［摘要］ 介紹了超臨界流體萃取技術(shù)在中藥新藥研發(fā)過程中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)應(yīng)用現(xiàn)狀以及應(yīng)注意的幾問題，同時(shí)
對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用前景和趨勢(shì)作了簡(jiǎn)要闡述。
［關(guān)鍵詞］ 超臨界流體萃取(SFE)；中藥新藥；提取分離
超臨界流體萃取(Supercritical Fluid Extraction，SFE)技術(shù)是20世紀(jì)70年代末80年代初發(fā)展起來的新型分離技術(shù)。
雖相對(duì)于傳統(tǒng)的分離技術(shù)起步晚，但是研究發(fā)展較快，應(yīng)用日益廣泛。由最初的萃取分離不斷向其它諸多領(lǐng)域深入，如分離工程、反應(yīng)工程、環(huán)境工程等。而今已勿庸置疑的成為中藥新藥研發(fā)中最重要的關(guān)鍵技術(shù)之一。
1 SFE 技術(shù)在中藥新藥研發(fā)中的應(yīng)用
1 . 1 在中藥提取物( 有效部位)研究中的應(yīng)用
超臨界流體萃取有效部位相關(guān)成果較多，往往提取物本身就是產(chǎn)品(標(biāo)準(zhǔn)提取物)，只要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，便可進(jìn)入市場(chǎng)。
1.2 在中藥化學(xué)成分( 組分) 研究中的應(yīng)用
超臨界CO2 萃?。⊿FE-CO2）技術(shù)進(jìn)行中草藥化學(xué)成分的研究，與傳統(tǒng)溶劑法比較，可在簡(jiǎn)化提取分離工藝的同時(shí)得到一些傳統(tǒng)方法得不到的組分，而對(duì)有效成分的萃取率大大高于傳統(tǒng)提取法，對(duì)中藥化學(xué)成分(組分)的研究有著積極的意義。
在紅豆杉紫杉烷類化學(xué)成分的研究中，進(jìn)行紅豆杉中紫杉烷類成分的提取分離，傳統(tǒng)的植物化學(xué)分離要得到單體難度大、步驟繁瑣。此過程中，要用多種有毒有機(jī)溶劑。而用SFE-CO2 對(duì)云南紅豆杉(Taxusyunnensis)的化學(xué)成分進(jìn)行3 h 提取所得粗浸膏，只需進(jìn)行一次硅膠柱層析就能得到6個(gè)紫杉烷類單體和2 個(gè)其它單體，UV、IR、1H-NMR 和13C-NMR、MS等光譜分析和化學(xué)鑒定為紫杉醇(taxol)，taxuchin A，taxinineE，taxinine J，baccatin，1-hydroxybaccatin 及β - 谷甾醇和硬脂酸-1- 甘油酯。
在姜黃(Curcuma longa)油化學(xué)成分的研究中采用SFE-CO2 技術(shù)，對(duì)所得的姜黃油進(jìn)行GC / MS分離鑒定，確定了包括姜黃酮在內(nèi)的26 個(gè)成分。
在進(jìn)行中藥揮發(fā)油或脂肪油化學(xué)成分的研究中，采用SFE-CO2技術(shù)得到總成分后，直接進(jìn)行GCMS-計(jì)算機(jī)聯(lián)用技術(shù)分析，即可分析鑒定油中化學(xué)成分。采用SFECO2 技術(shù)提取黃花蒿、當(dāng)歸等揮發(fā)油，能提取分離出水蒸汽蒸餾法提取不出的成分。
1 . 3 聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用
單獨(dú)采用SFE技術(shù)往往滿足不了高純度的要求。為此，人們進(jìn)行了工藝改造，開發(fā)了SFE 技術(shù)與其他分離手段的聯(lián)用。
美國Schaeffer 等人用SFE技術(shù)從豆科植物美麗豬屎豆種子中萃取得到純度為50% 單豬屎豆堿，然后結(jié)合陽離子交換樹脂進(jìn)行分離純化，可將純度提高到95%。意大利的Fabio 等人采用濃縮富集、離心分離、冷凍干燥等工藝從苜蓿中分離得到富含胡蘿卜素和葉黃素的濃縮物，而后聯(lián)用SFE 工藝，分別得到胡蘿卜素和葉黃素。采用國產(chǎn)10L × 2SFE-CO2 裝置及平板超濾器等聯(lián)合生產(chǎn)工藝設(shè)備，以含量為10%～14% 的銀杏黃酮粗品為原料，經(jīng)聯(lián)合工藝處理，得到黃酮含量大于30%、內(nèi)酯為6%～8% 的產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，產(chǎn)品各指標(biāo)均能達(dá)到國際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。從銀杏中提取銀杏黃酮的方法中，單一溶劑法產(chǎn)物有殘留，純度難以提高，純化工藝復(fù)雜，成本高；而單一SFE-CO2 法提取率低。如聯(lián)合應(yīng)用溶劑法和SFE-CO2法，則可避免和克服二者存在的問題和困難，省時(shí)省料，大大降低了生產(chǎn)成本。
