微波萃取技术及其在中药有效成分提取中的应用

第一篇：微波萃取技术及其在中药有效成分提取中的应用

微波萃取技术及其在中药有效成分提取中的应用

来源：中国论文下载中心 [ 08-05-22 15:35:00 ] 编辑：studa20

作者：王志祥，李红娟，万水昌，李菊，乐龙

【摘要】微波萃取技术是一种新型高效分离技术，也是中药现代化的关键技术之一。文章简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上，提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。

【关键词】微波萃取；中药有效成分；研究方向

微波萃取技术是利用微波的热效应对样品及其有机溶剂进行加热，从而将目标组分从样品基体中分离出来的一种新型高效分离技术。与传统萃取技术相比，微波萃取技术具有许多独特的优点，被誉为“绿色萃取技术”，并已成为实现中药现代化的主要关键技术之一。本文简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上，提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。

微波萃取技术的基本原理

微波萃取主要是利用微波强烈的热效应，但微波加热方式不同于传统的加热方式。在传统的加热方式中，容器壁大多由热的不良导体制成，热由器壁传导至溶液内部需要一定的时间；此外，液体表面气化而引起的对流传热将形成自内而外的温度梯度，因而仅一小部分液体与外界温度相当。而微波加热是一个内部加热过程，它不同于普通的外加热方式将热量由外向内传递，而是同时直接作用于内部和外部的介质分子，使整个物料被同时加热，即为“体加热”过程，从而可克服传统的传导式加热方式所存在的温度上升较慢的缺陷。微波萃取离不开合适的溶剂，因此微波萃取可作为溶剂提取的辅助措施。溶剂提取法是根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解性能差异，选用对有效成分溶解度大，而对无效成分溶解度小的溶剂，将有效成分从药材组织内提取出来。采用微波协助提取，可以使溶剂提取过程更为有效。

当被提取物和溶剂共处于快速振动的微波电磁场中时，目标组分的分子在高频电磁波的作用下，以每秒数十亿次的高速振动产生热能，使分子本身获得巨大的能量而得以挣脱周围环境的束缚。当环境存在一定的浓度差时，即可在非常短的时间内实现分子自内向外的迁移，这就是微波可在短时间内达到提取目的的原因。微波萃取的机理可从以下3个方面来分析：①微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统的过程。由于吸收了微波能，细胞内部的温度将迅速上升，从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力，结果细胞破裂，其内的有效成分自由流出，并在较低的温度下溶解于萃取介质中。通过进一步的过滤和分离，即可获得所需的萃取物。②微波所产生的电磁场可加速被萃取组分的分子由固体内部向固液界面扩散的速率。例如，以水作溶剂时，在微波场的作用下，水分子由高速转动状态转变为激发态，这是一种高能量的不稳定状态。此时水分子或者汽化以加强萃取组分的驱动力，或者释放出自身多余的能量回到基态，所释放出的能量将传递给其他物质的分子，以加速其热运动，从而缩短萃取组分的分子由固体内部扩散至固液界面的时间，结果使萃取速率提高数倍，并能降低萃取温度，最大限度地保证萃取物的质量。③由于微波的频率与分子转动的频率相关连，因此微波能是一种由离子迁移和偶极子转动而引起分子运动的非离子化辐射能，当它作用于分子时，可促进分子的转动运动，若分子具有一定的极性，即可在微波场的作用下产生瞬时极化，并以24.5亿次/s的速度作极性变换运动，从而产生键的振动、撕裂和粒子间的摩擦和碰撞，并迅速生成大量的热能，促使细胞破裂，使细胞液溢出并扩散至溶剂中。在微波萃取中，吸收微波能力的差异可使基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使被萃取物质从基体或体系中分离，进入到具有较小介电常数、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。综上所述，微波能是一种能量形式，它在传输过程中可对许多由极性分子组成的物质产生作用，并使其中的极性分子产生瞬时极化，并迅速生成大量的热能，导致细胞破裂，其中的细胞液溢出并扩散至溶剂中。从原理上说，传统的溶剂提取法如浸渍法、渗漉法、回流提取法、连续回流提取法等均可加入微波进行辅助提取，从而成为高效的提取方法。

微波萃取的特点

微波具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大特点，这决定了微波萃取具有以下特点。

2.1 试剂用量少、节能、污染小。

2.2 加热均匀，且热效率较高。传统热萃取是以热传导、热辐射等方式自外向内传递热量，而微波萃取是一种“体加热”过程，即内外同时加热，因而加热均匀，热效率较高。微波萃取时没有高温热源，因而可消除温度梯度，且加热速度快，物料的受热时间短，因而有利于热敏性物质的萃取。

2.3 微波萃取不存在热惯性，因而过程易于控制。

2.4 微波萃取无需干燥等预处理，简化了工艺，减少了投资。

2.5 微波萃取的处理批量较大，萃取效率高、省时。与传统的溶剂提取法相比，可节省50％～90％的时间。

2.6 微波萃取的选择性较好。由于微波可对萃取物质中的不同组分进行选择性加热，因而可使目标组分与基体直接分离开来，从而可提高萃取效率和产品纯度。

2.7 微波萃取的结果不受物质含水量的影响，回收率较高。基于以上特点，微波萃取常被誉为“绿色提取工艺”。

当然，微波萃取也存在一定的局限性。例如，微波萃取仅适用于热稳定性物质的提取，对于热敏性物质，微波加热可能使其变性或失活。又如，微波萃取要求药材具有良好的吸水性，否则细胞难以吸收足够的微波能而将自身击破，产物也就难以释放出来。再如，微波萃取过程中细胞因受热而破裂，一些不希望得到的组分也会溶解于溶剂中，从而使微波萃取的选择性显著降低。微波萃取技术在中药有效成分提取中的应用

3.1 黄酮类物质的提取

黄酮类成分具有降压、降血脂和抑制血小板聚集等功能，在大部分中药中均存在。黄酮类化合物的传统提取方法主要有水煎煮法、浸提法或索氏提取法，但费时费力且收率较低。微波萃取在黄酮类物质的提取上具有良好的效果，在提取过程中具有反应高效性和强选择性等特点。刘忠英等［1］采用常压回流微波提取法提取刺五加叶中的总黄酮，结果表明提取率可达48.2 mg/g，远高于索氏提取法的34.7 mg/g，而提取时间却由索氏提取法的8h缩短至14 min。刘志勇等［2］采用微波提取法萃取荆芥中的总黄酮，结果表明提取时间可由常规法的2 h缩短至20 min，且提取液中的总黄酮含量可由常规法的0.71％提高至1.11％。周谨等［3］以水为溶剂来提取银杏黄酮，考察了微波功率、微波作用时间、溶剂用量及水浴浸提时间等因素对黄酮提取率的影响，结果表明微波水提法的黄酮平均提取率为60.5%，比常规法高出40％，而提取时间为1 h，比常规法缩短了50%。

3.2 生物碱的提取

生物碱是生物体内一类含氮有机物的总称，多数生物碱具有较复杂的含氮杂环结构和特殊而显著的生理作用，是中草药中的重要成分之一。刘覃等［4］利用微波萃取技术从龙葵中提取总生物碱，结果表明提取时间可由回流提取法的6 h缩短至8 min，产率则由8.40μg/g增加至10.77 μg/g。范志刚等［5］利用微波萃取技术从麻黄中提取麻黄碱，结果表明提取率可由常规煎煮法的0.183％提高至0.485％。查圣华等［6］利用微波萃取技术从千层塔中提取石杉碱甲和石杉碱乙，结果表明提取时间可由传统回流提取法的2 h缩短至90 s，而石杉碱甲和石杉碱乙的回收率分别达到94.3%和93.6%，比传统回流提取法高出10％以上。

3.3 苷类物质的提取微波对某些化合物具有一定的降解作用，且在短时间内可使药材中的酶灭活，因而用于提取苷类等成分时具有更突出的优点。郭振库等［7］研究了黄芩中的黄芩苷微波提取工艺，并与超声提取法进行了对比，结果表明微波提取法具有提取时间短、工艺稳定等特点，提取率可达13.12%。黎海彬［8］对微波辅助水提取罗汉果皂苷的工艺进行了研究，结果表明该工艺的罗汉果皂苷平均提取率可达70.5％，比常规水提法高出45％，且提取时间可缩短50%。龚盛昭等［9］利用微波萃取技术提取黄芪皂苷，结果表明提取时间可由直接加热法的3 h缩短至8 min，而皂苷产率则由1.65％增加至2.42％。

