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       【摘要】 
       目的探讨超临界CO2流体萃取川东獐牙菜中总酮的最佳工艺条件。方法以总酮的含量为指标，采用均匀设计法对影响萃取结果的主要因素进行考察。结果夹带剂流速对萃取结果影响最为显著。最佳萃取工艺参数为：萃取压力35 Mpa，萃取温度50℃，乙醇浓度100%，夹带剂流速4.5 ml·min-1，萃取率达到0.425%。结论超临界CO2流体萃取川东獐牙菜总酮是一种切实可行的方法。所得萃取产物中酮的含量高，萃取时间短，操作简便。
       【关键词】  超临界CO2流体萃取； 均匀设计法； 川东獐牙菜； 总口山酮
       Optimization of the Extraction of Total Xanthones from Swertia davidi Franch by Supercritical CO2 with Uniform Design
       ZHOU Hui, XU Xiuying, ZHENG Yimin, HAN Yumei, FU Shanquan, LI Jie, ZENG Pintao, WANG Linlin
       College of Chemical and Biological Engineering，Chongqing University of Technology，Chongqing  400050，China
       Abstract：ObjectiveTo study the optimal  supercritical-fluid extraction technique from total xanthones Swertia davidi Franch. MethodsThe uniform design method was used in experience arrangement. The yield rate of total xanthones was as indicator.ResultsThe optimal extraction conditions were as follows：temperature at 50℃, pressure at 35 MPa，velocity of flow 4.5 ml·min-1，100％ ethanol(volume fraction) as entrainer. The extraction rate was as high as 0.425％.ConclusionThis technique is easy, convenient and workable, and can provide theoretical support for production.
       Key words： Supercritical CO2;   Uniform design;   Swertia davidi Franch;   Total xanthones
       
       川东獐牙菜Swertia davidi Franch．又名水灵芝，属龙胆科獐牙菜属植物， 为民间传统中草药，临床用于治疗黄疸性肝炎、痢疾等，酮类成分是其重要的活性成分［1］。目前，川东獐牙菜酮类成分的主要提取方法为溶剂提取法［2］，其主要缺点是提取率低，提取物杂质较多，要用大量的有机溶剂，成本高且不符合环保要求。
        超临界流体萃取技术［3,4］以其操作简便、无溶剂残留、不破坏物质活性等显著优势，可避免有机溶剂法提取的弊病，在医药及化工等行业的应用越来越广泛。
        本文研究了利用超临界CO2萃取川东獐牙菜总酮的工艺，并采用均匀设计法，以总酮的得率为考察指标，着重考察了萃取压力、温度等因素对萃取效果的影响，以探索提高提取率和产品质量的方法，为其工业化生产提供参考。
       1  仪器与试药
         TC-SPE-50-0.5-210S型0.5L超临界萃取仪（沈阳天诚超临界萃取有限公司）；Ultrospec 4300TM紫外分光光度计（美国）。
        川东獐牙菜药材购于重庆市桐君阁中药材市场，由重庆理工大学傅善权副主任技师鉴定为龙胆科獐牙菜属植物川东獐牙菜Swertia davidi Franch.的全草。
         
       去甲基雏菊叶龙胆酮由本实验室自制，经HPLC归一化法测定含量为99.1%，批号为081212；CO2食品级（99.5%，重庆朝阳气体厂）；其他试剂均为市售分析纯。
       2  方法与结果
       2.1  超临界CO2萃取将粉碎后的川东獐牙菜粉末80.0g置于超临界萃取，按程序升温加压，达到设定条件后，进行动态萃取，CO2流量为4.8 L·h-1，解析压力为6 MPa，通过夹带剂泵定量打入夹带剂。萃取结束后从解析釜收集产品，用石油醚萃取除去叶绿素，减压回收乙醇，并得到黄色固体。
       2.2  萃取工艺优化
       2.2.1  实验方案设计通过均匀设计选择最佳工艺条件。以乙醇-水为夹带剂，以产品的总酮萃取率(萃取物中总酮的量与药材的质量百分比)为考核指标，考虑夹带剂中乙醇体积分数、萃取温度、压力和夹带剂流速等因素，采用U6（62×32）混合水平实验［5］，以获得总酮的最佳提取工艺。因素水平见表1。表1  因素水平（略）
       2.2.2  紫外分光光度计测定含量 
       精密称取去甲基雏菊叶龙胆酮1.75 mg和样品80.00 mg，分别加入100 ml容量瓶中，用95%乙醇溶解定容，于339 nm波长处测定其吸光度，按一点法计算含量。
       2.2.3  结果分析不同条件下川东獐牙菜总酮的萃取率见表2；数据处理及回归方程：用DPS数据处理系统对试验结果进行回归分析，得如下回归方程：Y=-0.51+0.001X1+0.004X2+0.000 8X3+0.076X4，R=0.92，P=0.424 7；回归方程显著性检验：变量分析结果见表3；各因素对总酮提取率的影响大小顺序：排序参数估计值见表4。
       表2  均匀设计U6(62×32)结果（略）表3  变量分析（略）表4  排序参数估计值（略）
        回归方程显著性检验结果表明，回归方程具有显著意义。最佳萃取条件为：X1=50℃，X2=100%，X3=35 MPa，X4=4.5 ml·min-1；即萃取温度50℃，乙醇浓度为100%，萃取压力为35 MPa，夹带剂流速为4.5 ml·min-1。根据排序参数估计值可知，对总酮萃取率影响的顺序依次为：X4>X2>X1>X3(X1为萃取温度；X2为乙醇浓度；X3为萃取压力；X4为夹带剂流速)。
       2.3  验证实验称取100.0 g川东獐牙菜粉末(过60目筛)，在均匀设计优选的条件进行萃取，共进行了3次平行实验，结果见表5。表5  验证实验结果（略）
        从以上数据可以看出，在优化条件下总酮的平均得率为0.415%，与预测值0.425%很接近，且相对偏差小于3%，说明该超临界萃取优化条件重现性良好。
       3  讨论
        根据回归方程系数可知萃取温度越高、夹带剂中乙醇浓度越大、萃取压力越高、夹带剂流速越快，总酮的萃取率越高。同时，考虑仪器的承受能力及单因素试验结果，确定超临界CO2萃取川东獐牙菜总酮的最佳条件为：萃取温度50℃，乙醇浓度为100%，萃取压力为35 MPa，夹带剂流速为4.5 ml·min-1。对萃取结果影响的大小顺序依次为：X4>X2>X1>X3(X1为萃取温度；X2为乙醇浓度；X3为萃取压力；X4为夹带剂流速)。
        本试验通过采用均匀设计法优化了超临界CO2萃取川东獐牙菜中总酮的最佳提取工艺，用尽可能少的试验次数揭示了各因素与指标间的规律，大大减少了实验次数。另外，还通过方程找到了最优化条件，为川东獐牙菜的进一步开发利用提供了实验依据。
       【参考文献】
         　　［1］全国中草药汇编编写组.全国中草药汇编(下册)［M］.北京:人民卫生出版社，1975：388.
       
       ［2］谭桂山，徐康平，徐平声，等.川东獐牙菜化学成分研究［J］.药学学报，2002，37(8)：630.
       
       ［3］刘亚娟，王志祥.超临界CO2萃取技术在中药有效成分提取中的应用［J］.化工时刊，2006，20（7）:71.
       
       ［4］雍技，潘见，张文成. 超临界CO2萃取黄酮类物质的研究进展［J］. 安徽化工，2005，31（3）：22.
       
       ［5］方开泰.均匀设计与均匀设计表［M］.北京:科学出版社，1994:55.