從獲取蒜油的得率和品質(zhì)上講，SFE-CO2 法是的，但就工業(yè)化而言，操作技術(shù)上有難點(diǎn)，大蒜頭在高壓萃取釜中難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)加料，漿狀蒜泥粘度大，且蒜頭規(guī)?；驖{屬放熱過程，蒜素?fù)p失嚴(yán)重。臧志清等提出，由溶劑浸出與SFE-CO2 提純結(jié)合提取的工藝。先用乙醇浸出，獲取大蒜浸出液，再經(jīng)SFE-CO2連續(xù)萃取分離大蒜精油，實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的高壓萃取操作。
1 . 4 在復(fù)方中藥新藥研發(fā)中的應(yīng)用
中藥復(fù)方是傳統(tǒng)中藥的最主要的、也是中藥與國際接軌難度的部分。迄今大量的研發(fā)工作幾乎都集中在單味藥物的提取方面，而中藥復(fù)方由于其成分多而復(fù)雜，且各成分之間可能存在協(xié)同或拮抗作用，藥理作用復(fù)雜。因此，利用SFE 技術(shù)研究復(fù)方難度較大，國內(nèi)的研究報(bào)道也很少。但可以預(yù)計(jì)采用種分離技術(shù)能為中草藥應(yīng)用開辟出為廣闊的新領(lǐng)域。
在對(duì)幾味單方中藥SFE 技術(shù)研究( 包括藥效學(xué)) 的基礎(chǔ)上，用SFE 技術(shù)對(duì)結(jié)合傳統(tǒng)中醫(yī)理論組成的復(fù)方新藥研發(fā)過程中，葛發(fā)歡等人首次用SFE-CO2 技術(shù)對(duì)中藥復(fù)方進(jìn)行研究，并發(fā)現(xiàn)在合適的SFE-CO2 參數(shù)條件下，按處方比例混合四味中藥一起提取，四味中藥中的有效成分均被提出，有效部位( 浸膏) 收率比單味提取有所增加，復(fù)方浸膏收率比單味浸膏收率高。這有可能是因?yàn)閺?fù)方提取時(shí)，一些中藥成分的提取由于互溶作用， 促進(jìn)其它中藥成分的提取。按照此類中藥復(fù)方的傳統(tǒng)用藥和提取方法，進(jìn)行了該復(fù)方的傳統(tǒng)提取，發(fā)現(xiàn)此復(fù)方浸膏的收率比SFE 高0.34 倍，然而其中有效成分，比SFE 低近40倍。這說明傳統(tǒng)復(fù)方提取雜質(zhì)多， 有效成分少， 外觀顏色差， 且批與批間重復(fù)性較差，而復(fù)方的SFE，有效成分高度濃縮， 雜質(zhì)少， 外觀顏色較好，各批次之間重復(fù)性較好；藥效學(xué)證明該復(fù)方的SFE 有效部位，具有傳統(tǒng)中醫(yī)所要求的藥效，且復(fù)方后具有協(xié)同補(bǔ)充效果。
研究證明，中藥復(fù)方的研究與開發(fā)可以應(yīng)用SFE 新技術(shù)，是改進(jìn)中藥復(fù)方生產(chǎn)工藝的有效途徑，其工業(yè)化應(yīng)用將有可能對(duì)中藥復(fù)方的提取帶來革命性的進(jìn)展。
1 . 5 在中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化研究中的應(yīng)用
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是影響中藥進(jìn)入國際市場(chǎng)的又一重要因素。采用先進(jìn)、準(zhǔn)確的分析方法進(jìn)行中藥質(zhì)量控制有利于中藥現(xiàn)代化。
曾有報(bào)道，分析型SFE-CO2 或超臨界色譜用于藥物分析具有省時(shí)、樣品用量少、條件易于控制、不分解、不污染樣品等優(yōu)點(diǎn)，特別是能從復(fù)雜組分中分離、鑒定痕量組分。因此，對(duì)成分復(fù)雜的中藥特別是復(fù)方中藥的分析尤為適用。特別是它應(yīng)用于分析更能為準(zhǔn)確客觀評(píng)價(jià)所要分析的有效成分的含量。
2 SFE 技術(shù)在中藥新藥研發(fā)過程中的應(yīng)用局限性及應(yīng)注意的問題
2 . 1 在中藥新藥研發(fā)過程中的應(yīng)用局限性
當(dāng)然SFE 技術(shù)對(duì)中藥的活性成分提取也不是萬能的，它同樣具有自身固有的局限性：
2.1.1 SFE 技術(shù)的普適性不好。
由于CO2的非極性和低分子量的特點(diǎn)，SFE-CO2 主要適合那些非極性或弱極性、分子量小的物質(zhì)(如油脂、揮發(fā)油等) 的萃取。對(duì)于極性強(qiáng)、分子量較大的物質(zhì)(如多糖類、皂苷類、黃酮類等) 的萃取，則有難度，要加提攜劑或較高壓力下分段進(jìn)行萃取。不過國外已有報(bào)道應(yīng)用全氟聚醚碳酸銨(PEPE)使SFE技術(shù)擴(kuò)展到水溶性體系，使難以提取的強(qiáng)極性化合物如蛋白等由SFE 萃取。
2.1.2 萃取過程中的裝卸料未實(shí)現(xiàn)
連續(xù)化生產(chǎn)。中草藥原料多為固體（切制成片狀或搗碎成粒狀等），裝卸料多采用間歇式。同時(shí)萃取產(chǎn)物的收集必須在無菌箱中進(jìn)行，為防止交叉污染，更換產(chǎn)品時(shí)，裝置的清洗尤為重要，也較為困難，故存在萃取裝置的轉(zhuǎn)產(chǎn)問題。所以，在萃取過程中，裝卸料的連續(xù)化生產(chǎn)成為有待解決的問題；
