全 文 ：第24 卷　第 4期　　　　　　　　　　　　　植　　　物　　　研　　　究 2004 年　10月
Vol.24　No.4　　　　　　　　　　　　BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH Oct., 　2004
第一作者简介:王化田(1971—)男 ,硕士 ,讲师 ,主要从事生物化工研究工作。
＊　通讯作者 Author for correspondence　
收稿日期:2004-01-07
超临界 CO2萃取红景天中红景天苷 、苷元酪醇的研究
王化田1 , 2　祖元刚1＊　毛子军1
(1.东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室 ,哈尔滨　150040)
(2.上海应用技术学院生物与食品工程系 ,上海　200235)
摘　要　采用超临界CO2萃取法和乙醇常温浸提法相比较 ,研究从红景天中提取红景天苷 、苷元酪
醇的工艺条件 ,结论是:采用超临界 CO2 萃取法能萃取出红景天生药中红景天苷的1.2%,提取率不
高 ,但该方法能萃取出80%的苷元酪醇 ,萃取液中苷元酪醇的相对含量可达45.68%;乙醇常温浸提法
能将红景天苷 、苷元酪醇同时有效萃取 ,且得率较高 ,但是萃取液中两物质相对含量较低 ,进一步分
离纯化将有难度。本研究结果表明 ,将超临界 CO2 萃取法和乙醇常温浸提法有效结合 ,可实现两物
质的有效分离 ,推进红景天有效成分的产业化进程 。
关键词　红景天;红景天苷;苷元酪醇;超临界CO2萃取
Study on supercritical CO2 extraction of salidroside and
P-tyrosol in Rhodiola sachalinensis
WANG Hua-Tian1 ,2　ZU Yuan-Gang1＊　MAO Zi-Jun1
(1.Key Laboratory of Forest Plant Ecology , Ministry of Education , Northeast Forestry University , Harbin　150040)
(2.Department of Biology and Food Engineering , Shanghai Institute of Technology , Shanghai　200235)
Abstract　The process conditions for the extraction of salidroside and p-tyrosol from Rhodiola sachalinensis A
Bor.was studied by using the comparison of supercritical CO2 extraction method and ethanol extraction method at
normal temperature.The conclusion was as following:the salidroside in Rhodiola sachalinensis raw materials could
not be extracted effectively by supercritical CO2 extraction method , which could only extract 1.2%of the salidro-
side but could extract 80%of the p-tyrosol in Rhodiola sachalinensis raw materials and the relative content of p-ty-
rosol in extracting solution could reach 45.68%;the salidroside and p-tyrosol could be extracted effectively at the
same time by ethanol extraction method at normal temperature , however , the relative content of both materials in
extracting solution was low and it would be difficult for further separation and purification.Our results indicated
that effective separation will be realized and industrialization process of active components in Rhodiola sachalinen-
sis will be pushed forward if supercritical CO2 extractionmethod and ethanol extraction method at normal tempera-
ture are combined effectively.
Key words　Rhodiola sachalinensis A Bor.;salidroside;P-tyrosol;supercritical CO2 extraction
高山红景天(Rhodiola sachalinensis A Bor.),又名
红景天 ,库页红景天 ,是景天科(Crassulaceae)、红景天
