第一篇：微波萃取技術及其在中藥有效成分提取中的應用

微波萃取技術及其在中藥有效成分提取中的應用

來源：中國論文下載中心 [ 08-05-22 15:35:00 ] 編輯：studa20

作者：王志祥，李紅娟，萬水昌，李菊，樂龍

【摘要】微波萃取技術是一種新型高效分離技術，也是中藥現代化的關鍵技術之一。文章簡要介紹了微波萃取技術的基本原理、特點及其在中藥有效成分提取中的應用。在此基礎上，提出了今后微波萃取技術的主要研究方向。

【關鍵詞】微波萃取；中藥有效成分；研究方向

微波萃取技術是利用微波的熱效應對樣品及其有機溶劑進行加熱，從而將目標組分從樣品基體中分離出來的一種新型高效分離技術。與傳統萃取技術相比，微波萃取技術具有許多獨特的優點，被譽為“綠色萃取技術”，并已成為實現中藥現代化的主要關鍵技術之一。本文簡要介紹了微波萃取技術的基本原理、特點及其在中藥有效成分提取中的應用。在此基礎上，提出了今后微波萃取技術的主要研究方向。

微波萃取技術的基本原理

微波萃取主要是利用微波強烈的熱效應，但微波加熱方式不同于傳統的加熱方式。在傳統的加熱方式中，容器壁大多由熱的不良導體制成，熱由器壁傳導至溶液內部需要一定的時間；此外，液體表面氣化而引起的對流傳熱將形成自內而外的溫度梯度，因而僅一小部分液體與外界溫度相當。而微波加熱是一個內部加熱過程，它不同于普通的外加熱方式將熱量由外向內傳遞，而是同時直接作用于內部和外部的介質分子，使整個物料被同時加熱，即為“體加熱”過程，從而可克服傳統的傳導式加熱方式所存在的溫度上升較慢的缺陷。微波萃取離不開合適的溶劑，因此微波萃取可作為溶劑提取的輔助措施。溶劑提取法是根據中草藥中各種成分在溶劑中的溶解性能差異，選用對有效成分溶解度大，而對無效成分溶解度小的溶劑，將有效成分從藥材組織內提取出來。采用微波協助提取，可以使溶劑提取過程更為有效。

當被提取物和溶劑共處于快速振動的微波電磁場中時，目標組分的分子在高頻電磁波的作用下，以每秒數十億次的高速振動產生熱能，使分子本身獲得巨大的能量而得以掙脫周圍環境的束縛。當環境存在一定的濃度差時，即可在非常短的時間內實現分子自內向外的遷移，這就是微波可在短時間內達到提取目的的原因。微波萃取的機理可從以下3個方面來分析：①微波輻射過程是高頻電磁波穿透萃取介質到達物料內部的微管束和腺胞系統的過程。由于吸收了微波能，細胞內部的溫度將迅速上升，從而使細胞內部的壓力超過細胞壁膨脹所能承受的能力，結果細胞破裂，其內的有效成分自由流出，并在較低的溫度下溶解于萃取介質中。通過進一步的過濾和分離，即可獲得所需的萃取物。②微波所產生的電磁場可加速被萃取組分的分子由固體內部向固液界面擴散的速率。例如，以水作溶劑時，在微波場的作用下，水分子由高速轉動狀態轉變為激發態，這是一種高能量的不穩定狀態。此時水分子或者汽化以加強萃取組分的驅動力，或者釋放出自身多余的能量回到基態，所釋放出的能量將傳遞給其他物質的分子，以加速其熱運動，從而縮短萃取組分的分子由固體內部擴散至固液界面的時間，結果使萃取速率提高數倍，并能降低萃取溫度，最大限度地保證萃取物的質量。③由于微波的頻率與分子轉動的頻率相關連，因此微波能是一種由離子遷移和偶極子轉動而引起分子運動的非離子化輻射能，當它作用于分子時，可促進分子的轉動運動，若分子具有一定的極性，即可在微波場的作用下產生瞬時極化，并以24.5億次/s的速度作極性變換運動，從而產生鍵的振動、撕裂和粒子間的摩擦和碰撞，并迅速生成大量的熱能，促使細胞破裂，使細胞液溢出并擴散至溶劑中。在微波萃取中，吸收微波能力的差異可使基體物質的某些區域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱，從而使被萃取物質從基體或體系中分離，進入到具有較小介電常數、微波吸收能力相對較差的萃取溶劑中。綜上所述，微波能是一種能量形式，它在傳輸過程中可對許多由極性分子組成的物質產生作用，并使其中的極性分子產生瞬時極化，并迅速生成大量的熱能，導致細胞破裂，其中的細胞液溢出并擴散至溶劑中。從原理上說，傳統的溶劑提取法如浸漬法、滲漉法、回流提取法、連續回流提取法等均可加入微波進行輔助提取，從而成為高效的提取方法。

微波萃取的特點

微波具有波動性、高頻性、熱特性和非熱特性四大特點，這決定了微波萃取具有以下特點。

2.1 試劑用量少、節能、污染小。

2.2 加熱均勻，且熱效率較高。傳統熱萃取是以熱傳導、熱輻射等方式自外向內傳遞熱量，而微波萃取是一種“體加熱”過程，即內外同時加熱，因而加熱均勻，熱效率較高。微波萃取時沒有高溫熱源，因而可消除溫度梯度，且加熱速度快，物料的受熱時間短，因而有利于熱敏性物質的萃取。

2.3 微波萃取不存在熱慣性，因而過程易于控制。

2.4 微波萃取無需干燥等預處理，簡化了工藝，減少了投資。

2.5 微波萃取的處理批量較大，萃取效率高、省時。與傳統的溶劑提取法相比，可節省50％～90％的時間。

2.6 微波萃取的選擇性較好。由于微波可對萃取物質中的不同組分進行選擇性加熱，因而可使目標組分與基體直接分離開來，從而可提高萃取效率和產品純度。

2.7 微波萃取的結果不受物質含水量的影響，回收率較高。基于以上特點，微波萃取常被譽為“綠色提取工藝”。

當然，微波萃取也存在一定的局限性。例如，微波萃取僅適用于熱穩定性物質的提取，對于熱敏性物質，微波加熱可能使其變性或失活。又如，微波萃取要求藥材具有良好的吸水性，否則細胞難以吸收足夠的微波能而將自身擊破，產物也就難以釋放出來。再如，微波萃取過程中細胞因受熱而破裂，一些不希望得到的組分也會溶解于溶劑中，從而使微波萃取的選擇性顯著降低。微波萃取技術在中藥有效成分提取中的應用

3.1 黃酮類物質的提取

黃酮類成分具有降壓、降血脂和抑制血小板聚集等功能，在大部分中藥中均存在。黃酮類化合物的傳統提取方法主要有水煎煮法、浸提法或索氏提取法，但費時費力且收率較低。微波萃取在黃酮類物質的提取上具有良好的效果，在提取過程中具有反應高效性和強選擇性等特點。劉忠英等［1］采用常壓回流微波提取法提取刺五加葉中的總黃酮，結果表明提取率可達48.2 mg/g，遠高于索氏提取法的34.7 mg/g，而提取時間卻由索氏提取法的8h縮短至14 min。劉志勇等［2］采用微波提取法萃取荊芥中的總黃酮，結果表明提取時間可由常規法的2 h縮短至20 min，且提取液中的總黃酮含量可由常規法的0.71％提高至1.11％。周謹等［3］以水為溶劑來提取銀杏黃酮，考察了微波功率、微波作用時間、溶劑用量及水浴浸提時間等因素對黃酮提取率的影響，結果表明微波水提法的黃酮平均提取率為60.5%，比常規法高出40％，而提取時間為1 h，比常規法縮短了50%。

3.2 生物堿的提取

生物堿是生物體內一類含氮有機物的總稱，多數生物堿具有較復雜的含氮雜環結構和特殊而顯著的生理作用，是中草藥中的重要成分之一。劉覃等［4］利用微波萃取技術從龍葵中提取總生物堿，結果表明提取時間可由回流提取法的6 h縮短至8 min，產率則由8.40μg/g增加至10.77 μg/g。范志剛等［5］利用微波萃取技術從麻黃中提取麻黃堿，結果表明提取率可由常規煎煮法的0.183％提高至0.485％。查圣華等［6］利用微波萃取技術從千層塔中提取石杉堿甲和石杉堿乙，結果表明提取時間可由傳統回流提取法的2 h縮短至90 s，而石杉堿甲和石杉堿乙的回收率分別達到94.3%和93.6%，比傳統回流提取法高出10％以上。

3.3 苷類物質的提取微波對某些化合物具有一定的降解作用，且在短時間內可使藥材中的酶滅活，因而用于提取苷類等成分時具有更突出的優點。郭振庫等［7］研究了黃芩中的黃芩苷微波提取工藝，并與超聲提取法進行了對比，結果表明微波提取法具有提取時間短、工藝穩定等特點，提取率可達13.12%。黎海彬［8］對微波輔助水提取羅漢果皂苷的工藝進行了研究，結果表明該工藝的羅漢果皂苷平均提取率可達70.5％，比常規水提法高出45％，且提取時間可縮短50%。龔盛昭等［9］利用微波萃取技術提取黃芪皂苷，結果表明提取時間可由直接加熱法的3 h縮短至8 min，而皂苷產率則由1.65％增加至2.42％。