2.1.3 設(shè)備造價(jià)昂貴，一次性投資大。建一套500L× 3的國外進(jìn)口超臨界裝置大約4 000 多萬~5 000 萬元，建一套1500L × 3 的超臨界裝置大約8 000 多萬~1 億元，實(shí)際投資還要更高。這導(dǎo)致產(chǎn)品成本較高，工業(yè)化普及困難。
2 . 2 在中藥新藥研發(fā)過程中應(yīng)用應(yīng)注意的問題
SFE 技術(shù)是一個(gè)非常新的、受到國內(nèi)外高度重視的分離提取技術(shù)，但不是一項(xiàng)萬能技術(shù)。這是所有從事這項(xiàng)技術(shù)研究開發(fā)的科技術(shù)工作者必須面對(duì)的現(xiàn)實(shí)。鑒于該技術(shù)還存在以上缺陷，在中藥新藥研發(fā)應(yīng)用過程中應(yīng)注意以下幾方面的問題：
2.2.1 對(duì)癌癥和心腦血管等疾病有顯著療效的多糖類、皂苷類、黃酮類等的提取，SFE-CO2 技術(shù)幾乎無能為力，這種尷尬局面促使人們大膽地將SFE-CO2技術(shù)的長處與其它方法有機(jī)結(jié)合，從而取得了各種聯(lián)用技術(shù)的成功。因此進(jìn)一步開發(fā)和完善SFE-CO2和各種分離手段的聯(lián)用技術(shù)，對(duì)于促進(jìn)SFECO2 技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展具有重要意義。
2.2.2 在中藥新藥研發(fā)過程中，中藥超臨界萃取對(duì)象的多種多樣，選擇應(yīng)視情況而定。從學(xué)術(shù)或科技立項(xiàng)的角度，應(yīng)該是沒人做過或有人做過但有創(chuàng)新的品種。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，要有市場(chǎng)，要考慮成本，要符合藥政要求。目前，搞中藥標(biāo)準(zhǔn)提取物、中間體，用于出口，或注冊(cè)后于國內(nèi)銷售；對(duì)現(xiàn)有品種進(jìn)行二次開發(fā)，改革工藝；從頭到尾采用該技術(shù)進(jìn)行新藥研發(fā)，根據(jù)新藥的特點(diǎn)，這是難度，也最有競(jìng)爭(zhēng)力的選擇。這都是較好的研究方向。
2.2.3 雖然很多中藥的超臨界CO2萃取物可直接應(yīng)用于中藥制劑，也確實(shí)能解決質(zhì)量、劑量、療效等問題，但是在中藥新藥研發(fā)過程中，還是應(yīng)以藥理活性和藥物療效為核心。不能將所有的萃取產(chǎn)物均視為有效成分。如有研究發(fā)現(xiàn)，超臨界CO2 容易萃取出的地膚子油抗菌效果不明顯，而有效成分是在萃取出油之后加入乙醇作提攜劑提出的部分。
2.2.4 迄今為止，可以說大量的工作都是集中在單味藥物的提取方面，這顯然與傳統(tǒng)中藥以復(fù)方為主的事是極不相稱的。中藥或中藥復(fù)方是一個(gè)復(fù)雜體系，很多時(shí)候是多成分、多靶點(diǎn)起作用，而進(jìn)行中藥的超臨界萃取時(shí)，不能將其中的一個(gè)部位代表該中藥的全部有效部位。今后在復(fù)方提取或分組提取方面的工作，將是一個(gè)很有意義的方向。
2.2.5 在應(yīng)用SFE技術(shù)進(jìn)行中藥新藥研發(fā)過程中，無論是簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，或是單因素實(shí)驗(yàn)、正交實(shí)驗(yàn)，都要有考查指標(biāo)，不能僅以指標(biāo)性成分的得率或含量作為提取效果的判斷指標(biāo)，還要兼顧指標(biāo)性成分與藥理療效的相關(guān)性。判斷中藥SFE 效果的方法是藥理臨床效果，藥理的配合是超臨界CO2萃取中藥新藥研發(fā)的方法。如：丹參酮類，當(dāng)用作抗肝炎時(shí)，丹參酮ⅡA 就不是有效成分。
2.2.6 提攜劑使用范圍越來越寬，裝置腐蝕問題應(yīng)引起重視。不銹鋼設(shè)備的腐蝕常為局部腐蝕，當(dāng)處于鈍態(tài)和活態(tài)邊緣，在含有鹵素離子的提攜劑中可能產(chǎn)生孔蝕，在含有對(duì)應(yīng)力腐蝕敏感離子(如Cl－、OH－等)的提攜劑中，受應(yīng)力的部分(如焊縫附板)則可能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。
2.2.7 由于天然藥物種類很多，分子結(jié)構(gòu)頗為復(fù)雜，其蒸汽壓、粘度、表面張力等物系參數(shù)積累甚少，物系的溶解度曲線、狀態(tài)方程與高壓下的相平衡圖等均需建立，所以超臨界CO2 萃取的基礎(chǔ)研究應(yīng)予以加強(qiáng)。
