摘要：目的：研究超临界CO₂萃取柴胡挥发油和皂甙的工艺。方法：主要探讨压力、温度、时间、流量、夹带剂等条件对收率的影响，确定超临界CO₂萃取柴胡挥发油和皂甙的最佳条件。并将挥发油的超临界CO₂萃取法与传统的水蒸气蒸馏法进行比较，同时，用GC/MS法对挥发油进行分离鉴定。结果：挥发油的萃取压力为20 MPa，温度30 ℃;解析釜I压力为12 MPa，温度65 ℃；解析釜Ⅱ压力为6 MPa，温度40 ℃；萃取时间4 h，CO₂流量为每1kg原料10～20 kg·h^-1。柴胡皂甙的萃取压力是30 MPa,温度65 ℃;解析釜I压力为12 MPa，温度55 ℃；解析釜Ⅱ压力为6 MPa，温度43 ℃；萃取时间3 h，CO₂流量为每1kg原料20～25 kg·h^-1。结论：超临界CO₂提取挥发油比传统法优越，表现在收率大大提高，提取时间短等方面。挥发油由己醛等22个化学成分组成。加入乙醇等夹带剂，并升高压力和温度，才能提出柴胡皂甙。

Studies on Technology of Supercritical-CO₂ Fluid Extraction for Volatile Oils and Saikosaponins in Bupleurum chinense DC.

GE Fa-huanLI YongXIE Jian-mingLI QingMA Guo-junLIN Yi-chao

(Guangzhou Pharmaceutical Industrial Research Institute, Guangzhou510240, Guangdong, China)

CHEN You-hing

(Guangzhou Xingqun Pharmaceutical Co.Ltd, Guangzhou510120, Guangdong, China)

LI Xiao-fen

(Guangdong School of Pharmaceutical Scieneice, Guangzhou Guangdong510224,China)

Abstract：Objective: To study the technology of supercritical-CO₂ fluid extraction (SFE-CO₂) for the volatile oils and saikosaponins in Bupleurum chinense. Method: Exploring the effects of pressure, temperature, extraction time, flow rate of CO₂ and entrainers on the yield of the oils and saikosaponin-contained extracts; determining the optimum conditions for SFE-CO₂; analyzing the oils by GC/MS and comparing the technology of SFE-CO₂with that of traditional steam distillation. Result: The optimum extraction conditions turned out to be ——for volatile oils: pressure (EP)=20 MPa, temperature (ET)=30 ℃, isolator Ⅰpressure (1P-Ⅰ)=12 MPa, temperature(1T-Ⅰ)=65℃, isolator Ⅱ pressure (1P-Ⅱ) =6 MPa, temperature (1T-Ⅱ) =40 ℃, extraction time=4 hours, and CO₂ flow rate=10～20 kg·(h·kg)^-1 crude drug; for saikosaponins: EP=30 MPa, ET=65 ℃,1PⅠ=12 MPa, 1TⅠ=55 ℃, 1PⅡ=6 MPa,1TⅡ= 43 ℃, extraction time=3 hours, entrainer= 60% ethanol, and CO₂flow rate=20～25 kg·(h·kg)^-1 crude drug. Conclusion: SFE-CO₂ excels the traditional steam distillation in raising yield and reducing extraction time. The oils are composed of 22 constituents including caproaldehyde, and the saikosaponins can only be extracted with the help of entrainers under higher pressure and temperature.

Key words：SFE-CO₂; Bupleurum chinense; volatile oil; saikosaponin; technological study▲

超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extration，简称SFE)技术是近20年来国际上迅速发展的新一代化工分离技术，已广泛应用于食品、香料、医药等行业^［1］。CO₂是最常用的超临界流体。超临界CO₂萃取(SFE-CO₂)应用于中药领域，与传统方法比较，具有许多独特的优点，对实现中药现代化具有重要意义和可观的应用前景^［2，3］。

柴胡为伞形科柴胡属植物，具解表、退热、疏肝解郁功能，主治感冒发热，寒热往来，胸肋腹痛等症。其主要有效成分为挥发油和柴胡皂甙。由于柴胡注射液有较好的退热、解表效果，国内许多制药厂家一直用水蒸气蒸馏法提取挥发油制成柴胡注射液。近来有报道，柴胡注射液具有抗抽搐作用，且毒性低，起效时间长，可能会成为一种较好的抗癫痫辅助药，但由于柴胡注射液中挥发油浓度低，用药剂量大^［4］。而用传统的水蒸气蒸馏法生产存在产油率低、操作温度高，耗时长等问题。柴胡皂甙有明显的中枢抑制作用和抗炎作用，还具有特异性阻碍胆碱酯酶和显著的利尿作用，对于柴胡皂甙的提取，由于传统工艺温度高、受热时间长，某些柴胡皂甙含量降低或损失殆尽^［5］。因而运用临界CO₂流体萃取技术来改良柴胡挥发油和皂甙的提取工艺，具有较大的意义。

