工艺流程如下：

图1-1 传统药材净油生产工艺

云木香是风毛菊属的多年生草本，主要产于云南，1980年以后，四川、贵州等省从云南引种成功，成为新产区。云木香主要是生长在海拔2500—3000米的高寒山区，一般下种后很少有人管理，大多是半野生状态资源，繁殖能力强。各产区种植面积都在逐步扩大，目前，

云南主、次产区种植面积均有不同的增加，云南大理、丽江、怒江等产区云木香年产量稳定在3000-4000吨。

当归，其性苦，温，从中提取出的香料具有补血，活血，调经止痛，润燥滑肠，抗血小板凝聚，抗心律失常，抗肿瘤，治血虚头痛，眩晕等功效，从中提取出的香料，可以用于具有上述症状病人的治疗和日常的保健。随着人民物质生活水平的逐步提高，香料的需要量将不断地增长，它们的用途也将迅速扩大。当归是云南省的传统特色中药材，云南的产量仅次于甘肃，近年来随着当归的行情上涨，云南省的种植面积也逐渐扩大，据初步调查，云南的当归产量占全国10%，年产云当归约7200吨。当归提取的香料除了在医药上被广泛应用外，还可以应用在化妆品上。目前应用当归香料的制药企业主要有深圳三九医药股份有限公司、深圳旗帜生物股份有限公司。宁波立华制药有限公司等。含有当归香料的产品有中国德通留美归国博士医药科技公司的“祛斑美容胶囊”等。但由于传统工艺提取香料的方法用高温加热，只能提取不足百分之一组分的挥发油，其余均为废料，这大大推高了成本。对云南传统药材进行亚临界低温萃取，获得名贵的净油香料的同时，经过亚临界提取后的药材，其主要成分大部分得到保留，处理后，可折价销售给药厂作为生产原料。降低了加工成本，提高了原料的利用率。

由于生物化工是现代新兴产业，产品技术含量高，产品附加值大。当归、云木香净油带来经济效益的同时，将带动原料种植业和植物提取物深加工等国际国内贸易的发展，进而带动农业、工业和贸易的整

体发展。

建设云南传统药材新技术提取名贵香料深加工体系，是做大做强云南植物提取物产业的关键，是实现当地农业产业结构调整的重要环节。加工过程中的技术创新，提升质量的名牌战略和提高市场占有率的营销策略等将有效拉动滇中地区产业结构调整，对县域经济的发展意义重大，将成为传统药材主产区经济增长的内在动力，有利于农村富余劳动力转移，农业结构调整，拓宽农民增收渠道。

这项技术很好的解决了云南传统药材提取香料时不破坏其他成分的难题，使生产成本大大降低，资源得以综合利用，而且具有节能、环保、安全、高效四大特点，经济效益和社会效益都十分可观。

云南地处高原，山区、半山区的地域，种植品种单一，农民收入低下，而当归和云木香适宜在山区、半山区种植，而且比较抗旱，大力发展当归和云木等传统药材香精深加工产业，可推动特色种植、庭院经济和无公害、绿色农业的发展，提高农村山区经济的发展水平。同时，当归和云木等传统药材和精深加工产业发展可以吸纳、解决更多的农村剩余劳动力。因此，大力发展当归和云木等传统药材精深加工产业，可以解决、安排更多的农村剩余劳动力，对解决劳动就业，增加人员收入产生较好的社会效益。