2.2.8 在工業(yè)化方面，盡管目前在實(shí)驗(yàn)室已取得了大量的研究成果，然而要將這些初步成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力，還有許多問題需要解決。如將實(shí)驗(yàn)室的新的超臨界CO2萃取物讓中藥學(xué)家進(jìn)行必要的藥理藥效實(shí)驗(yàn)，并建立與之相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，這就需要兩類科學(xué)工作者之間建立良好而密切的聯(lián)系；對(duì)于基礎(chǔ)研究和化學(xué)工程方面，要力求能對(duì)獲取目標(biāo)成分的可能性進(jìn)行良好的預(yù)測(cè)，能設(shè)計(jì)出最經(jīng)濟(jì)、效的工藝流程，能找到與其他方法搭配的結(jié)合點(diǎn)。
3 SFE-CO2技術(shù)在中藥新藥研發(fā)過程中的應(yīng)用前景和趨勢(shì)
SFE-CO2 技術(shù)是一項(xiàng)有生命力的技術(shù)，將會(huì)為種類繁多、組成復(fù)雜、性質(zhì)差異很大的中藥有效成分的提取提供一條新的途徑，隨著入世的深入，國際市場(chǎng)對(duì)中藥標(biāo)準(zhǔn)提取物、中間體的需求越來越廣泛，可以預(yù)計(jì)，將給超臨界CO2 萃取進(jìn)行的中藥標(biāo)準(zhǔn)提取物或中間體帶來更廣闊的市場(chǎng)空間。就中草藥原料而言，SFE 能用于各種植物固體原料和常規(guī)提取后的固體及液體粗品原料；就提取對(duì)象而言，可用于揮發(fā)油、各種含氧化合物[ 如醇、醛、酚、酮、酸、( 內(nèi)) 酯等] 、色素及生物堿等的提取、各種常規(guī)提取粗品的純化及去除有機(jī)溶劑和有害雜質(zhì)。
SFE所具備的這些優(yōu)點(diǎn)是其他現(xiàn)有各種方法無法比擬的，其萃取中藥的優(yōu)勢(shì)及中藥現(xiàn)代化的客觀需求決定了該技術(shù)在中藥研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化中具有的廣闊前景。在國外，特別是在日本，經(jīng)過20 世紀(jì)80 年代的大量應(yīng)用后，目前這一技術(shù)已在中草藥研究和生產(chǎn)的許多方面得到了應(yīng)用。
近年來在我國，繼其成功用于食品和香料的提取之后，SFE具備的良好設(shè)備和技術(shù)背景，利用SFE 技術(shù)對(duì)中草藥的研究和開發(fā)也取得了很大進(jìn)步，發(fā)展迅速。這一新技術(shù)在中藥學(xué)領(lǐng)域正受到前所未有的普遍重視，早期萃取科學(xué)工作者與中藥科學(xué)家正緊密地走到一起，已對(duì)近百種中藥原料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室小試研究和近20 個(gè)品種的中間放大實(shí)驗(yàn)，有些產(chǎn)品已經(jīng)走向工業(yè)化應(yīng)用。國產(chǎn)SFE-CO2 設(shè)備已研制成功，具備生產(chǎn)分析型和生產(chǎn)型兩檔SFECO2 設(shè)備的能力。研究和開發(fā)出的成熟的SFE-CO2工藝技術(shù)(軟件)的中草藥有：銀杏葉、金銀花、紫草、紫杉、沙棘油、牛膝、乳香、沒藥、月見草、黃花蒿、白芍、生姜、當(dāng)歸、珊瑚姜、石菖蒲、飛龍掌血、長春藤、茵陳、光菇子、大蒜、木香等近30 種。同時(shí)國家的產(chǎn)業(yè)政策推進(jìn)了該技術(shù)的的研究，如鼓勵(lì)采用該技術(shù)進(jìn)行新藥的研究或二次開發(fā)、對(duì)一些提取物或中間體將采用簡(jiǎn)化注冊(cè)的方式等。這將更加有利于該技術(shù)在中藥中的產(chǎn)業(yè)化。
就國產(chǎn)設(shè)備研發(fā)與工業(yè)化應(yīng)用而言，應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)理論和化學(xué)工程方面的研究，完善和豐富超臨界條件下各種物系的相平衡、物理化學(xué)和傳熱傳質(zhì)等數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)和建立起有關(guān)超臨界萃取過程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型。在計(jì)劃產(chǎn)業(yè)化之前，針對(duì)被開發(fā)對(duì)象的特點(diǎn)，深入做好應(yīng)用基礎(chǔ)研究和全面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，綜合評(píng)估產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)境影響、生產(chǎn)成本等各方面優(yōu)勢(shì)，兼顧該技術(shù)的適用性、安全性、節(jié)能性以及是否符合GMP 要求，將SFE 技術(shù)與其它分離技術(shù)集成。隨著基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的不斷深入，國產(chǎn)化設(shè)備質(zhì)量的進(jìn)一步提高，中醫(yī)藥界與相關(guān)工程技術(shù)領(lǐng)域的專家強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手、協(xié)同攻關(guān)，超臨界萃取技術(shù)必將大量服務(wù)于中藥的產(chǎn)業(yè)化、中藥的現(xiàn)代化、中藥的國際化。