3.4 萜类和挥发油的提取萜类化合物是一类具有广泛生物活性的天然药物有效成分，植物中的挥发油大多富含单萜和倍半萜类化合物。挥发油的沸点较低，传统提取工艺具有提取温度高、提取时间长、易破坏有效成分的缺陷，致提取收率低。而微波提取可瞬间产生高温，具有提取时间短、提取效率高等优点。成玉怀等［10］利用微波萃取技术提取红景天叶中的挥发油，结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min，而挥发油含量则由0.15％提高至0.40％。鲁建江等［11］利用微波萃取技术从佩兰中提取挥发油，结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min，而挥发油的含量则由1.830%提高至2.106%。陈宏伟等［12］利用微波萃取技术从荆芥叶中提取挥发油，结果表明提取时间可由传统法的5 h缩短至20 min，而挥发油含量则由0.89%提高至1.10%。朱晓薇等［13］利用微波萃取技术从丹参中提取丹参酮IIA，结果表明提取率为1.815 mg/g，与传统提取法的1.808 mg/g相当，但提取时间则由传统提取法的7.6 h缩短至30 min。Hao J Y等［14］利用微波萃取技术从黄花蒿中提取青蒿素，结果表明提取率可达92.1%，提取时间可由索氏提取法的几个小时缩短至12 min。

3.5 多糖类物质的提取

中药多糖是一类具有显著生物活性的生物大分子物质，许多多糖具有抗肿瘤、增强免疫力、抗衰老和抗病毒等作用，因而受到国内外研究者的重视。与常规提取法相比，微波萃取法在选择性与提取时间上都表现出无可比拟的优越性。王莉等［15］对黄芪多糖的微波萃取工艺进行了研究，结果表明提取时间仅为常规法的1/12，提取的多糖含量为6.55%。王莉等［16］还利用微波萃取技术从天花粉中提取天花粉多糖，结果表明提取时间仅为常规法的1/12，而多糖收率则由常规法的0.840 9％提高至18.301 2％。刘红等［17］利用微波萃取技术提取山楂多糖，结果表明提取率可由传统提取法的10.05％提高至16.07％，而提取时间则由3 h缩短至20 min。付志红等［18］利用微波萃取技术提取车前子多糖，并与水提法和超声提取法进行了对比，结果表明提取时间分别为65 s、1 h和30 min，而提取率则分别为1.867％，1.243％，1.764％，可见微波萃取法的提取时间最短，提取率最高。

3.6 其他物质的提取目前，微波萃取技术还用于中药中的其他物质如色素、蒽醌类、有机酸等物质的提取。黎彧等［19］利用微波萃取技术从紫荆花中提取色素，结果表明提取时间可由溶剂浸提法的24 h缩短至30 s，而提取率则从90.2％提高至92.1％。王巧娥等［20］利用微波萃取技术提取甘草中的甘草酸，并与超声提取法、室温冷浸提取法和索氏提取法进行了对比，结果表明微波萃取54 min与室温冷浸44.3h、索氏提取4h的甘草酸得率相当。郝守祝等［21］以正交试验筛选出的较佳微波萃取方案为实验组，与常规煎煮法及95％乙醇回流提取法进行对比，结果表明微波萃取法对大黄游离蒽醌的提取效率要明显优于常规煎煮法，而与95％乙醇回流提取法的相同，但提取时间由回流提取法的2 h缩短为20 min。

今后的主要研究方向

微波萃取技术是提取中药有效成分的有效手段，已成为实现中药现代化的关键技术之一。从中药现代化的角度，今后的研究方向主要应集中于以下两点。

4.1 加强微波萃取的基础理论研究虽然许多研究者对微波萃取植物组织中的天然产物的机理进行了大量的研究，但由于基体物质和被萃取物质的复杂性，在萃取机理方面仍有许多工作要做。今后应特别注重微波作用下的传质机理研究，并建立描述微波萃取过程的热力学和动力学模型，这对微波萃取设备的开发和过程的优化设计是至关重要的。此外，迄今为止，有关微波萃取技术用于提高中药有效成分的含量或收率以及缩短提取时间方面的报道很多，但有关微波对中药有效成分的药理作用和药物疗效影响的研究则少有报道，这方面尚有许多工作要做。

4.2 微波萃取过程的工程化研究有关微波萃取技术提取中药有效成分的报道很多，但大多数微波萃取过程还停留于实验室小样品的提取及分析，所用设备较为简陋，许多甚至还在使用家用微波炉，因而不能提供工业化生产所需的基础数据。今后应加强微波萃取过程的放大研究及其配套设备的开发，以推动微波萃取过程的工程化。

可以预见，随着研究的不断深入，微波萃取技术一定能为中药现代化作出更大的贡献。【参考文献】

［1］刘忠英，晏国全，卜凤泉，等.中药刺五加叶中有效成分的几种微波辅助提取方法研究［J］.分析化学研究简报，2005，4(4)：531.［2］刘志勇，王莉，鲁建江，等.荆芥中总黄酮的微波萃取及含量测定［J］.武汉植物学研究，2002，20(3)：243.［3］周谨，闰小燕，贺高红，等.微波提取银杏黄酮苷的方法研究［J］.天然产物研究与开发，2002, 14(1)：42.［4］刘覃，陈晓青，蒋新宇，等.微波辅助提取龙葵中总生物碱的研究［J］.天然产物研究与开发，2005，17(1)：65.［5］范志刚，张玉萍，孙燕，等.微波技术对麻黄中麻黄碱浸出量影响［J］.中成药，2000，22(7)：520.［6］查圣华，李秀男，孙海虹，等.从千层塔中微波协助提取石杉碱甲和石杉碱乙［J］.中国生物工程杂志，2004，24(11)：87.［7］郭振库，金钦汉，范国强，等.黄芩中黄芩苷微波提取的实验研究［J］.中草药，2001，32(11)：985.［8］黎海彬，李琳，胡松青，等.微波辅助提取罗汉果皂甙的研究［J］.食品科学，2003，24(2)：92.［9］龚盛昭，杨卓如，曾海宇.微波提取黄芪皂苷的工艺研究［J］.中成药，2005，27(8)： 889.［10］成玉怀，闰豫君，鲁建江，等.红景天叶中挥发油的微波提取初步实验［J］.广东药学，2002，12(6)：21.［11］鲁建江，王莉，陈宏伟，等.佩兰挥发油的微波提取法［J］.时珍国医国药，2001，12(9)：774.

第二篇：中药提取典型技术工艺应用案例

中药提取典型技术工艺应用案例

超临界CO2萃取技术、分子蒸馏技术、超重力场技术是目前国际上较新的三大提取分离技术、采用这些技术对中药进行提取分离纯化，实现中药现代化具有重要意义。

（一）超临界萃取新技术在中药提取分离中的应用

超临界流体（Supercritical Fluid,简称SF或SCF）是指超临界温度（Tc）和临界压力（Pc）状态下的高密度流体。超临界流体具有气体和液体的双重特性，其粘度与气体相似，但扩散系数比液体大得多，其密度和液体相近。超临界流体对物质进行溶解和分离的过程就叫做超临界流体萃取（Supercritical Fluid Extraction，简称SFE）。其基本原理为：CO2的临界温度（Tc）和临界压力（Pc）分别为31.05℃和7.38MPa，当处于这个临界点以上时，此时的CO2同时具有气体和液体双重特性。它既近似于气体，粘度与气体相近；又近似于液体，密度与液体相近，但其扩散系数却比液体大得多。是一个优良的溶剂，能通过分子间的相互作用和扩散作用将许多物质溶解。同时，在稍高于临界点的区域内，压力稍有变化，即引起其密度的很大变化，从而引起溶解度的较大变化。因此，超临界CO2可以从基体中将物质溶解出来，形成超临界CO2负载相，然后降低载气的压力或升高温度，超临界CO2的溶解度降低，这些物质就沉淀出来（解析）与CO2分离，从而达到提取分离的目的。不同的物质由于在CO2中的溶解度不同或同一物质在不同的压力和温度下溶解状况不同，使这种提取分离过程具有较高的选择性。

1、超临界CO2流体萃取技术在中药现代化中应用的优越性

用超临界CO2萃取技术进行中药研究开发及产业化，和中药传统方法相比，具有许多独特的优点。1.1萃取能力强，提取率高。用超临界CO2提取中药有效成分，在最佳工艺条件下，能将要提取的成分几乎完全提取，从而大大提高产品收率和资源的利用率。同时，随着超临界CO2萃取技术的不断进步，全氟聚醚碳酸铵(PFPE)的应用，把超临界CO2萃取扩展到水溶液体系，使得难以提取的强极性化合物如蛋白质等的超临界CO2提取已成为可能。

1．2萃取能力的大小取决于流体的密度，最终取决于温度和压力，改变其中之一或同时改变，都可改变溶解度，可以有选择地进行中药中多种物质的分离，从而可减小杂质使中药有效成分高度富集。便于减小剂量和质量控制，产品外观大为改善。

