全 文 ：通透性增高 ,提示复方扭肚藤胶囊对炎性过程中毛
细血管通透性增高具有一定的抑制作用。
3 　讨论
实验结果表明 ,复方扭肚藤胶囊能显著抑制醋
酸所致的小鼠扭体反应 ,可显著抑制炎症的水肿和
渗出 ,且能降低局部炎症组织中 PGE2含量。提示
复方扭肚藤胶囊具有显著的镇痛和抗炎作用 ,且其
抗炎机制之一可能与减少炎症组织中 PGE2合成有
关 。本研究为其临床应用提供了实验依据 。
参 考 文 献
[ 1] 徐叔云 , 卞如濂 ,陈修 .药理实验方法学 .北京:人民卫
生出版社 , 2003:882, 911-914.
[ 2] 邢建峰 , 孙建宁 ,侯家玉 , 等.异亚丙基莽草酸抗炎作用
的研究 .中国药学杂志 , 2006, 41(24):1861-1863.
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1994:71-72.
(2007-05-18收稿)
·制剂与质量·
均匀设计法优选菝葜超临界萃取工艺的研究
陈东生 ,华小黎 ,于丽秀
(华中科技大学同济医学院附属协和医院 ,湖北武汉 430022)
　　摘要　目的:优选超临界 CO2流体萃取菝葜中有效成份———薯蓣皂苷元的最佳工艺条件。方法:采用均匀设
计的方法安排实验 , 探讨压力 、温度 、夹带剂等工艺条件对有效成分收率的影响 , 利用 HPLC对菝葜萃取产物中的
薯蓣皂苷元进行含量测定 ,计算收率 , 数据经 SPSS统计分析软件处理。结果:优化后的最佳萃取条件为:萃取釜压
力 25MPa, 萃取温度 67℃, 解析釜Ⅰ压力 10MPa,夹带剂乙醇浓度 95%。结论:超临界 CO
2
流体萃取较药典中采用
的有机溶剂提取方法可获得更高的收率 ,为改进菝葜中薯蓣皂苷元的提取方法提供科学依据。
关键词　均匀设计;超临界 CO2萃取;薯蓣皂苷元;菝葜
中图分类号:R284.2　　文献标识码:A　　文章编号:1001-4454(2008)01-0120-03
ResearchontheApplicationofSupercriticalFluidExtractionofDiosgeninofSmilaxchina
CHENDong-sheng, HUAXiao-li, YULi-xiu
(TheAfiliatedUnionHospitalofTongjiMedicalCollege, HuazhongUniversityofScienceandTechnology, Wuhan430022, China)
Abstract　Objective:ToStudytheoptimumextractionconditionsofdiosgeninbyCO2 SupercriticalFluidExtraction(SFE).
Methods:UniformdesignwasusedtoselectthetechnologyofCO2 SFE.Thepressure, temperatureandmodiferconcentrationweredis-
cussedtotrytofindoutthebestcondition.SampleswereanalyzedwithareversephaseHPLCsystemtocalculatetheyield.Datawas
processedbySPSSstatisticalanalysissoftware.Results:ThebestextractionconditioninSFEasfolows:extractionpressure25MPa,
temperature67℃, seperationpressure10MPa, modiferconcentration95%.Conclusion:CO2 SFEmethodacquiresmoreyieldthan
thatoftraditionalorganicsolventextractionmethodinpharmacopoeia, providingscientificsupportonimprovingtheextractionmethodof
diosgenin.
Keywords　Uniformdesign;CO2 SupercriticalFluidExtration;Diosgenin;SmilaxchinaL.