3.4 萜類和揮發油的提取萜類化合物是一類具有廣泛生物活性的天然藥物有效成分，植物中的揮發油大多富含單萜和倍半萜類化合物。揮發油的沸點較低，傳統提取工藝具有提取溫度高、提取時間長、易破壞有效成分的缺陷，致提取收率低。而微波提取可瞬間產生高溫，具有提取時間短、提取效率高等優點。成玉懷等［10］利用微波萃取技術提取紅景天葉中的揮發油，結果表明提取時間可由傳統提取法的5 h縮短至20 min，而揮發油含量則由0.15％提高至0.40％。魯建江等［11］利用微波萃取技術從佩蘭中提取揮發油，結果表明提取時間可由傳統提取法的5 h縮短至20 min，而揮發油的含量則由1.830%提高至2.106%。陳宏偉等［12］利用微波萃取技術從荊芥葉中提取揮發油，結果表明提取時間可由傳統法的5 h縮短至20 min，而揮發油含量則由0.89%提高至1.10%。朱曉薇等［13］利用微波萃取技術從丹參中提取丹參酮IIA，結果表明提取率為1.815 mg/g，與傳統提取法的1.808 mg/g相當，但提取時間則由傳統提取法的7.6 h縮短至30 min。Hao J Y等［14］利用微波萃取技術從黃花蒿中提取青蒿素，結果表明提取率可達92.1%，提取時間可由索氏提取法的幾個小時縮短至12 min。

3.5 多糖類物質的提取

中藥多糖是一類具有顯著生物活性的生物大分子物質，許多多糖具有抗腫瘤、增強免疫力、抗衰老和抗病毒等作用，因而受到國內外研究者的重視。與常規提取法相比，微波萃取法在選擇性與提取時間上都表現出無可比擬的優越性。王莉等［15］對黃芪多糖的微波萃取工藝進行了研究，結果表明提取時間僅為常規法的1/12，提取的多糖含量為6.55%。王莉等［16］還利用微波萃取技術從天花粉中提取天花粉多糖，結果表明提取時間僅為常規法的1/12，而多糖收率則由常規法的0.840 9％提高至18.301 2％。劉紅等［17］利用微波萃取技術提取山楂多糖，結果表明提取率可由傳統提取法的10.05％提高至16.07％，而提取時間則由3 h縮短至20 min。付志紅等［18］利用微波萃取技術提取車前子多糖，并與水提法和超聲提取法進行了對比，結果表明提取時間分別為65 s、1 h和30 min，而提取率則分別為1.867％，1.243％，1.764％，可見微波萃取法的提取時間最短，提取率最高。

3.6 其他物質的提取目前，微波萃取技術還用于中藥中的其他物質如色素、蒽醌類、有機酸等物質的提取。黎彧等［19］利用微波萃取技術從紫荊花中提取色素，結果表明提取時間可由溶劑浸提法的24 h縮短至30 s，而提取率則從90.2％提高至92.1％。王巧娥等［20］利用微波萃取技術提取甘草中的甘草酸，并與超聲提取法、室溫冷浸提取法和索氏提取法進行了對比，結果表明微波萃取54 min與室溫冷浸44.3h、索氏提取4h的甘草酸得率相當。郝守祝等［21］以正交試驗篩選出的較佳微波萃取方案為實驗組，與常規煎煮法及95％乙醇回流提取法進行對比，結果表明微波萃取法對大黃游離蒽醌的提取效率要明顯優于常規煎煮法，而與95％乙醇回流提取法的相同，但提取時間由回流提取法的2 h縮短為20 min。

今后的主要研究方向

微波萃取技術是提取中藥有效成分的有效手段，已成為實現中藥現代化的關鍵技術之一。從中藥現代化的角度，今后的研究方向主要應集中于以下兩點。

4.1 加強微波萃取的基礎理論研究雖然許多研究者對微波萃取植物組織中的天然產物的機理進行了大量的研究，但由于基體物質和被萃取物質的復雜性，在萃取機理方面仍有許多工作要做。今后應特別注重微波作用下的傳質機理研究，并建立描述微波萃取過程的熱力學和動力學模型，這對微波萃取設備的開發和過程的優化設計是至關重要的。此外，迄今為止，有關微波萃取技術用于提高中藥有效成分的含量或收率以及縮短提取時間方面的報道很多，但有關微波對中藥有效成分的藥理作用和藥物療效影響的研究則少有報道，這方面尚有許多工作要做。

4.2 微波萃取過程的工程化研究有關微波萃取技術提取中藥有效成分的報道很多，但大多數微波萃取過程還停留于實驗室小樣品的提取及分析，所用設備較為簡陋，許多甚至還在使用家用微波爐，因而不能提供工業化生產所需的基礎數據。今后應加強微波萃取過程的放大研究及其配套設備的開發，以推動微波萃取過程的工程化。

可以預見，隨著研究的不斷深入，微波萃取技術一定能為中藥現代化作出更大的貢獻。【參考文獻】

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第二篇：中藥提取典型技術工藝應用案例

中藥提取典型技術工藝應用案例

超臨界CO2萃取技術、分子蒸餾技術、超重力場技術是目前國際上較新的三大提取分離技術、采用這些技術對中藥進行提取分離純化，實現中藥現代化具有重要意義。

（一）超臨界萃取新技術在中藥提取分離中的應用

超臨界流體（Supercritical Fluid,簡稱SF或SCF）是指超臨界溫度（Tc）和臨界壓力（Pc）狀態下的高密度流體。超臨界流體具有氣體和液體的雙重特性，其粘度與氣體相似，但擴散系數比液體大得多，其密度和液體相近。超臨界流體對物質進行溶解和分離的過程就叫做超臨界流體萃取（Supercritical Fluid Extraction，簡稱SFE）。其基本原理為：CO2的臨界溫度（Tc）和臨界壓力（Pc）分別為31.05℃和7.38MPa，當處于這個臨界點以上時，此時的CO2同時具有氣體和液體雙重特性。它既近似于氣體，粘度與氣體相近；又近似于液體，密度與液體相近，但其擴散系數卻比液體大得多。是一個優良的溶劑，能通過分子間的相互作用和擴散作用將許多物質溶解。同時，在稍高于臨界點的區域內，壓力稍有變化，即引起其密度的很大變化，從而引起溶解度的較大變化。因此，超臨界CO2可以從基體中將物質溶解出來，形成超臨界CO2負載相，然后降低載氣的壓力或升高溫度，超臨界CO2的溶解度降低，這些物質就沉淀出來（解析）與CO2分離，從而達到提取分離的目的。不同的物質由于在CO2中的溶解度不同或同一物質在不同的壓力和溫度下溶解狀況不同，使這種提取分離過程具有較高的選擇性。

1、超臨界CO2流體萃取技術在中藥現代化中應用的優越性

用超臨界CO2萃取技術進行中藥研究開發及產業化，和中藥傳統方法相比，具有許多獨特的優點。1.1萃取能力強，提取率高。用超臨界CO2提取中藥有效成分，在最佳工藝條件下，能將要提取的成分幾乎完全提取，從而大大提高產品收率和資源的利用率。同時，隨著超臨界CO2萃取技術的不斷進步，全氟聚醚碳酸銨(PFPE)的應用，把超臨界CO2萃取擴展到水溶液體系，使得難以提取的強極性化合物如蛋白質等的超臨界CO2提取已成為可能。

1．2萃取能力的大小取決于流體的密度，最終取決于溫度和壓力，改變其中之一或同時改變，都可改變溶解度，可以有選擇地進行中藥中多種物質的分離，從而可減小雜質使中藥有效成分高度富集。便于減小劑量和質量控制，產品外觀大為改善。

1.3超臨界CO2臨界溫度低，操作溫度低，能較完好地保存中藥有效成分不被破壞，不發生次生化。因此，特別適合那些對熱敏感性強、容易氧化分解破壞的成分的提取。

1.4提取時間快、生產周期短。超臨界CO2提取（動態）循環一開始，分離便開始進行。一般提取10分鐘便有成分分離析出，2-4小時左右便可完全提取。同時，它不需濃縮步驟，即使加入夾帶劑，也可通過分離功能除去或只是簡單濃縮。

1.5超臨界CO2提取，操作參數容易控制，因此，有效成分及產品質量穩定。

1.6超臨界CO2還可直接從單方或復方中藥中提取不同部位或直接提取浸膏進行藥理篩選，開發新藥，大大提高新藥篩選速度。同時，可以提取許多傳統法提不出來的物質，且較易從中藥中發現新成分，從而發現新的藥理藥性，開發新藥。

1．7超臨界CO2還具有抗氧化、滅菌作用，有利于保證和提高產品質量。

1.8超臨界流體萃取應用于分析或與GC、IR、MS、LC等聯用成為一種高效的分析手段。將其用于中藥質量分析，能客觀反映中藥中有效成分的真實含量。1.9經藥理、臨床證明，超臨界CO2提取中藥，不僅工藝上優越，質量穩定且標準容易控制，其藥理、臨床效果能夠保證或更好。

