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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280％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
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⋯ 。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4O多种化合物，其中红景天苷 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 CO2mpany 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Herae-ussepatech公司)；980型JasCO2高效液相色谱仪(日本JasCO2公司)；975型紫外检测器(日本JasCO2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，5 m，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 uL。
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200uL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 =2 109 845．1 18 3x一8 409．791 7，回归方程的R =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1O mg，置于是10 mL容量瓶，用95％ 乙醇定容，摇匀，备用。用20uL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 =6 224 874．6022x一55 790．708 3，回归方程的R =0．999 9，可见苷元酪醇标准溶液浓度在0．062 5—1 me,／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(9O℃)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。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 ，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／rain、温度25℃ 、离心时问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。
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~C、压力为25 Mpa。
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 ，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 ’u ，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。
(文中图略)
参考文献
1． Kurkin V A，Zapesochnaya G G．Chemical CO2mposition and pharmaCO2logical properties 0f Rhodiola rosea．Chemi cal and Pharmaceutical Journal(Moow)，1986，20(10)：1231—1244
2．明海泉，夏光成，张瑞钧．红景天研究进展．中草药，1988，19(5)：37—42
3．Lee M W ，Lee Y A，Park H M，et 02．Antioxidative phenolic CO2mpoundsfrom the roots ofRhodiola sachalinensis A．Bor．Atchives of Pharmacal Research，2o0o，23(5)：455—458
4．Saratikov A S，Krasnov E A，Chnikina L A，et 0f．Rhodioloside，a new glyCO2side from Rhodiola rose．a and its pharmaCO2logical properties．Pharmazie，1968，23(7)：392—395
5．Yang H，Mei S X，Peng L Y，et A new gluCO2side from Rhodiola fastigiata(Crassuluceo．e)．Acta Botanica Sinica，2O02，44(2)：224—226
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Il缶界CO2 萃取工业化应用的探讨．化工设计通讯，1999，25(2)：43~45
8．王洋，张璞，于涛，等．高效液相色谱法测定红景天苷含量方法的研究．植物研究，2001，21(1)：113—115
9．付玉杰，祖元刚，李春英，等．超Il缶界CO2 萃取甘草中甘草次酸的工艺研究．中草药，2OO3，34(1)：31—33
10．李天祥，王静康．超临界CO2流体萃取技术在天然物提取上的研究进展．天津大学学报，213O2，35(4)：417—424
l1．吴卫生，马紫峰，王大璞．超临界流体技术发展动态．化学工程，2000，28(5)：45—49
来源：东方医药网