基金项目:湖北省科委重点攻关计划项目资助(编号:2002P1105)作者简介:陈东生 ,男 ,主任药师 ,硕士生导师;Tel:027-85726077。
　　超临界流体萃取是利用超临界条件下的气体作
萃取剂 ,从液体或固体中萃取出某些成分并进行分
离的技术〔1〕 ,是最近 20年来国际上迅速发展的新一
代化工分离技术 ,已广泛应用于食品 、香料 、医药工
业等领域〔2〕。超临界 CO2流体萃取方法具有惰性 、
无毒 、纯净 、价格低廉等优点 ,且萃取后 CO2易分离
可重复使用 ,与传统的溶剂法相比 ,具有巨大的优越
性。
菝葜 SmilaxchinaL.系百合科植物 ,其根茎具
有抗菌消炎 、抗肿瘤等功效。文献报道用于祛风湿 、
利小便 、消肿毒 ,治疗关节痛 、水肿 、疔疮等 ,其制剂
用于妇科附件炎有较好疗效 。现已发现菝葜中含有
皂苷类 、生物碱类 、有机酸类 、菝葜素类 、黄酮类 、氨
基酸类等成分 〔3〕 , 2005年中国药典中以薯蓣皂苷元
·120· 中药材 JournalofChineseMedicinalMaterials　　第 31卷第 1期 2008年 1月
DOI :10.13863/j.issn1001-4454.2008.01.046
作为其质控检测标准。本文应用超临界流体 CO2
萃取技术 ,运用均匀设计方法 ,对薯蓣皂苷元的最佳
萃取工艺条件进行优化 ,并与药典中有机溶剂提取
方法进行了比较 。
1 　材料与仪器
1.1 　材料　菝葜采自湖北省大悟县(武汉协和医
院中药鉴定室鉴定),粉碎成 20目备用;薯蓣皂苷
元对照品(中国药品生物制品检定所提供 ,批号:
1539-200001);食品级 CO2气体(武汉无机盐化工
厂 ,批号:20050327,纯度≥99.9%);甲醇 、乙腈为色
谱纯 ,水为重蒸水(自制),夹带剂乙醇为分析纯 。
1.2 　实验仪器　JH-121-50-01型超临界流体萃取
仪(武汉景宏高新技术开发有限公司);2TB-50150
型高压泵(南通市华安超临界萃取有限公司);ZFQ-
85A型旋转蒸发仪(上海医械专机厂);Shimadzu高
效液相色谱仪 ,包括 LC-10ATvp泵 , SPD-10Avp型紫
外检测器;浙大智达 N2000色谱工作站;FA1004型
电子天平(上海天平仪器厂)。
2 　方法
2.1 　超临界 CO2萃取工艺条件的筛选　参考有关
文献〔4、5〕 ,萃取时间定为 3 h,影响薯蓣皂苷元收率
的因素有:萃取釜的压力 、温度 ,解析釜Ⅰ的压力 、温
度 ,解析釜Ⅱ的压力 、温度 ,以及夹带剂浓度 。通过
预试验 ,周密考察超临界流体萃取仪器条件 ,发现虽
然萃取釜压力理论范围为 0 ～ 50 MPa,但一般情况
下不能超过 40MPa,测量误差 ±3 MPa;萃取釜温度
范围为 20 ～ 75℃,测量误差 ±5℃;解析釜 Ⅰ与解析
釜 Ⅱ压力基本一致 ,只需取其一作为考察因素;解析
釜 Ⅰ与解析釜Ⅱ温度对结果影响不大 ,可不作为考
察因素 。另外 ,在该仪器条件下 , CO2流量基本是一
个定值 12kg/h,所以未予考察 。
　表 1 　均匀实验 U8(84)因素水平表
水平 因素X1 X2 X3 X4
1 11 32 60 4
2 14 37 65 4
3 17 42 70 6
4 20 47 75 6
5 23 52 80 8
6 26 57 85 8
7 29 62 90 10
8 32 67 95 10
　　X1:萃取釜压力(MPa);X2:萃取釜温度(℃);X3:夹带剂(乙
醇)浓度(%);X4:解析釜Ⅰ压力(MPa)
　　综合参考以上超临界流体萃取装置主要技术参
数 ,最后确定考察因素为萃取釜的压力 、温度 ,解析
釜Ⅰ的压力以及夹带剂浓度 。在实验设计时萃取压
力和萃取温度需高于 CO2超临界点(Tc=31℃, Pc
=7.39MPa);解析压力则应低于萃取压力 ,以便于
CO2逸出;并尽量增大水平间差距 , 以避免仪器误
差。按均匀实验设计 U8(84)安排实验。见表 1。
2.2　超临界 CO2萃取流程
　　按上述流程及表 2实验方案所设定的条件 ,分
别将 150g过 20目筛的药材投入萃取釜中 ,对萃取
釜 、解析釜 Ⅰ 、解析釜Ⅱ 、贮罐分别进行加热 ,当达到
所选定的温度时 ,开启 CO2瓶 ,通过高压泵对系统
加压 ,当萃取釜 、解析釜 Ⅰ 、解析釜 Ⅱ分别达到所设
定的压力时 ,开始循环萃取 ,同时加入一定量的夹带
剂 ,并调节 CO2流速 ,保持恒温恒压 。 3 h后 ,从解
析釜 Ⅰ 、解析釜 Ⅱ的出料口分别收集各工艺条件下
的萃取物 。
2.3　传统有机溶剂提取方法　取同样的菝葜干燥
粉末 ,参照中国药典(2005年版),精密称定 ,加乙醇
适量 ,浸渍过夜 ,加热回流至提取液近无色 ,回收溶
剂 ,加盐酸 ,加热回流水解 2 h,冷却 ,用石油醚振摇
提取 4次 ,合并提取液 ,回收溶剂至干。总提取时间
为 20 h,以干燥品计算薯蓣皂苷元的平均收率。
2.4　样品中薯蓣皂苷元的含量测定〔6〕
2.4.1 　色谱条件〔2〕:色谱柱为大连依利特公司产