1.10超臨界CO2萃取工藝，流程簡單，操作方便，節省勞動力和大量有機溶劑，減小三廢污染，這些無疑為中藥現代化提供了一種高新的提取、分離、制備及濃縮新方法。

2、超臨界CO2流體萃取技術在中藥提取分離及中藥現代化中的應用方式及前景

從“八五”期間國家“八五”攻關項目“超臨界CO2萃取技術在中草藥生產中的應用研究與開發”到“九五”期間承擔多項中國重點項目（有關SFE技術研究開發中藥新藥）以來，包括萃取分離研究和藥理毒理研究及新藥的開發研究，取得了重要的科技成果：①證明了超臨界CO2萃取技術可應用于中藥領域；②總結了SFE在中藥中應用的規律性；③提出較為適合中藥萃取的超臨界設備結構類型；④總結了超臨界CO2萃取中藥的優越性，證明了用超臨界CO2萃取中藥，不僅工藝上優越，而且還能保持中藥本身的藥理活性；⑤研究開發出一批具有較好前景的品種，有的已工業化，走向市場。

根據研究開發實踐，認為超臨界流體萃取技術應用于中藥提取分離及中藥現代化，具有較大的潛力和可觀前景。SFE應用于中藥，結合幾個典型的研究開發實例，可將其分為如下幾個方面。

2.1SFE與中藥有效成分或中間原料的提取

這一方面主要是指那些已具備質量標準的單體或有效部位的提取，往往本身就是產品，只要達到標準，便可進入市場。這是SFE技術應用于該領域中的較為容易進行的一個方面。

2．1．1超臨界流體萃取法從黃花中提取青蒿素（Artemisinin）的新工藝。青蒿素來自菊科植物黃花蒿(Artemisia annua)的一種倍半萜內酯類成分，是我國唯一得到國際承認的抗瘧新藥。然而本應屬于中國的東西，中國僅占國際市場份額的0.5﹪。傳統的汽油法存在收率低、成本高、存在易燃易爆等危險，用SFE工藝，從0.1升、5升設備小試到25升、50升設備中試放大，一直到200升設備的工業化生產證明，超臨界CO2萃取工藝可用于青蒿素的生產，青蒿素產品符合中國藥品標準。超臨界CO2萃取工藝比傳統法（如汽油法）優越，產品收率提高1.9倍，生產周期縮短約100小時，成本降低447/Kg，可節省大量的有機溶劑汽油，避免易燃易爆的危險，減少三廢污染，大大簡化生產工藝。該新工藝已取得發明專利證書。在最近召開的中國青蒿素成果產業化發展戰略研討會上，已初步決定推廣這種新工藝，以達到占國際市場份額的3-5﹪的目標。

2.1.2貫葉連翹提取物的超臨界CO2萃取 貫葉連翹提取物是目前國際流行的十大植物提取物之一，主要用于治療憂郁癥。提取物是用貫葉連翹藥材經水煮或醇提、濃縮、干燥而得。采用超臨界CO2萃取工藝，達到出口標準，比傳統工藝優越。

2．2SFE與中藥化學成分的研究

這里主要是指超臨界CO2萃取分離技術應用于中藥有效成分的研究或中藥化學成分的系統研究，即植物化學范疇。它是新藥研究的基礎。用超臨界CO2萃取技術進行植物化學的研究，可大大簡化提取分離步驟，能提取分離到一些用傳統溶劑法得不到的成分，節約大量的有機溶劑。

2.2.1紅豆杉中紫杉烷類化學成分的研究 紅豆杉中紫杉烷類成分的提取分離，傳統的植物化學分離要得到單體純品難度很大，步驟較為繁瑣，原料經多次浸提濃縮后，有機溶劑多次萃取，再進行多次柱層析，此過程中，要用多種有毒的有機溶劑，如氯仿或二氯甲烷等。我們用超臨界CO2萃取技術對云南紅豆杉（Taxusyunnensis）的化學成分進行研究，經超臨界CO2提取3小時所得粗浸膏，含雜質較少，較易分離到單體，該浸膏只需進行一次硅膠柱層析就能得到6個紫杉烷類單體和2個其他單體，UV、IR、HNMR和CNMR、MS等光譜分析和化學鑒定，它們分別為紫杉醇（taxol），taxuchin A,taxinine J,baccatin Ⅲ,1-hydroxybaccatinⅠ及β-谷甾醇和硬脂酸-1-甘油酯，得率較溶劑法高。

2.2.2姜黃（Curcuma longa）油化學成分的研究及姜黃油提取 超臨界CO2提取姜黃油，其收油率事水蒸汽的1.4倍，生產周期只是舊工藝的1/3。對所得的姜黃油進行GC/MS分離鑒定，其化學組成主要有姜黃酮等26個成分組成，其組成與水蒸汽的差不多。姜黃油的超臨界CO2提取已應用于生產中。用超臨界CO2進行中藥揮發油或脂肪油化學成分的研究較為簡單，只要1-2個小時提取油后，直接進行GC/MS-計算機聯用技術分析，即可鑒定油中化學成分。在黃花蒿、當歸等揮發油的研究中，SFE能提取出水蒸汽蒸餾法提取不出的成分。

2.3SFE與名優中成藥生產工藝改革及二次開發

我國現行生產的很多中成藥是經過長期的臨床實踐開發出來的。但由于生產工藝落后，存在質量不穩定、服用劑量大、外觀顏色差、療效未能充分發揮、缺乏可控的質量標準等問題，加之藥效、安全性評價等原因，難以進入國際市場。采用SFE等先進技術進行工藝改革或二次開發，是實現中藥現代化較為快捷的途徑，是一個較為重要的方向。

2.3.1復方丹參制劑中丹參提取的工藝改革 丹參酮類是從唇形科植物丹參（Salvia miltiorrhiza）中提取的總酮類及其它成分的總稱，是制備各種丹參制劑如復方丹參片，丹參酮ⅡA磺酸鈉注射液（主要用于心腦血管病）和丹參酮膠囊（主要用于抗菌消炎）原料主要成分，其中丹參酮ⅡA是藥典規定用于質量控制的有效成分，各藥廠的提取方法主要是乙醇熱回流提取，然后濃縮成浸膏，用于各種制劑。由于提取能力差和長時間加熱提取或濃縮，有效成分損失嚴重，往往浸膏丹參酮A含量在0.15%-1%左右，再做成制劑，往往丹參酮ⅡA檢測不出或含量太小，藥典標準都難以達到，近幾年國家取消不少藥廠的復方丹參片制劑的生產批文，原因大多與此有關。我們用超臨界CO2萃取法對此進行了工藝改革，從小試到中試直到生產證明，收率比舊工藝高，生產周期縮短，有效成分丹參酮ⅡA高度濃縮，含量平均≥20%，最高可達80%左右，此工藝已應用于多個藥廠的復方丹參制劑（如復方丹參片）的生產，并保持了應有的臨床效果。

2.3.2大蒜注射液的工藝改革 大蒜注射液為臨床上廣泛應用的中藥制劑，傳統的生產工藝是水蒸汽蒸餾配制而成。用超臨界CO2萃取法對此工藝進行改革，并應用于臨床。結果證明，不僅工藝優越，而且還能提高療效。SFE制劑對粘膜真菌感染性疾病，總效率提高18.42%；對深部真菌感染性疾病，總有效率提高33.34%。2.3.3柴胡注射液的工藝改革 柴胡為傘形科柴胡屬植物，具解表、退熱、疏肝解郁之功能。其主要有效成分為揮發油和柴胡皂甙。由于柴胡注射液有較好的退熱、解表效果，國內許多制藥廠家一直用水蒸汽蒸餾法提取揮發油制成柴胡注射液。近來有報道，柴胡注射液具有抗抽搐作用，且毒性低，起效時間長，可能會成為一直抗癲癇輔助藥，但由于柴胡注射液中揮發油濃度低，用藥劑量大。而用傳統的水蒸汽蒸餾法生產存在產油率低、操作溫度高、成分易損失等問題。柴胡皂甙有明顯的中樞抑制作用和抗炎作用，還具有特異性阻礙膽堿酯酶和顯著的利尿作用，對于柴胡皂甙的提取，由于傳統工藝溫度高、受熱時間長，某些柴胡皂甙含量降低或損失殆盡。運用超臨界CO2萃取技術對柴胡揮發油及其皂甙進行提取分離，工藝上顯示了極大的優越性。該揮發油及皂甙具有較好的解熱、解表及抗癲癇藥效學作用，效果強于傳統工藝的。

2.3.4穿心蓮片的工藝改革 該品種為藥典品種，銷售量較大。但藥典工藝是用85%乙醇提取2次，然后濃縮成浸膏，做成制劑。由于提取力差及濃縮的破壞，致使片中脫水穿心蓮內酯達不到藥典要求，影響療效。采用SFE工藝，可極大地提高有效成分的含量，降低成本，與傳統工藝相比具有極大的優勢。2.4SFE與單方中藥新藥的研究與開發

