一种超临界二氧化碳萃取及其分离姜黄有效成份的方法 本发明涉及一种萃取及其分离姜黄有效成分姜黄色素及姜黄挥发油的方法，特别涉及一种采用超临界二氧化碳萃取技术和分子蒸馏技术萃取及其分离姜黄有效成分的方法。
本方法采用的姜黄原料为姜科植物姜黄(Curcuma longa L.)的干燥根茎。按照中药理论，姜黄性温，味辛、苦；能破血行气、通经止痛，用于胸胁刺痛，闭经，风湿肩臂疼痛，跌打肿痛等。现代药理研究表明，姜黄具有兴奋子宫、抗生育、降胆甾醇、抗脂质过氧化、抗菌、抗真菌等作用；姜黄色素具有抗血小板聚集及降低血液粘度的作用。有资料显示，姜黄色素还被用于爱滋病的治疗，同时还被作为天然的防腐剂及着色剂广泛应用于食品和化妆品工业。
姜黄的根茎中含姜黄色素和姜黄挥发油。姜黄色素包括：姜黄素(curcumin)、去甲氧基姜黄素(monodesmethoxycurcumin，p-hydroxycinnamoyl-feruloylmethane)、去二甲氧基姜黄素[bis-(p-hydroxycinnamoyl)methane]；而姜黄挥发油中主要为倍半萜(约58％)，其他还有姜烯(zingiberene)、d-α-水芹烯(d-α-phellandrene)、d-桧烯(d-sabinene)、龙脑。姜黄挥发油和姜黄色素因产地、采集时间不同而差异很大。此外，还含齐墩果酸油树脂(oleovesin)、阿拉伯糖、果糖、葡萄糖、脂肪油等。
超临界二氧化碳萃取技术是一种新型绿色分离技术，此种压力、温度均高于临界压力和临界温度的特殊流体既具有气体的低粘度、高扩散性，也具有类似液体的高密度、大的溶解度。由于超临界二氧化碳的萃取温度不高，与氧气隔绝，因而超临界二氧化碳特别适于萃取热敏性物质，易挥发性物质，这是其它萃取方法无法比拟的， 且生产产率高，操作简单，安全可靠，无环境污染，是一种理想的萃取方法。分子蒸馏技术也是近年来迅速发展起来的一项高新分离技术，它以其在分离挥发性物质领域的独特优势而被广泛应用。
葛发欢等[中药材，1997,20(7):345-350]曾发表了采用超临界二氧化碳萃取姜黄挥发油的文章，但未涉及姜黄色素的萃取以及姜黄色素和姜黄挥发油的分离。欧洲专利EP0726074A1发明了采用95％乙醇萃取，5％少量超临界二氧化碳作改性剂下获得姜黄的萃取液，并用超临界二氧化碳萃取萃取液中的溶剂乙醇的方法。但该方法只限于萃取，未涉及姜黄有效成分的进一步分离、提纯。
为克服现有方法的缺陷，本发明提出了一种萃取以及分离姜黄有效成份地方法，可获得高品质的姜黄挥发油和高纯度的姜黄色素萃取物。
本发明可按下述步骤实施：1．姜黄经粉碎后置于萃取釜中，从气瓶放出二氧化碳经冷凝器成为液体后，经高压泵升至萃取压力7.5-45MPa，再经热交换器加热至萃取温度32-80℃，按夹带剂∶原料重量比为1∶1-1∶9泵入乙醇∶水体积比为70-100∶30-0的夹带剂与超临界二氧化碳混合，一起进入萃取釜对物料进行萃取，萃取时间2-8hr。溶解有萃取物的超临界二氧化碳乙醇流体经减压阀进入分离釜中进行解析分离，解析压力4.0-7.0Mpa，解析温度20-80℃，解析时间2-8hr，乙醇及萃取物与二氧化碳分离。分离后干净的二氧化碳流体经阀、冷凝器冷凝后在装置中循环使用，在分离器中获得姜黄有效成分的乙醇萃取液；2．萃取液经降膜浓缩回收乙醇后，得到含姜黄挥发油和姜黄色素的姜黄萃取物，室温下放置24hr即会有大部分姜黄色素的结晶析出，过滤得到湿的姜黄色素膏状物。将该膏状物重新放入超临界二氧化碳萃取装置的萃取釜中，用萃取压力7.5-45MPa，萃取温度32-70℃，萃取时间2-5hr的超临界二氧化碳进行萃取干燥，萃取出来的挥发油在分离釜中，在解析压力2.0-7.5MPa，解析温度25-70℃下，解析时间2-5hr进行收集，干燥后，可获得纯度90％以上的姜黄色素粉。3．前述结晶过滤后的含大部分姜黄挥发油和少量姜黄色素的滤液，用分子蒸馏技术进行分离浓缩，真空度为1-5Pa，蒸发温度为100-150℃，可得姜黄挥发油和纯度为50％的姜黄色素浸膏。