1.3超临界CO2临界温度低，操作温度低，能较完好地保存中药有效成分不被破坏，不发生次生化。因此，特别适合那些对热敏感性强、容易氧化分解破坏的成分的提取。

1.4提取时间快、生产周期短。超临界CO2提取（动态）循环一开始，分离便开始进行。一般提取10分钟便有成分分离析出，2-4小时左右便可完全提取。同时，它不需浓缩步骤，即使加入夹带剂，也可通过分离功能除去或只是简单浓缩。

1.5超临界CO2提取，操作参数容易控制，因此，有效成分及产品质量稳定。

1.6超临界CO2还可直接从单方或复方中药中提取不同部位或直接提取浸膏进行药理筛选，开发新药，大大提高新药筛选速度。同时，可以提取许多传统法提不出来的物质，且较易从中药中发现新成分，从而发现新的药理药性，开发新药。

1．7超临界CO2还具有抗氧化、灭菌作用，有利于保证和提高产品质量。

1.8超临界流体萃取应用于分析或与GC、IR、MS、LC等联用成为一种高效的分析手段。将其用于中药质量分析，能客观反映中药中有效成分的真实含量。1.9经药理、临床证明，超临界CO2提取中药，不仅工艺上优越，质量稳定且标准容易控制，其药理、临床效果能够保证或更好。

1.10超临界CO2萃取工艺，流程简单，操作方便，节省劳动力和大量有机溶剂，减小三废污染，这些无疑为中药现代化提供了一种高新的提取、分离、制备及浓缩新方法。

2、超临界CO2流体萃取技术在中药提取分离及中药现代化中的应用方式及前景

从“八五”期间国家“八五”攻关项目“超临界CO2萃取技术在中草药生产中的应用研究与开发”到“九五”期间承担多项中国重点项目（有关SFE技术研究开发中药新药）以来，包括萃取分离研究和药理毒理研究及新药的开发研究，取得了重要的科技成果：①证明了超临界CO2萃取技术可应用于中药领域；②总结了SFE在中药中应用的规律性；③提出较为适合中药萃取的超临界设备结构类型；④总结了超临界CO2萃取中药的优越性，证明了用超临界CO2萃取中药，不仅工艺上优越，而且还能保持中药本身的药理活性；⑤研究开发出一批具有较好前景的品种，有的已工业化，走向市场。

根据研究开发实践，认为超临界流体萃取技术应用于中药提取分离及中药现代化，具有较大的潜力和可观前景。SFE应用于中药，结合几个典型的研究开发实例，可将其分为如下几个方面。

2.1SFE与中药有效成分或中间原料的提取

这一方面主要是指那些已具备质量标准的单体或有效部位的提取，往往本身就是产品，只要达到标准，便可进入市场。这是SFE技术应用于该领域中的较为容易进行的一个方面。

2．1．1超临界流体萃取法从黄花中提取青蒿素（Artemisinin）的新工艺。青蒿素来自菊科植物黄花蒿(Artemisia annua)的一种倍半萜内酯类成分，是我国唯一得到国际承认的抗疟新药。然而本应属于中国的东西，中国仅占国际市场份额的0.5﹪。传统的汽油法存在收率低、成本高、存在易燃易爆等危险，用SFE工艺，从0.1升、5升设备小试到25升、50升设备中试放大，一直到200升设备的工业化生产证明，超临界CO2萃取工艺可用于青蒿素的生产，青蒿素产品符合中国药品标准。超临界CO2萃取工艺比传统法（如汽油法）优越，产品收率提高1.9倍，生产周期缩短约100小时，成本降低447/Kg，可节省大量的有机溶剂汽油，避免易燃易爆的危险，减少三废污染，大大简化生产工艺。该新工艺已取得发明专利证书。在最近召开的中国青蒿素成果产业化发展战略研讨会上，已初步决定推广这种新工艺，以达到占国际市场份额的3-5﹪的目标。

2.1.2贯叶连翘提取物的超临界CO2萃取 贯叶连翘提取物是目前国际流行的十大植物提取物之一，主要用于治疗忧郁症。提取物是用贯叶连翘药材经水煮或醇提、浓缩、干燥而得。采用超临界CO2萃取工艺，达到出口标准，比传统工艺优越。

2．2SFE与中药化学成分的研究

这里主要是指超临界CO2萃取分离技术应用于中药有效成分的研究或中药化学成分的系统研究，即植物化学范畴。它是新药研究的基础。用超临界CO2萃取技术进行植物化学的研究，可大大简化提取分离步骤，能提取分离到一些用传统溶剂法得不到的成分，节约大量的有机溶剂。

2.2.1红豆杉中紫杉烷类化学成分的研究 红豆杉中紫杉烷类成分的提取分离，传统的植物化学分离要得到单体纯品难度很大，步骤较为繁琐，原料经多次浸提浓缩后，有机溶剂多次萃取，再进行多次柱层析，此过程中，要用多种有毒的有机溶剂，如氯仿或二氯甲烷等。我们用超临界CO2萃取技术对云南红豆杉（Taxusyunnensis）的化学成分进行研究，经超临界CO2提取3小时所得粗浸膏，含杂质较少，较易分离到单体，该浸膏只需进行一次硅胶柱层析就能得到6个紫杉烷类单体和2个其他单体，UV、IR、HNMR和CNMR、MS等光谱分析和化学鉴定，它们分别为紫杉醇（taxol），taxuchin A,taxinine J,baccatin Ⅲ,1-hydroxybaccatinⅠ及β-谷甾醇和硬脂酸-1-甘油酯，得率较溶剂法高。

2.2.2姜黄（Curcuma longa）油化学成分的研究及姜黄油提取 超临界CO2提取姜黄油，其收油率事水蒸汽的1.4倍，生产周期只是旧工艺的1/3。对所得的姜黄油进行GC/MS分离鉴定，其化学组成主要有姜黄酮等26个成分组成，其组成与水蒸汽的差不多。姜黄油的超临界CO2提取已应用于生产中。用超临界CO2进行中药挥发油或脂肪油化学成分的研究较为简单，只要1-2个小时提取油后，直接进行GC/MS-计算机联用技术分析，即可鉴定油中化学成分。在黄花蒿、当归等挥发油的研究中，SFE能提取出水蒸汽蒸馏法提取不出的成分。

2.3SFE与名优中成药生产工艺改革及二次开发

我国现行生产的很多中成药是经过长期的临床实践开发出来的。但由于生产工艺落后，存在质量不稳定、服用剂量大、外观颜色差、疗效未能充分发挥、缺乏可控的质量标准等问题，加之药效、安全性评价等原因，难以进入国际市场。采用SFE等先进技术进行工艺改革或二次开发，是实现中药现代化较为快捷的途径，是一个较为重要的方向。

2.3.1复方丹参制剂中丹参提取的工艺改革 丹参酮类是从唇形科植物丹参（Salvia miltiorrhiza）中提取的总酮类及其它成分的总称，是制备各种丹参制剂如复方丹参片，丹参酮ⅡA磺酸钠注射液（主要用于心脑血管病）和丹参酮胶囊（主要用于抗菌消炎）原料主要成分，其中丹参酮ⅡA是药典规定用于质量控制的有效成分，各药厂的提取方法主要是乙醇热回流提取，然后浓缩成浸膏，用于各种制剂。由于提取能力差和长时间加热提取或浓缩，有效成分损失严重，往往浸膏丹参酮A含量在0.15%-1%左右，再做成制剂，往往丹参酮ⅡA检测不出或含量太小，药典标准都难以达到，近几年国家取消不少药厂的复方丹参片制剂的生产批文，原因大多与此有关。我们用超临界CO2萃取法对此进行了工艺改革，从小试到中试直到生产证明，收率比旧工艺高，生产周期缩短，有效成分丹参酮ⅡA高度浓缩，含量平均≥20%，最高可达80%左右，此工艺已应用于多个药厂的复方丹参制剂（如复方丹参片）的生产，并保持了应有的临床效果。

2.3.2大蒜注射液的工艺改革 大蒜注射液为临床上广泛应用的中药制剂，传统的生产工艺是水蒸汽蒸馏配制而成。用超临界CO2萃取法对此工艺进行改革，并应用于临床。结果证明，不仅工艺优越，而且还能提高疗效。SFE制剂对粘膜真菌感染性疾病，总效率提高18.42%；对深部真菌感染性疾病，总有效率提高33.34%。2.3.3柴胡注射液的工艺改革 柴胡为伞形科柴胡属植物，具解表、退热、疏肝解郁之功能。其主要有效成分为挥发油和柴胡皂甙。由于柴胡注射液有较好的退热、解表效果，国内许多制药厂家一直用水蒸汽蒸馏法提取挥发油制成柴胡注射液。近来有报道，柴胡注射液具有抗抽搐作用，且毒性低，起效时间长，可能会成为一直抗癫痫辅助药，但由于柴胡注射液中挥发油浓度低，用药剂量大。而用传统的水蒸汽蒸馏法生产存在产油率低、操作温度高、成分易损失等问题。柴胡皂甙有明显的中枢抑制作用和抗炎作用，还具有特异性阻碍胆碱酯酶和显著的利尿作用，对于柴胡皂甙的提取，由于传统工艺温度高、受热时间长，某些柴胡皂甙含量降低或损失殆尽。运用超临界CO2萃取技术对柴胡挥发油及其皂甙进行提取分离，工艺上显示了极大的优越性。该挥发油及皂甙具有较好的解热、解表及抗癫痫药效学作用，效果强于传统工艺的。