單味中藥制劑是傳統中藥制劑的一部分。用SFE對單味中藥進行提取工藝、藥理毒理研究及新藥的開發在國內仍然是一個空白。此過程中，既要考慮有效部位的提取效率，又要考慮藥理毒理效果。2.4．1蛇床子有效部位的超臨界CO2提取及治療婦科炎癥藥效學研究 蛇床子為傘形植物蛇床（Cnidium monnieri）的果實。傳統的中醫主要用于婦科炎癥的治療。采用超臨界CO2提取，工藝上表現出有效成分收率高，提取時間短及有效部位高度濃縮等優越性，但藥效上是否保持傳統中醫的藥用效果呢？為此，按照新藥審批的有關要求，對蛇床子超臨界CO2提取的有效部位進行抗婦科炎癥的藥效學研究，結果證明蛇床子用超臨界CO2工藝提取有效部位進行新藥開發，不僅工藝優越，質量上穩定且容易控制，而且，還能保持傳統中醫的治療效果。

2．4.2苦參總堿的超臨界CO2提取及苦參總堿注射液二類新藥的研究

2.5新復方中藥超臨界CO2提取及新藥研究

在中藥領域，用超臨界CO2萃取技術對中藥新復方進行提取工藝研究及新藥開發也是一個空白。中藥復方是傳統中藥的最主要的部分，也是中藥與國際接軌難度最大的部分。醫藥同行多年來進行了大膽的探索，目前在國家主管部門的主持下，組織了“中藥復雜體系中重大科學問題探討”，計劃對復方中藥進行跨行業、多學科交叉、全方位的研究與開發，以解決中藥復雜體系中重大科學問題，實現中藥現代化。其中，超臨界流體技術被推薦為中藥復雜體系中中藥產業現代化的新技術之一。首次用SFE技術對中藥復方進行的研究證明，中藥復方的研究與開發可以應用SFE新技術。復方雪蓮栓劑二類新藥的研究

在對幾味單方中藥SFE研究（包括藥效學）的基礎上結合傳統中醫理論組成的一個中藥復方。在用SFE技術對該復方新藥進行研究過程中，我們發現：①按處方比例混合四味中藥并粉碎后，投入萃取釜中，在合適的SFE參數條件下，四味中藥中的有效成分均被提出（TLC、HPLC、GC等配合檢測），提取效果和單味中藥提取效果差不多。②復方提取時，有效部位（浸膏）收率比單味提取有所增加，如四味中藥分別單獨提取時，有效部位收率分別為6.96%、2.13%、2.51%、4.36%，復方提取有效部位收率達7.25%。復方浸膏收率比單味浸膏收率高，有可能是因為復方提取時，一些中藥成分的提取由于互溶作用，促進其它中藥成分的提取。③按照此類中藥復方的傳統用藥和提取方法，進行了該復方的傳統提取，發現此復方浸膏的收率高達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。說明傳統復方提取雜質多，有效成分少，外觀顏色差，且批與批間重復性較差，而復方的SFE提取，有效成分高度濃縮，雜質少，外觀顏色較好，批間重復性較好。④藥效學證明，該復方SFE有效部位，具有傳統中醫所要求的藥效，且復方后具有協同補充效果。該新藥已基本完成了臨床前研究。2．6 SFE技術與中藥質量標準

質量標準是影響中藥進入國際市場的又一重要因素。采用先進、準確的分析方法進行中藥質量控制有利于中藥現代化。曾有報道分析型超臨界CO2流體萃取技術用于藥物分析具有省時、樣品用量少、條件易于控制、不分解也不污染樣品等優點，特別是能從復雜基體中分鑒定痕量組分。因此，對成分復雜的中藥特別是復方中藥的分析就為適用。特別值得提出的是，它應用于分析可能更為準確其客觀評價所要分析的有效成分的含量。如青蒿和穿心蓮藥材中青蒿素和脫水穿心蓮內酯的含量測定，用超臨界CO2提取為前處理，測出含量比經典分析方法的高。

3、結束語

3.1 超臨界CO2萃取新技術完全可用于改造傳統中藥產業，和傳統中藥生產工藝比，具有極大優越性和市場潛力。這一領域將是超臨界CO2萃取技術的主要方向。

3.2 超臨界萃取技術應用于中藥或天然藥物，要從單純的進行中間原料的提取轉向于兼顧單味、復方中藥新藥的開發應用或對現行我國生產的各優中成藥工藝改革或二次開發上，以及配合我國正在進行的中藥現代化戰略行動。

3.3 SFE技術應用于中藥，還要加強有關基礎研究和應用研究。因為中藥化學成分復雜，可分為非極性、中等極性和強極性三部分，對于前二類可以在不加或加入夾帶劑下提取。但對強極性化合物如蛋白質、多糖類，曾經認為用超臨界CO2提不出來，隨著研究的不斷深入，用全氟聚醚碳酸銨（PFPE）使CO2與水形成了分散性很好的微乳液，把超臨界CO2提取中藥中一類具有特殊活性水溶性成分提供了新方法。這一研究提示，原來認為難以提取的成分只要加強類似的應用基礎研究，包括國產設備工作壓力提高的研究等還是可以解決的。

3.4 加強分析型超臨界流體萃取或超臨界色譜在中藥分析中的應用，不斷改革傳統經典的分析方法。

3.5 雖然SFE技術在應用過程中面臨設備一次性投資較大的問題，但和傳統溶劑提取法相比，由于它在生產過程中投資較小，以及具有很多優越性，因此在實現中藥現代化和國際接軌的戰略行動中將會發揮較大的作用。

（二）解決中藥提取中溫度偏高問題的工藝設備

中藥生產過程一般由提取-精制（醇沉）-濃縮-制劑等工序組成，各工序獨立性較強，而提取則是首當其沖的關鍵工藝。提取的工藝和設備決定了其提取物的質量，也即基本決定了產品成分的質量。同時，采取的工藝和設備也直接與生產的成本息息相關，也即與企業的效益緊緊聯系。

目前我國中藥及相關企業（包括保健品、食品、化妝品等）大多數對植物藥材的提取工藝為熱回流提取法。這種方法具有投資不大，提取周期短，操作維修方便等優點，基本適合我國目前國情。但是，由于其提取罐采用夾套蒸汽加熱，罐內在常壓操作之下，所以物料的溫度在100℃（水提）~80℃（醇提）左右。微壓下溫度還要高些。這使許多熱過敏性的但具有藥用價值生物活性的組分會遭受不同程度地破壞，從而影響了提取組分的質量。例如，用75℃的乙醇提取當歸中的主要有效成分阿魏酸，在上述加熱提取時罐內常壓下的溫度為78℃左右，結果在提取液中檢測不出有效成分。而實踐證明在提取溫度小于65℃時，其有效成分才能不被破壞。同樣，對何首烏提取時，其主要成分之一蒽醌的溫度也不能超出100℃。

但是要在較低的溫度下采用熱回流提取，目前我國這方面的生產工藝設備尚不夠成熟。通常采用低溫浸漬或滲漉的方法，但這兩種方法加工的時間即周期很長，一般需要幾天到十幾天，甚至有幾十天的。因此生產效率較低，而且有效成分還不一定能完全提出。目前報刊書籍文獻報道得比較多的先進方法是二氧化碳超臨界萃取法(SFE-CO2)。有人把它稱為是提取工藝現代化發展的方向和潮流趨勢，是實現中藥產業化，與國際接軌的重要技術。使用這種方法能在較低的溫度下（CO2的臨界溫度31.08℃，實際操作的溫度在35~70℃）將植物中的某種有效成分提取出來，純度也很高。然而，這種方法在工藝上也有很大的缺陷，這是由于使用該方法其選擇性很強，即只能一次針對藥材中某一種成分的提取。而我們知道，中藥的最大特點，也是它與西藥在成分和作用上的很大區別在于中藥是主要以生物為原料（大多為植物）的，而某一植物內其有價值的物質決不只是一種，而至少是上百種。更何況成藥是多種藥用植物（生物）的組合配方。正是這些多組分生物活性的成分之間的相互協調作用對人體起了治療、免疫調節、強身健體的功能。一般來說，中藥的治療、康復、調養、延年益壽的道理是基于其中醫的辨證施治及養生的理論。這既是針對性的又是全方位的、協調的、平衡的、和諧的、合乎天人合一、陰陽平衡的辨證統一之說，其內涵及其豐富且博大精深。

說道哲理，我們還是回到CO2超臨界萃取技術上來，由于該技術的重要特點選擇性強，因而就決定了它的局限性的一面。但從另一方面來說，這一點的好處在于這種特點如若運用在對藥材及產品成分的研究、檢測和分析上還是十分有用的，運用在大生產上就顯得有些“只及一點（某一種成分），不顧其余（其它成分）”了。此其一。第二也是很關鍵的一點，就是其設備裝置的造價非常昂貴。如1000L的萃取罐設備就要200萬美元，再加上配套設備，進口的保險費、運輸費、關稅、其它稅費、手續費等等，簡直是一個巨大的天文數字，國內一般廠家只有望而卻步。此外，還有操作、維修、配件供應、技術培訓等一系列的諸多問題均制約了這種技術的推廣應用。由于萃取罐是高壓設備，也就制約了它的體積(直徑)不能太大，因而一次的投料量就很有限，所以產量也受到限制，故現階段大力鼓吹用這種方法生產并不現實，也與我國的國情不相符合。此外，還有超聲波和微波提取法等，據說很有前景，但是還處在研究開發階段，未見在大生產應用的報道。