属(Rhodiola)的多年生草本植物或亚灌木植物 ,常具
肉质、匍匐的根状茎 ,是药食两用植物。近年来的研
究发现了红景天的许多新的药理作用[ 1] 。红景天化
学成分很丰富 ,也很复杂 ,国内外已对20多种红景天
属植物做过化学成分研究及测试 ,从这些植物中分离
出40多种化合物 ,其中红景天苷[ 2～ 7]是研究得最多 、
已知有效成分也最明确的。到目前为止 ,尚未见到有
关利用超临界 CO2萃取技术萃取红景天中有效成分
的报道。本研究采用HA121—50—01型 SFE装置萃
取红景天苷 、苷元酪醇等活性成分 ,然后用HPLC分析
萃取产物中的有效成分的含量 ,由于超临界CO2萃取
技术容易放大 ,因此本研究的目的也是为研究中试工
艺做准备。
1　实验材料
1.1　试剂与原料
CO2气体(纯度 99.5%),95%食用乙醇 ,乙腈
(色谱纯 ,Tedia Company Inc.USA 生产);高山红景
天根茎购于吉林省安图县二道白河镇;红景天苷标
准品(纯度 ≥95%)、苷元酪醇标准品(纯度 ≥
98%)。
1.2　仪器
22R型高速冷冻台式生物离心机(德国 Her-
aeussepatech公司);980型 Jasco 高效液相色谱仪(日
本 Jasco公司);975型紫外检测器(日本 Jasco公司);
索氏提取器(天津玻璃仪器厂生产);AB104型电子
天平(瑞士生产);HA121—50—01型超临界萃取装
置(南通华安超临界萃取有限公司生产)。
2　实验部分
2.1　高效液相色谱分析条件
色谱柱:ODS 柱(4.6 mm×250 mm , 5μm ,HPLC
Technology Ltd);检测波长:280 nm(红景天苷和苷
元酪醇),流动相:乙腈/水(v/v)=1/9(红景天苷和
苷元酪醇);柱温:25℃;流速:1.0 mL/min;进样量:
10 μL。
2.2　标准曲线的建立
精确称取红景天苷标准品5 mg ,置于是10 mL
容量瓶 ,用 95%乙醇定容 ,摇匀 ,备用 。用20μL移
液器分别配制不同浓度梯度的标准液 ,按照上述高
效液相色谱条件进行测试 ,重复测定三次 ,取平均
值 , 结 果 经 回 归 处 理 得 回 归 方 程 Y =
2 109 845.118 3x -8 409.791 7 ,回归方程的 R2=
0.999 9 ,可见红景天苷标准溶液浓度在0.031 25 ～
0.5 mg/mL 范围内与峰面积成很好的线性关系;精
确称取苷元酪醇标准品10 mg ,置于是10 mL容量
瓶 ,用95%乙醇定容 ,摇匀 ,备用。用20μL移液器
分别配制不同浓度梯度的标准液 ,按照上述高效液
相色谱条件进行测试 ,重复测定三次 ,取平均值 ,结
果经回归处理得回归方程 Y =6 224 874.6022 x -
55 790.708 3 ,回归方程的 R2 =0.999 9 ,可见苷元
酪醇标准溶液浓度在0.062 5 ～ 1 mg/mL范围内与
峰面积成很好的线性关系。
2.3　红景天苷和酪醇含量的测定
用电子天平称取高山红景天干粉 5 份 ,每份
5 g ,按质量:体积=1:8加入40 mL的 80%的乙醇溶
液 ,用索氏提取器进行恒温水浴(90℃)提取4 h ,收
集提取液 ,过滤 、收集滤液 ,量出滤液体积 ,滤液用
高效液相法测定红景天苷和酪醇的含量 ,并根据公
式计算出该原料中红景天苷和酪醇的含量:
红景天苷含量= Y +8409.7917
2019845.1183×M ×A×V (1)
苷元酪醇含量= Y +55790.7083
6224874.6022×M ×A×V (2)
式中 ,Y :峰面积 ,M:原料干重(mg), A:稀释倍
数 , V:提取液体积(mL)。测得的实验材料中红景
天苷和酪醇的含量见表 1。
由于该实验的目的是摸索中试工艺 ,因此原料
不可能完全选优 ,这就使实际测得的值比文献中报
道的约 1%的红景天苷含量要低[ 8] ,这说明本实验
测得的这批高山红景天中红景天苷和酪醇含量较
低是客观原因 ,而并非实验方法问题。
2.3　超临界 CO2萃取条件对萃取结果的影响
根据超临界萃取技术的特点 ,本研究中我们考
虑了夹带剂浓度 、温度 、压力等关键因素对萃取效
果的影响 。
将红景天根茎粉碎 、过 60目筛 、60℃烘干6 h。
精确称取200 g过筛后的红景天根茎粉 ,用夹带剂
浸泡过夜后 ,夹带剂与红景天根茎粉的液固比为
9:10 ,装入萃取釜中。将萃取釜放入超临界设备
中 ,调节温度 、压力 、CO2 流速 ,向泵中充填 CO2 气
体后开动超临界设备 ,运行一段时间后 ,在分离釜
出口处收 集萃 取液 , 在相同 条件 下 (转 速
15 000 r/min 、温度25℃、离心时间15 min)进行固液
分离 ,取上清液按给定的 HPLC测定条件测定样品
中红景天苷 、苷元酪醇的峰面积 ,根据回归方程求
出样品液中红景天苷 、苷元酪醇的浓度 ,计算出红
景天苷 、苷元酪醇的萃取率。
2.3.1　夹带剂浓度对萃取效果的影响
红景天苷 、苷元酪醇在常用有机溶剂中均有一
定的溶解能力 ,在乙醇 、甲醇 、丙酮 、乙酸乙酯中的
溶解度相对较大 ,实践证明红景天苷 、苷元酪醇在
乙醇中溶解度最大 。经验表明 ,最好的溶剂通常也
4634期　　　　　　　　　王化田等:超临界CO2萃取红景天中红景天苷、苷元酪醇的研究
表 1　原料中红景天苷和酪醇的含量
Table 1　Content of salidroside and p-tyrosol in the raw materials
样号
No.