2.3.4穿心莲片的工艺改革 该品种为药典品种，销售量较大。但药典工艺是用85%乙醇提取2次，然后浓缩成浸膏，做成制剂。由于提取力差及浓缩的破坏，致使片中脱水穿心莲内酯达不到药典要求，影响疗效。采用SFE工艺，可极大地提高有效成分的含量，降低成本，与传统工艺相比具有极大的优势。2.4SFE与单方中药新药的研究与开发

单味中药制剂是传统中药制剂的一部分。用SFE对单味中药进行提取工艺、药理毒理研究及新药的开发在国内仍然是一个空白。此过程中，既要考虑有效部位的提取效率，又要考虑药理毒理效果。2.4．1蛇床子有效部位的超临界CO2提取及治疗妇科炎症药效学研究 蛇床子为伞形植物蛇床（Cnidium monnieri）的果实。传统的中医主要用于妇科炎症的治疗。采用超临界CO2提取，工艺上表现出有效成分收率高，提取时间短及有效部位高度浓缩等优越性，但药效上是否保持传统中医的药用效果呢？为此，按照新药审批的有关要求，对蛇床子超临界CO2提取的有效部位进行抗妇科炎症的药效学研究，结果证明蛇床子用超临界CO2工艺提取有效部位进行新药开发，不仅工艺优越，质量上稳定且容易控制，而且，还能保持传统中医的治疗效果。

2．4.2苦参总碱的超临界CO2提取及苦参总碱注射液二类新药的研究

2.5新复方中药超临界CO2提取及新药研究

在中药领域，用超临界CO2萃取技术对中药新复方进行提取工艺研究及新药开发也是一个空白。中药复方是传统中药的最主要的部分，也是中药与国际接轨难度最大的部分。医药同行多年来进行了大胆的探索，目前在国家主管部门的主持下，组织了“中药复杂体系中重大科学问题探讨”，计划对复方中药进行跨行业、多学科交叉、全方位的研究与开发，以解决中药复杂体系中重大科学问题，实现中药现代化。其中，超临界流体技术被推荐为中药复杂体系中中药产业现代化的新技术之一。首次用SFE技术对中药复方进行的研究证明，中药复方的研究与开发可以应用SFE新技术。复方雪莲栓剂二类新药的研究

在对几味单方中药SFE研究（包括药效学）的基础上结合传统中医理论组成的一个中药复方。在用SFE技术对该复方新药进行研究过程中，我们发现：①按处方比例混合四味中药并粉碎后，投入萃取釜中，在合适的SFE参数条件下，四味中药中的有效成分均被提出（TLC、HPLC、GC等配合检测），提取效果和单味中药提取效果差不多。②复方提取时，有效部位（浸膏）收率比单味提取有所增加，如四味中药分别单独提取时，有效部位收率分别为6.96%、2.13%、2.51%、4.36%，复方提取有效部位收率达7.25%。复方浸膏收率比单味浸膏收率高，有可能是因为复方提取时，一些中药成分的提取由于互溶作用，促进其它中药成分的提取。③按照此类中药复方的传统用药和提取方法，进行了该复方的传统提取，发现此复方浸膏的收率高达9.7%，比SFE的7.25%高0.34倍，然而其中有效成分，比SFE提取低近40倍。说明传统复方提取杂质多，有效成分少，外观颜色差，且批与批间重复性较差，而复方的SFE提取，有效成分高度浓缩，杂质少，外观颜色较好，批间重复性较好。④药效学证明，该复方SFE有效部位，具有传统中医所要求的药效，且复方后具有协同补充效果。该新药已基本完成了临床前研究。2．6 SFE技术与中药质量标准

质量标准是影响中药进入国际市场的又一重要因素。采用先进、准确的分析方法进行中药质量控制有利于中药现代化。曾有报道分析型超临界CO2流体萃取技术用于药物分析具有省时、样品用量少、条件易于控制、不分解也不污染样品等优点，特别是能从复杂基体中分鉴定痕量组分。因此，对成分复杂的中药特别是复方中药的分析就为适用。特别值得提出的是，它应用于分析可能更为准确其客观评价所要分析的有效成分的含量。如青蒿和穿心莲药材中青蒿素和脱水穿心莲内酯的含量测定，用超临界CO2提取为前处理，测出含量比经典分析方法的高。

3、结束语

3.1 超临界CO2萃取新技术完全可用于改造传统中药产业，和传统中药生产工艺比，具有极大优越性和市场潜力。这一领域将是超临界CO2萃取技术的主要方向。

3.2 超临界萃取技术应用于中药或天然药物，要从单纯的进行中间原料的提取转向于兼顾单味、复方中药新药的开发应用或对现行我国生产的各优中成药工艺改革或二次开发上，以及配合我国正在进行的中药现代化战略行动。

3.3 SFE技术应用于中药，还要加强有关基础研究和应用研究。因为中药化学成分复杂，可分为非极性、中等极性和强极性三部分，对于前二类可以在不加或加入夹带剂下提取。但对强极性化合物如蛋白质、多糖类，曾经认为用超临界CO2提不出来，随着研究的不断深入，用全氟聚醚碳酸铵（PFPE）使CO2与水形成了分散性很好的微乳液，把超临界CO2提取中药中一类具有特殊活性水溶性成分提供了新方法。这一研究提示，原来认为难以提取的成分只要加强类似的应用基础研究，包括国产设备工作压力提高的研究等还是可以解决的。

3.4 加强分析型超临界流体萃取或超临界色谱在中药分析中的应用，不断改革传统经典的分析方法。

3.5 虽然SFE技术在应用过程中面临设备一次性投资较大的问题，但和传统溶剂提取法相比，由于它在生产过程中投资较小，以及具有很多优越性，因此在实现中药现代化和国际接轨的战略行动中将会发挥较大的作用。

（二）解决中药提取中温度偏高问题的工艺设备

中药生产过程一般由提取-精制（醇沉）-浓缩-制剂等工序组成，各工序独立性较强，而提取则是首当其冲的关键工艺。提取的工艺和设备决定了其提取物的质量，也即基本决定了产品成分的质量。同时，采取的工艺和设备也直接与生产的成本息息相关，也即与企业的效益紧紧联系。

目前我国中药及相关企业（包括保健品、食品、化妆品等）大多数对植物药材的提取工艺为热回流提取法。这种方法具有投资不大，提取周期短，操作维修方便等优点，基本适合我国目前国情。但是，由于其提取罐采用夹套蒸汽加热，罐内在常压操作之下，所以物料的温度在100℃（水提）~80℃（醇提）左右。微压下温度还要高些。这使许多热过敏性的但具有药用价值生物活性的组分会遭受不同程度地破坏，从而影响了提取组分的质量。例如，用75℃的乙醇提取当归中的主要有效成分阿魏酸，在上述加热提取时罐内常压下的温度为78℃左右，结果在提取液中检测不出有效成分。而实践证明在提取温度小于65℃时，其有效成分才能不被破坏。同样，对何首乌提取时，其主要成分之一蒽醌的温度也不能超出100℃。

但是要在较低的温度下采用热回流提取，目前我国这方面的生产工艺设备尚不够成熟。通常采用低温浸渍或渗漉的方法，但这两种方法加工的时间即周期很长，一般需要几天到十几天，甚至有几十天的。因此生产效率较低，而且有效成分还不一定能完全提出。目前报刊书籍文献报道得比较多的先进方法是二氧化碳超临界萃取法(SFE-CO2)。有人把它称为是提取工艺现代化发展的方向和潮流趋势，是实现中药产业化，与国际接轨的重要技术。使用这种方法能在较低的温度下（CO2的临界温度31.08℃，实际操作的温度在35~70℃）将植物中的某种有效成分提取出来，纯度也很高。然而，这种方法在工艺上也有很大的缺陷，这是由于使用该方法其选择性很强，即只能一次针对药材中某一种成分的提取。而我们知道，中药的最大特点，也是它与西药在成分和作用上的很大区别在于中药是主要以生物为原料（大多为植物）的，而某一植物内其有价值的物质决不只是一种，而至少是上百种。更何况成药是多种药用植物（生物）的组合配方。正是这些多组分生物活性的成分之间的相互协调作用对人体起了治疗、免疫调节、强身健体的功能。一般来说，中药的治疗、康复、调养、延年益寿的道理是基于其中医的辨证施治及养生的理论。这既是针对性的又是全方位的、协调的、平衡的、和谐的、合乎天人合一、阴阳平衡的辨证统一之说，其内涵及其丰富且博大精深。

