全 文 ：中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第8期2005年8月·1159·
超临界C02流体萃取山茱萸中熊果酸的研究
韩志慧，陈俊英，张景伟，刘国际。
(郑州大学化工学院，河南郑州450002)
摘要：目的研究超临界CO。萃取山茱萸中熊果酸的工艺条件。方法探讨萃取压力、萃取温度、萃取时间、CO。
流量、夹带剂类型及用量对熊果酸收率的影响，确定了超临界COz萃取山茱萸中熊果酸的适宜条件，并将超临界
CO。萃取法与传统的有机溶剂提取法进行了比较。结果超I临界萃取最优条件：萃取压力35．0MPa，萃取温度318
K，选择无水乙醇为夹带剂，夹带剂体积分数为4％，萃取时间3h，CO：流量为8kg／h。结论超临界C0z萃取法提
取熊果酸比传统提取方法收率高，安全有效。
关键词：山茱萸；熊果酸；超临界流体CO。萃取
中圈分类号：R284．2；R286．02文献标识码：B 文章编号：0253—2670(2005)08—1159一04
SupercriticaifluidCOzextractionofurosolicacidfromCornusofficinalis
HANZhi-hui，CHENJun—ying，ZHANGJing-wei，LIUGuo—ji
(CollegeofChemicalEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450002，China)
Abstract：ObjectiveTos udythetechnologyofsupercriticalfluidC02extraction(SFEC02)on
urosolicacidfromCornu$officinalis．MethodsTheff ctsofpre sure，temperature，time，C02flowrate
types，andvolumeof ntrainero theurosolicacidextractsweretudied．TheoptiumconditionsforSFE
C02wasdetermined．ThetechnologyofSFEC02wascomparedwiththatoftraditionals lventxtraction．
ResultsTheoptiumextractionconditionswereasfollows：pressure35．0MPa，temperature318K，
absoluteethyla coholentrainer，content4％， ime3handflowrateofC028kg／h．ConclusionSFE
CO，excelsthetraditionals lventx ractioninyield，safetyndefficiency．
Keywords：CornusfficinalisSieb．etZucc．；urosolicacid；supercriticalfluidC02extraction(SFE
CO，)
超临界流体萃取(supercriticalfluid
extraction，简称SFE)是20世纪70年代兴起的一
门新的分离技术，由于其具有传质速度快、溶解能力
强、选择性高、低温操作、无溶剂残留、节能等优点，
引起国内外有关专家及学者的普遍关注。随着中药
现代化进程的加快，超临界CO。萃取技术提取天然
产物有效成分已成为人们研究的热点。山茱萸临床
上习惯以其成熟果实去核后入药，具有补益肝肾、涩
精固脱之功效。山茱萸果实中含有大量维生素、各种
氨基酸、环烯醚萜苷类、皂苷、熊果酸、齐墩果酸等药
用及营养保健成分。本实验采用超临界CO。萃取技
术提取山茱萸中有效成分熊果酸，对于合理开发利
用资源具有重要的现实意义。
1仪器与试药
Aglient1100高效液相色谱系统，DAD检测器
及色谱工作站；KQ一50型超声波清洗器(昆山市淀
山湖检测仪器厂)；R201旋转蒸发器(上海申生科技
有限公司)；索氏提取装置。
HL一(10+1)／40MPa+1L／30MPa一Ⅱx型超
临界萃取仪由杭州华黎泵业有限公司设计制造。根
据实验需要CO。和夹带剂可以同时进入萃取釜。两
者体积比由调频器、计量泵控制。从钢瓶出来的CO：
气体，经过滤器进入制冷机中冷却液化，然后经过计
量泵泵人管道，同时夹带剂由夹带剂泵泵入管道，两
者在混合器中混合后进入萃取釜(在恒温水浴内保
温)。达设定条件后，开始闭循环动态提取分离。含
溶质的CO：气体经过针阀降压进入分离器I、Ⅱ，
溶质分离，CO。循环使用。
乙腈、甲醇、乙酸铵(色谱纯)；乙醇、乙醚(分析
纯)；水(二次重蒸水)；熊果酸对照品(中国药品生物
制品检定所，批号742—200111)。
山茱萸取自河南省西峡县当年采收干制的山茱