那么，是不是我們就沒有更好、更經濟、更有效的手段和方法來解決開始所提到的問題了呢？回答是否定的。有人想到能否在提取罐上采用減壓的方法來降低沸提取呢？這種理論上是完全正確的。然而，我們知道：在提取操作時，溶媒必須經冷凝回流，才能維持提取的連續操作。這就給我們出了一道難題，真空系統該怎么個接法？

按照現在提取系統的設備安裝方式，真空管是很難找到它合適的位置的。這是因為它有可能有的位置只有三個：

1、在提取罐上。這種接法顯然不妥，因為尚未冷凝的溶媒蒸汽會從真空管被大量帶走，反而達不到回流的目的，相反造成溶媒的損失。

2、接在冷凝器后，冷卻器前。此方法雖然比上面的好，但由于冷卻器的真空度要大于提取罐的真空度，溶媒也不能順利地回流到提取罐內，除非冷卻器與提取罐有足夠的高位差使液體的靜壓力能夠與之平衡其差額。但是要做到這一點也比較困難，因為這要提高冷卻器的安裝高度，更要提高冷凝器的高度，而我們都知道，這在實際上是難做到的，因為冷凝器原來就夠高的了。

3、放在冷卻器后。這里同樣存在與上面第二點一樣的問題。

所以要解決問題得另辟蹊徑。而現在這個難題已獲得解決。一種簡而行之有效的方法（裝置）已經研究并設計出來且經過實踐驗證效果非常之好。你不要擔心還要花上幾十萬的投資購置新的裝置，而有可能在現有提取設備裝置的基礎上稍加改造即可達到這個目的。

本案的技術特點、先進性、用途及市場前景、效益預測：

1、特點

本技術裝置為一帶控制閥門的金屬容器。通過本裝置的實施利用，可使得目前大量中藥生產企業在用提取罐進行提取的生產過程中使得其提取溫度保持在較低的狀態下沸騰提取（醇提小于42℃，水提小于55℃）。這樣保持了中藥中的活性有效成分不致在較高的提取溫度（水提100℃左右，醇提85℃左右）下受到破壞，從而大大提高了產品的質量和收率，縮短了生產周期，且節省了能源，因而進一步大大降低了生產成本。為解決中藥現代化的關鍵技術之一。提取工藝邁出實實在在的一步。

2、先進性

符合現代生物工程的理論使活性物質有效保存下來的特點。同時，由于是低溫提取，避免了中藥材原料中很多無效成分例如淀粉在高溫下水解成的糊精等夾帶入藥液中，從而增加了后處理的難度，繼而增加了生產成本的弊端。所以本裝置為先進的生產工藝裝置。

3、用途

中藥材的低溫提取。

4、市場前景

本裝置具有極其廣闊的市場前景。特別是目前我國已將中藥的現代化作為發展的戰略目標和重點攻關的課題及積極扶持的對象。中藥行業處于一個極有潛力和為市場看好的行業，且我國的中藥企業為數很多，也亟待提高產品的質量和效益，而且就目前使用提取罐的廠家即可利用該技術進行改造，花費低，見效快。所以，一旦推出必將受到市場極大的關注和歡迎。

5、效益預測

用戶（包括現有用提取罐生產中藥的企業和藥械廠）和投資者均不需投入很大的資金即可受到很好的效益，且該技術具有普遍適用的特點，因此，效益是不言而喻的。

（三）中藥提取、分離純化輔料的選用

開發中藥注射劑藥劑輔料的選用與開發化學藥品注射劑輔料的選用差別較大，開發中藥注射劑使用的輔料有自己的特點，首先要選擇適宜的溶劑提取有效成分或有效部位，然后要選用適宜的輔料和工藝進行分離純化，得到叫純的提取物（中間體），最后才選用適宜的輔料和工藝成型。因此，開發中藥注射劑輔料的選用側重于中藥提取、分離純化時輔料的選用，涉及溶劑、浸出輔助劑、絮凝澄清劑、吸附劑、抗氧劑及抗氧增效劑等的選用。中藥成型工藝輔料的選用與化學藥品注射劑基本相同，涉及溶劑、助溶劑與增溶劑、抗氧劑與抗氧增效劑、PH值調節劑、滲透壓調節劑、膨松劑等類輔料的選用。

1、溶劑類輔料的選用

第三篇：超臨界CO2萃取技術原理以及在食品分析中的應用

超臨界CO2萃取技術原理以及在食品分析中的應用 超臨界流體萃取技術(Supercritical Fluid Extraction)是近30年發展起來的一種新型分離技術，由于其具有操作方便、能耗低、無污染、分散能力高、制品純度高、無溶劑殘留等優點，被稱為“綠色分離技術”。超臨界CO2萃取技術主要應用于香料、食品和醫藥工業，對于一些用常規方法難以提取及純化的物質，該方法更能顯示其獨特的優勢。本論文介紹了超臨界CO2萃取技術分離原理、主要優點及發展現狀，分析該技術在應用中常遇到的問題，對其發展前景進行了展望。

超臨界流體和超臨界流體萃取技術原理

隨著環境的溫度和壓力變化，任何一種物質都存在三種相態-氣相，液相，固相，三相成平衡態共存的點叫三相點.液，氣兩相成平衡狀態的點叫臨界點.在臨界點時的溫度和壓力稱為臨界溫度和臨界壓力，不同的物質其臨界點的壓力和溫度各不相同.超臨界流體(Super Critical fluid，簡稱SCF)是指溫度和壓力均高于其臨界點的流體，常用來制備成的超臨界流體有二氧化碳，氨，乙烯，丙烷，丙烯，水等.物體處于超臨界狀態時，由于氣液兩相性質非常相近，以致無法清楚分別，所以稱之為「超臨界流體」。超臨界流體具有類似氣體的擴散性及液體的溶解能力，同時兼具低黏度，低表面張力的特性，如表1所示，使得超臨界流體能夠迅速滲透進入微孔隙的物質.因此用于萃取時萃取速率比液體快速而有效，尤其是溶解能力可隨溫度，壓力和極性而變化。超臨界流體萃取分離過程是利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關系，即利用壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進行的.當物質處于超臨界狀態時，成為性質介于液體和氣體之間的單一相態，具有和液體相近的密度，黏度雖高于氣體但明顯低于液體，擴散系數為液體的10～100倍，因此對物料有較好的滲透性和較強的溶解能力，能夠將物料中某些成分提取出來。

在超臨界狀態下，將超臨界流體與待分離的物質接觸，使其有選擇性地依次把極性大小，沸點高低和分子量大小的成分萃取出來。同時超臨界流體的密度，極性和介電常數隨著密閉體系壓力的增加而增加，利用預定程序的升壓可將不同極性的成分進行分步提取。當然，對應各壓力范圍所得到的萃取物不可能是單一的，但可以通過控制條件得到最佳比例的混合成分，然后借助減壓，升降溫的方法使超臨界流體變成普通氣體或液體，被萃取物質則自動完全析出，從而達到分離提純的目的，并將萃取與分離兩過程合為一體，這就是超臨界流體萃取分離的基本原理。

超臨界流體萃取技術在食品分析中的優勢

① 萃取能力強，提取率高。用超臨界CO2提取食物中有效成分，在最佳工藝條件下，能將所需提取的成分幾乎完全提取，從而大大提高產品收率及資源的利用率。同時，隨著超臨界CO2萃取技術的不斷進步，把超臨界CO2萃取擴展到水溶液體系，使得難以提取的強極性化合物如蛋白質等的超臨界CO2提取已成為可能；

② 萃取能力的大小取決于流體的密度，最終取決于操作過程的溫度和壓力。改變其中之一或同時改變，都可改變溶解度，可以有選擇地進行食物中多種物質的分離，從而可減小雜質，使有效成分高度富集；

③ 超臨界CO2萃取的操作溫度低，能較完好地保存食物中各種營養成分不被破壞，不發生次生化，因此，特別適合于那些對熱敏感性強、容易氧化分解破壞的成分的提取；④ 提取時間快，生產周期短。超臨界CO2提取循環一開始，分離便開始進行。一般提取10分鐘就有成分分離析出，2~4小時左右便可完全提取，同時，它不需濃縮等步驟，即使加入夾帶劑，也可通過分離功能除去或只需簡單濃縮；

⑤ 超臨界CO2提取，操作參數容易控制，因此能保證有效成分及產品質量的穩定性；⑥ 超臨界CO2還可直接從混合食物中提取不同部位或直接提取浸膏進行篩選，大大提高營養物質的篩選速度。同時可以提取許多傳統方法提不出來的物質；

