全 文 ：aging , n eu rodegeneration 、 cardiovascular disease 、 cancer 、 and
diabetes mel litus [ J] .Curr Neurovasc Res , 2005 , 2 (5):
447-459.
[ 3] Lundberg BB , Risovic V , Ramasw am y M , et al.A lipophi lic
paclit ax el derivat ive incorporated in a lipid em ulsion for paren-
teral administ rat ion [ J] .J Cont rol Release , 2003 , 86 (1):
93-100.
[ 4] 赵栋 , 龚涛 , 梁湖沂 , 等.星点设计一效应面优化法优化注射
用 CheliensisinA 冻干乳剂 [ J] .华西药学杂志 , 2007 , 22
(3):275-279.
[ 5] 丁燕飞 , 姚瑶 , 陶昱斐 , 等.辅酶 Q 10亚微乳注射剂的制备及
其性质研究 [ J] .中南药学 , 2007 , 5 (5):448-451.
[ 6] 肖汉族, 姚瑶 , 刘建豪 , 等.维生素 K 1 亚纳米乳的制备及其
性质研究 [ J] .中南药学, 2007 , 5 (3):219-221.
[ 7] 张婷婷, 徐文 , 胡生亮 , 等.水飞蓟宾在不同介质中平衡溶解
度和表观油水分配系数的测定 [ J] .中国药学杂志 , 2006 , 41
(20):1569-1571.
[ 8] 中国药典 2005年版.二部 [ S] .2005:655.
[ 9] 缪宁梅, 蔡美明.高效液相色谱法检查辅酶 Q 10片中有关物质
[ J] .中国生化药物杂志, 2001 , 22(1):35-36.
(收稿日期:2008-01-08;修回日期:2008-02-19)
荜澄茄超临界二氧化碳提取工艺及其镇痛活性评价
汤杰 , 万进 , 施春阳 , 方建国 , 王文清 (华中科技大学同济医学院附属同济医院药学部 , 武汉　430030)
摘要:目的　以超临界二氧化碳 (SC-CO2)技术优化荜澄茄挥发性有效成分的提取工艺, 并评价其镇痛活性。方法　采
用正交试验考察萃取压力 、 萃取温度 、 CO 2 流量 、 时间等对于 SC-CO2 提取工艺的影响 , 观察荜澄茄 SC-CO2 提取
物对于化学及物理刺激所致疼痛的抑制作用。结果　优选 SC-CO 2 提取工艺为:压力 20 mPa、 温度 40 ℃、 CO2 流
量 6 kg· h-1 、 时间 2 h , 萃取率可达 30.7%。提取物可显著抑制醋酸及高热所致疼痛反应 , 镇痛率可达 30%以上。
结论　荜澄茄 SC-CO 2 工艺在提取效率方面具有显著优势 , 所得萃取物具有良好的镇痛活性。
关键词:荜澄茄;正交试验;超临界二氧化碳提取;镇痛
中图分类号:R284.2 , R965　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:1672-2981 (2008)03-0301-03
Technology of supercritical CO2 extraction
from Fructus Litseae and its analgesic activity
TANG Jie , WAN Jin , SHI Chun-yang , FANG Jian-guo , WANG Wen-qing (Department o f Pharmacy , Tong ji
Hospital A f f iliated to Tong ji Medical College , H uazhong University of S cience and Technology , Wuhan 430030)
Abstract:Objective　To ext ract the effective components from F ructus Litseae w ith supercritical CO 2 ex tr action and to
study its analgesic activity.Methods　Optimum setting s fo r 4 factor s o f ex traction(pressure , tempera tur e, CO 2 flow
rate , and ex traction time)w ere determined by or thogonal design.The analg esic effect o f e xtr active fr om Fructus L it-
seae was investiga ted by establishing mouse pain models induced by chemical and physical stimula tions.Results　The
optimal ex traction se ttings of pressure , temperature , CO2 flow rate , and ex tr ac tion time w ere 20 mPa , 40 ℃, 6 kg ·
h-1 and 2 h respectiv ely w ith a to tal e xt raction rate o f 30.7% at this condition.It could significantly inhibit the pain in-
duced by acetic acid and blanching , and the analg esic r ate o f ex tractiv e fr om Fructus Litseae w as over 30%.Conclusion
　It is preferable and reasonable to ex tr ac t v olatile components f rom F ructus Litseae according to the above set ting s o f
supercritical CO 2 ex traction.The ex tract has analgesic effect in vivo.