苷峰面积
Peak area of
salidroside
苷平均值
Average of
salidroside
酪醇峰面积
Peak area of
p-tyrosol
酪醇平均值
Average of
p-tyrosol
苷含量(%)
Salidroside
content
酪醇含量(%)
P-tyrosol content
1 1 722 886.02 1 751 803.77 557 979.35 483 929.79 0.61 0.06
2 1 748 592.38 1 751 803.77 498 652.87 483 929.79 0.61 0.06
3 1 699 874.68 1 751 803.77 432 553.21 483 929.79 0.61 0.06
4 1 851 246.22 1 751 803.77 478 076.24 483 929.79 0.61 0.06
5 1 736 419.54 1 751 803.77 452 387.28 483 929.79 0.61 0.06
是超临界状态下提取溶质的最好夹带剂 ,因此本实
验选用乙醇作为夹带剂对超临界 CO2 法提取红景
天苷 、苷元酪醇进行研究 。在其他萃取条件不变的
情况下 ,使用不同浓度的夹带剂进行萃取 ,以确定
最佳的夹带剂浓度。不同浓度的夹带剂对超临界
CO2萃取红景天苷 、苷元酪醇的实验结果见图 1。
由图 1可见 ,随着乙醇浓度的提高苷元酪醇呈整体
上升趋势 ,在80%时最高;而红景天苷则相反 ,呈下
降趋势 ,也正好在80%时最低 。
图 1　夹带剂浓度对红景天苷和苷元酪醇的影响
Fig.1　Effect of entrainer concentration on
salidroside and p-tyrosol
2.3.2　温度对萃取效果的影响
根据以上结果 ,以同一浓度夹带剂 、在压力相
同的条件下 ,分别用不同温度(35 、45 、55℃)对红景
天进行萃取 ,分析温度对红景天苷 、苷元酪醇萃取
的影响 ,以确定最佳的萃取温度 ,实验结果见图 2。
从图 2可见 ,随着温度的升高 ,萃取物中红景
天苷的含量下降 ,而萃取温度对酪醇含量的影响不
大 ,且萃取物中酪醇的相对含量较高。
2.3.3　压力对萃取效果的影响
由于设备条件所限 ,压力范围只能设在 20 ～
33 Mpa之间 ,在夹带剂浓度和温度不变的条件下 ,
我们选择了 20 、25 、30 Mpa三个压力进行萃取以确
定最佳的萃取压力 ,实验结果见图 3。
从图 3可见 ,压力对酪醇的得率的影响没有对
图 2　萃取温度对红景天苷 、酪醇的影响
Fig.2　Effect of extraction temperature on
salidroside and p-tyrosol
图 3　压力对红景天苷和酪醇的影响
Fig.3　Effect of pressure on salidroside and p-tyrosol
红景天苷的影响大 ,在25 Mpa条件下酪醇的萃取效
果最好 ,而且相对含量也较高;然而压力对红景天
苷作用正相反 ,红景天苷含量是在25 Mpa条件下最
低 。可见 ,在25 Mpa条件下酪醇的得率最高 , 而原
料中红景天苷的损失最低 。
2.4　不同提取方法的比较
2.4.1　超临界萃取法
称取一定量烘干后的红景天根茎粉 ,以液固比
9∶10加入80%乙醇浸泡过夜。按以上确定的最佳
条件进行超临界 CO2 萃取 ,采用 HPLC法测定红景
天苷 、苷元酪醇浓度 ,计算萃取率。
2.4.2　乙醇常温浸提法
称取高山红景天干粉200 g ,用 6倍量40%乙醇
常温浸提24 、48 、72 h ,过滤后称量提取液体积 ,高
464 　　　　　　植　　物　　研　　究　　　　　　　　　　　　　　　　　　24卷
表 2　超临界 CO2萃取与乙醇常温浸提法对照
Table 2　Comparison of supercritical CO2 extraction and ethanol extraction at normal temperature
方法
Method
提取时间
Extracted time
(h)
溶剂消耗
Solvent consumption
(mL/ g原料)
红景天苷 Salidroside
相对含量
Relative content(%)
得率
Yield(‰)
酪醇 P-tyrosol
相对含量
Relative content(%)