说道哲理，我们还是回到CO2超临界萃取技术上来，由于该技术的重要特点选择性强，因而就决定了它的局限性的一面。但从另一方面来说，这一点的好处在于这种特点如若运用在对药材及产品成分的研究、检测和分析上还是十分有用的，运用在大生产上就显得有些“只及一点（某一种成分），不顾其余（其它成分）”了。此其一。第二也是很关键的一点，就是其设备装置的造价非常昂贵。如1000L的萃取罐设备就要200万美元，再加上配套设备，进口的保险费、运输费、关税、其它税费、手续费等等，简直是一个巨大的天文数字，国内一般厂家只有望而却步。此外，还有操作、维修、配件供应、技术培训等一系列的诸多问题均制约了这种技术的推广应用。由于萃取罐是高压设备，也就制约了它的体积(直径)不能太大，因而一次的投料量就很有限，所以产量也受到限制，故现阶段大力鼓吹用这种方法生产并不现实，也与我国的国情不相符合。此外，还有超声波和微波提取法等，据说很有前景，但是还处在研究开发阶段，未见在大生产应用的报道。

那么，是不是我们就没有更好、更经济、更有效的手段和方法来解决开始所提到的问题了呢？回答是否定的。有人想到能否在提取罐上采用减压的方法来降低沸提取呢？这种理论上是完全正确的。然而，我们知道：在提取操作时，溶媒必须经冷凝回流，才能维持提取的连续操作。这就给我们出了一道难题，真空系统该怎么个接法？

按照现在提取系统的设备安装方式，真空管是很难找到它合适的位置的。这是因为它有可能有的位置只有三个：

1、在提取罐上。这种接法显然不妥，因为尚未冷凝的溶媒蒸汽会从真空管被大量带走，反而达不到回流的目的，相反造成溶媒的损失。

2、接在冷凝器后，冷却器前。此方法虽然比上面的好，但由于冷却器的真空度要大于提取罐的真空度，溶媒也不能顺利地回流到提取罐内，除非冷却器与提取罐有足够的高位差使液体的静压力能够与之平衡其差额。但是要做到这一点也比较困难，因为这要提高冷却器的安装高度，更要提高冷凝器的高度，而我们都知道，这在实际上是难做到的，因为冷凝器原来就够高的了。

3、放在冷却器后。这里同样存在与上面第二点一样的问题。

所以要解决问题得另辟蹊径。而现在这个难题已获得解决。一种简而行之有效的方法（装置）已经研究并设计出来且经过实践验证效果非常之好。你不要担心还要花上几十万的投资购置新的装置，而有可能在现有提取设备装置的基础上稍加改造即可达到这个目的。

本案的技术特点、先进性、用途及市场前景、效益预测：

1、特点

本技术装置为一带控制阀门的金属容器。通过本装置的实施利用，可使得目前大量中药生产企业在用提取罐进行提取的生产过程中使得其提取温度保持在较低的状态下沸腾提取（醇提小于42℃，水提小于55℃）。这样保持了中药中的活性有效成分不致在较高的提取温度（水提100℃左右，醇提85℃左右）下受到破坏，从而大大提高了产品的质量和收率，缩短了生产周期，且节省了能源，因而进一步大大降低了生产成本。为解决中药现代化的关键技术之一。提取工艺迈出实实在在的一步。

2、先进性

符合现代生物工程的理论使活性物质有效保存下来的特点。同时，由于是低温提取，避免了中药材原料中很多无效成分例如淀粉在高温下水解成的糊精等夹带入药液中，从而增加了后处理的难度，继而增加了生产成本的弊端。所以本装置为先进的生产工艺装置。

3、用途

中药材的低温提取。

4、市场前景

本装置具有极其广阔的市场前景。特别是目前我国已将中药的现代化作为发展的战略目标和重点攻关的课题及积极扶持的对象。中药行业处于一个极有潜力和为市场看好的行业，且我国的中药企业为数很多，也亟待提高产品的质量和效益，而且就目前使用提取罐的厂家即可利用该技术进行改造，花费低，见效快。所以，一旦推出必将受到市场极大的关注和欢迎。

5、效益预测

用户（包括现有用提取罐生产中药的企业和药械厂）和投资者均不需投入很大的资金即可受到很好的效益，且该技术具有普遍适用的特点，因此，效益是不言而喻的。

（三）中药提取、分离纯化辅料的选用

开发中药注射剂药剂辅料的选用与开发化学药品注射剂辅料的选用差别较大，开发中药注射剂使用的辅料有自己的特点，首先要选择适宜的溶剂提取有效成分或有效部位，然后要选用适宜的辅料和工艺进行分离纯化，得到叫纯的提取物（中间体），最后才选用适宜的辅料和工艺成型。因此，开发中药注射剂辅料的选用侧重于中药提取、分离纯化时辅料的选用，涉及溶剂、浸出辅助剂、絮凝澄清剂、吸附剂、抗氧剂及抗氧增效剂等的选用。中药成型工艺辅料的选用与化学药品注射剂基本相同，涉及溶剂、助溶剂与增溶剂、抗氧剂与抗氧增效剂、PH值调节剂、渗透压调节剂、膨松剂等类辅料的选用。

1、溶剂类辅料的选用

第三篇：超临界CO2萃取技术原理以及在食品分析中的应用

超临界CO2萃取技术原理以及在食品分析中的应用 超临界流体萃取技术(Supercritical Fluid Extraction)是近30年发展起来的一种新型分离技术，由于其具有操作方便、能耗低、无污染、分散能力高、制品纯度高、无溶剂残留等优点，被称为“绿色分离技术”。超临界CO2萃取技术主要应用于香料、食品和医药工业，对于一些用常规方法难以提取及纯化的物质，该方法更能显示其独特的优势。本论文介绍了超临界CO2萃取技术分离原理、主要优点及发展现状，分析该技术在应用中常遇到的问题，对其发展前景进行了展望。

超临界流体和超临界流体萃取技术原理

随着环境的温度和压力变化，任何一种物质都存在三种相态-气相，液相，固相，三相成平衡态共存的点叫三相点.液，气两相成平衡状态的点叫临界点.在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力，不同的物质其临界点的压力和温度各不相同.超临界流体(Super Critical fluid，简称SCF)是指温度和压力均高于其临界点的流体，常用来制备成的超临界流体有二氧化碳，氨，乙烯，丙烷，丙烯，水等.物体处于超临界状态时，由于气液两相性质非常相近，以致无法清楚分别，所以称之为「超临界流体」。超临界流体具有类似气体的扩散性及液体的溶解能力，同时兼具低黏度，低表面张力的特性，如表1所示，使得超临界流体能够迅速渗透进入微孔隙的物质.因此用于萃取时萃取速率比液体快速而有效，尤其是溶解能力可随温度，压力和极性而变化。超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的.当物质处于超临界状态时，成为性质介于液体和气体之间的单一相态，具有和液体相近的密度，黏度虽高于气体但明显低于液体，扩散系数为液体的10～100倍，因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力，能够将物料中某些成分提取出来。

在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地依次把极性大小，沸点高低和分子量大小的成分萃取出来。同时超临界流体的密度，极性和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加，利用预定程序的升压可将不同极性的成分进行分步提取。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以通过控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压，升降温的方法使超临界流体变成普通气体或液体，被萃取物质则自动完全析出，从而达到分离提纯的目的，并将萃取与分离两过程合为一体，这就是超临界流体萃取分离的基本原理。

超临界流体萃取技术在食品分析中的优势

① 萃取能力强，提取率高。用超临界CO2提取食物中有效成分，在最佳工艺条件下，能将所需提取的成分几乎完全提取，从而大大提高产品收率及资源的利用率。同时，随着超临界CO2萃取技术的不断进步，把超临界CO2萃取扩展到水溶液体系，使得难以提取的强极性化合物如蛋白质等的超临界CO2提取已成为可能；

② 萃取能力的大小取决于流体的密度，最终取决于操作过程的温度和压力。改变其中之一或同时改变，都可改变溶解度，可以有选择地进行食物中多种物质的分离，从而可减小杂质，使有效成分高度富集；

③ 超临界CO2萃取的操作温度低，能较完好地保存食物中各种营养成分不被破坏，不发生次生化，因此，特别适合于那些对热敏感性强、容易氧化分解破坏的成分的提取；④ 提取时间快，生产周期短。超临界CO2提取循环一开始，分离便开始进行。一般提取10分钟就有成分分离析出，2~4小时左右便可完全提取，同时，它不需浓缩等步骤，即使加入夹带剂，也可通过分离功能除去或只需简单浓缩；

⑤ 超临界CO2提取，操作参数容易控制，因此能保证有效成分及产品质量的稳定性；⑥ 超临界CO2还可直接从混合食物中提取不同部位或直接提取浸膏进行筛选，大大提高营养物质的筛选速度。同时可以提取许多传统方法提不出来的物质；