⑦ 超臨界CO2還具有抗氧化、滅菌作用，有利于保證和提高產品的質量；

⑧ 超臨界CO2萃取應用于分析或與GC、IR、MS、LC等聯用成為一種高效的分析手段，將其用于質量分析，能客觀地反映食物營養中有效成分的真實含量

具體分析實例展示

超臨界CO2流體萃取技術雖然在食品工業中僅有20-30年的應用歷史，但其發展十分迅速。在日本，通過超臨界CO2流體萃取技術加工特種油脂已實現工業化生產。在歐美國家，該項技術在食品工業中也得到了廣泛的應用。目前，我國超臨界CO2流體萃取技術已逐步從研究階段走向工業化。而且，該技術主要應用在食品風味與油類物質的提取、食品脫色除臭及滅菌防腐等，如啤酒花、沙棘籽油、小麥胚芽油、卵磷脂、辣椒紅色素的提取以及大蒜酶失活、大蒜SOD保留、咖啡堿的脫除及羊肉去膻昧等。下面列舉一些近期該技術在食品工業中的應用實例。

茶葉咖啡堿的脫除

茶葉中富含的咖啡堿，約占茶葉干物質重的2%～5%，茶濃縮液和速溶茶中的咖啡

堿含量則更高。

咖啡堿對人體的新陳代謝有著廣泛的影響，有些是有利的，有些是不利的，過量攝入咖啡堿對人體的健康不利。近年來，低咖啡堿或脫咖啡堿茶及其制品已在歐美國家行銷，使得從茶葉中脫除咖啡堿的技術越來越受到重視。超臨界CO2流體萃取技術因其高選擇性、無有效成分損失與劣變、無有機溶劑殘留，體現出明顯的優勢。隨著萃取時間的延長、操作壓強的增大、操作溫度的提高和濃縮液濃度的降低，會導致綠茶濃縮液中咖啡堿的脫除率增大，應確定的較佳工藝參數：操作壓強為30MPa、操作溫度為56℃、萃取時間為4h和濃縮液濃度為20%。

大豆磷脂

大豆磷脂是精煉食用大豆油時得到的一種粘稠的含油很高的毛磷脂，油脂占30%～40%，磷脂占60%～70%。雖然其營養價值高，但直接用于醫藥卻較困難，而不含油的純磷脂在食品、醫藥及化妝品等行業已得到廣泛的應用，所以提取高質量的磷脂越來越引起人們的重視。提取大豆磷脂的方法雖很多，但用超臨界CO2提取尚屬首次。

大蒜油

大蒜是人們生活中的重要調味品，其主要風味物質與生理活性物質是大蒜油。大蒜油在國內外廣泛應用于軟飲料、冰淇淋、糖果、調味料、焙烤食品、肉類和保健食品及保健藥品，因此高質量、高產率大蒜油的提取是大蒜深加工的重要課題。臨界CO2萃取大蒜油工藝與普通萃取法相比萃取率高，產品品質好，具有很好的應用前景。

超臨界CO2萃取大蒜油的最佳工藝條件：萃取壓力為14～16Mpa，萃取溫度為34～36℃，CO2流量為2L/min，萃取時間為5h以內。在此條件下，萃取率為80%以上，得率為0.35%～0.40%。

蛋黃卵磷脂

卵磷脂是一種生命基礎物質，對人體而言，蛋黃卵磷脂比大豆卵磷脂更易被人體所接受，并具有更高的生物效價。卵磷脂也是人體所有細胞膜、核膜、線粒體和肉質網膜等生物膜的基礎構成物質，也是人體神經傳輸纖維的構成物質。在醫學上它可用于治療動脈粥狀硬化、脂肪肝、神經衰弱、營養不良、膽固醇結石和腦血栓老年性癡呆癥等。它在食品工業中也得到了廣泛的應用，可作為乳化劑、抗氧化劑、潤飾劑、軟化劑、分散劑和脫模劑等。除此之外，它還應用在石油、化工和紡織等行業中。因此開發高質量、高純度的卵磷脂具有重要意義。

胡蘿卜素

α－胡蘿卜素和β－胡蘿卜素除富含作為食品防腐劑的前維生素Ａ活性物質外，在抗癌和降低心臟病危險性方面也有非常顯著的效果。此外，胡蘿卜素還是商業食品著色劑。目前，從藻類物質中提取胡蘿卜素多采用有機溶劑（乙烷）提取，這不僅增加了溶劑的費用，而且除去了潛在的有毒殘留溶劑。另外，CO2濃度和物料粒也對β－胡蘿卜素的提取有一定影響。

核桃油

核桃油取自核桃的果仁，因品種不同，核桃的果實含殼、含仁率也有較大的差別。一般核桃的果仁含油在45～65%之間。核桃油呈黃綠色，味美，其中不飽和脂肪酸含量在90%以上，且大部分是亞油酸，并含有少量的亞麻酸及油酸等。亞油酸和亞麻酸都是人體必需的脂肪酸，具有降血脂、助消化和補氣血等功效，營養價值較高。

玉米胚芽油提取

玉米胚芽油的提取是玉米酒精生產過程的重要生產單元。玉米胚芽油中含有大量人體需要的不飽和脂肪酸、維生素E及β-胡蘿卜素等營養成分，對生長發育，滋潤皮膚，降低血清膽固醇，預防高血壓均有一定功效。另外還含有人體自身不能合成的“必需”脂肪酸——亞油酸，亞油酸對預防和輔療心臟病、動脈硬化、糖尿病有一定功效。

傳統的玉米胚芽油的生產主要有機榨法和工業己烷浸出法。機榨法出油率較低，且對油成分影響較大；工業己烷浸出法工藝復雜，且殘存的工業己烷對人體有一定的毒副作用。因此，尋找一種對人體無毒無害的安全溶劑與工藝，以獲取高收率和高質量的玉米胚芽油產品，滿足人們對食品綠色環保的要求具有一定的現實意義。與傳統的機榨法和溶劑浸出法相比，超臨界CO2萃取法具有很多的優勢，提取的玉米油的質量不經過深加工就已經達到了精煉油的標準。適宜的萃取工藝條件為：壓力25～30MPa，萃取溫度為45℃，萃取時間3h。

食用色素

食用色素包括合成色素和天然色素，是主要的食品添加劑之一，得到越來越廣泛的應用。但是，隨著科學技術的發展，人類對于自身健康的重視和檢測能力有了進一步提高，已經發現合成色素有很多不安全的因素，長期使用會嚴重危害人類的健康，所以食用天然色素越來越受到人們的青睞。近年來，我國食用天然色素有了很大發展，全國生產天然色素的企業已達數十家，年產量和使用量也有了大幅提高。

天然抗氧化劑的提取

許多研究表明超臨界萃取技術可以較好的提取植物原料中的類胡蘿卜素、維生素E、多酚等天然抗氧化劑，避免了傳統方法的溶劑量大、作用時間長、氧化損失等缺點。例如利用超臨界萃取技術可以提取從玉米蛋白粉中提取類胡蘿卜素、從油腳或油脂脫臭餾出物中提取天然維生素E技術現在都比較成熟。

超臨界流體萃取技術存在的問題

超臨界CO2萃取技術并非是完美的，也存在著自身不可克服的問題，具體表現為：①對極性大、分子量超過500種物質，需要夾帶劑或在很高的壓力下進行，這就需要選擇合適的夾帶劑或增加高壓設備；②對于成分復雜的原料，單獨采用SPE—CO2技術往往滿足不了純度的要求，需要與其他分離手段聯用；③CO2的臨界壓力偏高，這就增加了設備的固定投資；④超臨界分離設備在萃取釜的密封、快開結構、疲勞設計和裝卸料的自動化等方面還不夠完善。超臨界流體萃取技術的發展方向

長期以來，對超臨界流體萃取技術的產業化，主要是單純超臨界CO2的間隙式萃取，處理的物料也多以固體植物為主，得到的幾乎都是粗提混合物。為了得到高純度的產品，德國、日本、澳大利亞、意大利等國用于精制天然維生素E、精油脫萜、提取高純度的不飽和脂肪酸等；法國用于從啤酒及葡萄酒中分離乙醇制備無醇啤酒及無醇葡萄酒。超臨界多元流體和在超臨界流體中添加夾帶劑，具有從量變到質變的區別，具體體現在超臨界多元流體的分步選擇性萃取、重組萃取及精餾萃取新工藝，可用于復方中成藥、民族藥新制劑的加工，保健食品的加工，煙草深加工，茶葉深加工，海洋生物資源深加工。

由于超臨界CO2萃取分離技術是一項獲得健康、安全高品質產品和對環境友好的高新技術。隨著人們對自身健康的重視和環境意識的日益加強，以及世界各地對食品管理衛生越來越嚴格的趨勢，預計超臨界CO2萃取分離技術在今后將得到廣泛的應用，超臨界CO2萃取產品也將成為人們首選的健康食品。