收稿Et期：2004—10-16
基金项目：河南省重点科技攻关项目(0523020300)
作者简介：韩志慧(1970一)，女，河南省南阳市人，郑州大学化工学院讲师，博士研究生，主要从事超临界流体原理和应用方面的研究。
Tel：(0371)3887503E—mail：zhihuihan@ZZU．edu．cn
*通讯作者刘国际Tel：(0371)67781101E—mail：guojiliu@ZZU．edu．cn
万方数据
·1160· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第8期2005年8月
萸肉，经河南农业大学朱长山教授鉴定为山茱萸
ComusofficinalisSieb．etZucc．的成熟果实，除去
果核及梗，333K干燥6h，粉碎，过40目筛备用。
2方法与结果
2．1熊果酸的测定
2．1．1 色谱条件：色谱柱：ZorbaxSB—C，8柱(200
mm×4．6mm，5肛m)；流动相：乙腈一甲醇一水一乙酸
铵(70：16：14：0．5)；体积流量：0．7mL／min；柱
温：室温。HPLC谱图见图1，熊果酸色谱峰的保留
时间约为18．3rain，分离度大予1．6。
O 5 lU 15 200 5 10 15 20
t／min
*一熊果酸
*一urosolicac d
图1 熊果酸对照品(A)和超临界CO：
萃取物(B)HPLC色谱图
Fig．1HPLCchromatogramsofu osolicacidreference
substance(A)andxtracteofSFE—C02(B)
2．1．2标准曲线的制备：精密称取熊果酸对照品
11．28mg，用甲醇溶解于10mL量瓶中。吸取该液
0．01、0．02、0．04、0．1、0．2mL置1mL量瓶中，甲
醇定容，进样10肚L，测定。以质量浓度为横坐标，峰
面积为纵坐标，绘制标准曲线，得回归方程为A一
0．00761+2211．90812C，r一0．99989，线性范围
11．28～225．6／-g／mL。最小检出限(信噪比≥3)为
0．028pg。
2．1．3测定：取各溶液进样测定，采用外标法计算
熊果酸的质量分数。
2．2 超临界CO。萃取条件的选择：每次投料
120．00g，分离釜I、Ⅱ的压力均为5MPa，温度323
K，在此实验条件下，重点考察了萃取温度、萃取压
力、夹带剂的种类和用量、萃取时间和CO：流量对
萃取收率的影响。
2．2．1萃取温度的选择：无水乙醇为夹带剂，夹带
剂的体积分数为4％，动态循环3h，分别考察了
25．0、35．0MPa压力下温度对萃取收率的影响。结
果见图2。318K为最佳萃取温度。表明温度影响超
临界萃取的二重性：一方面温度升高，溶质挥发度增
大，在CO。中的溶解度增大；另一方面温度升高，
CO：密度下降，溶剂的溶解能力下降。
o
’∞
曲
g
嵇
母|∈
蹬
310 315 320 325 330
r／K
1—35MPa2-25MPa
图2温度对熊果酸收率的影响
Fig．2Effectsof emperatureonurosolicacidyield
2．2．2萃取压力的选择：318K下压力对熊果酸收
率的影响见图3。结果表明：在20．o～35．0MPa，压
力升高，CO。密度增加，熊果酸收率增加极为明显，
超过35MPa后，熊果酸收率随压力升高，增加不太
明显，所以最佳压力选为35MPa。
，
钿
南
g
甾
眺
22
1．8
1．4
1 0
2U 2， 30 35 40
P／IVIPa
图3压力对熊果酸收率的影响
Fig．3Effectsofpressureonurosolicacidyield
2．2．3夹带剂种类的选择：CO：是一个极性较弱的
Lewis酸，对极性较强、相对分子质量较大的物质，
萃取效果不够理想。若在萃取时加入结构中含有低
溶解度参数、低极性或电子给予作用的Lewis碱性
基团的夹带剂，则对CO：表现出极大的亲和性。含
有这些特性的亲CO。官能团包括硅氧烷、全氟醚、
全氟烷烃、叔胺、脂肪醚、炔醇和炔二醇等。这些化合
物的存在可有效地促进其他有机物在超临界CO：
中的溶解。人们在寻找高效的夹带剂的研究中还发
现胺类及含有一OH、一C一0等基团的夹带剂能有
效地增大酸、醇、酚、酯等溶质在超临界CO。中的溶
解度。原因在于夹带剂与溶质形成了分子间作用力
较强的氢键，氢键的形成对萃取效率有很大的影响。
预试验发现在不加夹带剂的情况下，只有少量的熊
果酸被提取出来。在萃取压力35．0MPa、萃取温度
318K时，实验选择不同的有机溶剂作为夹带剂来
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第8期2005年8月·1161·
考察其对熊果酸收率的影响。结果表明丙酮、乙醚作
