全 文 ：2013 年 1 月 第 15 卷 第 1 期 中国现代中药 Modern Chinese Medicine Jan. 2013 Vol. 15 No. 1
中药工业
△ ［基金项目］ 河南省科技创新人才计划项目(114200510014) ;国家科技重大专项课题———创新药物研究开发———候选药物
研究(2012ZX09103201-024)
* ［通讯作者］ 陈随清，Tel: (0371)65676686，E-mail:suiqingchen@ sohu. com
CO2 超临界萃取山 挥发油工艺研究
△
尚朝利，陈随清* ，贾永艳，代震
(河南中医学院，河南 郑州 450008)
［摘要］ 目的:采用 CO2 超临界萃取法萃取山橿中挥发油，并优化萃取工艺。方法:通过均匀设计试验，以
萃取物和桉油精的含量为指标，对萃取温度、萃取时间、萃取压力等影响因素进行考察。结果:超临界 CO2 的最
佳萃取工艺为萃取压力 30 Mpa，萃取温度 35 ℃，萃取时间 3. 5 h。结论:该方法简便，可靠，适合工业化生产。
［关键词］ 山橿;CO2 超临界萃取;挥发油;桉油精
山橿 Lindera reflexa Hemsl. 系樟科(Lauraceae)
山胡椒属植物的干燥根，主要分布于河南的大别山、
桐柏山山区及华中、华南等地。根据文献报道［1］，
山橿的主要化学成分有挥发油类、生物碱类、黄酮
类等，具有行气止痛，健脾消积，活血消肿等功效。
现代研究证明山橿挥发油是其有效成分之一，已有
学者对其化学组成进行了相关研究［2］，但关于山橿
挥发油的提取工艺少见报道。
有关挥发油的提取目前主要有有机溶剂法、水
蒸气蒸馏法、分子蒸馏法、超临界 CO2 萃取法
等［3-5］。水蒸气蒸馏法是提取挥发性成分的经典方
法，该法的特点具有设备简单、操作方便、成本低
等特点，但挥发油存在成分易热解、挥发等缺点。
超临界流体萃取法(supercritical fluid extraction，
SFE)是近年来发展起来的一种新的提取分离技术，
与传统方法比较，超临界流体萃取法在低温进行，
避免了挥发油成分的热解及挥发［6-7］。本实验采用水
蒸气蒸馏法和均匀设计试验的超临界 CO2 萃取法对
山橿挥发油的提取工艺进行比较，以期确定山橿挥
发油的最佳提取工艺条件。
1 仪器与试药
1. 1 仪器
HA221-50-06 超临界萃取装置(江苏南通华安超
临界萃取有限公司) ，BS224S 电子天平(北京赛多
利斯仪器系统有限公司) ，TB-215D 型电子天平(丹
佛仪器有限公司) ，挥发油装置、Agilent 6890N 气
相色谱仪(美国安捷伦科技公司) ;Agilent HP-5 气
相毛细管柱(美国安捷伦科技公司)。
1. 2 试药与试剂
山橿药材采自河南省信阳市新县，经河南中医
学院陈随清教授鉴定为樟科 Lauraceae山胡椒属植物
山橿 Lindera reflexa Hemsl. 的根，标本存于河南中医
学院生药研究室;桉油精对照品(中国食品药品检
定研究院) ;无水乙醇为分析纯(天津市风船化学试
剂科技有限公司)。
2 方法与结果
2. 1 超临界 CO2 萃取法
称取 150 g 山橿药材粉末装入萃取釜，待制冷
装置与萃取釜和分离釜加热装置正常工作后，打开
压缩泵加压至所需压力，调整 CO2 流量，循环萃
取。萃取时固定分离压力 5. 0 Mpa，分离温度 40
℃，CO2 流量 15 L·h
－1。
根据经验及相关文献设置各个单因素试验的参
数值，采用均匀设计试验法，以挥发油的总量及得
油率为检测指标，以均匀设计试验法对萃取压力
(Mpa)、萃取温度(℃)、萃取时间(h)3 个因素按
U6(6
3)进行优选，确定山橿超临界 CO2 萃取的最
佳工艺。因素水平见表 1。
每次试验平行进行 3 次，计算出山橿挥发油的
平均萃取物的重量作为每个水平的挥发油得油量，
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DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.2013.01.016
2013 年 1 月 第 15 卷 第 1 期 中国现代中药 Modern Chinese Medicine Jan. 2013 Vol. 15 No. 1
用 DPS7. 05 软件分析试验数据，确定最佳萃取工艺
并验证 3 批。
表 1 均匀试验因素水平表
水平 A萃取压力 /Mpa B萃取温度 /℃ C萃取时间 /h
1 10 35 1. 0
2 15 40 1. 5
3 20 45 2. 0
4 25 50 2. 5
5 30 55 3. 0
6 35 60 3. 5
