超临界CO2萃取中药材挥发油的研究文献分析

刘德军(江苏联合职业技术学院连云港中医药分院，连云港市222006)

超临界CO2萃取中药材成分既可避免溶剂残留，又可避免常规提取过程中可能产生的有效成分氧化和高温破坏等问题。挥发油是中药材中重要的活性成分，不仅在医药上具有重要作用，而且还是香料、食品及化工工业品的重要原料，所含成分分子量小、极性与沸点均较低，在超临界CO2中有良好的溶解性能，加上大多数挥发油性质不稳定，用常规的水蒸气蒸馏易造成氧化或分解等，因而目前应用超临界CO2萃取的研究很多。为全面了解研究状况，笔者收集了国内16年来超临界CO2萃取中药材挥发油的研究文献并进行综合分析。

1 资料与方法

利用中国知网中国学术期刊网络出版总库、维普中文期刊数据库和万方数据库为检索工具，检索收集1994～2009年国内公开发表的有关超临界CO2萃取中药材挥发油研究文献，合并同单位作者在不同数据库中的相同文献，删除同一论文在不同杂志上发表的重复文献(保留发表在前的文献)，共查阅到符合要求的相关文献361篇。对研究文献从年代分布、期刊分布、药材种类、研究方法、萃取条件等方面进行统计分析。

2 结果

2.1 文献年代分布

经检索，国内1994年开始出现超临界CO2萃取中药材挥发油的文献，此后发表的360篇文献散见于各年度报道之中。文献年代分布见表1。

2.2 文献期刊分布

所发表的361篇文献来自163种期刊，载文量在5篇以上(含5篇)的期刊有15种。文献期刊分布见表2。

表1 文献年代分布Tab 1Year distribution of literatures

表2 文献期刊分布Tab 2Journal distribution of literatures

2.3 文献药材种类

361篇文献共研究中药材181种，除1篇文献研究4种中药材、3篇文献研究2种中药材外，其余357篇文献均研究1种中药材。

研究文献达17篇的中药材有1种(占中药材总数的0.55%):当归；12篇的中药材1种(0.55%):丁香；11篇的中药材2种(1.10%):川芎、花椒；9篇的中药材1种(0.55%):肉桂；8篇的中药材2种(1.10%):白术、莪术；7篇的中药材2种(1.10%):辛夷、姜(生或干)；6篇的中药材3种(1.66%):柴胡、石菖蒲、八角茴香；5篇的中药材5种(2.76%):荷叶、金银花、连翘、荆芥、蓬莪术；4篇的中药材8种(4.42%):羌活、薄荷、蜂胶、满山红、沙姜、温郁金、温莪术、薰衣草；3篇的中药材7种(3.87%):艾叶、罗勒、麻黄、茅苍术、苏合香、缬草、益智；2篇的中药材32种(17.68%):白苏叶、白芷、荜茇、草果、陈皮、杜衡、杜香、防风、佛手、广藿香、广西莪术、姜黄、辽细辛、牛尾独活、佩兰、砂仁、山柰、蛇床子、石香薷、无花果、吴茱萸、香椿芽、香附、香薷、薤白、茵陈、淫羊藿、鱼腥草、蜘蛛香、高良姜、五味子、五月艾；1篇的中药材117种(64.64%):艾蒿、八角果壳和种子、白豆蔻、百合花、百里香、北五味子、荜澄茄、苍耳子、苍术、草豆蔻、侧柏叶、橙皮、滁菊、川桂叶、川黄柏、刺梨、葱白、大红袍花椒、大蓟、大蒜、德昌香薷、东北刺人参、东北细辛、东当归、东紫苏、鹅不食草、榧树假种皮、粉枝莓、甘青青兰、甘松、高原香薷、藁本、广东海风藤、鬼箭锦鸡儿、桂枝、海州常山叶、含笑花、含笑叶片、荷花玉兰叶、红花、胡椒根、虎舌红、黄花蒿、黄荆子、黄皮核、黄芩、鸡屎藤叶、棘茎木根皮、姜味草、椒目、九州虫草、决明子、宽叶羌活、腊梅籽、冷蒿、烈香杜鹃、灵芝孢子、铃兰、蒌蒿、芦蒿、罗望子、毛黄栌枝叶、毛叶木姜子、玫瑰、玫瑰花、岷县当归、木芙蓉叶、木香、墓头回、南五味子、牛至、瓯柑果皮、碰柑叶、葡萄籽、千年健、青蒿、青木香、青皮、拳卷地钱、肉豆蔻、三七、沙棘、山石榴、山银花、珊瑚姜、苕叶细辛、石榴籽、疏毛罗勒、树兰花、水翁花、苏州荠芋、酸角、泰山白首乌、土木香、狭叶杜香、香椿子、香叶、香橼、香芝麻蒿、小茴香、小决明、小叶丁香、新疆雪莲、野菊花、油茶、柚子花、柚子叶、月季花、泽兰、泽泻、栀子、栀子花、朱砂根、竹节草、紫苏、紫苏梗、紫苏叶。