1实验材料、装置与仪器

1.1实验材料

柴胡购于广州市药材公司，经广州市药材公司周璐珊副主任中药师鉴定为柴胡Bupleurum chinense DC.的干燥根，粉碎成10～20目备用；薄层层析用硅胶G(青岛海洋化工集团公司)；柴胡皂甙a,c,d(上海医药工业研究院)。

1.2实验装置与仪器

5 L超临界萃取装置(HA-9508型)：广州市医药工业研究所设计,华安超临界萃取有限公司加工生产；HP5988A型GC-MS/MSD气相色谱-质谱联用仪：HP-1 12m×0.2mm石英毛细管柱，柱温50～240℃，升温速度10℃·min^-1，进样口温度240℃，柱前压20 kPa，载气为氮气。EI离子源，离子温度240 ℃，电子能量70 eV，倍增器高压2 500 V，质量扫描30～400 amu，GC-MS转输线温度240℃。

2实验方法与步骤

2.1SFE-CO₂法提取工艺的基本流程

将一定量的柴胡干粉投入萃取釜中，对萃取釜、解析釜Ⅰ、解析釜Ⅱ、贮罐分别进行加热或冷却。当达到所选定的温度时，开启CO₂气瓶对系统进行加压，当达到所选定的压力时，关闭气瓶，循环萃取，并保持恒温恒压。当达到所选定的萃取时间后，从解析釜Ⅰ、解析釜Ⅱ出料口出料，得柴胡挥发油或皂甙类成分。计算收率，并用GC-MS等方法检测质量。

2.2柴胡挥发油传统的水蒸气蒸馏法

取一定量同样的柴胡干料，参照《中国药典》(1995年版)方法，用水蒸气蒸馏装置进行蒸馏，得挥发油部分，比重小于1的收率为0.057%，比重大于1的收率为0.18%，总提取时间为12 h，并分析产品质量。

2.3柴胡挥发油和皂甙的分析检测

柴胡挥发油分析，参照1.2“实验装置与仪器”项下的气相色谱-质谱联用仪及其分析条件进行；柴胡皂甙用薄层层析法分析：硅胶G板(0.2%羧甲基纤维素钠)，展开剂为乙酸乙酯-乙醇-水(8∶1.5∶1)，显色剂为2%对二甲氨基苯甲醛-硫酸(40%)。

3结果

3.1萃取压力对挥发油收率的影响

实验结果如图1，结果表明，在15～20 MPa，挥发油收率随压力的升高而增加，这是因为随着压力的增加，超临界CO₂流体的密度增加，使得溶解度增加。但达到20 MPa时，收率几乎达最大值，此时压力再增加，总提物也会随之而增加，但挥发油的收率却会降低，因为增加压力，扩散系数减少，阻碍传质；同时因为挥发油的含量有限，增加的部分主要是其他杂质成分。因此，最佳萃取压力为20 MPa。

图1萃取压力对挥发油收率的影响

3.2萃取温度对挥发油收率的影响

温度是除了压力以外的另一个十分重要的影响因素。由图2可见，柴胡挥发油收率开始随温度的升高而降低，当温度超过45 ℃时，其收率又随温度的升高而升高。这是由于温度对萃取的影响比较复杂。一般有两种趋势，一方面，流体密度随温度的升高而降低，从而使流体的溶解能力降低；另一方面流体的粘度随着温度的升高而下降，传质加快，有利于萃取。在30～45 ℃，流体密度随温度的升高而降低起主导作用，所以，收率呈下降趋势，在45～60 ℃，流体粘度随温度的升高而下降起主导作用，故收率又呈上升趋势。在最佳萃取压力20 MPa中，30 ℃与60 ℃时的收率相当，由于60 ℃时，产品杂质较多，同时考虑到节约能源问题，所以最佳萃取温度定为30 ℃。

图2萃取温度对挥发油收率的影响

3.3萃取时间对挥发油收率的影响