为夹带剂时，熊果酸的收率太低，而无水乙醇、甲醇、
无水乙醇一乙二醇(95：5)作夹带剂时，收率较高。考
虑到甲醇和乙二醇的毒性，夹带剂选定为无水乙醇，
见表1。
表1夹带剂的种类对熊果酸收率的影响
Table1 Effectsofvariousentrainero urosolicacidyield
夹带剂 熊果酸／(mg·g_1)
无水乙醇
无水乙醇一乙二醇(95：5)
甲醇
95％乙醇
乙醚
丙酮
2．2．4夹带剂用量的选择：萃取压力35．0MPa，萃
取温度318K，无水乙醇为夹带剂，夹带剂的用量对
熊果酸收率有非常明显的影响，见图4。结果表明夹
带剂体积分数为4％的用量是最合适的。
2 3 4 5 b 7 8
5D胍
图4夹带剂的用量对熊果酸收率的影响
Fig．4Effectsofentrainervolume
onurosolicacidyield
2．2．5萃取时间的选择：每隔30min取样1次，实
验发现萃取3h后，熊果酸的增加极为缓慢，故确定
最佳萃取时间3h，见图5。
，
印
∞
E
甾
田硭
龊；
图5萃取时间对熊果酸收率的影响
Fig．5Effectsofextractingtimeonurosolicacidyield
2．2．6CO。流量的影响：CO。流量的变化对萃取效
率主要有两方面的影响。一方面流量太大，溶解平衡
远不能达到，不利于萃取率的提高，且过大流量易带
走微细粉尘，堵塞高压管道；另一方面流量太小，萃
取时间延长，不利于设备工作效率的提高。综合两方
面，C02流量为8～10kg／h是合适的。
2．3各提取方法的比较
2．3．1SFE—CO：法：取120g备用原料装入萃取釜
中，萃取压力35．0MPa，萃取温度318K，以4％无
水乙醇为夹带剂，动态萃取3h，CO。流量为8kg／
h，进行超临界萃取。合并分离器I、Ⅱ萃取物，转移
0．5g至50mL量瓶中，乙醇定容，超声溶解，0．45
肛m微孔滤膜滤过，取滤过液测得山茱萸中熊果酸
的质量分数为2．39mg／g。
2．3．2超声波提取[1]：精密称取1．0002g山茱萸
粗粉于具塞锥形瓶中，加入40mL无水乙醇浸泡过
夜，超声波振荡30min(水温过热换水)，滤过，置50
mL量瓶中，加乙醇至刻度。微孔滤膜滤过，测得山
茱萸中熊果酸的质量分数为2．13mg／g。
2．3．3 索氏提取[2]：精密称取1．0008g山茱萸粗
粉于索氏提取器中，加75mL无水乙醚，水浴回流4
h，提取液回收至干，用石油醚(30～60‘C)浸泡2
min，倾去石油醚，残留物加无水乙醇微热使溶解，
移至50mL量瓶中，并加乙醇至刻度。微孔滤膜滤
过，测得山茱萸中熊果酸的质量分数为1．81mg／g。
2．3．4醇提法[1]：精密称取1．0007g山茱萸粗粉，
置圆底烧瓶中，加40mL无水乙醇，浸泡过夜，水浴
回流提取2h，趁热滤过至50mL量瓶中，加乙醇至
刻度。微孔滤膜滤过，测得山茱萸中熊果酸的质量分
数为2．08mg／g。
2．3．5酸解醇提法[3]：精密称取1．006g山茱萸粗
粉，加10％硫酸溶液水解4h，滤过，残渣用水洗至
中性。加入40mL无水乙醇，水浴回流2h，乙醇定
容至50mL量瓶中，0．45弘m微孔滤膜滤过，测得
山茱萸中熊果酸的质量分数为2．68mg／g。
3讨论
3．1 超临界CO：提取山茱萸中熊果酸的适宜工艺
条件为：萃取压力35．0MPa，萃取温度318K，以无
水乙醇为夹带剂，夹带剂体积分数为4％，动态萃取
3h，C02流量为8kg／h。
3．2几种提取方法相比，酸解醇提法中熊果酸较
高，说明部分熊果酸以苷的形式存在，超临界CO：
萃取法中熊果酸略低于酸解醇提法，避免了无机酸
与大量有机溶剂的使用，具有成本低、杂质少，提取
完全、环境良好等优点。
3．3超临界CO：提取物的HPLC图提示：在30和
55min左右出现两个很大的未知峰，这在其他几种
溶剂提取中是没有的。为寻找新的植物化学组分提
万方数据
·1162· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第8期2005年8月
供了新的方法。
3．4溶剂提取后的原料只能丢弃，超临界CO。提
取后，原料的性状、结构、形态几乎没有任何改变，可
以继续提取超临界不适合的组分，为中药资源的合
理开发利用提供了新方法。
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纳米黄芪粉的显微结构和有效成分溶出的研究
马培艳1’2，傅正义1，苏艳丽1
(1．武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室，湖北武汉430070；2．武汉理工大学理学院，湖北武汉430070)
摘 要：目的 对黄芪药材进行纳米级粉碎的研究。方法 采用HSCS超细粉碎机进行纳米粉碎，ZetaPALS光散