Key words:Fructus L itseae;or thogonal de sign;super critica l CO2 ex traction;analg esic ac tivity
　　荜澄茄 (Fructus L itseae)为樟科植物山鸡椒 [ Litsea
cubeba (Lour.)Pers.] 的干燥成熟果实 , 具有温中散寒 、
行气止痛之功效 , 中医主治胃寒呕逆 、 脘腹冷痛 、 寒疝腹痛
等症[ 1] 。现代药理学研究证明其具有抗病原微生物 、 抑制胃
肠道平滑肌运动 、 镇痛 、 抗炎 、 止泻 、 镇咳祛痰 、 平喘 、 抗
过敏 、 抗心律失常及心肌缺血等多重活性[ 2-5] , 尤其是其镇
痛活性已被国内外学者公认为治疗胃肠道疾病相关并发症的
重要机制之一[ 6] 。
　　作者简介:汤杰 , 男 , 硕士研究生 , 主管药师 , 主要从事中药新制剂及其药效学评价 , Tel:(027) 83649095 , Fax:(027) 83624090 ,
E-m ail:tangjie100@sina.com
301
中南药学 2008年 6月第 6卷第 3期　Cen t ral South Pharmacy.June 2008 , Vol.6 No.3
　　荜澄茄含有多种化学成分 , 以挥发油组分功效最为显
著[ 6-8] ;其果实含挥发油约 3%～ 4%, 主要成分为柠檬醛
(cit ral)、 柠檬烯 (limonene)、 香茅醛 (citronellal)等。超
临界二氧化碳 (SC-CO2)提取作为一种中药挥发油的新型
绿色分离技术 , 其原理是根据超临界流体的溶解能力与其密
度的关系 , 利用压力和温度对 SC-CO2 密度的影响 , 按沸
点 、 极性选择性地改善对于目标物质的溶解能力 , 然后借助
减压 、 升温使 SC-CO 2 变成普通气体 , 被萃取物质完全或基
本析出 , 从而达到分离提纯的目的。该技术具有速度快 , 效
率高;无热分解 、 环保 、 可保持挥发油纯天然特性等特点 ,
在食品 、 香料 、 医药等行业得到了广泛的应用 , 是一种前景
良好的生物萃取技术[ 9] 。因此 , 本文采用 SC-CO 2 提取技术
优化荜澄茄挥发性有效成分的分离工艺 , 并评价其镇痛活
性 , 为荜澄茄二次开发提供科学依据。
1　材料与试剂
1.1　仪器
JH-121-50-01 型超临界 CO 2 萃取装置 (武汉景宏
高新技术开发有限公司);DFY-400 型高速中药粉碎机 (温
岭市大德中药机械有限公司);6 孔水浴锅 (北京长源实验
设备厂);LD型电子天平 (沈阳龙腾电子有限公司);食品
级二氧化碳 (武汉天科气体有限公司)。
1.2　药物与试剂
荜澄茄 (武汉市汉口国药有限公司 , 批号:20070318),
经华中科技大学同济医学院附属同济医院药学部方建国教授
鉴定为樟科植物 [ Litsea cubeba (Lour.)pers.] 的干燥成熟
果实;阿司匹林肠溶片 (河北神威药业有限公司 , 25 mg·
片-1 , 批号:0704121);冰醋酸 (天津市化学试剂一厂 , 批
号:20060718);其余为市售分析纯。
1.3　动物
KM 小鼠 , 体重 23 ～ 27 g , 由华中科技大学同济医学院
实验动物中心提供 , 动物合格证:SCXK (鄂)2004-0007。
2　方法与结果
2.1　荜澄茄 SC-CO2 提取工艺研究
采用正交试验法, 选取萃取压力 (A)、 萃取温度 (B)、
CO2 流量 (C)、 萃取时间 (D)作为考察因素 , 并结合生产
实际 , 每个因素选择 3 个水平 , 将荜澄茄药材经适当粉碎
(24～ 40 目)后, 每组实验用料 200 g , 按 L9(34)正交表安