得率
Yield(‰)
SFE＊ 2 0.9 6.245 0.073 45.68 0.421
LEE＊ 24 6 7.863 3.132 1.46 0.426
LEE 48 6 10.13 5.224 1.35 0.443
LEE 72 6 8.672 5.235 1.06 0.497
　＊SFE:超临界CO2流体萃取法(Supercritical Fluid Extraction)　＊LEE:液体乙醇提取法(Liquid Ethanol Extraction)
效液相测定红景天苷 、苷元酪醇含量 ,并对超临界
CO2萃取法与乙醇常温浸提法的萃取效果进行比
较 ,结果见表 2。
2.5 实验结果分析
由2.3和 2.4两部分的实验结果可以看出 ,用
超临界 CO2 萃取红景天生药中的红景天苷效率很
低 ,只能萃取出红景天生药中1.2%的红景天苷;但
是对苷元酪醇的提取效果却很好 ,能将红景天生药
中80%以上的苷元酪醇萃取出来 ,萃取液中苷元酪
醇的相对含量可达45.68%;乙醇常温浸提法虽然
能将红景天苷 、苷元酪醇同时有效萃取 ,且得率较
高 ,但是萃取液中两物质相对含量较低 ,红景天苷
为10%左右 ,苷元酪醇仅为1.46%左右 ,进一步分
离纯化这两种物质将有很大难度 。本研究的结果
表明 ,如果将超临界 CO2萃取法和乙醇常温浸提法
有效地结合 ,即先把红景天原料用超临界 CO2 萃取
其中的苷元酪醇 ,然后再用乙醇常温浸提法提取其
中的红景天苷 ,这样既保证了两物质的较高得率 ,
又易于实现两物质的有效分离 ,推进红景天有效成
分的产业化进程。因此可以根据苷元酪醇的得率
较高 、红景天苷得损失较低来确定超临界 CO2 萃取
的最佳工艺参数:夹带剂为80%乙醇 、温度为55℃、
压力为25Mpa。
3　讨论
应用超临界萃取法是今后中草药有效成分提
取的发展方向之一[ 9] ,具有成本低 、提取率高 、溶剂
用量少 、时间短 、无毒副作用等优点 。本研究从产
业化角度出发 ,选择食用乙醇为夹带剂 ,即使溶剂
稍有残留对人也无毒副作用 ,且超临界 CO2萃取法
和乙醇常温浸提法均容易放大 ,能有效克服实验室
研究的很多成果难以放大 、以至于影响了科技成果
产业化的进程的弊端 。多年来研究者们逐渐认识
到在中草药有效成分提取方面超临界萃取法较其
他方法具有明显的优势[ 10 ,11] ,但是这种方法也有它
的限制性 ,因此必须与其他方法相结合才能更有效
地发挥出它的优势。
参　考　文　献
1.Kurkin V A ,Zapesochnaya G G.Chemical composition and pharma-
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2.明海泉,夏光成 , 张瑞钧.红景天研究进展.中草药 , 1988, 19
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4.Saratikov A S , Krasnov E A , Chnikina L A , et al.Rhodioloside , a
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ties.Pharmazie ,1968 , 23(7):392～ 395
5.Yang H ,Mei S X, Peng L Y, et al.A new glucoside from Rhodiola
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6.王中凤,吴永娴 ,曾凡坤.红景天资源的开发利用及前景.中
国林副特产 ,1997 ,(3):48～ 49
7.王硕成.关于超临界 CO2 萃取工业化应用的探讨.化工设计
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8.王洋 ,张璞 ,于涛 ,等.高效液相色谱法测定红景天苷含量方
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11.吴卫生,马紫峰 ,王大璞.超临界流体技术发展动态.化学工
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4654期　　　　　　　　　王化田等:超临界CO2萃取红景天中红景天苷、苷元酪醇的研究