超临界CO2提取中药黄檀有效成分并与水蒸气蒸馏法比较

摘要： 黄檀提取物作为中药复方成分，可用于治疗心血管疾病。一般采用水蒸气蒸馏法提取黄檀的根或茎。本研究采用超临界CO2流体萃取技术从黄檀叶中提取药用活性成分。通过正交实验，得出最佳工艺条件。其为：萃取压力30MPa，萃取温度40，夹带剂量400mL，原料粒度0.8mm，水蒸气蒸馏产品收率极低。表明超临界CO2萃取法优于水蒸气蒸馏法。关键词：超临界CO2;萃取；香脂叶；随着对发展战略认识的不断加强，清洁生产技术越来越受到重视，人们正在努力寻找和开发各种节能环保的“绿色化工技术”。超临界流体萃取（Superritic Fluid Extraction，简称SFE）技术已有近30年的发展历史，作为一种独特、高效、清洁的新型分离方法，在天然产物中活性成分的提取分离中显示出巨大的生命力。 1]-2]。加强SFE技术的研究和推广，对于实现我国中药产业现代化、促进中药材资源开发具有重要的理论和现实意义。姜香提取物是一种名贵的中药成分。由姜香提取物和丹参制成的香丹注射液具有活血、止痛、止血、扩张血管、增加冠脉血流量的作用。适合治疗心脏病。血管、脑血管、心绞痛等疾病。传统方法均以降香的根或茎为原料，采用水蒸气蒸馏法提取，但收率低、成本高。葛发欢等.等采用超临界CO2萃取技术从黄檀的茎和根中提取[3]。本研究采用SFE技术从香脂叶中探索出——挥发油、香脂黄酮、肉桂酰酚、原儿茶醛等（GC-MS-DS法分析）具有药用价值的成分。扩大黄檀原料来源、探索新的清洁提取方法具有重要的理论和实用价值[4]。 1 实验1.1 主要仪器HL-2L/50MPa-BQW超临界CO2萃取装置（杭州华力实业有限公司）；水蒸气蒸馏装置一套（天津玻璃仪器厂）；上分1102型气相色谱仪一套（上海分析仪器厂）、HP5988A气相色谱质谱联用仪（美国惠普公司）等。 1.2原料：海南岛产，安格集团提供； CO2（A.R）：广州金珠江化工厂产品，纯度99.5%；无水乙醇(A.R)：广州番禺力强厂等。 1.3实验方法分别采用水蒸气蒸馏法和超临界CO2萃取法提取黄檀叶有效成分。超临界CO2萃取的工艺路线简单图示如图1所示。 实验操作步骤：将300g粉碎的黄檀叶放入萃取釜中。关闭系统后，冷却蒸发罐，加热萃取釜、分离釜、分离釜。当温度分别达到预设值时，进行SFE-CO2萃取操作，打开CO2气瓶供气，开启高压泵对萃取釜、分离釜、分离釜加压二.当压力达到实验要求值时，开始循环萃取，注入夹带剂。 (无水乙醇)，恒温平压提取2.5h，出料。超临界CO2萃取实验采用4因素3水平的正交设计[5]。水蒸气蒸馏法操作参照文献[6]的方法进行。即取粉碎后的香叶100g，放入水蒸气蒸馏装置中，加适量水，加热蒸馏，收集馏出液。香丹注射液检测标准（江苏安格药业有限公司提供）：取本品2mL，置于分液漏斗中，加石油醚（30-60）10mL，摇匀提取，分离石油醚。除去乙醚层，残渣加5%香草醛硫酸溶液1-2滴，显棕红色，静置后逐渐变成紫红色。 2 结果与讨论2.1 正交实验影响因素的确定见表1。

由于SFE-CO2萃取分离一体化，通过适当的工艺设计可以去除与目标成分极性不同的成分，并且在整个萃取过程中取样和跟踪分析已知的活性成分非常方便，从而获得指标成分可控的制剂产品，避免药材来源不同带来的各种困难。为了确定超临界CO2提取香叶香叶的最佳工艺条件，设计了4因素3水平的正交实验L9(34)[5]，具体见表1。共沸剂通过改变超临界流体的极性和密度，可以极大地促进超临界CO2流体对极性物质的溶解和萃取[7]。 2.2 正交实验——超临界CO2萃取工艺参数优化由表2可知，本实验影响因素顺序为ABDC，本实验最佳工艺条件为：A3 B2 C3 D3，即萃取压力为30MPa，萃取压力为30MPa。温度40，夹带剂量400mL，粒径0.8mm。 2.3 降香SCF-CO2提取物的鉴定结果降香超临界-CO2提取物的鉴定按照香丹注射液标准进行。由表3可以看出，本实验中5#和8#以及优化条件提取物B的颜色与药用香丹注射液颜色相同，均为紫红色，表明最佳超临界-CO2根据本研究制定的提取条件可以有效提取黄檀药用活性成分，且本研究中提取率与药用活性成分之间存在正相关关系。 2.4 SFE提取与常规提取方法比较与SFE法和常规水蒸气蒸馏法相比，水蒸气蒸馏法只能从黄檀叶中得到极少量的产品，且提取时间延长至89小时，效果甚微（此处省略测试结果），可能是由于提取温度较高，黄檀药用活性成分在提取过程中发生水解分解反应，导致得率极低。 SFE方法中提取时间大大缩短（本实验为2.5h），提取率显着提高（优化工艺可达到4%以上），且提取温度接近室温，避免了水蒸气蒸馏中可能发生的分解反应。天然成分本身的特性和组成被保留。 3结论影响超临界CO2提取水仙叶挥发油和黄酮等药用活性成分的主要因素有：提取压力、提取温度、粒径、夹带剂用量等因素，并通过正交实验得出最佳工艺条件为A3 B2 C3 D3，即萃取压力为30M/Pa，萃取温度为40，夹带剂用量为400mL，粒径为0.8mm。采用SFE-CO2提取黄檀叶中的药用活性成分，与传统水蒸气蒸馏法相比，具有时间短、收率高、操作温度低、产品稳定性好的特点。是一种环境友好型的绿色化工产业。与SFE-CO2提取香脂植物根茎相比，提取率更高，同时可以扩大原料来源，降低成本。参考文献[1]朱自强超临界流体技术原理及应用——[M]北京：化学工业出版社，2000：5-8。 [2]詹玉石，段慧茹，李当红，等.超临界流体萃取技术在中药材提取中的应用J.北京中医，2004，23(3)：184-185。 [3]葛发欢，林秀贤，黄小芬，等.超临界CO2萃取复方丹参、姜香[J].中药材， 2001, 24(1) :46-48。 [4] 赵谦，郭继先，张云逸。中药“降香”化学与药理研究进展[J].中国药理学杂志， 2000, 9(1) :1-5。 [5] 北京大学数学力学系概率统计研究组。正交实验[M]北京：人民教育出版社，1976：207-234。 [6] 张友兰.有机精细化学品的合成与应用[M]北京：化学工业出版社，2005，245-247。 [7] 胡爱军，邱太秋，梁汉华。超临界流体萃取强化技术及应用[J]精细化工， 2001, 18(12): 736-737。