排试验进行超临界二氧化碳萃取 , 获得荜澄茄 SC-CO 2 提取
物, 称定重量, 并以荜澄茄挥发性成分收率 (y%)为考察指
标, 各因素水平见表 1 , 提取结果见表 2 , 方差分析见表 3。
表 1　L9(34)因素水平表
Tab 1　Factors and levels of L9(34)
水平
(level)
因素 (f acto r)
萃取压力
(ext ract ion pre-
ssu re)A /mPa
萃取温度(ext-
racion tem pr-
ature)B / ℃
CO2 流量
(CO 2 fl ow rate)
C / kg· h-1
萃取时间
(ex tract ion
t ime)D / h
1 12 35 6 1
2 16 40 8 2
3 20 45 10 3
　　由正交试验结果表中极差 R 值判断 , 各因素对于荜澄
茄 SC-CO 2 提取工艺的影响程度依次为 A>B>C>D。在给
表 2　超临界二氧化碳提取荜澄茄挥发性成分收率的测定结果
Tab 2　Yield of volatile components from Fructus Lit seae by supercritical CO2
extraction
试验 A B C D y / %
1 1 1 1 1 17.6
2 1 2 2 2 19.5
3 1 3 3 3 20.3
4 2 1 2 3 22.5
5 2 2 3 1 25.7
6 2 3 1 2 21.6
7 3 1 3 2 31.2
8 3 2 1 3 32.8
9 3 3 2 1 29.5
K 1 19.133 23.767 24.000 24.267
K 2 23.267 26.000 23.833 24.100
K 3 31.167 23.800 25.733 25.200
R 12.034 2.233 1.900 1.100
表 3　方差分析表
Tab 3　Analysis of variance for orthogonal design
方差来源
(source of
variance)
自由度
(f reedom)
离均差平方和
(sum of
square)
均方
(mean square) F P
A 2 224.296 112.148 106.352 < 0.01
B 2 9.829 4.915 4.661
C 2 6.642 3.321 3.149
D (误差项) 2 2.109 12.055
定的水平条件下 , 各因素对其影响情况依次为:A 3 >A 2 >
A 1 , B2 >B3 >B1 , C3 >C1 >C2 , D3 >D1 >D2。 方差分析结
果表明 , A 因素 (萃取压力)对于荜澄茄 SC-CO 2 提取物的
收率具有极显著性差异 (P <0.01)。通过直观分析 , 由实
验结果理论判断 , 最佳组合为 A3B2C3D3 。从省时降耗角度
及生产实际出发 , 结合经济成本及实验操作等因素 , 在保证
充分提取的前提下 , 综合分析拟定提取工艺为 A 3B2C1D2 ,
即荜澄茄药材经适当粉碎 , 按压力 20 mPa、 温度 40 ℃、
CO2 流量 6 kg · h-1 、 时间 2 h 进行超临界二氧化碳萃取。
2.2　验证试验
称取同一批次的荜澄茄药材 200 g , 根据上述优选条件
进行验证试验 , 所得荜澄茄 SC-CO2 提取物平均收得率为
30.7%(n=6), 提取物为棕红色至棕黄色的流状物质 , 与
传统水蒸馏法 (条件为加水 10 倍量 , 蒸馏 4 h)所得荜澄茄
挥发油比较 , 提取率显著提高 (水蒸馏法收得率仅为 4.3
m L· kg-1), 两者相对密度分别为 0.941 、 0.873 , 折光率
分别为 1.513 、 1.544 , 荜茄澄 Sc-CO2 提取物气味清香 , 无