參考文獻

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第四篇：中藥萃取中破乳常用方法總結

中藥萃取中破乳常用方法總結

藥品檢驗時，在進行萃取，洗滌操作過程中，混合液在分液漏斗中發生乳化，形成乳濁液而難以分離，這種問題在中藥檢驗中尤為突出所以有必要作一下總結回顧：

如何消除乳化狀態可以嘗試采取以下辦法，使乳濁液分層。

(一)長時間靜置

將乳濁液放置過夜，一般可分離成澄清的兩層。

(二)水平旋轉搖動分液漏斗

當兩液層由于乳化而形成界面不清時，可將分渡漏斗在水平方向上緩慢地旋轉搖動，這樣可以消除界面處的“泡沫”。促進分層。

(三)用濾紙過濾

對于由于有樹脂狀、粘液狀懸浮物存在而引起的乳化現象，可將分液漏斗中的物料，用質地密致的濾紙，進行減壓過濾。過濾后物料則容易分層和分離。

(四)加乙醚

比重接近l的溶劑，在萃取或洗滌過程中，容易與水相乳化，這時可加入少量的乙醚，將有機相稀釋，使之比重減小，容易分層。

(五)補加水或溶劑，再水平搖動

向乳化混合物中緩慢地補加水或溶劑，再進行水平旋轉搖動，則容易分成兩相。至于補加水，還是補加溶劑更有效，可將乳化混合物取出少量，在試管中預先進行試探。

(六)加乙醇

對于有乙醚或氯仿形成的乳化液，可加入5～10滴乙醇，再緩緩搖動，則可促使乳化液分層。但此時應注意，萃取劑中混入乙醇，由于分配系數減小，有時會帶來不利的影響。

(七)離心分離

將乳化混合物移入離心分離機中，進行高速離心分離。

(八)加無機鹽及減壓

對于乙酸乙醑與水的乳化液，加入食鹽、硫酸銨或氯化鈣等無機鹽，使之溶于水中，可促進分層。另外，將乳化部分取出，小心地溫熱至50℃，或用水泵進行減壓排氣，都有利于分離。對于由乙醚形成的乳化液，可將乳化部分分出，裝入一個細長的筒形容器中，向液面上均勻地篩撒充分脫水的硫酸鈉粉末，此時，硫酸鈉一邊吸水，一邊下沉，在容器底部可形成水溶液層。

第五篇：計算機在中藥領域的應用

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計算機技術是本世紀的卓越科技成就之一。近年來，隨著計算機技術的發展和普及，在中藥研究中的應用研究報遭不斷增多，有力地促進了中藥學研究方法的發展，計算機技術已成為中藥研究的重要手段之一，在計算機技術人員和中藥工作者的共同努力下，近年來，中藥領域的計算機技術發展取得了一定成果，但仍待進一步開發，使目前取得的成果完善，并積極應用最新計算機技術，提高中藥研究水平。現就近年來中藥領域計算機技術應用進展概述于后。

1.計算機在中藥材真偽鑒別方面的應用

成都中醫學院研制的“中藥顯微電腦識別專家系統”，該系統與顯微電視錄像系統配套使用，具有圖像真實，操作靈活、方便、檢驗快速、準確的效果；濟南山東省新藥藥理研究中心根據中藥玉竹及其混淆品的生藥性狀，組織構造及粉末特征，結合計算機技術編制了一個中藥玉竹及其混淆品鑒別的系統，該系統具有鑒別、檢索、修改及打印等功能，按照屏幕提示信息輸入待鑒標本的特征代碼或實測數值，在幾秒鐘內即可完成鑒別；廣州廣東藥學院26個細辛樣品為訓練集，以19個細辛樣品為試驗集，采用化學模式識別技術對3 種細辛(北細辛、漢城細辛、華細辛)進行鑒別，該項研究從細辛揮發油GC—MS中獲得數量化分類特征，經PRIMA法處理，實現了計算機對所有樣品的鑒別分類，所得結果與實際相符；第二軍醫大學藥學院運用計算機圖像定量分析技術建立了測定黃連類中藥組織細胞的顯微鑒定模式識別系統，為中藥混亂品種與多源道地藥材鑒定提供了新的三維定量研究技術和資料；第二軍醫大學藥學院運用計算機圖像處理的技術實現郁金類連續切片組織形態的計算機三維重建與動態顯示，他們還利用計算機技術實現了麥冬類中藥組織連續切片三維重建與動態顯示，為計算機輔助生藥學鑒定和教學提供了新的三維圖像技術和研究資料；重慶四川省中藥研究所實現了道地藥材附了連續切片三維重建與動態顯示，為計算機輔助生藥學教學和鑒定提供了具有生動性和立體感的三維圖像技術和資料；麗水地區藥品檢驗所先根據直偽黃芪紫外光譜峰位賦值量化，然后用計算機求得相似系數進行聚類分析，以判別黃芪的真偽；麗水地區藥品檢驗所將數量分類學中的聚類分析引用到紫外線光譜分析中，用微機求出比較值及聚類，然后根據其聚類譜系來量化研究系列中藥的真偽優劣，以4類藥材為例，證明其結果可反映出各試樣之間的親疏遠近關系。如友好醫院科技開發部提出一種揮發油生藥的模糊模式識別方法，剛氣相色譜法獲得樣品信息，由計算機進行檢索，結果顯示其品種符臺率為93．75%；品種、產地符臺率為75%。檢索過程僅數秒鐘；江西中醫學院用紫外分光光度計測定清開靈注射液的吸收度，采用初均速法研究了其中主要成分黃芩甙和綠原酸的含量變化，將實驗數據輸人計算機處理，預測出該制劑中黃芩甙和綠原酸的穩定性；北京總后衛生部藥品儀器檢驗所為了對枸杞子藥材及其有關制劑的質量進行控制，對不同產地的枸杞子進行了比較分析，收集其色譜、質譜圖、實驗結果認為其離子流圖有較大的共同點，可作為定性的依據，但亦存在不同之處，各組分的相對百分含量不盡相同，所占成分亦有區別，利用計算機譜庫檢索并核對有關資料，個別組分還利用對照品進行對照，共鑒定出33種化合物； 第二軍醫大學藥學院生藥學教研室對15種葉類生藥氣孔進行計算機圖像分忻； 第二軍醫大學藥學院經過對4種蛇床的果實、芬粉粒、維管束，氣孔和內胚乳細胞的大小進行體視學研究和計算機圖像分析測定，結果表明，果實和維管束的大小順序為興安蛇床>堿蛇床>濱蛇床>蛇床；花粉粒大小為堿蛇床>興安蛇床>濱蛇床>蛇床；內胚乳細胞則興安蛇床>濱蛇床>堿蛇床>蛇床；中國藥科大學研制的“金銀花藥材品種鑒定計算機輔助咨詢系統”；南京軍區后勤部藥品檢驗所研制的“中國藥典中藥及其相關品種粉末顯微智能鑒定系統”，該系統收載了668種中藥材(含混偽品287種)可以模擬專家在實際工作中的思維方式進行鑒定；中國藥科大學測試中心應用計算帆輔助模式識別技術鑒別中藥材重樓；第二軍醫大學藥學院生藥學教研室將圖像分析技術探索性地應用于仙茅屬植物花粉的鑒別，發現該屬植物花粉體

積相有效期很大，種問兩兩比較均有顯著性差異，提示圖像分析技術在生藥學領域具有廣闊的應用前景；山東醫科太學應用計算機鑒定、檢索藥用植物標本；江西中醫學院根據常見中藥材及其混淆品的性狀特征，制定了操作性強、規范度高的性狀鑒別客觀標準，建立了判別的數學模型和判別指數計算方法及中藥材電腦代碼，實現了125種中藥材及數百種偽品的性狀鑒別電腦模擬；中國科學院沈陽應用生態研究所應用計算機進行植物自動分類；四川省中藥學校應用微機對中藥材紫外光譜的鑒別特征進行管理；沈陽藥科大學藥物分析研究室用對稱的三層BP人工神經網絡處理中藥化學模式識別數據，既達到了提取特征和降維映射的目的，又減少了每引人一個樣本重新計算各樣本空問距離和分布的麻煩，提取的特征及相應誤差用三維圖形表示，可直接用于中藥的化學模式識別；遼寧中醫學院研制的“中藥性狀鑒別微機管理系統”；廣州廣東藥學院藥學系以“南藥”砂仁及其偽品為研究對象，從砂仁及其偽品的紫外光譜中蕕取數量化特征，通過聚類分析，在計算機上實現了樣品的鑒別分類。

2.在探索中藥化學成分的應用

成都中國科學院成都生物研究所利用毛細管氣相色譜保留指數定性、標準樣品疊加和色譜一質譜一計算機聯用技術，對淡黃杜鵑植物揮發油的化學成分進行了分離和鑒定，共鑒定出單萜烴18個，倍半萜烴41個，并測得了各化合物的相對含量，其主要成分是：β一蒎烯、α 一蒎烯、乙酸冰片酯、檸檬烯、β一橫香烯、香檜烯、香茅醇和月桂烯；福州福建師范大學生物工程學院應用毛細管氣相色譜一質譜一計算機聯用系統對閩產石香蔫揮發油的化學成分進行研究；上海第二軍醫大學藥學院采用計算機圖像分析技術對20種細小種子類生藥進行分析測定，報道了種子的最大直徑、周長、截面積、體積和不規則參數，鄭州河南省中醫藥研究院利用毛細管氣相色譜一質譜一計算機聯用拄術來分析懷菊花揮發油的化學成分；中國科學院長春應用化學研究所利用氣相色譜一質譜一計算機聯用裝置分析了吉林栽培西洋參揮發油中的化學成分及相對含量；濟南山東省中醫藥研究所采用GC--MS計算機聯用儀，對蔓荊予不同炮制品的揮發油進行了分析研究，結果表明，炮制后揮發汕含量減少，質量發生變化，共分離鑒定出26個化臺物，生品和微炒品檢出26個炒焦品檢出20個，炒炭品檢出16個；南京市中醫院運用氣相色譜一質譜一計算機聯用研究巴戟天的化學成分。

