A. 超臨界萃取可以提取什麼植物
我國超臨界萃取技術自初始研發到產業化發展已經歷二十多年的風雨歷程,涉及香料、日化、食品、化妝品、醫葯及化工等多個行業,其工藝技術、設備技術、產品開發等均得到了長足發展,產業化發展蓬勃。然而,在超臨界產品的成本研究、市場推廣、應用開發、規格設計陵運、標准化研究等方面所開展的工作及進展都還遠不盡人意,產業化過程所需人才(設備、工程、操作及管理人才)嚴重不足,這些因素大大減緩了「產業化臨界點」的到來。
植物提取行業是專門為食品、營養補充劑、化妝品、日化及醫葯行業提供純天然植物提取物原料的新興行睜好業。2004年全球植物提取物的年銷售額大約為30億美元,涉及300多個品種,但我國只佔其中的6%左右,這與我們這樣一個資源大國和植物葯(中悉汪鉛葯)大國極不相稱。1.1 茶葉脫咖啡因及酒花萃取
茶葉脫咖啡因和啤酒花的提取是超臨界萃取技術應用最成功的典範。隨著人們對自身健康和生活質量的越來越重視,近年來國外市場對脫咖啡因茶葉和酒花浸膏(提膏)的需求量增長迅速。蕪湖杉杉生物技術有限公司利用其設備和資金優勢,經過幾年的運營,在上述兩大產品方面已獨領風騷,享名國內外。
1.2 脂溶性活性成分及標識成分的提取
l 當歸:當歸中的內酯類活性成分如藁苯內酯等即使在常溫下也將發生明顯的變化,採用低溫超臨界萃取不僅可以大大減少活性成分的變化,而且還能將阿魏酸等有效成分充分萃出。此外,採用超臨界萃取還能完好保留當歸的強烈的特徵葯香並能對其顏色等性狀進行調變。
l 川芎:與當歸類似,川芎中的內酯類活性成分藁苯內酯、洋川芎內酯、丁基苯酞、瑟丹內酯等即使在常溫下也將發生明顯的變化,採用低溫超臨界萃取不僅可以大大減少活性成分的變化,而且還能將阿魏酸及川芎嗪等有效成分充分萃出。
B. 超臨界流體提取法的有效成分應用
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葯物有效成分,而植物中的揮發油大多富含萜和倍半萜類化合物。揮發油的沸點較低,其傳統提取工藝是水蒸氣蒸餾法,但該法存在提取溫度高、提取時間長、易破壞有效成分的缺陷,導致提取收率較低。由於揮發油的分子量不大,且在超臨界CO2流體中具有良好的溶解性能,因而多數可用超臨界CO2流體直接萃取而得。李桂生等比較了超臨界CO2萃取法和水蒸氣蒸餾法提取當歸揮發油的收率,結果表明前者的收率約為後者的2倍。翟萬雲等比較了超臨界CO2萃取法和水蒸氣蒸餾法提取苕葉細辛揮發油的收率,結果表明前者的收率約為後者的7倍。曾虹燕等比較了超臨界CO2萃取法和水蒸氣蒸餾法提取荷葉揮發油的收率,結果表明前者的收率約為後者的2.6倍。錢國平等利用超臨界CO2流體從黃花蒿中萃取青蒿素,結果表明萃取率可達95%以上,優於傳統的溶劑提取法。
黃酮類化合物的提取
黃酮類化合物具有降壓、降血脂和抑制血小板聚集等功能,在大部分中葯中均存在。黃酮類化合物的傳統提缺棚取方法主要有水煎煮法、浸泡法或鹼提酸沉法,缺點是費時、費工,且收率較低。應用超臨界流體萃取技術提取中葯中的黃酮類化合物,具有速度快、收率高等優點。丹參是常用的活血化瘀葯,已知的活性成分是以丹參酮ⅡA為代表的丹參酮類脂溶性物質以及丹參素、母酚酸、原兒茶酚為代表的水溶性物質,其常規提取方法主要有水提法和乙醇熱迴流法,但提取效果均不理想。蕭效良等利用超臨界CO2萃取技術提取丹參中的活性成分,結果表明一次提取物中的丹參酮ⅡA的含量大於20%,水溶性有效成分的含量大於35%,收率是常規提取法的2倍以上。
生物鹼的提取
生物鹼是生物體內一類含氮有機物的總稱,多數生物鹼具有較復雜的含氮雜環結構和特殊而顯著的生理作用,是中草葯中的重要成分之一。近年來,有關超臨界流體萃取技術提取中葯中的生物鹼的報道很多。葛發歡等利用超臨界CO2萃取技術提取益母草中的總生物鹼,提取率可達常規法的10倍。姜繼祖等以76%的乙醇為夾帶劑,利用超臨界CO2萃取技術從光茹子中提取抗腫瘤葯秋水仙鹼,提取率為迴流提取法的1.25倍。
苷類和糖類化合物的提取
由於苷類和糖類化合物的分子量較大、羥基較多、極性較大,因而難溶於低極性溶劑,故用超臨界CO2萃取時常需提高操作壓力或加入夾帶劑以提高收率。王俊等以3%的乙醇為夾帶劑,在壓力為35MPa、溫度為40℃的條件下,用超臨界CO2萃取穿山龍中的薯蕷皂苷元,結果表明該法具有速度快、收率高、提取完全等優點。王化田等將超臨界CO2萃取法與乙醇常溫浸提法相結合,實現了紅景天苷與苷元酪醇之間的有效分離。葛發歡等對超臨界CO2萃取薯蕷皂素的工藝條件進行了研究,並進行了中試放大,結果表明該工藝具有收率高、生產周期短等優點。
醌類化合物的提取
醌類化合物是一類分子中具有不飽和環二酮結構的有機化合物,具有抗菌、抗氧化、抗腫瘤等多種生物活性。研究表明,超臨界流體萃取技術可用於中葯中醌類化合物的提取。由於多數醌及其衍生物的極性較大,因而提取時常需加入適當的夾帶劑。袁海龍等以甲醇為畢耐夾帶劑,利用超臨界CO2萃取技術提取何首烏中的醌類活性成分,結果表明超臨界CO2萃取法具有速度快、收率高、後處理簡單等優點。
苯丙素類化合物的提取
苯丙素類化合物是一類含有一個或多個C6-C8單位的天然成分,包括香豆素、木脂素等。苯丙素類化合物廣泛存在於植物中,其中的許多化合物具有生物活性。苯丙素類化合物通常為親脂性成分,可直接用超臨界CO2流體進行提取。但對於分子量較大或極性較強的組分,則需提高萃手扮春取壓力或加入適當的夾帶劑以改善提取效果。黃芳等在壓力為38.5MPa、溫度為70℃的條件下,利用超臨界CO2流體從補骨脂中提取分離出補骨脂素和異補骨脂素,表明用超臨界CO2提取分離補骨脂素的工藝是可行的。楊蘇蓓利用超臨界CO2萃取技術提取五味子中的木脂素等成分,結果表明在最佳工藝條件下,萃取物的得率可達12.87%。