刺激性 , 稳定性良好。结果表明 , 所筛选的荜澄茄 SC-CO2
提取工艺条件基本稳定 、 可行。
2.3　供试药液的制备
为了比较不同提取方法所得荜澄茄挥发性成分的药理活
性强度 , 按照同等生药材浓度设计药效学试验。取荜澄茄
SC-CO 2 萃取物适量 , 称定重量 , 以吐温-80 增溶 , 加蒸馏
水搅匀 , 依次制成浓度为 0.8 、 0.4、 0.2 g·m L-1 (按生药
材计)的混悬液 , 备用。以微量移液器量取荜澄茄挥发油
302
C ent ral S outh Ph arm acy.June 2008 , Vol.6 No.3　中南药学 2008年 6月第 6卷第 3期
(水蒸馏法)适量 , 以少量乙醇溶解 , 加蒸馏水搅匀 , 制成
浓度为 0.4 g ·mL-1 (按生药材计)的混悬液 , 备用。
2.4　镇痛活性评价 (扭体法)
KM 小鼠 60 只 , 雄性 , 体重 23 ～ 27 g 。将动物随机分
成 6组 , 每组 10 只 , 分设模型组 (生理盐水)、 阳性对照组
(阿司匹林)、 药物对照组 (荜澄茄挥发油)、 药物 (荜澄茄
SC-CO2 萃取物)高 、 中 、 低剂量组。 药物高 、 中 、 低剂量
组按 8、 4 、 2 g · kg-1剂量灌胃 , 药物对照组按4 g · kg-1剂
量灌胃 , 阳性对照组按 0.1 g · kg-1剂量灌胃 , 模型组给予
同体积生理盐水 , 1次· d -1 , 连续 5 d。末次给药后 1 h 各
组小鼠腹腔注射 0.6%醋酸溶液 0.2 mL , 5 min 后开始观
察 , 10 min 内小鼠是否出现扭体反应及记录各鼠的扭体次
数 , 计算镇痛率。组间比较采用方差分析 , 结果见表 4。
表 4　对醋酸所致疼痛反应的影响 (n=10)
Tab 4　Influence on pain induced by acetic acid (n=10)
组别
(group)
扭体次数 (t orsional times)
(10 min·次-1)
镇痛率
(analgesic rate)/ %
模型组 18.3±5.8
阳性对照组 8.4±3.12) 54.1
药物对照组 12.1±4.12) 33.9
药物高剂量组 11.6±3.92) 36.6
药物中剂量组 12.8±3.51) 30.1
药物低剂量组 16.9±4.2 7.7
　　注:与模型组比较 , 1)P<0.05 , 2)P<0.01。
　　note:compared w ith th e model group , 1)P<0.05 , 2)P<0.01.
　　镇痛活性评价 (热板法):取经筛选合格痛阈 (舔后足
时间 5～ 30 s 内)的 KM 小鼠 60 只 , 雌性 , 体重 23 ～ 27 g 。
将动物随机分成 6 组 , 每组 10 只 , 分组及给药方法同扭体
法。末次给药后 1 h , 将小鼠置于 55 ℃水浴锅自制热板中 ,
测定其痛阈值 , 计算镇痛率 , 结果见表 5。
表 5　对高热所致疼痛反应的影响 (n=10)
Tab 5　Influence on pain induced by blanching(n=10)
组别
(group)
痛阈值 (pain
th reshold value)/ s
镇痛率
(analgestic rate)/%
模型组 17.7±5.0
阳性对照组 26.8±6.51) 51.4
药物对照组 25.1±4.11) 41.8
药物高剂量组 25.7±3.21) 45.2
药物中剂量组 24.3±8.01) 37.3
药物低剂量组 19.4±5.5 9.6
　　注:与模型组比较 , 1)P<0.05。
　　note:compared w ith th e model group , 1)P<0.05.
