全 文 ：超临界 C O:萃取藏药雪灵芝中总皂普及多糖的研究△
华西 医科大 学药学 院 (成都 6 1 0 0 4 1 )
四 川省机械研究设计院
廖周冲 朱 姜继祖 王化远 叶亚润 周 学福 ` “ 曾广平
杨儒过 辛复泰
摘 要 用超 临界 C O:萃取装置 , 试验 了 以藏 药雪 灵芝 中萃取 总皂昔粗 品及 多糖 的 3 种萃取 工
艺 。 其 中 , 加 不同极性 夹带剂的梯 度超临界 C O : 萃取与传统溶剂萃取 工艺相 比 , 总皂昔粗 品和多糖
收率可分别提高至 1 8 . 9 倍和 1 . 62 倍 。
关键 词 超临 界 C 0 2 萃取 夹带剂 雪灵 芝 皂昔 多 糖
超 临界 C O Z 萃取 ( C 0 2一 S F E ) 的应 用研
究非 常活跃 〔` · 2〕 。 C O Z 一S F 在一般工业高压的
条件下极性极低 , 仅能萃取亲脂性强 的低极
性分 子 〔3 , 4 〕 。 为了扩大其应用范围 , 在较低萃
取压力下 , 使用不同极性 夹带剂 的 C O Z 一S F E
的开发更有价值 。
雪灵芝 , 为高原野生植物 , 系石竹科蚤缀
属植物 A er Z, a r i a k a n s : ` e n s i s v a r . o二 a t P1 e t a l a
T s u i
, 分布在海拔 4 0 0 0 m 一 5 0 0 0 m 的高 I力
草甸和石缝中 , 含生物碱 、 皂昔 、 氨基酸 、 香豆
素 、 糖和少量 黄酮昔等 , 以全 草入药 , 性 味甘
寒 , 主治肺热咳嗽 , 高血压等症 〔钊 。 我们用 自
己 设 计 研 制 的 C O Z 一S F E 试 验 装 置 , 在 10
M P a 萃取压 力下 , 用不 同浓度的 乙醇 作夹带
剂 , 对藏药雪灵芝进行 了总 一皂昔粗品 及多糖
的萃取试验 , 与传统溶 剂萃取工艺 比较 , 取得
了显著的效果 。
1 仪器和试剂
C O
Z 一 S F E 试验装置系 自行设计 研制 ( 已
于 1 9 9 5 年 1 2 月经四川省科委组织鉴定 ) , 萃
取器容 量 3 0 m L , 操作 压力 可达 30 M P a ;
一 、 二级分离容量均为 3 50 m I J , 操作压力可
达 S M P a , 萃取及 一级分离操作温度可达 9 0
℃ 。 试验用 C O : 为食品级 , 纯度大于 9 . 5 % ;
药材雪灵芝为西藏产品 ; 萃取用夹带剂 E 。一
E 4 分 别为 以一般 去离子水配制 的浓度 ( % )
分别为 O 、 10 、 50 、 7 0 、 9 4 % 的 医用乙 醇 。 正丁
醇及石 油醚均 为化 学纯 。 多糖 分析仪 器为
7 2 2 型分光光度计 , 测定波长为 49 0 n m 。
2 实验方法
用 同批雪 灵芝药粉 ( < 1 0 目 )进行 了 以
下 4 种萃取方法的对比试验 。 ①传统溶剂萃
取工艺 : 每批投料雪灵 芝药粉 3 0 9 , 依次用
1 0
、
8
、
6 倍 量 的 水煎 煮 3 次 , 每 次 煮 佛 40
m ni
, 合并 3 次滤液 , 减压浓缩至约 1 0 m 工_ 一
3 0 0 m l
才 。 然后用正丁醇 (水饱和 )约 1 0 0 0 m l _
振摇萃取 3 次以上 , 至正丁醇层无皂昔反应 。
合并 正丁醇萃 取液 , 减压浓缩后 , 浸膏于 70
毛干燥至恒重 , 得总皂 昔粗 品 。 合并水层溶
液 , 浓缩至 l m L 相当 19 雪灵芝 。 精密吸取
一定 体积浓缩液 , 拌人少量色谱用硅胶置于
索 氏提取器 中 , 用 8 0% 乙醇回流提取 6 h , 取
出滤纸筒 , 挥尽醇液 。 用水煮沸提取 3 次 , 每
次 3 0 m ni , 过滤 , 合并 水提液 , 置于 50 0 m L
量瓶 中定容 。 吸取 s m l才 置于 25 m I J 量瓶 中
定容 (供试液 ) 。 以下按苯酚 一硫酸法测定多糖
含 量 〔创 : 吸取 供试液 Z m L , 加 5%苯 酚试剂
1
.