對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用前景和趨勢(shì)作了簡(jiǎn)要闡述。
［關(guān)鍵詞］ 超臨界流體萃取(SFE)；中藥新藥；提取分離
超臨界流體萃取(Supercritical Fluid Extraction，SFE)技術(shù)是20世紀(jì)70年代末80年代初發(fā)展起來的新型分離技術(shù)。
雖相對(duì)于傳統(tǒng)的分離技術(shù)起步晚，但是研究發(fā)展較快，應(yīng)用日益廣泛。由最初的萃取分離不斷向其它諸多領(lǐng)域深入，如分離工程、反應(yīng)工程、環(huán)境工程等。而今已勿庸置疑的成為中藥新藥研發(fā)中最重要的關(guān)鍵技術(shù)之一。
1 SFE 技術(shù)在中藥新藥研發(fā)中的應(yīng)用
1 . 1 在中藥提取物( 有效部位)研究中的應(yīng)用
超臨界流體萃取有效部位相關(guān)成果較多，往往提取物本身就是產(chǎn)品(標(biāo)準(zhǔn)提取物)，只要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，便可進(jìn)入市場(chǎng)。
1.2 在中藥化學(xué)成分( 組分) 研究中的應(yīng)用
超臨界CO2 萃?。⊿FE-CO2）技術(shù)進(jìn)行中草藥化學(xué)成分的研究，與傳統(tǒng)溶劑法比較，可在簡(jiǎn)化提取分離工藝的同時(shí)得到一些傳統(tǒng)方法得不到的組分，而對(duì)有效成分的萃取率大大高于傳統(tǒng)提取法，對(duì)中藥化學(xué)成分(組分)的研究有著積極的意義。
在紅豆杉紫杉烷類化學(xué)成分的研究中，進(jìn)行紅豆杉中紫杉烷類成分的提取分離，傳統(tǒng)的植物化學(xué)分離要得到單體難度大、步驟繁瑣。此過程中，要用多種有毒有機(jī)溶劑。而用SFE-CO2 對(duì)云南紅豆杉(Taxusyunnensis)的化學(xué)成分進(jìn)行3 h 提取所得粗浸膏，只需進(jìn)行一次硅膠柱層析就能得到6個(gè)紫杉烷類單體和2 個(gè)其它單體，UV、IR、1H-NMR 和13C-NMR、MS等光譜分析和化學(xué)鑒定為紫杉醇(taxol)，taxuchin A，taxinineE，taxinine J，baccatin，1-hydroxybaccatin 及β - 谷甾醇和硬脂酸-1- 甘油酯。
在姜黃(Curcuma longa)油化學(xué)成分的研究中采用SFE-CO2 技術(shù)，對(duì)所得的姜黃油進(jìn)行GC / MS分離鑒定，確定了包括姜黃酮在內(nèi)的26 個(gè)成分。
在進(jìn)行中藥揮發(fā)油或脂肪油化學(xué)成分的研究中，采用SFE-CO2技術(shù)得到總成分后，直接進(jìn)行GCMS-計(jì)算機(jī)聯(lián)用技術(shù)分析，即可分析鑒定油中化學(xué)成分。采用SFECO2 技術(shù)提取黃花蒿、當(dāng)歸等揮發(fā)油，能提取分離出水蒸汽蒸餾法提取不出的成分。
1 . 3 聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用
單獨(dú)采用SFE技術(shù)往往滿足不了高純度的要求。為此，人們進(jìn)行了工藝改造，開發(fā)了SFE 技術(shù)與其他分離手段的聯(lián)用。
美國Schaeffer 等人用SFE技術(shù)從豆科植物美麗豬屎豆種子中萃取得到純度為50% 單豬屎豆堿，然后結(jié)合陽離子交換樹脂進(jìn)行分離純化，可將純度提高到95%。意大利的Fabio 等人采用濃縮富集、離心分離、冷凍干燥等工藝從苜蓿中分離得到富含胡蘿卜素和葉黃素的濃縮物，而后聯(lián)用SFE 工藝，分別得到胡蘿卜素和葉黃素。采用國產(chǎn)10L × 2SFE-CO2 裝置及平板超濾器等聯(lián)合生產(chǎn)工藝設(shè)備，以含量為10%～14% 的銀杏黃酮粗品為原料，經(jīng)聯(lián)合工藝處理，得到黃酮含量大于30%、內(nèi)酯為6%～8% 的產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，產(chǎn)品各指標(biāo)均能達(dá)到國際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。從銀杏中提取銀杏黃酮的方法中，單一溶劑法產(chǎn)物有殘留，純度難以提高，純化工藝復(fù)雜，成本高；而單一SFE-CO2 法提取率低。如聯(lián)合應(yīng)用溶劑法和SFE-CO2法，則可避免和克服二者存在的問題和困難，省時(shí)省料，大大降低了生產(chǎn)成本。
