Co_2超临界萃取技术在中草药领域的应用

当今世界的药物研发主要分为两个方向：一是利用先进的基因工程技术开发基因工程药物和基因治疗；二是从自然界的生物体中寻找能治疗人体疾病的化学物质，其生物体绝大部分就是中草药。我国中草药植物资源丰富，品种繁多，而中草药因作用缓和、持久、副作用极小等特点，一直发展很快。但长期以来，中药出口以药材和饮片为主，附加值高的产品所占比例很少，要使中药走向现代化并进入国际市场，必须解决产品质量好、药理药效清楚、有效成份含量合格及疗效稳定等关键问题，所有这些都与制药原料的传统提药制药过程有关。过去主要是以水和有机溶剂为溶媒，在较高温度下长时间提取，这种方法本身存在许多缺陷，如有效成份的损失、分解、变化及有机溶剂残留等因素。借助现代高新技术手段，改革传统的提药制药工艺以获取高质量的制药原料，使其符合现代医药的严格要求己成为当务之急。超临界流体萃取技术作为一种新型的化工分离技术，在很大程度上避免了传统提药过程中的缺陷，而且对环境保护也具有十分重要的作用，为我国的中药现代化、国际化提供一条全新的途径。

（１）超临界流体（ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｆｌｕｉｄ，ＳＦ）具有特殊的理化特性：粘度为普通流体的１％￣１０％，扩散系数约为普通液体的１０倍￣１００倍，密度比常压气体大１００倍￣１０００倍。因而超临界流体既有液体溶解能力大的特点又有气体易于扩散和运动的特性，传质速率大大高于液相过程。超临界流体的溶解能力与密度有着密切的关系。在一定的温度下，超临界流体的溶解度随压力的增加而增加，但溶解度随温度变化存在一反相区，当压力增加到一定程度时就会脱离反相区，此时溶解度随温度升高而增加。特别是在临界点附近温度或压力的微小变化都有可能导致溶质溶解度发生几个数量级的突变。因此，将超临界流体与待分离的物质接触，控制体系的压力和温度变化使其选择萃取其中的某些组份，然后通过调节温度和压力变化，降低超临界流体的密度，实现与所提取物质的分离。

（２）超临界萃取（ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｆｌｕｉｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ＳＦＥ）与传统的萃取技术相比，具有以下优势：①超临界流体的密度接近液体，溶解能力强，萃取率高；②通过调节温度和压力，可以实现被萃取物质与溶剂的彻底分离，产品中无溶剂残留，适用于食品和药物的提取；③溶剂的溶解能力可以通过调节温度和压力控制，工艺简单、省时省力；④可以在低温下进行，尤其适用于热敏物质的提取；⑤Ｃ０无毒、价廉、临界温度低是应用最为广泛的溶剂。

１９８８年国际上推出第一台商品化ＳＦＥ仪器，标志着它在分析化学全面应用的开始。１９９０年以前发表的ＳＦＥ应用的文献主要着眼于食品工业和高含量样品分析；１９９０年￣１９９２年多数报道都与添加样品有关；近年来，对于痕量天然污染物萃取的报道迅速增加，同时对于ＳＦＥ技术改进也已引起分析工作者极大的兴趣。ＳＦＥ技术特别适用于不稳定天然产物的分离精制，郭振德等对八角的ＳＦＥ－ＣＯ和ＳＤ（水蒸汽蒸馏）产物进行了ＧＣ，ＧＣ－ＭＣ分析，分离出５０多个组分，从油提取率看，ＳＦＥ－ＣＯ方法是ＳＤ方法的３倍左右，而且没有有机溶剂残留，因而对研究中草药等天然产物的成分非常有利；由于ＳＰＦ－ＣＯ是非极性的，直接萃取金属离子不可能，而将金属离子转变为金属络合物，这些金属络合物在ＳＰＦ中或经少量有机溶剂调节过的ＳＰＦ中是可溶的，从而达到分离的目的；ＳＦＥ过去主要用于研究固体样品，如石油烃、农药（达μｇ／ｇ和ｎｇ／ｇ级，甚至ｐｇ／ｇ级）多环芳烃、多氯代物、酚类及离子型化合物等；近年也有不少研究者着眼于液体样品，如水样分析，从动力学观点看，这种过程可类比于液－液萃取。ＳＦＥ对于气态样品的分析鲜有报道，Ｋｒｉｓｔｅｎ用一个石英纤维过滤装置２００Ｌ￣２０００Ｌ带有气溶胶的空气；用ＳＦＥ对石英纤维进行脱附，绝大多数挥发性有机物都可定量回收；王国俊等为解决加入改性剂后萃取选择性降低的问题，用分子烙印聚合物（ＭＩＰ）作为ＳＦＥ萃取物后处理用固体吸附剂，结果令人满意。通过人们在固、液、气等方面的研究，现在人们逐步将这一先进技术和前期积累的研究成果应用于对中草药有效成分的提取方面。