2 m I
J , 混匀 , 迅速加入浓硫酸 6 m L , 混匀 。
室温放置 s m ni , 然 后置于 10 O C恒 温水浴
加 热 15 m ni , 取 出后立 即 放 人 冷 水冷 至 室
温 。 加水 Z m L , 苯酚试剂 1 . 2 m l , 浓硫酸 6
m I
J 。 配制试液作空 白 。 在 4 9 0 n m 波长处测
定吸收度 。 同时以葡萄糖标准液平行对比测
定 。 以下式计算收率 :
总皂昔粗 品收率 % 一 正丁醇 提取物浸膏重量雪灵芝药粉投 料重量
A d d r e s s
:
I i
a o Z h o 一I k u n , C o l l e g e o f P h a rm a e y
.
W e s t C l l in a U n i v e r s i t y o f M
e
d i e a l S e i e n
e e s
,
C h e n g d u
“ 华西医科大学 药学 院 1 9 9 5 届毕业生
△ 四 川省科委应用基础研 究基金资助项 目
《中草药 》 1 9 9 8 年第 29 卷第 9 期 · 6 0 1 .
多糖收率 %一 处理后 的水 层溶液 中的多 塘重量雪灵芝药 粉投料重量
②不加夹带剂的 C O Z一SE F 工艺 :以萃取
压力为 2 0、 3 0MP a 各进行 了 3次试验 , 均采
取恒温降压法分离 。设定条件 : 第一 分离器 中
使 用 95 % 乙 醇 1() O m I J 作 为分 离洗 脱剂 , 压
力 为 4 M P a , 萃取及分离温度均为 4 5 CC ; 第
二分离器降至常温 、 常压 , 萃取时间 g h , C 0 2
流量为 0 . 28 N m ” / h , 雪灵芝药粉投料量每批
为 9 5 9 。 分别收集各洗脱液 , 浓缩成浸膏后 ,
先用石油醚分离 , 除去叶绿素等脂状物 , 然后
再按①的方法分离总皂昔粗 品及多糖 。
③加不同极性夹带剂的 C 0 2一 S F E 工艺 :
分别用夹带剂 E l 、 E Z 、 E : 各做了 3 次试验 。 设
定条件 : 萃取压力 10 M P a ; 第一分离器采用
恒温降压分离法 , 分离压力为 3 M P a , 萃取及
分离温度 均为 45 `C ; 第二分离器降至常温 ,
常压 。 C O : 流量为 0 . 2 N m 3h/ , 夹带剂流量
为 1 45 m I J / h , 萃取时间为 7 . l h , 投料量每批
为 84 9 。 分别收集各萃取液 , 减压浓缩 , 按①
的方法分 离总皂昔粗 品及多糖 。
①用不 同夹带剂进行 梯度 c 0 2 一 s F E 工
艺 : 为了提高总 皂昔及多糖提取物的纯度 , 在
③试验结 果的基础上 , 每批雪灵 芝药粉投料
后 , 按夹带剂极性 由小到大的顺序 (E 4~ E 3~
E 。 )进行 了 3 级梯度萃取 , 共投料 3 批 , 设定
条件 : 萃取及分离的压力 、 温度和夹带剂流量
与③相同 ; C O : 流量为 0 . 28 N l n 丫h , 萃取 时
间为 6 . 4 h , 投料量每批为 9 2 9 。 分别收集各
萃取液 , 减压浓缩 , 按①的方法分离总皂昔粗
品及多糖 , E 4 浓缩液先用石油醚分离低极性
的叶绿素脂状物 。 。
3 结果与讨论
以上 4 种萃取方法的试验结果见表 1 。
3
.