從獲取蒜油的得率和品質(zhì)上講，SFE-CO2 法是的，但就工業(yè)化而言，操作技術(shù)上有難點(diǎn)，大蒜頭在高壓萃取釜中難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)加料，漿狀蒜泥粘度大，且蒜頭規(guī)?；驖{屬放熱過程，蒜素?fù)p失嚴(yán)重。臧志清等提出，由溶劑浸出與SFE-CO2 提純結(jié)合提取的工藝。先用乙醇浸出，獲取大蒜浸出液，再經(jīng)SFE-CO2連續(xù)萃取分離大蒜精油，實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的高壓萃取操作。
1 . 4 在復(fù)方中藥新藥研發(fā)中的應(yīng)用
中藥復(fù)方是傳統(tǒng)中藥的最主要的、也是中藥與國際接軌難度的部分。迄今大量的研發(fā)工作幾乎都集中在單味藥物的提取方面，而中藥復(fù)方由于其成分多而復(fù)雜，且各成分之間可能存在協(xié)同或拮抗作用，藥理作用復(fù)雜。因此，利用SFE 技術(shù)研究復(fù)方難度較大，國內(nèi)的研究報(bào)道也很少。但可以預(yù)計(jì)采用種分離技術(shù)能為中草藥應(yīng)用開辟出為廣闊的新領(lǐng)域。
在對(duì)幾味單方中藥SFE 技術(shù)研究( 包括藥效學(xué)) 的基礎(chǔ)上，用SFE 技術(shù)對(duì)結(jié)合傳統(tǒng)中醫(yī)理論組成的復(fù)方新藥研發(fā)過程中，葛發(fā)歡等人首次用SFE-CO2 技術(shù)對(duì)中藥復(fù)方進(jìn)行研究，并發(fā)現(xiàn)在合適的SFE-CO2 參數(shù)條件下，按處方比例混合四味中藥一起提取，四味中藥中的有效成分均被提出，有效部位( 浸膏) 收率比單味提取有所增加，復(fù)方浸膏收率比單味浸膏收率高。這有可能是因?yàn)閺?fù)方提取時(shí)，一些中藥成分的提取由于互溶作用， 促進(jìn)其它中藥成分的提取。按照此類中藥復(fù)方的傳統(tǒng)用藥和提取方法，進(jìn)行了該復(fù)方的傳統(tǒng)提取，發(fā)現(xiàn)此復(fù)方浸膏的收率比SFE 高0.34 倍，然而其中有效成分，比SFE 低近40倍。這說明傳統(tǒng)復(fù)方提取雜質(zhì)多， 有效成分少， 外觀顏色差， 且批與批間重復(fù)性較差，而復(fù)方的SFE，有效成分高度濃縮， 雜質(zhì)少， 外觀顏色較好，各批次之間重復(fù)性較好；藥效學(xué)證明該復(fù)方的SFE 有效部位，具有傳統(tǒng)中醫(yī)所要求的藥效，且復(fù)方后具有協(xié)同補(bǔ)充效果。
研究證明，中藥復(fù)方的研究與開發(fā)可以應(yīng)用SFE 新技術(shù)，是改進(jìn)中藥復(fù)方生產(chǎn)工藝的有效途徑，其工業(yè)化應(yīng)用將有可能對(duì)中藥復(fù)方的提取帶來革命性的進(jìn)展。
1 . 5 在中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化研究中的應(yīng)用
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是影響中藥進(jìn)入國際市場(chǎng)的又一重要因素。采用先進(jìn)、準(zhǔn)確的分析方法進(jìn)行中藥質(zhì)量控制有利于中藥現(xiàn)代化。
曾有報(bào)道，分析型SFE-CO2 或超臨界色譜用于藥物分析具有省時(shí)、樣品用量少、條件易于控制、不分解、不污染樣品等優(yōu)點(diǎn)，特別是能從復(fù)雜組分中分離、鑒定痕量組分。因此，對(duì)成分復(fù)雜的中藥特別是復(fù)方中藥的分析尤為適用。特別是它應(yīng)用于分析更能為準(zhǔn)確客觀評(píng)價(jià)所要分析的有效成分的含量。
2 SFE 技術(shù)在中藥新藥研發(fā)過程中的應(yīng)用局限性及應(yīng)注意的問題
2 . 1 在中藥新藥研發(fā)過程中的應(yīng)用局限性
當(dāng)然SFE 技術(shù)對(duì)中藥的活性成分提取也不是萬能的，它同樣具有自身固有的局限性：
2.1.1 SFE 技術(shù)的普適性不好。
由于CO2的非極性和低分子量的特點(diǎn)，SFE-CO2 主要適合那些非極性或弱極性、分子量小的物質(zhì)(如油脂、揮發(fā)油等) 的萃取。對(duì)于極性強(qiáng)、分子量較大的物質(zhì)(如多糖類、皂苷類、黃酮類等) 的萃取，則有難度，要加提攜劑或較高壓力下分段進(jìn)行萃取。不過國外已有報(bào)道應(yīng)用全氟聚醚碳酸銨(PEPE)使SFE技術(shù)擴(kuò)展到水溶性體系，使難以提取的強(qiáng)極性化合物如蛋白等由SFE 萃取。
2.1.2 萃取過程中的裝卸料未實(shí)現(xiàn)
連續(xù)化生產(chǎn)。中草藥原料多為固體（切制成片狀或搗碎成粒狀等），裝卸料多采用間歇式。同時(shí)萃取產(chǎn)物的收集必須在無菌箱中進(jìn)行，為防止交叉污染，更換產(chǎn)品時(shí)，裝置的清洗尤為重要，也較為困難，故存在萃取裝置的轉(zhuǎn)產(chǎn)問題。所以，在萃取過程中，裝卸料的連續(xù)化生產(chǎn)成為有待解決的問題；