2.4 文献研究方法

在超临界CO2萃取中药材挥发油的研究方法中，有用超临界CO2萃取后进行气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术定性定量分析、高效液相色谱(HPLC)法及GC法测定成分含量的研究，或同时与水蒸气蒸馏法[1]、有机溶剂提取法所得挥发油比较分析；亦有仅采用正交试验对萃取工艺优化[2]，或与水蒸气蒸馏法、有机溶剂提取法进行比较的研究。将1994～2009年文献所用研究方法按一定时间段进行统计分析，结果见表3(注:表中“+”表示该方法被选用，“-”表示该方法未被选用)。

表3 文献研究方法分布Tab 3Research methods of literatures

2.5 文献萃取条件选择

在超临界CO2萃取中药材挥发油的过程中，常常是通过对影响萃取效果的因素，设计一定的优选方案，综合考察，选取最佳的萃取条件。笔者对文献进行全面统计，发现超临界CO2萃取中药材挥发油的萃取条件为:萃取压强9～40 MPa，萃取温度33～70℃，萃取时间10～240 min；CO2流量及药材粉碎度因萃取设备与投料量等因素差异很大，部分文献亦未提供，故未统计。将文献量在10篇以上，并经正交试验对工艺进行优化后的当归[3～8]、丁香[9～14]、川芎[15～18]和花椒[19～24]4种中药材萃取条件进行统计，结果见表4。

3 讨论

从表1可见，有关超临界CO2萃取中药材挥发油的文献国内最早出现于1994年，其后6年间的文献量较少，仅有15篇；2000年后有所增加，每年在10篇以上；到2005年开始大幅度增加，每年均在45篇以上，形成了超临界CO2萃取中药材挥发油研究的高峰时期。这一方面可能与我国对该技术的研究较晚，但又越来越受到重视有关，如2002年我国《医药科学技术政策(2002～2010年)》中将超临界CO2萃取作为有利于中药生产工艺提升、技术更新、产品升级的重点推广应用新技术之一等；另一方面可能与超临界CO2萃取设备的国产化与普及程度有很大关系。

表4 4种中药材萃取条件选择情况Tab 4Extraction conditions of 4 kinds of TCM

从表2可见，收载文献量在10篇以上的《中药材》、《时珍国医国药》、《中草药》和《中国中药杂志》4种期刊，共载文献量76篇，占文献总量的21.06%。这4种期刊分别是中药领域不同定位的代表性期刊，具有较高的权威性和影响力。载文量在5篇以上的期刊共有15种(其中12种为中文核心期刊)，占文献期刊种数的9.20%；共载文献量148篇，占文献总量的41.00%。由此可见，超临界CO2萃取中药材挥发油的研究文献较为集中，已形成核心期刊研究群。

在被研究的181种中药材中，文献量在10篇以上的中药材4种，占2.21%；2～9篇的中药材60种，占33.15%；仅有1篇文献的中药材117种，占64.64%。说明目前研究的药材还不够集中，缺少对常用中药材的深入研究，这可能与研究人员比较注重对中药材进行超临界CO2萃取挥发油的首次研究报道有关。

从表3可见，超临界CO2萃取中药材挥发油的主要研究方法比较集中。首先是超临界CO2萃取后进行GC-MS定性定量分析，或与水蒸气蒸馏法所得挥发油进行比较分析，这2种方法占总文献量的59.83%；其次是进行超临界CO2萃取的工艺研究，或与水蒸气蒸馏法比较，这2种方法占总文献量的29.92%；其他6种方法文献较少，仅占总文献量的10.26%。此外，经过统计分析发现，2000～2004年、2005～2009年2个5年的研究方法分布非常相近，说明随着研究的深入，并未形成占主导地位的研究方法。

对文献萃取条件选择情况进行统计分析，目的是试图找出超临界CO2萃取中药材挥发油的工艺参数选择规律。结果发现，中药材挥发油虽有相似的性质，但用超临界CO2萃取时萃取条件却差异很大。从表4亦可看出，即使是同一药材，均进行了正交试验，所得优化的萃取工艺条件亦有一定区别，这可能与所用设备(实验型、中试放大型等)存在差异及正交试验设计不够合理等有关。

综上所述，虽然目前利用超临界CO2萃取技术对中药材挥发油进行了大量研究，积累了一定的经验和数据，但许多基础研究工作还比较薄弱，研究成果通过中试放大使用到工业化大生产中的还较少，这有待于广大科研人员进一步做好方案设计，并进行深入系统的研究。

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