1 不 加夹带剂 的 C O Z 一 S F E , 即使 萃取压
力高达 3 0 M P a , 对雪灵芝 中有一定极性的皂
昔及高极性多糖等成分基本上萃取不 出来 ,
只 能得到微量低极性的叶绿素脂状物 。
3
.
2 加不 同夹带剂 的非梯度 C O Z 一 S F E , 在
相 同的操 作条件下 , 随着夹带剂极性的增大
( E
l
> E
:
> E
3
)
, 萃 取 物 中 多 糖 的 收 率 由
0
.
53 %一 0 . 85 %逐渐增大 , 而总皂昔粗品 (尚
含有低极性 叶绿素脂状物 ) 收率由 3 . 45 %至
1
.
23 %逐渐降低 , 符合极性相似相溶的规律 。
表 1 试验 结果
多一1微试验方法 J急皂二甘粗品 叶绿素
未分离
量微
7量9自3量O
一 2 0 M P a
一 3 0 M P a
①②
、!又r!
ù乃ǎh八O八6一勺…0③一 E I一 E Z一 E 3
①一 E 4
一
E 3
一 E O
未分离
0
.
3 3 6
)
.
0 4 5 8
0
.
7 5 6
1
.
2 6
ǎ
h
, .`工Qōhé八口n乙J月寸内h厂」七今Oé`q月改iù卜
i微.L1.&0
3
.
3 在梯度 C 0 2 一S F E 中 , 第 一级萃取所得
的 E 、 萃取液通过石油醚处理可知 , 其萃取物
主要是低极性叶绿素脂状 物 ( 7 6 . 2% ) , 从而
提高了第 二 、 三级萃取所得总 皂昔粗 品及多
糖的纯度 。 此梯度萃取所得总皂昔粗品的总
收率达 2 . 46 % , 为传统萃取工艺 (0 . 13 % ) 的
1 8
.
9 倍 , 而 多糖 总收率达 2 . 06 % , 为传统萃
取工艺的 ( 1 . 27 % ) 的 1 . 62 倍 。
加一定夹带剂 的 C O Z 一 S F E 的高效率 , 在
于混有夹带 剂的超临界 C O : 流体在 药材 中
的扩 散速度 、 扩散深度及其 与溶质分子间的
范德华力 , 与传统萃取溶剂相 比大为改观 。 并
且在加夹带剂的 C 0 2 一S F E 中 , 夹带剂极性可
灵活调节 , 选择性较好 。 因此 , 但仅使用 C ( ) 2 -
S F E 这种方法一步完成植物药 的单体分离 ,
一般是不可能的 。 但它有可能创造一般溶剂
达不 到的萃取条件 , 大 幅度改善所欲提取成
分的收率 。这对贵重药材成分的提取 , 很有工
业化开发价值 。
参 考 又 献
1 高德 霖 , 化工进展 , 1 98 5 ; ( 3 ) : 2 4
2 夏开元 , 等 . 中国药学杂志 , 1 9 9 2 ; 2 7 ( 8 ) : 4 8 9
3 徐海 军 , 等 . 化学工程 , 1 9 9 1 ; 1 9 ( 2 ) : 5 8
4 彭 洪 , 等 . 中国医 药工业杂志 , 1 9 9 5 ; 2 6 ( 1 1 ) : 5 1 9
5 青海省生 物研究 所 , 等 . 青 藏高原药物 图鉴 . 第 1 分册 .
西 宁 : 青海人 民 出版社 , 1 97 2 : 3 8 0
6 李好枝 , 等 . 中草药 , 19 94 : 2 5 ( 4 ) : 1 8 5
( 1 9 9 7
一 0 9
一
0 8 收稿 )
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6 0 2
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