(1．安徽中醫(yī)學(xué)院·安徽省中藥研究與開發(fā)重點實驗室；2．安徽中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院藥學(xué)部，安徽 合肥 230031)
三七為五加科植物三七(Panax notoginsen(Burk．)F.H. Chen.)的干燥根及根莖，有散瘀止血、消腫止痛的功效。在我國民間具有悠久的藥用歷史，也是我國著名成藥“云南白藥”的主要有效成分。林琦等從三七中分離出人參炔醇；三七皂苷具有保護心肌、保護腦組織等多方面的藥理活性。傳統(tǒng)提取工藝溫度高、受熱時間長，致使某些成分含量降低或損失殆盡。超臨界流體萃取技術(shù)具有分離效率高，操作周期短等優(yōu)點。因此運用超臨界流體萃取技術(shù)來改良三七揮發(fā)油和皂苷的提取工藝，具有重大意義。
1 實驗材料
三七購自安徽省立藥業(yè)公司(產(chǎn)地為云南文山)，經(jīng)安徽中醫(yī)學(xué)院中藥鑒定學(xué)教研室鑒定為五加科植物三七(Panax notoginsen(Burk．)F.H. Chen.)的干燥根；薄層層析用硅膠G(青島海洋化工集團公司)；人參炔醇對照品(本實驗室自制，含量為99.2％)；三七總皂苷對照品(中國藥品生物制品檢定所，批號為870—200501)；超臨界CO2萃取儀(浙江省杭州華黎泵業(yè)，5L/50MPa—II CWQ)； BP211D型電子天平(德國賽多利斯電子天平有限公司)；CO2(江蘇省南京市氣體化工有限公司，純度99.95％)；所用試劑均為分析純。
2 實驗方法
2．1 實驗程序
將一定量三七干粉投入萃取釜中，對萃取釜、解析釜分別進行加熱或冷卻。當(dāng)達到所選溫度時，開啟CO2氣瓶對系統(tǒng)加壓，當(dāng)達到所選壓力時，關(guān)閉氣瓶，循環(huán)萃取，并保持恒溫恒壓，當(dāng)達到所選萃取時間后，從分離釜出料口出料，即得。計算萃取率，萃取率=萃取物質(zhì)量／原料質(zhì)量。
2．2 萃取物中揮發(fā)油和皂苷成分鑒別
揮發(fā)油成分鑒別：以人參炔醇為對照品，正己烷一乙酸乙酯(85：15)為展開劑，展開，取出，晾干，噴以5％香草醛硫酸溶液，105℃加熱至斑點顯色清晰，即得 (見圖1)；皂苷成分鑒別：以三七總皂苷為對照品，以三氯甲烷一乙酸乙酯一甲醇一水(15：40：22：10) 10℃以下放置的下層液為展開劑，展開，取出，晾干，噴以硫酸溶液(1 —10)，105℃加熱至斑點顯色清晰，即得 (見圖2)。
3 結(jié)果
3．1 各因素對揮發(fā)油收率的影響
3．1．1 萃取壓力的影響
15～35 MPa收率隨壓力升高而增加，達到25 MPa時，收率幾乎達最大值。
3．1．2 萃取溫度的影響
實驗結(jié)果表明，30~40℃收率呈下降趨勢。40～60℃收率呈上升趨勢。
3．1．3 萃取時間的影響
實驗結(jié)果表明，收率前2 h增加顯著，2.5 h后幾乎不再增加。
3．1．4 解析條件的影響
解析溫度的影響兩級解析。固定 I級解析溫度為40℃左右，則Ⅱ級解析溫度變化對總提物收率影響不大，只是影響各級提取物的量和含量；解析壓力的影響固定Ⅱ級壓力為6 MPa左右，則I級解析的壓力變化影響同上。本實驗由于只要分離總揮發(fā)油，純度要求不高。較佳條件為：I級解析壓力和溫度為9 MPa和40℃；Ⅱ級解析壓力和溫度為6 MPa和35℃。