同其它中药萃取工艺相比，中药超临界流体萃取工艺的萃取能力强，萃取率高，对非极性、中等极性的成分都可以进行有效萃取。中药超临界流体萃取的操作温度低，能保证中药有效成份不被破坏，不会发生氧化，特别适合于对热敏感、易氧化物料分解成份的萃取。中药超临界流体萃取的萃取时间短，工艺参数容易控制，能够保证产品质量，利于量化分析。中药超临界流体萃取工艺能在不同的状态下从中药中萃取出不同的组份，具有较强的选择性。同时，ＣＯ在循环过程中产生的有效成份流失很少。

（１）基于超临界流体萃取的优点，现在此项技术已被广泛地应用于油脂、香精香料、生物碱、色素类物质以及许多其他药用成份的分离提取。用超临界ＣＯ可以代替某些常规提取溶剂进行中草药有效成份的提取，采用最佳工艺条件实现从复杂的天然植物中提取分离得到高纯度的某种化合物。目前，国内外已经在此方面取得了一些惊人的成果。在第三届全国超临界流体技术学术及应用研讨会上报道已经有数十种中草药应用此项技术成功萃取获得有效成分，其中既有单一成分的萃取又有复合成分的萃取，其纯度大大高于传统工艺的萃取。事物有其有利的方面也就会有不利的方面，超临界流体萃取也面临着尚未解决的一些问题。迄今为止，可以说大量的工作都是集中在单味药物的提取方面，这显然与传统中药以复方为主的事是极不相称的。中药或中药复方是一个复杂体系，很多时候是多成分、多靶点起作用，而进行中药的超临界萃取时，不能将其中的一个部位代表该中药的全部有效部位。今后在复方提取或分组提取方面的研究工作，将是一个很有意义的方向。

（２）我国国粹中草药近年来在市场中销量下滑的原因并不是其疗效不如西药，而导致的主要因素是其服用不太方便。因此，解决中草药方便服用已经成为当今中草药研究科技工作者急需解决的课题之一。同时，超临界流体萃取技术的出现无疑会给中药研究者们带来一丝曙光。研究证明，中药复方的研究与开发可以应用超临界流体萃取新技术，是改进中药复方生产工艺的有效途径，其工业化应用将有可能对中药复方的提取带来革命性的进展。

超临界流体萃取具有萃取时间短、有效成分含量高等优点，从而可替换传统的中草药提取法。为了使超临界二氧化碳萃取技术应用更科学、更为有效和更为有利可图，目前，世界许多国家正在开发研究，以便完善和拓宽这一技术，使它真正应用于工业生产，造福人类，造福于社会。

１超临界流体与超临界萃取２超临界萃取的发展

３中草药超临界萃取的优点

４超临界萃取在中草药领域的应用

５对未来的展望

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（转１３４页）李霞

（山东万杰医学高等专科学校）

Ｃｏ超临界萃取技术在中草药领域的应用２

摘要关键词本文简要叙述了超临界萃取的原理、及其与其他萃取方法相比存在的优势，基于以上原理与优势，提出超临界萃取

在中草药深加工应用方面具有深远的前景。

超临界萃取超临界流体中草药