2. 2 挥发油中桉油精的含量测定
2. 2. 1 溶液的配制 对照品溶液制备:精密称取桉
油精对照品 9. 10 mg，用无水乙醇溶解并定容至
1 mL，摇匀即得 9. 10 mg·mL －1对照品溶液。
供试品溶液制备:精密称取超临界萃取物 0. 2 g，
用无水乙醇定容至 5 mL容量瓶中，待测。
2. 2. 2 测定方法与结果
2. 2. 2. 1 色谱条件 色谱柱:Agilent HP-5 气相毛细
管柱;载气:氮气;进样口温度:200 ℃;程序升
温条件:65 ℃保持 3 min，再以 3 ℃·min －1的速率升
至 85℃;1 ℃·min －1的速率升至 90 ℃;10 ℃·min －1
的速率升至 200 ℃并保持 3 min。检测器温度:240
℃;空气流量:300 mL·min －1;氢气流量:30 mL·
min －1;载气流速:1. 0 mL·min －1;分流比:10 ∶1;
进样量:1 μL。
2. 2. 2. 2 线性关系考察 分别精密配制 0. 455，
0. 91，1. 82，4. 585，9. 10，17. 93 mg·mL －1对照品
溶液，按照上述色谱条件测定峰面积。以峰面积为
纵坐标，进样量为横坐标绘制标准曲线，得回归方
程 Y = 252. 47X － 1. 673 1，r = 0. 999 8，线性范围为
0. 455 ～ 17. 93 μg，呈良好线性关系。
2. 2. 2. 3 精密度试验 在上述色谱条件下，取同一
样品溶液，连续测定 6 次，测定峰面积，计算 RSD
=2. 42 %，结果表明该方法精密度良好。
2. 2. 2. 4 稳定性试验 取同一供试品溶液，分别于
0，2，4，8，12，24 h 进样测定，计算桉油精的含
量，并计算 RSD =1. 71%，结果表明样品在 24 h 内
稳定。
2. 2. 2. 5 重复性试验 按样品溶液制备方法，平行
制备 6 份样品溶液，测定桉油精含量，并计算 RSD
=2. 42%，结果表明该方法重复性良好。
2. 2. 2. 6 加样回收率试验 采用标准加入法，精密
称取样品 0. 1 g，分别加入对照品的 80%、100%、
120%，按样品溶液制备方法各配制 3 份，分别进行
含量测定，计算桉油精的回收率及 RSD，结果见
表 2。
表 2 山橿超临界 CO2 萃取物中桉油精加样回收率试验
样品重量
/ g
样品中含
量 /mg
对照品加
入量 /mg
测得量
/mg
回收率
/%
平均回收
率 /%
RSD
/%
0. 100 4 6. 87 5. 22 12. 18 101. 72 100. 08 2. 51
0. 100 4 6. 87 5. 22 12. 09 100. 00
0. 100 4 6. 87 5. 22 12. 05 99. 23
0. 100 5 6. 87 6. 47 13. 24 98. 45
0. 100 5 6. 87 6. 47 13. 22 98. 15
0. 100 5 6. 87 6. 47 13. 05 95. 52
0. 100 2 6. 85 8. 20 15. 33 103. 41
0. 100 2 6. 85 8. 20 15. 20 101. 83
0. 100 2 6. 85 8. 20 15. 25 102. 44
2. 2. 2. 7 样品测定 按照 2. 2. 1 方法制备供试品溶
液，进样 1 μL，按上述色谱条件进样，测定桉油精
含量。
3 结果
3. 1 超临界 CO2 萃取试验结果
采用综合加权评分进行分析，桉油精的含量及
萃取物含量两指标各占总评分的 60%、40%，故最
大值为 100。综合评分公式为:综合评分 = 0. 6 ×
(萃取物含量 /萃取物含量max)+ 0. 4 ×(桉油精含量 /
桉油精含量max)。试验设计安排及结果见表 3。
表 3 均匀试验设计表及结果
实验
号
因素
萃取压力
/Mpa
萃取温度
/℃
萃取时间
/h
萃取物含
量 /%
桉油精含
量 /%
综合
评分
1 10 40 2. 0 5. 53 0. 35 67. 5
2 15 50 3. 5 6. 93 0. 48 89. 6
3 20 60 1. 5 7. 20 0. 52 95. 4
4 25 35 3. 0 8. 13 0. 51 98. 9
5 30 45 1. 0 4. 27 0. 29 54. 5
6 35 55 2. 5 6. 13 0. 42 78. 3
采用 DPS7. 05 版软件对实验结果进行二次多项
式逐步回归法分析，剔除方程中影响不显著因子，
得方程 Y = － 0. 370 6 + 0. 782 85X3 + 0. 000 4X2X2 +