2.1.3 設(shè)備造價(jià)昂貴，一次性投資大。建一套500L× 3的國外進(jìn)口超臨界裝置大約4 000 多萬~5 000 萬元，建一套1500L × 3 的超臨界裝置大約8 000 多萬~1 億元，實(shí)際投資還要更高。這導(dǎo)致產(chǎn)品成本較高，工業(yè)化普及困難。
2 . 2 在中藥新藥研發(fā)過程中應(yīng)用應(yīng)注意的問題
SFE 技術(shù)是一個(gè)非常新的、受到國內(nèi)外高度重視的分離提取技術(shù)，但不是一項(xiàng)萬能技術(shù)。這是所有從事這項(xiàng)技術(shù)研究開發(fā)的科技術(shù)工作者必須面對(duì)的現(xiàn)實(shí)。鑒于該技術(shù)還存在以上缺陷，在中藥新藥研發(fā)應(yīng)用過程中應(yīng)注意以下幾方面的問題：
2.2.1 對(duì)癌癥和心腦血管等疾病有顯著療效的多糖類、皂苷類、黃酮類等的提取，SFE-CO2 技術(shù)幾乎無能為力，這種尷尬局面促使人們大膽地將SFE-CO2技術(shù)的長處與其它方法有機(jī)結(jié)合，從而取得了各種聯(lián)用技術(shù)的成功。因此進(jìn)一步開發(fā)和完善SFE-CO2和各種分離手段的聯(lián)用技術(shù)，對(duì)于促進(jìn)SFECO2 技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展具有重要意義。
2.2.2 在中藥新藥研發(fā)過程中，中藥超臨界萃取對(duì)象的多種多樣，選擇應(yīng)視情況而定。從學(xué)術(shù)或科技立項(xiàng)的角度，應(yīng)該是沒人做過或有人做過但有創(chuàng)新的品種。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，要有市場(chǎng)，要考慮成本，要符合藥政要求。目前，搞中藥標(biāo)準(zhǔn)提取物、中間體，用于出口，或注冊(cè)后于國內(nèi)銷售；對(duì)現(xiàn)有品種進(jìn)行二次開發(fā)，改革工藝；從頭到尾采用該技術(shù)進(jìn)行新藥研發(fā)，根據(jù)新藥的特點(diǎn)，這是難度，也最有競(jìng)爭(zhēng)力的選擇。這都是較好的研究方向。
2.2.3 雖然很多中藥的超臨界CO2萃取物可直接應(yīng)用于中藥制劑，也確實(shí)能解決質(zhì)量、劑量、療效等問題，但是在中藥新藥研發(fā)過程中，還是應(yīng)以藥理活性和藥物療效為核心。不能將所有的萃取產(chǎn)物均視為有效成分。如有研究發(fā)現(xiàn)，超臨界CO2 容易萃取出的地膚子油抗菌效果不明顯，而有效成分是在萃取出油之后加入乙醇作提攜劑提出的部分。
2.2.4 迄今為止，可以說大量的工作都是集中在單味藥物的提取方面，這顯然與傳統(tǒng)中藥以復(fù)方為主的事是極不相稱的。中藥或中藥復(fù)方是一個(gè)復(fù)雜體系，很多時(shí)候是多成分、多靶點(diǎn)起作用，而進(jìn)行中藥的超臨界萃取時(shí)，不能將其中的一個(gè)部位代表該中藥的全部有效部位。今后在復(fù)方提取或分組提取方面的工作，將是一個(gè)很有意義的方向。
2.2.5 在應(yīng)用SFE技術(shù)進(jìn)行中藥新藥研發(fā)過程中，無論是簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，或是單因素實(shí)驗(yàn)、正交實(shí)驗(yàn)，都要有考查指標(biāo)，不能僅以指標(biāo)性成分的得率或含量作為提取效果的判斷指標(biāo)，還要兼顧指標(biāo)性成分與藥理療效的相關(guān)性。判斷中藥SFE 效果的方法是藥理臨床效果，藥理的配合是超臨界CO2萃取中藥新藥研發(fā)的方法。如：丹參酮類，當(dāng)用作抗肝炎時(shí)，丹參酮ⅡA 就不是有效成分。
2.2.6 提攜劑使用范圍越來越寬，裝置腐蝕問題應(yīng)引起重視。不銹鋼設(shè)備的腐蝕常為局部腐蝕，當(dāng)處于鈍態(tài)和活態(tài)邊緣，在含有鹵素離子的提攜劑中可能產(chǎn)生孔蝕，在含有對(duì)應(yīng)力腐蝕敏感離子(如Cl－、OH－等)的提攜劑中，受應(yīng)力的部分(如焊縫附板)則可能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。
2.2.7 由于天然藥物種類很多，分子結(jié)構(gòu)頗為復(fù)雜，其蒸汽壓、粘度、表面張力等物系參數(shù)積累甚少，物系的溶解度曲線、狀態(tài)方程與高壓下的相平衡圖等均需建立，所以超臨界CO2 萃取的基礎(chǔ)研究應(yīng)予以加強(qiáng)。
2.2.8 在工業(yè)化方面，盡管目前在實(shí)驗(yàn)室已取得了大量的研究成果，然而要將這些初步成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力，還有許多問題需要解決。如將實(shí)驗(yàn)室的新的超臨界CO2萃取物讓中藥學(xué)家進(jìn)行必要的藥理藥效實(shí)驗(yàn)，并建立與之相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，這就需要兩類科學(xué)工作者之間建立良好而密切的聯(lián)系；對(duì)于基礎(chǔ)研究和化學(xué)工程方面，要力求能對(duì)獲取目標(biāo)成分的可能性進(jìn)行良好的預(yù)測(cè)，能設(shè)計(jì)出最經(jīng)濟(jì)、效的工藝流程，能找到與其他方法搭配的結(jié)合點(diǎn)。