⑦ 超临界CO2还具有抗氧化、灭菌作用，有利于保证和提高产品的质量；

⑧ 超临界CO2萃取应用于分析或与GC、IR、MS、LC等联用成为一种高效的分析手段，将其用于质量分析，能客观地反映食物营养中有效成分的真实含量

具体分析实例展示

超临界CO2流体萃取技术虽然在食品工业中仅有20-30年的应用历史，但其发展十分迅速。在日本，通过超临界CO2流体萃取技术加工特种油脂已实现工业化生产。在欧美国家，该项技术在食品工业中也得到了广泛的应用。目前，我国超临界CO2流体萃取技术已逐步从研究阶段走向工业化。而且，该技术主要应用在食品风味与油类物质的提取、食品脱色除臭及灭菌防腐等，如啤酒花、沙棘籽油、小麦胚芽油、卵磷脂、辣椒红色素的提取以及大蒜酶失活、大蒜SOD保留、咖啡碱的脱除及羊肉去膻昧等。下面列举一些近期该技术在食品工业中的应用实例。

茶叶咖啡碱的脱除

茶叶中富含的咖啡碱，约占茶叶干物质重的2%～5%，茶浓缩液和速溶茶中的咖啡

碱含量则更高。

咖啡碱对人体的新陈代谢有着广泛的影响，有些是有利的，有些是不利的，过量摄入咖啡碱对人体的健康不利。近年来，低咖啡碱或脱咖啡碱茶及其制品已在欧美国家行销，使得从茶叶中脱除咖啡碱的技术越来越受到重视。超临界CO2流体萃取技术因其高选择性、无有效成分损失与劣变、无有机溶剂残留，体现出明显的优势。随着萃取时间的延长、操作压强的增大、操作温度的提高和浓缩液浓度的降低，会导致绿茶浓缩液中咖啡碱的脱除率增大，应确定的较佳工艺参数：操作压强为30MPa、操作温度为56℃、萃取时间为4h和浓缩液浓度为20%。

大豆磷脂

大豆磷脂是精炼食用大豆油时得到的一种粘稠的含油很高的毛磷脂，油脂占30%～40%，磷脂占60%～70%。虽然其营养价值高，但直接用于医药却较困难，而不含油的纯磷脂在食品、医药及化妆品等行业已得到广泛的应用，所以提取高质量的磷脂越来越引起人们的重视。提取大豆磷脂的方法虽很多，但用超临界CO2提取尚属首次。

大蒜油

大蒜是人们生活中的重要调味品，其主要风味物质与生理活性物质是大蒜油。大蒜油在国内外广泛应用于软饮料、冰淇淋、糖果、调味料、焙烤食品、肉类和保健食品及保健药品，因此高质量、高产率大蒜油的提取是大蒜深加工的重要课题。临界CO2萃取大蒜油工艺与普通萃取法相比萃取率高，产品品质好，具有很好的应用前景。

超临界CO2萃取大蒜油的最佳工艺条件：萃取压力为14～16Mpa，萃取温度为34～36℃，CO2流量为2L/min，萃取时间为5h以内。在此条件下，萃取率为80%以上，得率为0.35%～0.40%。

蛋黄卵磷脂

卵磷脂是一种生命基础物质，对人体而言，蛋黄卵磷脂比大豆卵磷脂更易被人体所接受，并具有更高的生物效价。卵磷脂也是人体所有细胞膜、核膜、线粒体和肉质网膜等生物膜的基础构成物质，也是人体神经传输纤维的构成物质。在医学上它可用于治疗动脉粥状硬化、脂肪肝、神经衰弱、营养不良、胆固醇结石和脑血栓老年性痴呆症等。它在食品工业中也得到了广泛的应用，可作为乳化剂、抗氧化剂、润饰剂、软化剂、分散剂和脱模剂等。除此之外，它还应用在石油、化工和纺织等行业中。因此开发高质量、高纯度的卵磷脂具有重要意义。

胡萝卜素

α－胡萝卜素和β－胡萝卜素除富含作为食品防腐剂的前维生素Ａ活性物质外，在抗癌和降低心脏病危险性方面也有非常显著的效果。此外，胡萝卜素还是商业食品着色剂。目前，从藻类物质中提取胡萝卜素多采用有机溶剂（乙烷）提取，这不仅增加了溶剂的费用，而且除去了潜在的有毒残留溶剂。另外，CO2浓度和物料粒也对β－胡萝卜素的提取有一定影响。

核桃油

核桃油取自核桃的果仁，因品种不同，核桃的果实含壳、含仁率也有较大的差别。一般核桃的果仁含油在45～65%之间。核桃油呈黄绿色，味美，其中不饱和脂肪酸含量在90%以上，且大部分是亚油酸，并含有少量的亚麻酸及油酸等。亚油酸和亚麻酸都是人体必需的脂肪酸，具有降血脂、助消化和补气血等功效，营养价值较高。

玉米胚芽油提取

玉米胚芽油的提取是玉米酒精生产过程的重要生产单元。玉米胚芽油中含有大量人体需要的不饱和脂肪酸、维生素E及β-胡萝卜素等营养成分，对生长发育，滋润皮肤，降低血清胆固醇，预防高血压均有一定功效。另外还含有人体自身不能合成的“必需”脂肪酸——亚油酸，亚油酸对预防和辅疗心脏病、动脉硬化、糖尿病有一定功效。

传统的玉米胚芽油的生产主要有机榨法和工业己烷浸出法。机榨法出油率较低，且对油成分影响较大；工业己烷浸出法工艺复杂，且残存的工业己烷对人体有一定的毒副作用。因此，寻找一种对人体无毒无害的安全溶剂与工艺，以获取高收率和高质量的玉米胚芽油产品，满足人们对食品绿色环保的要求具有一定的现实意义。与传统的机榨法和溶剂浸出法相比，超临界CO2萃取法具有很多的优势，提取的玉米油的质量不经过深加工就已经达到了精炼油的标准。适宜的萃取工艺条件为：压力25～30MPa，萃取温度为45℃，萃取时间3h。

食用色素

食用色素包括合成色素和天然色素，是主要的食品添加剂之一，得到越来越广泛的应用。但是，随着科学技术的发展，人类对于自身健康的重视和检测能力有了进一步提高，已经发现合成色素有很多不安全的因素，长期使用会严重危害人类的健康，所以食用天然色素越来越受到人们的青睐。近年来，我国食用天然色素有了很大发展，全国生产天然色素的企业已达数十家，年产量和使用量也有了大幅提高。

天然抗氧化剂的提取

许多研究表明超临界萃取技术可以较好的提取植物原料中的类胡萝卜素、维生素E、多酚等天然抗氧化剂，避免了传统方法的溶剂量大、作用时间长、氧化损失等缺点。例如利用超临界萃取技术可以提取从玉米蛋白粉中提取类胡萝卜素、从油脚或油脂脱臭馏出物中提取天然维生素E技术现在都比较成熟。

超临界流体萃取技术存在的问题

超临界CO2萃取技术并非是完美的，也存在着自身不可克服的问题，具体表现为：①对极性大、分子量超过500种物质，需要夹带剂或在很高的压力下进行，这就需要选择合适的夹带剂或增加高压设备；②对于成分复杂的原料，单独采用SPE—CO2技术往往满足不了纯度的要求，需要与其他分离手段联用；③CO2的临界压力偏高，这就增加了设备的固定投资；④超临界分离设备在萃取釜的密封、快开结构、疲劳设计和装卸料的自动化等方面还不够完善。超临界流体萃取技术的发展方向

长期以来，对超临界流体萃取技术的产业化，主要是单纯超临界CO2的间隙式萃取，处理的物料也多以固体植物为主，得到的几乎都是粗提混合物。为了得到高纯度的产品，德国、日本、澳大利亚、意大利等国用于精制天然维生素E、精油脱萜、提取高纯度的不饱和脂肪酸等；法国用于从啤酒及葡萄酒中分离乙醇制备无醇啤酒及无醇葡萄酒。超临界多元流体和在超临界流体中添加夹带剂，具有从量变到质变的区别，具体体现在超临界多元流体的分步选择性萃取、重组萃取及精馏萃取新工艺，可用于复方中成药、民族药新制剂的加工，保健食品的加工，烟草深加工，茶叶深加工，海洋生物资源深加工。

由于超临界CO2萃取分离技术是一项获得健康、安全高品质产品和对环境友好的高新技术。随着人们对自身健康的重视和环境意识的日益加强，以及世界各地对食品管理卫生越来越严格的趋势，预计超临界CO2萃取分离技术在今后将得到广泛的应用，超临界CO2萃取产品也将成为人们首选的健康食品。