HypersilODS2柱 (4.6 mm×250 mm, 5 μm), 以乙
腈-水(90∶10)为流动相 ,流速为 1.0 ml/min,检测波
长为 203nm,柱温为室温 ,进样量为 20μl。
2.4.2 　对照品溶液的制备:精密称取薯蓣皂苷元
对照品 10mg,置 2ml量瓶中 ,加甲醇溶解并稀释至
刻度 ,摇匀 ,即得。
2.4.3 　供试品溶液的制备:取超临界 CO2萃取的
样品溶液(共 8组 , 16个样本),挥干乙醇 ,残渣加甲
醇溶解并定容于 5 ml容量瓶中 ,摇匀 ,过 0.45 μm
滤膜 ,取续滤液 ,即得。
2.4.4 　线性范围考察:分别精密吸取 2.4.2项下
的对照品溶液 10、50、200、400、500 μl于 5 ml量瓶
中 ,加甲醇稀释至刻度 ,摇匀 ,得 10.0、50.0、200.0、
400.0、500.0 μg/ml的溶液 ,注入液相色谱仪 ,记录
薯蓣皂苷元色谱峰面积。以色谱峰面积 Y对溶液
浓度 X(μg/ml)作图。得回归方程为:Y=5689.6X
·121·中药材 JournalofChineseMedicinalMaterials　　第 31卷第 1期 2008年 1月
-23073(r=0.9998)。说明本方法在 10.0 ～ 500.0
μg/ml范围内线性关系良好 。
2.4.5　样品测定:按 2.4.1项下的色谱条件 ,测定
不同超临界流体萃取条件下所得样品溶液中薯蓣皂
苷元的含量 。由所得峰面积计算样品中薯蓣皂苷元
的收率 ,实验方案及结果见表 2。
　表 2 　实验方案及结果
实验号
萃取釜压力(X1)(MPa)
萃取釜温度(X2)(℃)
夹带剂乙醇(X3)浓度(%)
解析釜Ⅰ压力(X4)(MPa)
薯蓣皂苷元(Y)收率均值(%)
1 11(1) 37(2) 75(4) 8(3) 0.1758
2 14(2) 47(4) 95(8) 4(1) 0.6424
3 17(3) 57(6) 70(3) 8(3) 0.1803
4 20(4) 67(8) 90(7) 4(1) 0.7467
5 23(5) 32(1) 65(2) 10(4) 0.1261
6 26(6) 42(3) 85(6) 6(2) 0.4955
7 29(7) 52(5) 60(1) 10(4) 0.1082
8 32(8) 62(7) 80(5) 6(2) 0.1971
3 　结果
3.1 　优化实验的结果分析　将超临界萃取的结果
输入计算机 ,利用 SPSS11.5软件对实验数据进行多
元回归分析 ,得二次回归方程模型:
Y=-3.265+0.007X2 +0.037X3 -0.001X21 +
0.005X1X4 , R=0.965;R2 =0.931;S=0.102。结果
见表 3。
　表 3 　回归方程显著性检验
模型 平方和 自由度 均方 F值 显著性
回归 0.422 4 0.105 10.164 0.043
剩余 0.031 3 0.010
总和 0.453 7
　　从回归方程的显著性检验结果得知 F=
10.164, P=0.043<0.05,回归方程式有显著性意
义 。通过回归方程并结合专业知识 ,得出优化值为
X=25 MPa, X2 =67℃, X3 =95%, X4 =10MPa,将优
化值代入回归方程得 Y=1.344%,而优化实验收率
区间估计为 Y±U×S=1.344±2.58×0.102,按优
化条件重新安排实验 ,结果在估计范围内 ,说明实验
设计正确。
3.2　超临界 CO2流体萃取与有机溶剂提取结果的
比较　按照超临界 CO2流体萃取的优化后最佳工
艺 ,所得薯蓣皂苷元的平均收率为 1.182%(n=3,
RSD=2.31%);按照中国药典(2005年版)中采用
的有机溶剂提取 ,所得收率为 0.2546%(n=3, RSD
=1.86%),前者明显高于后者 。
4　讨论
均匀设计的特点是将有关实验的水平数均匀分
散在实验范围内 ,使有限的数据有广泛的代表性 ,因
此可大幅度减少实验次数。本研究采用均匀设计方
法 ,对超临界 CO2流体萃取菝葜中蓣薯皂苷元的工
艺条件进行优化 ,所得回归方程具有显著性意义 ,按
优化工艺获得的收率在估计范围内 ,该优化方法所
得结论具有可信性 。
菝葜经过超临界 CO2萃取所得物中薯蓣皂苷
元的平均收率可达 1.182%,而按照中国药典(2005
年版)中采用的有机溶剂提取 , 所得平均收率为
0.2546%,前者明显高于后者 。并且由于超临界
CO2流体萃取具有成本低 、操作方便 、生产周期短 、
分离效率高 、CO2可循环使用 、溶剂无残留不污染环
境等优点 ,较传统有机溶剂提取方法有显著优越性。
所以本研究采用超临界 CO2流体萃取菝葜中蓣薯
皂苷元的方法 ,与传统提取方法比较具有改进意义。
参 考 文 献
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(2007-05-28收稿)
·122· 中药材 JournalofChineseMedicinalMaterials　　第 31卷第 1期 2008年 1月