3 SFE-CO2技術(shù)在中藥新藥研發(fā)過程中的應(yīng)用前景和趨勢(shì)
SFE-CO2 技術(shù)是一項(xiàng)有生命力的技術(shù)，將會(huì)為種類繁多、組成復(fù)雜、性質(zhì)差異很大的中藥有效成分的提取提供一條新的途徑，隨著入世的深入，國際市場(chǎng)對(duì)中藥標(biāo)準(zhǔn)提取物、中間體的需求越來越廣泛，可以預(yù)計(jì)，將給超臨界CO2 萃取進(jìn)行的中藥標(biāo)準(zhǔn)提取物或中間體帶來更廣闊的市場(chǎng)空間。就中草藥原料而言，SFE 能用于各種植物固體原料和常規(guī)提取后的固體及液體粗品原料；就提取對(duì)象而言，可用于揮發(fā)油、各種含氧化合物[ 如醇、醛、酚、酮、酸、( 內(nèi)) 酯等] 、色素及生物堿等的提取、各種常規(guī)提取粗品的純化及去除有機(jī)溶劑和有害雜質(zhì)。
SFE所具備的這些優(yōu)點(diǎn)是其他現(xiàn)有各種方法無法比擬的，其萃取中藥的優(yōu)勢(shì)及中藥現(xiàn)代化的客觀需求決定了該技術(shù)在中藥研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化中具有的廣闊前景。在國外，特別是在日本，經(jīng)過20 世紀(jì)80 年代的大量應(yīng)用后，目前這一技術(shù)已在中草藥研究和生產(chǎn)的許多方面得到了應(yīng)用。
近年來在我國，繼其成功用于食品和香料的提取之后，SFE具備的良好設(shè)備和技術(shù)背景，利用SFE 技術(shù)對(duì)中草藥的研究和開發(fā)也取得了很大進(jìn)步，發(fā)展迅速。這一新技術(shù)在中藥學(xué)領(lǐng)域正受到前所未有的普遍重視，早期萃取科學(xué)工作者與中藥科學(xué)家正緊密地走到一起，已對(duì)近百種中藥原料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室小試研究和近20 個(gè)品種的中間放大實(shí)驗(yàn)，有些產(chǎn)品已經(jīng)走向工業(yè)化應(yīng)用。國產(chǎn)SFE-CO2 設(shè)備已研制成功，具備生產(chǎn)分析型和生產(chǎn)型兩檔SFECO2 設(shè)備的能力。研究和開發(fā)出的成熟的SFE-CO2工藝技術(shù)(軟件)的中草藥有：銀杏葉、金銀花、紫草、紫杉、沙棘油、牛膝、乳香、沒藥、月見草、黃花蒿、白芍、生姜、當(dāng)歸、珊瑚姜、石菖蒲、飛龍掌血、長春藤、茵陳、光菇子、大蒜、木香等近30 種。同時(shí)國家的產(chǎn)業(yè)政策推進(jìn)了該技術(shù)的的研究，如鼓勵(lì)采用該技術(shù)進(jìn)行新藥的研究或二次開發(fā)、對(duì)一些提取物或中間體將采用簡(jiǎn)化注冊(cè)的方式等。這將更加有利于該技術(shù)在中藥中的產(chǎn)業(yè)化。
就國產(chǎn)設(shè)備研發(fā)與工業(yè)化應(yīng)用而言，應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)理論和化學(xué)工程方面的研究，完善和豐富超臨界條件下各種物系的相平衡、物理化學(xué)和傳熱傳質(zhì)等數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)和建立起有關(guān)超臨界萃取過程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型。在計(jì)劃產(chǎn)業(yè)化之前，針對(duì)被開發(fā)對(duì)象的特點(diǎn)，深入做好應(yīng)用基礎(chǔ)研究和全面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，綜合評(píng)估產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)境影響、生產(chǎn)成本等各方面優(yōu)勢(shì)，兼顧該技術(shù)的適用性、安全性、節(jié)能性以及是否符合GMP 要求，將SFE 技術(shù)與其它分離技術(shù)集成。隨著基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的不斷深入，國產(chǎn)化設(shè)備質(zhì)量的進(jìn)一步提高，中醫(yī)藥界與相關(guān)工程技術(shù)領(lǐng)域的專家強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手、協(xié)同攻關(guān)，超臨界萃取技術(shù)必將大量服務(wù)于中藥的產(chǎn)業(yè)化、中藥的現(xiàn)代化、中藥的國際化。