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第四篇：中药萃取中破乳常用方法总结

中药萃取中破乳常用方法总结

药品检验时，在进行萃取，洗涤操作过程中，混合液在分液漏斗中发生乳化，形成乳浊液而难以分离，这种问题在中药检验中尤为突出所以有必要作一下总结回顾：

如何消除乳化状态可以尝试采取以下办法，使乳浊液分层。

(一)长时间静置

将乳浊液放置过夜，一般可分离成澄清的两层。

(二)水平旋转摇动分液漏斗

当两液层由于乳化而形成界面不清时，可将分渡漏斗在水平方向上缓慢地旋转摇动，这样可以消除界面处的“泡沫”。促进分层。

(三)用滤纸过滤

对于由于有树脂状、粘液状悬浮物存在而引起的乳化现象，可将分液漏斗中的物料，用质地密致的滤纸，进行减压过滤。过滤后物料则容易分层和分离。

(四)加乙醚

比重接近l的溶剂，在萃取或洗涤过程中，容易与水相乳化，这时可加入少量的乙醚，将有机相稀释，使之比重减小，容易分层。

(五)补加水或溶剂，再水平摇动

向乳化混合物中缓慢地补加水或溶剂，再进行水平旋转摇动，则容易分成两相。至于补加水，还是补加溶剂更有效，可将乳化混合物取出少量，在试管中预先进行试探。

(六)加乙醇

对于有乙醚或氯仿形成的乳化液，可加入5～10滴乙醇，再缓缓摇动，则可促使乳化液分层。但此时应注意，萃取剂中混入乙醇，由于分配系数减小，有时会带来不利的影响。

(七)离心分离

将乳化混合物移入离心分离机中，进行高速离心分离。

(八)加无机盐及减压

对于乙酸乙醑与水的乳化液，加入食盐、硫酸铵或氯化钙等无机盐，使之溶于水中，可促进分层。另外，将乳化部分取出，小心地温热至50℃，或用水泵进行减压排气，都有利于分离。对于由乙醚形成的乳化液，可将乳化部分分出，装入一个细长的筒形容器中，向液面上均匀地筛撒充分脱水的硫酸钠粉末，此时，硫酸钠一边吸水，一边下沉，在容器底部可形成水溶液层。

第五篇：计算机在中药领域的应用

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计算机技术是本世纪的卓越科技成就之一。近年来，随着计算机技术的发展和普及，在中药研究中的应用研究报遭不断增多，有力地促进了中药学研究方法的发展，计算机技术已成为中药研究的重要手段之一，在计算机技术人员和中药工作者的共同努力下，近年来，中药领域的计算机技术发展取得了一定成果，但仍待进一步开发，使目前取得的成果完善，并积极应用最新计算机技术，提高中药研究水平。现就近年来中药领域计算机技术应用进展概述于后。

1.计算机在中药材真伪鉴别方面的应用

成都中医学院研制的“中药显微电脑识别专家系统”，该系统与显微电视录像系统配套使用，具有图像真实，操作灵活、方便、检验快速、准确的效果；济南山东省新药药理研究中心根据中药玉竹及其混淆品的生药性状，组织构造及粉末特征，结合计算机技术编制了一个中药玉竹及其混淆品鉴别的系统，该系统具有鉴别、检索、修改及打印等功能，按照屏幕提示信息输入待鉴标本的特征代码或实测数值，在几秒钟内即可完成鉴别；广州广东药学院26个细辛样品为训练集，以19个细辛样品为试验集，采用化学模式识别技术对3 种细辛(北细辛、汉城细辛、华细辛)进行鉴别，该项研究从细辛挥发油GC—MS中获得数量化分类特征，经PRIMA法处理，实现了计算机对所有样品的鉴别分类，所得结果与实际相符；第二军医大学药学院运用计算机图像定量分析技术建立了测定黄连类中药组织细胞的显微鉴定模式识别系统，为中药混乱品种与多源道地药材鉴定提供了新的三维定量研究技术和资料；第二军医大学药学院运用计算机图像处理的技术实现郁金类连续切片组织形态的计算机三维重建与动态显示，他们还利用计算机技术实现了麦冬类中药组织连续切片三维重建与动态显示，为计算机辅助生药学鉴定和教学提供了新的三维图像技术和研究资料；重庆四川省中药研究所实现了道地药材附了连续切片三维重建与动态显示，为计算机辅助生药学教学和鉴定提供了具有生动性和立体感的三维图像技术和资料；丽水地区药品检验所先根据直伪黄芪紫外光谱峰位赋值量化，然后用计算机求得相似系数进行聚类分析，以判别黄芪的真伪；丽水地区药品检验所将数量分类学中的聚类分析引用到紫外线光谱分析中，用微机求出比较值及聚类，然后根据其聚类谱系来量化研究系列中药的真伪优劣，以4类药材为例，证明其结果可反映出各试样之间的亲疏远近关系。如友好医院科技开发部提出一种挥发油生药的模糊模式识别方法，刚气相色谱法获得样品信息，由计算机进行检索，结果显示其品种符台率为93．75%；品种、产地符台率为75%。检索过程仅数秒钟；江西中医学院用紫外分光光度计测定清开灵注射液的吸收度，采用初均速法研究了其中主要成分黄芩甙和绿原酸的含量变化，将实验数据输人计算机处理，预测出该制剂中黄芩甙和绿原酸的稳定性；北京总后卫生部药品仪器检验所为了对枸杞子药材及其有关制剂的质量进行控制，对不同产地的枸杞子进行了比较分析，收集其色谱、质谱图、实验结果认为其离子流图有较大的共同点，可作为定性的依据，但亦存在不同之处，各组分的相对百分含量不尽相同，所占成分亦有区别，利用计算机谱库检索并核对有关资料，个别组分还利用对照品进行对照，共鉴定出33种化合物； 第二军医大学药学院生药学教研室对15种叶类生药气孔进行计算机图像分忻； 第二军医大学药学院经过对4种蛇床的果实、芬粉粒、维管束，气孔和内胚乳细胞的大小进行体视学研究和计算机图像分析测定，结果表明，果实和维管束的大小顺序为兴安蛇床>碱蛇床>滨蛇床>蛇床；花粉粒大小为碱蛇床>兴安蛇床>滨蛇床>蛇床；内胚乳细胞则兴安蛇床>滨蛇床>碱蛇床>蛇床；中国药科大学研制的“金银花药材品种鉴定计算机辅助咨询系统”；南京军区后勤部药品检验所研制的“中国药典中药及其相关品种粉末显微智能鉴定系统”，该系统收载了668种中药材(含混伪品287种)可以模拟专家在实际工作中的思维方式进行鉴定；中国药科大学测试中心应用计算帆辅助模式识别技术鉴别中药材重楼；第二军医大学药学院生药学教研室将图像分析技术探索性地应用于仙茅属植物花粉的鉴别，发现该属植物花粉体

积相有效期很大，种问两两比较均有显著性差异，提示图像分析技术在生药学领域具有广阔的应用前景；山东医科太学应用计算机鉴定、检索药用植物标本；江西中医学院根据常见中药材及其混淆品的性状特征，制定了操作性强、规范度高的性状鉴别客观标准，建立了判别的数学模型和判别指数计算方法及中药材电脑代码，实现了125种中药材及数百种伪品的性状鉴别电脑模拟；中国科学院沈阳应用生态研究所应用计算机进行植物自动分类；四川省中药学校应用微机对中药材紫外光谱的鉴别特征进行管理；沈阳药科大学药物分析研究室用对称的三层BP人工神经网络处理中药化学模式识别数据，既达到了提取特征和降维映射的目的，又减少了每引人一个样本重新计算各样本空问距离和分布的麻烦，提取的特征及相应误差用三维图形表示，可直接用于中药的化学模式识别；辽宁中医学院研制的“中药性状鉴别微机管理系统”；广州广东药学院药学系以“南药”砂仁及其伪品为研究对象，从砂仁及其伪品的紫外光谱中莸取数量化特征，通过聚类分析，在计算机上实现了样品的鉴别分类。

2.在探索中药化学成分的应用

成都中国科学院成都生物研究所利用毛细管气相色谱保留指数定性、标准样品叠加和色谱一质谱一计算机联用技术，对淡黄杜鹃植物挥发油的化学成分进行了分离和鉴定，共鉴定出单萜烃18个，倍半萜烃41个，并测得了各化合物的相对含量，其主要成分是：β一蒎烯、α 一蒎烯、乙酸冰片酯、柠檬烯、β一横香烯、香桧烯、香茅醇和月桂烯；福州福建师范大学生物工程学院应用毛细管气相色谱一质谱一计算机联用系统对闽产石香蔫挥发油的化学成分进行研究；上海第二军医大学药学院采用计算机图像分析技术对20种细小种子类生药进行分析测定，报道了种子的最大直径、周长、截面积、体积和不规则参数，郑州河南省中医药研究院利用毛细管气相色谱一质谱一计算机联用拄术来分析怀菊花挥发油的化学成分；中国科学院长春应用化学研究所利用气相色谱一质谱一计算机联用装置分析了吉林栽培西洋参挥发油中的化学成分及相对含量；济南山东省中医药研究所采用GC--MS计算机联用仪，对蔓荆予不同炮制品的挥发油进行了分析研究，结果表明，炮制后挥发汕含量减少，质量发生变化，共分离鉴定出26个化台物，生品和微炒品检出26个炒焦品检出20个，炒炭品检出16个；南京市中医院运用气相色谱一质谱一计算机联用研究巴戟天的化学成分。