3.在中藥臨床及實驗研究方面的應用

蚌埠醫學院藥理學教研室在研究白芍總苷對缺血心的保護作用方面，運用計算機檢測心功能變化；上海醫科大學病理生理教研室在研究靈芝合并降壓藥治療難治療性高血壓時血壓、血糖、NO、微循環及血液流變性的改變的臨床實驗中，運用顯微電視電腦測量系統定量測定用藥前后甲鹱微循環的變化；上海中醫學院附屬龍華醫院應用電子計算機對結晶天花粉蛋白抗早孕進行分析研究；南京醫科大學第一附屬醫院皮膚科對中醫治療白癜風74首方劑進行計算機拆方排序，從中選出高頻砍出現的中藥89珠，再觀察這些中藥乙醇提取物對蘑茹酪 氨酸酶和無細胞系統多巴色素自動氧化生長黑素量的影響，發現有19味中藥乙醇提取物存 3個不同濃度對酪氨酸酶活性、黑素生成量呈劑量依賴性激活和上調；杭州浙江醫科大學淋巴學研究室應用中醫中藥治療肝硬化腹水的藥物，進行動物實驗通過掃描電鏡和計算機聯機的圖像處理系統，對藥物的腹膜孔調控和促腹水轉日作用，作了觀察和定量分析。沈陽中國醫科太學生物教研室根據Beeler--Reuter方程，對Ca2+通道電流結合膜片鉗實驗數據進行計算機重建，并研究了中藥白花前胡有效成份Pd--Ia(a)+通道的作用模式，為研究Ca2一通道電流及聯因子的動態過程提供了一個新方法，為定量研究心臟藥物作用機制及判斷其療效提供了理論依據。中周醫學科學院藥用植物研究所利用計算機自動控制、圖像分析處理和多媒體視頻等多種技術，將小鼠在圓形水迷宮的學習記憶行為表現轉移為活動圖像井顯示其實時運動軌跡路線，利用計算機獲得的信息資源進行綜合分析，優化組臺后，建立了出運動距離、速度、尋找平臺時間、運動軌跡組成的評價指標。從而為益智中草藥研究提供了一種自動化程度高、獲取信息量大、符合國際標準的圓形水進宮計算機自動控制和圖像分析處理系

統及相應的指標評價體系。杭州浙江省中醫藥研究院自術、黨參腹腔注射經掃描電鏡和計算機圖像處理與定量分析結果表明能使小鼠腹膜孔平均孔徑及開放密度明顯增加，黃芪無顯著作用，表明白術、黨參對腹膜孔調控作用較強、是治療腹水的有效藥物；北京中醫藥大學以 3 H一梔子甙為示蹤劑，采用整體放射自顯影及圖像分析技術，觀察梔子的有數成分梔子甙在小鼠休內定量分布的動態變化，并探討與梔子歸經理論的關系，結果顯示同一器官的不同示蹤時相和同一示蹤時相膽、肝、腎上腺、小腸、大腸、心臟和胃等器官，其分布特點同梔子歸經于心、肝、肺、胃經以及贓腑的絡屬關系基本相符、首次為梔子傳統的歸經理論提供了形態學依據；浙江省中醫藥研究院通過對健脾益氣的白術、黨參黃芪對小鼠腹膜孔調控作用的觀察，通過掃描電鏡和計算機圖像處理與定量分析，提示白術、黨參是治療腹水的有效藥物；廣州廣東藥學院藥學系借助計算機，對中藥的性、虛、月經進行量化處理，建立了尋找藥材替代品的數量化方法：南昌江西中醫學院用原了吸收光譜法檢測，10種辛溫解表藥和7種溫里藥的15種生命元素含量，采用微機對其藥效與各元素含量進行逐步判別分析，結果表明兩者功效與Mn、Cn、Ba、Pb 5種元素含量有關，并建立了辛溫解表藥與溫里 藥的判別模型，該模型具有顯著的判別效能。

4.在中藥及方劑數據庫方面的應用

南京中醫藥大學研制的“中華本草名錄檢索系統”，“圖經本草檢索系統”，其中“《圖經本草》計算機檢索系統”可瀏覽《本草圖經》的全部原文，也可查閱某殊中藥的原文進行統計分析；中國中醫研究院中藥研究所研制的“電腦檢索全國中草藥名鑒數據庫”，該數據庫收錄了我國中草藥13268條(722科)，每條記錄包括類科、拉丁學名、植、動、礦物名，藥材名、文獻名、地方名、功效、備考八項基本信息。其中除備考外，全部數據均可以關鍵詞進入儉索；昆明云南省藥材公司建立的“云南中藥資源評價體系和計算機數據庫”，協助對云南中藥資源的現狀進行了解及合理開發利用當地的中藥材資源；內蒙古中蒙醫研究所研制的“內蒙古中蒙藥用植物資源數據庫系統”，該系統不僅可提供查詢，還可以對內蒙古地區中蒙藥用植物作整體的綜臺性定量分析及提供決策方案。黑龍江中醫學院和東北林業大學聯臺研制的“中藥通用文獻檢索系統”，該系統按照設計要求可適用于中醫學各學科的小型文獻的檢索與管理；福建省中醫藥研究所研制的“中國草藥數據庫檢索系統”；貴州省中醫研究所研制的“中國苗旗藥物現代文獻數據庫”；中國中醫研究院中藥所的“萬方中藥信息處理系統”；南京中醫藥大學研制的“中醫方劑編碼及文獻數據庫系統，該系統于2001年3月通過鑒定，系統收錄了古今方劑101903首，可進行方名、書名，處方藥物、功能、主治等的檢索。“中醫歷代常用方劑數據庫檢索系統”，該系統于1994年12月通過鑒定，系統收錄了中醫歷代常用方劑1萬條首，該系統除了縱向可方劑名檢索異名、方振、作者、藥物組成、功用、主治、藥理作用、用法外，還可以橫向根據組成考察方劑的沿革、變化、比較方 劑的配伍關系，根據功用查詢同類方劑，根據主治查詢相應的方劑，根據藥理作用查詢相應的方劑等；江蘇缸皋市中醫院研制的“實用方劑數據庫及檢索系統”，該系統以實用方劑辭典》為藍本，收錄方劑10310首，數據內容包括拼音、方名、異名、方源、組成、功能、用法、宜忌、加減、主治、實例、方考等；廣州廣東藥學院研制的“中藥方劑的計算機輔助分析系統”；江西中醫學院運用數據庫技術探索中醫方劑配伍的統計規律；遼寧省中醫研究院研制的“《苷濟方》數據庫”；安徽中醫學院運用計算機對《各醫類案》的方藥進行分析，發現全書共用方416首、用藥465種、方劑以補中益氣湯、四物湯、六君子湯、小柴胡湯等23方為“核心方劑”，藥物以甘草、人參、白術、當歸、茯苓等13味藥為“核心藥物”，這些結果顯示了江氏在選案時重溫補，也從測面反映溫益脾胃、滋補氣血在歷代醫家臨床中占有重要的地位；中國醫科大學運用計算機對《方劑學》中常用藥物進行統計分析；云南省醫學信息研究所研制的“中藥不良反應文獻題錄庫計算機管理系統”，該系統收集了1990~199 7年國內文獻振中有關中藥不良反應文獻等等。

5.在中藥領域其他方面的應用

北京醫學院運用計算機對常用中藥的歸經進行分析；北京大學化學與分子工程學院運用計算機對中藥復方進行模擬研究；錦州醫學院應用計算機對中藥進行綜合評價；北京同仁堂制藥二廠利用計算機解決中成藥工藝設計中正交試驗法數據處理的問題；貴陽中醫學院研制中藥制劑均勻試驗設計；中國醫學科學院藥用植物資源開發研究所研制的“中國藥用植物系統療效計算機統計分析系統”；江西中醫學院采用紫外分光光度法測定了銀黃注射蔽的吸收度，根據初均速法預測了其中主要成分綠原酸與黃芩甙的穩定性，均實驗數據輸入了計算機進行運算，預測出銀黃注射被的有效期；黑龍江中醫學院研制的“中藥科研方案、生產工藝優化設計軟件，該系統將傳統的正交試驗與正態擬臺相配臺，并編制了T檢驗、方差分析、回歸及 LD50等組成程序包相佐。

廣州廣東藥學院將計算機模式分類技術推廣應用于兩個中藥研制方童康片、腦得生片的解析，計算機模式分類結果與中醫理論相吻合；重慶四川省中藥研究所應用二次正交回歸旋轉組合設計進行田間試驗，經計算機運算，獲得藥用紅花施肥量的數學模型，通過對此模型進行分析、模擬、優化和篩選得藥用紅花的面施肥量公式，按此方案實施，可獲得高產；無錫輕工大學生物工程學院在探索靈芝胞外多糖分批發酵非結構動力學模型時，通過計算機模擬，證明模型預測值與變際實驗值具有良好的擬臺性等等。