3．1．5 CO2流量的影響
實驗結(jié)果表明，CO2流量對三七揮發(fā)油收率影響不大。
3．2 正交實驗表
為了找出利用超臨界二氧化碳從三七中提取揮發(fā)油的適宜工藝條件，對萃取壓力、萃取溫度、萃取時間、CO2流量作了四因素三水平的正交實驗，結(jié)果見表1，2。由正交表可知，揮發(fā)油得率與萃取壓力影響最大，其次為萃取時間，萃取溫度和CO2流量。通過數(shù)據(jù)分析得出最佳組合為A3B2C1，即萃取壓力30 MPa，萃取溫度45℃，萃取時間2.5 h，CO2流量25 kg·h-1。
3．3 各因素對三七皂苷類極性成分收率的影響
萃取揮發(fā)油后，提高系統(tǒng)溫度和壓力并加入夾帶劑，通過TLC法對萃取物檢測，知可將皂苷類成分萃取出來。萃取壓力、萃取溫度和夾帶劑對收率影響如下。
3．3．1 萃取壓力的影響
20～35 MPa時三七皂苷的收率隨著壓力升高而升高，壓力為35 MPa時，收率達最大值，隨后壓力增大，收率降低，萃取壓力選擇35 MPa。
3．3．2 萃取溫度的影響
實驗結(jié)果表明，35～45℃三七皂苷收率下降，當(dāng)超過45℃時，收率隨著萃取溫度的增加而升高。從皂苷收率(％)、能耗等方面考慮，萃取溫度55℃左右為宜。
3．3．3 夾帶劑類別和用量的影響
選用了甲醇和不同濃度的乙醇作夾帶劑，比較收率，95％乙醇做夾帶劑時收率最高，因此選擇95％乙醇為夾帶劑，隨著夾帶劑用量增加，皂苷萃取率逐漸提高，當(dāng)夾帶劑用量超過500 ml后，萃取率增加緩慢。夾帶劑的適宜用量為500 ml。
4 小結(jié)
SFE-CO2萃取三七揮發(fā)油的較佳條件是：萃取壓力30MPa，溫度45℃；解析釜I壓力為9 MPa，溫度40℃；解析釜Ⅱ壓力為6 MPa，溫度35℃，萃取時間2.5 h，CO2流量為2.5 kg·h-1；萃取三七皂苷粗品的較佳條件是：萃取壓力35 MPa，溫度55℃；解析釜I的壓力8 MPa，溫度45℃；解析釜Ⅱ的壓力5MPa，溫度40％；CO2流量為25 kg·h-1，萃取時間4 h，夾帶劑為95％乙醇，用量為500 ml。本實驗為三七中揮發(fā)油和皂苷的提取方法及其應(yīng)用與發(fā)展提供了一定的參考。由TLC圖知，三七揮發(fā)油中含有人參炔醇，皂苷成分中含有總皂苷類成分。
5 討論
由實驗結(jié)果知萃取壓力對三七揮發(fā)油和皂苷收率有顯著性影響，其影響趨勢并非越高越好，原因可能在于隨著萃取壓力增加，到達一定數(shù)值時成分已被提取完全，盲目增大壓力只是消耗能量 ；萃取溫度對三七萃取物收率也有較大影響，需根據(jù)單因素考察結(jié)果，結(jié)合多方面因素確定萃取溫度。
CO2流量增大有利于被萃取物從物料中向超臨界流體中擴散，使萃取率增加，隨著CO2流量達到25 kg·h-1以上，萃取率明顯降低，可能是由于流速過快，使流體與物料接觸不充分，被萃取物未來得及在解析釜中析出就被沖回萃取釜中而使萃取率下降，因此本實驗選用的CO2流量為25 kg·h-1。
由于SFE-CO2萃取溫度較低，且整個過程在暗場中進行，避免了常規(guī)提取過程中經(jīng)常發(fā)生的分解、沉淀等各種變化，最大程度地保持了各組分的原有特性，因此所得到的產(chǎn)物均具有顏色自然、香氣純正等特點，從而為高選擇性萃取提供了可能。