　　根据小鼠醋酸扭体法 、 热板法试验 , 荜澄茄 SC-CO 2 萃
取物在高 、 中剂量下对于醋酸及高热所致疼痛反应具有抑制
作用 , 与模型组比较具有显著性差异 (P <0.05 或 P <
0.01), 药物各剂量组的镇痛活性表现出一定量-效关系。在
活性强度方面 , 荜澄茄 SC-CO2 萃取物与传统水蒸馏法提取
荜澄茄挥发油未见显著性差异 , 表明其镇痛效应相近 , 两者
均略逊于化学药阿司匹林。
3　讨论
目前 , 提取分离荜澄茄挥发油的常规方法包括水蒸汽蒸
馏法 、 压榨法以及有机溶剂萃取法[ 9] 。其中 , 水蒸汽蒸馏法
操作简单 , 可提取低沸点挥发性精油 , 但容易造成含量丰
富 、 疗效显著的高沸点挥发性成份及热敏性组份的大量损
失 , 影响其临床应用疗效;压榨法适合工业化生产 , 但所得
产品杂质多 , 易变质 , 且提取效率较低;有机溶剂萃取法产
物得率高 , 但易造成化学溶剂及重金属残留 , 严重影响产品
的纯度和质量 , 使其药用价值降低且后续精制操作工艺繁
琐。
药效学评价实验显示荜澄茄 SC-CO 2 萃取物的镇痛活性
与传统方法所得提取物强度类似 , 但其生产效率及产率显著
增加 , 表明以超临界提取法萃取荜澄茄有效成分是一种良好
的选择 , 一旦硬件设备充分普及将具有无可比拟的优势 , 可
用于开展相关镇痛中成药的开发 。其缺憾之处主要在于荜澄
茄药材尚缺乏相关的法定含量测定指标 , 荜澄茄 SC-CO2 萃
取物与传统水蒸馏法提取荜澄茄挥发油在镇痛效应方面虽未
见显著差异 , 但其纯度仍需采用分子蒸馏等方法作进一步精
制。
参考文献
[ 1] 中国药典 2005年版.一部 [ S] .2005:163.
[ 2] 沈雅琴.荜澄茄的物理作用及其温里功效 [ J] .中西医结合杂
志 , 1990 , 10 (12):751-753.
[ 3] Choi EM , Hw ang JK.Ef fect s of methanolic ext ract and f rac-
t ions f rom Li t sea cubeba bark on the production of in flammatory
mediato rs in RAW264.7 cel ls [ J] .Fitoterapia , 2004 , 75
(2):141-148.
[ 4] Hw ang JK , Choi EM , Lee JH .Ant ioxidant activi ty of Lit sea
cubeba [ J] .Fitoterapia , 2005 , 76 (7-8):684-686.
[ 5] Chen WY , Ko FN , Wu YC , et al.Vasorelaxing effect in rat
thoracic ao rta caused b y laurotetanine isolated f rom Li t sea cube-
ba Persoon [ J] .J Ph arm Pharmacol , 1994 , 46(5):380-382.
[ 6] 王浴生 , 邓文龙 , 薛春生.中药药理与应用 (第二版) [ M ] .
北京:人民卫生出版社 , 2000:782-787.
[ 7] 王鸿梅, 冯静.荜澄茄油中脂肪酸组成的分析 [ J] .天津医科
大学学报 , 2001 , 7 (4):509-510.
[ 8] 王晓炜 , 刘吉金 , 熊英 , 等.澄茄子挥发油成分的 GC-MS 分
析 [ J] .天津药学 , 2005 , 17 (3):7-9.
[ 9] 杨波 , 曹玲 , 王喜军.防风 CO2 超临界萃取物的药效学研究
[ J] .中医药学报 , 2006 , 34 (1):14-15.
(收稿日期:2007-10-19;修回日期:2008-01-04)
303
中南药学 2008年 6月第 6卷第 3期　Cen t ral South Pharmacy.June 2008 , Vol.6 No.3