射粒度分布及电位分析仪进行粒度分析和Zeta电位测定，并采用显微观察法对药物组织结构进行显微特征的观
察。结果纳米黄芪悬浮液中固体颗粒平均粒径为81．7nm，大部分细胞壁被破碎，黄芪皂苷和多糖直接进入水中。
结论 黄芪纳米化后可促进有效成分的溶出。
关键词：蒙古黄芪；纳米粉碎；显微特征；皂苷
中图分类号：R286．02 文献标识码：B 文章编号：0253—2670(2005)08—1162—03
Microscopicharacteristicsandeffectivecomponent
7
Sdissolutionofna oparticles
ofAstragalusmembranaceusvar．mongholicus
MAPei—yanl“。FUZheng—yil。SUYan—lil
(1．StateK yLaborataryofAdvancedTechnologyforMaterialSynthesisandProcessing，WuhanUniversityofTechnology，
Wuhan430070，China；2．SchoolofScience，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China)
Keywords：Astragalusmembranaceus(Fisch．)Bungevar．mongholicus(Bunge)Hsiao；nano-
pulverization；microscopiccharacteristics；saponin
纳米技术在生物、医学领域的飞速发展对传统
中医药产生了深刻的影响。纳米雄黄、纳米石决明等
药物已被制备出来[1~4]，但是草药由于多纤维而使
其纳米化成为难题。日本奈良机械所研制的HSCS
超细粉碎机采用先进的超细粉碎方式，通过高速自
转的粉碎环获得传统粉碎机粉碎介质所得不到的强
大离心力和剪切力，在短时间内将植物粒子粉碎成
亚微米的超细粉末。该仪器的密闭磨腔外套有水冷
却装置，使整个粉碎过程在接近室温、无污染环境下
操作，保证了药物在粉碎过程中活性成分不被破坏。
黄芪为豆科植物，具有强心利尿、降血压等作
用。现代药理研究表明，该药对心血管系统、血液系
统、肾功能、物质代谢及肿瘤均有良好的作用。有研
究表明黄芪有增强机体非特异免疫和增强机体抵抗
力的功能[5]。其主要的化学成分为黄芪皂苷和多糖。
本实验通过HSCS超细粉碎机将黄芪粉碎到纳米量
收稿日期：2004—11—25
级，并研究了粉碎前后药物的显微特征的变化，为研
究纳米技术对中药有效成分的溶出、生物利用度的
影响提供参考。
1仪器与材料
HSCS超细粉碎机(日本奈良机械所)，Zeta
PALS光散射粒度分布及电位分析仪(美国Brook
haven公司)，Orthoplan偏光显微镜(西德莱茨公
司)。黄芪药材购于武汉街道口中药店，经湖北省中
医药研究院中药研究中心鉴定为蒙古黄芪
Astragalusmembranaceus(Fisch．)Bungevar．
mongholicus(Bunge)Hsiao的干燥根；所用试剂均
为分析纯。
2纳米黄芪粉体制备和表征
2．1纳米黄芪粉体的制备：将黄芪洗净烘干，常规
粉碎，过180目筛，得黄芪细粉。取10g细粉，加蒸
馏水作分散剂，投入HSCS超细粉碎机的投料罐中
万方数据
超临界CO2流体萃取山茱萸中熊果酸的研究
作者： 韩志慧， 陈俊英， 张景伟， 刘国际， HAN Zhi-hui， CHEN Jun-ying， ZHANG Jing-wei
， LIU Guo-ji
作者单位： 郑州大学化工学院,河南,郑州,450002
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2005,36(8)
被引用次数： 5次

参考文献(3条)
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引证文献(5条)
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2007(1)
2.喻世涛.李路军.韩凤梅.陈勇 超临界CO2流体萃取中华雪胆中齐墩果酸的研究[期刊论文]-化学与生物工程
2006(10)
3.刘丛彬.彭代银.刘竹青 HPLC法测定连钱草CO2超临界提取物中熊果酸的含量[期刊论文]-安徽医药 2010(2)
4.于冀勇 超临界流体萃取技术在油脂化工中的应用[期刊论文]-食品与机械 2006(2)
5.于冀勇 超临界流体萃取技术在油脂化工中的应用[期刊论文]-粮油加工与食品机械 2006(6)


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