0. 023 069 908 815X3X3 － 0. 015 914 893 617X2X3，
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2013 年 1 月 第 15 卷 第 1 期 中国现代中药 Modern Chinese Medicine Jan. 2013 Vol. 15 No. 1
r = 0. 999 7，P = 0. 034 2。结果可信，在 Y值取最大
指标(Y =1. 104 5)时，各因素取值分别 X1 =34. 962 5，
X2 =35，X3 = 3. 5(注:X1:萃取压力;X2:萃取温
度;X3:萃取时间)。结合实验操作的实际情况及
仪器在高压作用下的承受能力，将萃取压力定为 30
Mpa。因此山橿最佳萃取工艺为:萃取压力 30 Mpa，
萃取温度 35 ℃，萃取时间 3. 5 h。
3. 2 山橿超临界 CO2 萃取工艺验证
取山橿药材 3 份，按上述工艺萃取，萃取压力
为 30 Mpa，萃取温度 35 ℃，萃取时间 3. 5 h，测定
萃取物中桉油精的量及得油率，结果见表 4。
表 4 山橿超临界萃取验证实验
/%
验证 桉油精含量 萃取物含量
1 0. 68 7. 53
2 0. 60 6. 73
3 0. 62 6. 80
平均值 0. 63 7. 02
结果表明，工艺稳定可行。确定山橿超临界
CO2 萃取的条件为萃取压力 30 Mpa，萃取温度 35
℃，萃取时间 3. 5 h。
4 讨论
CO2 超临界萃取法技术具有操作温度低、有效
成分不易被分解破坏、提取效率高、无溶剂残留等
优点，本试验还曾比较了经典水蒸气蒸馏法与 CO2
超临界萃取法提取山橿挥发油，考察了两种方法所
得提取物的提取率及桉油精的含量，水蒸气蒸馏法
的挥发油得率为 1. 40%，桉油精的含量为 0. 36%;
CO2 超临界萃取法的挥发油得率为 7. 02%，桉油精
的含量为 0. 63%，结果显示两项指标都要比水蒸气
蒸馏法高，表明 CO2 超临界萃取法提取挥发油更完
全，是一种值得推广应用的挥发油提取方法。
参考文献
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陕西中医学院，2006.
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Drugs National Medical Bereau． The Handbook of Efective
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京:化学工业出版社，2004:1-13.
Study on Extraction Process of Supercritical CO2 Extraction for Volatile Oil from Lindera reflexa Hemsl.
SHANG Zhao-li，CHEN Sui-qing，JIA Yong-yan，DAI Zhen
(Henan College of Traditional Chinese Medicine，Zhengzhou 450008，China)
［Abstract］ Objective:To optimize the extraction process by determining the volatile oil content of
supercritical CO2 extraction from Lindera reflexa Hemsl. . Methods:Uniform experimental design was used to investigate
the effects of pressure，temperature，extration time. Results:The best condition of supercritical CO2 extraction was
extraction pressure of 30 Mpa，extraction temperature of 35 ℃，and extraction time of 3. 5 h. Conclusion:The method
is simple，credible，and fit for mass production.
［Key words］ Lindera reflexa Hemsl. ;Supercritical CO2 extraction;Volatile oil;Eucalyptol
(收稿日期 2012-05-21)
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