3.在中药临床及实验研究方面的应用

蚌埠医学院药理学教研室在研究白芍总苷对缺血心的保护作用方面，运用计算机检测心功能变化；上海医科大学病理生理教研室在研究灵芝合并降压药治疗难治疗性高血压时血压、血糖、NO、微循环及血液流变性的改变的临床实验中，运用显微电视电脑测量系统定量测定用药前后甲鹱微循环的变化；上海中医学院附属龙华医院应用电子计算机对结晶天花粉蛋白抗早孕进行分析研究；南京医科大学第一附属医院皮肤科对中医治疗白癜风74首方剂进行计算机拆方排序，从中选出高频砍出现的中药89珠，再观察这些中药乙醇提取物对蘑茹酪 氨酸酶和无细胞系统多巴色素自动氧化生长黑素量的影响，发现有19味中药乙醇提取物存 3个不同浓度对酪氨酸酶活性、黑素生成量呈剂量依赖性激活和上调；杭州浙江医科大学淋巴学研究室应用中医中药治疗肝硬化腹水的药物，进行动物实验通过扫描电镜和计算机联机的图像处理系统，对药物的腹膜孔调控和促腹水转日作用，作了观察和定量分析。沈阳中国医科太学生物教研室根据Beeler--Reuter方程，对Ca2+通道电流结合膜片钳实验数据进行计算机重建，并研究了中药白花前胡有效成份Pd--Ia(a)+通道的作用模式，为研究Ca2一通道电流及联因子的动态过程提供了一个新方法，为定量研究心脏药物作用机制及判断其疗效提供了理论依据。中周医学科学院药用植物研究所利用计算机自动控制、图像分析处理和多媒体视频等多种技术，将小鼠在圆形水迷宫的学习记忆行为表现转移为活动图像井显示其实时运动轨迹路线，利用计算机获得的信息资源进行综合分析，优化组台后，建立了出运动距离、速度、寻找平台时间、运动轨迹组成的评价指标。从而为益智中草药研究提供了一种自动化程度高、获取信息量大、符合国际标准的圆形水进宫计算机自动控制和图像分析处理系

统及相应的指标评价体系。杭州浙江省中医药研究院自术、党参腹腔注射经扫描电镜和计算机图像处理与定量分析结果表明能使小鼠腹膜孔平均孔径及开放密度明显增加，黄芪无显著作用，表明白术、党参对腹膜孔调控作用较强、是治疗腹水的有效药物；北京中医药大学以 3 H一栀子甙为示踪剂，采用整体放射自显影及图像分析技术，观察栀子的有数成分栀子甙在小鼠休内定量分布的动态变化，并探讨与栀子归经理论的关系，结果显示同一器官的不同示踪时相和同一示踪时相胆、肝、肾上腺、小肠、大肠、心脏和胃等器官，其分布特点同栀子归经于心、肝、肺、胃经以及赃腑的络属关系基本相符、首次为栀子传统的归经理论提供了形态学依据；浙江省中医药研究院通过对健脾益气的白术、党参黄芪对小鼠腹膜孔调控作用的观察，通过扫描电镜和计算机图像处理与定量分析，提示白术、党参是治疗腹水的有效药物；广州广东药学院药学系借助计算机，对中药的性、虚、月经进行量化处理，建立了寻找药材替代品的数量化方法：南昌江西中医学院用原了吸收光谱法检测，10种辛温解表药和7种温里药的15种生命元素含量，采用微机对其药效与各元素含量进行逐步判别分析，结果表明两者功效与Mn、Cn、Ba、Pb 5种元素含量有关，并建立了辛温解表药与温里 药的判别模型，该模型具有显著的判别效能。

4.在中药及方剂数据库方面的应用

南京中医药大学研制的“中华本草名录检索系统”，“图经本草检索系统”，其中“《图经本草》计算机检索系统”可浏览《本草图经》的全部原文，也可查阅某殊中药的原文进行统计分析；中国中医研究院中药研究所研制的“电脑检索全国中草药名鉴数据库”，该数据库收录了我国中草药13268条(722科)，每条记录包括类科、拉丁学名、植、动、矿物名，药材名、文献名、地方名、功效、备考八项基本信息。其中除备考外，全部数据均可以关键词进入俭索；昆明云南省药材公司建立的“云南中药资源评价体系和计算机数据库”，协助对云南中药资源的现状进行了解及合理开发利用当地的中药材资源；内蒙古中蒙医研究所研制的“内蒙古中蒙药用植物资源数据库系统”，该系统不仅可提供查询，还可以对内蒙古地区中蒙药用植物作整体的综台性定量分析及提供决策方案。黑龙江中医学院和东北林业大学联台研制的“中药通用文献检索系统”，该系统按照设计要求可适用于中医学各学科的小型文献的检索与管理；福建省中医药研究所研制的“中国草药数据库检索系统”；贵州省中医研究所研制的“中国苗旗药物现代文献数据库”；中国中医研究院中药所的“万方中药信息处理系统”；南京中医药大学研制的“中医方剂编码及文献数据库系统，该系统于2001年3月通过鉴定，系统收录了古今方剂101903首，可进行方名、书名，处方药物、功能、主治等的检索。“中医历代常用方剂数据库检索系统”，该系统于1994年12月通过鉴定，系统收录了中医历代常用方剂1万条首，该系统除了纵向可方剂名检索异名、方振、作者、药物组成、功用、主治、药理作用、用法外，还可以横向根据组成考察方剂的沿革、变化、比较方 剂的配伍关系，根据功用查询同类方剂，根据主治查询相应的方剂，根据药理作用查询相应的方剂等；江苏缸皋市中医院研制的“实用方剂数据库及检索系统”，该系统以实用方剂辞典》为蓝本，收录方剂10310首，数据内容包括拼音、方名、异名、方源、组成、功能、用法、宜忌、加减、主治、实例、方考等；广州广东药学院研制的“中药方剂的计算机辅助分析系统”；江西中医学院运用数据库技术探索中医方剂配伍的统计规律；辽宁省中医研究院研制的“《苷济方》数据库”；安徽中医学院运用计算机对《各医类案》的方药进行分析，发现全书共用方416首、用药465种、方剂以补中益气汤、四物汤、六君子汤、小柴胡汤等23方为“核心方剂”，药物以甘草、人参、白术、当归、茯苓等13味药为“核心药物”，这些结果显示了江氏在选案时重温补，也从测面反映温益脾胃、滋补气血在历代医家临床中占有重要的地位；中国医科大学运用计算机对《方剂学》中常用药物进行统计分析；云南省医学信息研究所研制的“中药不良反应文献题录库计算机管理系统”，该系统收集了1990~199 7年国内文献振中有关中药不良反应文献等等。

5.在中药领域其他方面的应用

北京医学院运用计算机对常用中药的归经进行分析；北京大学化学与分子工程学院运用计算机对中药复方进行模拟研究；锦州医学院应用计算机对中药进行综合评价；北京同仁堂制药二厂利用计算机解决中成药工艺设计中正交试验法数据处理的问题；贵阳中医学院研制中药制剂均匀试验设计；中国医学科学院药用植物资源开发研究所研制的“中国药用植物系统疗效计算机统计分析系统”；江西中医学院采用紫外分光光度法测定了银黄注射蔽的吸收度，根据初均速法预测了其中主要成分绿原酸与黄芩甙的稳定性，均实验数据输入了计算机进行运算，预测出银黄注射被的有效期；黑龙江中医学院研制的“中药科研方案、生产工艺优化设计软件，该系统将传统的正交试验与正态拟台相配台，并编制了T检验、方差分析、回归及 LD50等组成程序包相佐。

广州广东药学院将计算机模式分类技术推广应用于两个中药研制方童康片、脑得生片的解析，计算机模式分类结果与中医理论相吻合；重庆四川省中药研究所应用二次正交回归旋转组合设计进行田间试验，经计算机运算，获得药用红花施肥量的数学模型，通过对此模型进行分析、模拟、优化和筛选得药用红花的面施肥量公式，按此方案实施，可获得高产；无锡轻工大学生物工程学院在探索灵芝胞外多糖分批发酵非结构动力学模型时，通过计算机模拟，证明模型预测值与变际实验值具有良好的拟台性等等。