本发明与现有技术相比，可获得高品质的姜黄挥发油和高纯度的姜黄色素萃取物，得到的姜黄色素粉粉末粒度均匀，流动性好，不易吸湿，可直接作为原料中间体用于食品、医药、化妆品等领域。
下面结合实施例对本发明作出进一步说明。
实施例1
将姜黄原料350g用磨粉机粉碎后，过20目筛，置于萃取釜中进行萃取，萃取压力23MPa，萃取温度40℃，使用夹带剂乙醇与水的体积比为70∶30，夹带剂用量与原料投料量的质量比为1∶1，萃取时间为2hr，解析压力4MPa，解析温度80℃，解析时间为2hr，萃取液浓缩后得到含姜黄挥发油和姜黄色素的姜黄萃取物42.6g，结晶后过滤得到湿性姜黄萃取物10.7g，滤液含姜黄素的姜黄油31.9g，该湿性姜黄萃取物置于萃取釜中进行超临界二氧化碳干燥，萃取压力为45MPa，萃取温度32℃，萃取时间为5hr，解析压力4MPa，解析温度80℃，解析时间为5hr，可得到姜黄色素粉8.1g，姜黄挥发油2.6g，滤液姜黄油用分子蒸馏设备在真空度3Pa，温度为150℃下分离姜黄挥发油和姜黄色素萃取物，可得到姜黄挥发油25.5g，姜黄色素膏状物6.2g。
实施例2
将姜黄原料350g用磨粉机粉碎后，过20目筛，置于萃取釜中进行萃取，萃取压力7.5MPa，萃取温度32℃，使用夹带剂乙醇与水的体积比为80∶20，夹带剂用量与原料投料量的质量比为9∶1，萃取时间为8hr，解析压力7MPa，解析温度35℃，解析时间为8hr，萃取液浓缩后得到含姜黄挥发油和姜黄色素的姜黄萃取物34.8g，结晶后过滤得到湿性姜黄萃取物7.7g，滤液含姜黄素的姜黄油27.1g，该湿性姜黄萃取物置于萃取釜中进行超临界二氧化碳干燥，萃取压力为7.5MPa，萃取温度80℃，萃取时间为3hr，解析压力5MPa，解析温度20℃，解析时间为3hr，可得到姜黄色素粉5.8g，姜黄挥发油1.9g，滤液姜黄油用分子蒸馏设备在真空度1Pa，温度为120℃下分离姜黄挥发油和姜黄色素萃取物，可得到姜黄挥发油21.1g，姜黄色素膏状物6.0g。
实施例3
将姜黄原料350g用磨粉机粉碎后，过20目筛，置于萃取釜中进行萃取，萃取压力45MPa，萃取温度80℃，使用夹带剂乙醇与水的体积比为90∶10，夹带剂用量与原料投料量的质量比为8∶1，萃取时间为4hr，解析压力5MPa，解析温度20℃，解析时间为4hr，萃取液浓缩后得到含姜黄挥发油和姜黄色素的姜黄萃取物44.8g，结晶后过滤得到湿性姜黄萃取物12.2g，滤液含姜黄素的姜黄油32.6g，该湿性姜黄萃取物置于萃取釜中进行超临界二氧化碳干燥，萃取压力为25MPa，萃取温度60℃，萃取时间为2hr，解析压力7MPa，解析温度30℃，解析时间为2hr，可得到姜黄色素粉9.1g，姜黄挥发油3.1g，滤液姜黄油用分子蒸馏设备在真空度5Pa，温度为100℃下分离姜黄挥发油和姜黄色素萃取物，可得到姜黄挥发油27.4g，姜黄色素膏状物5.2g。
实施例4
将姜黄原料350g用磨粉机粉碎后，过20目筛，置于萃取釜中进行萃取，萃取压力30MPa，萃取温度45℃，使用夹带剂乙醇与水的体积比为100∶0，夹带剂用量与原料投料量的质量比为3∶1，萃取时间为4hr，解析压力4.5MPa，解析温度20℃，解析时间为4hr，萃取液浓缩后得到含姜黄挥发油和姜黄色素的姜黄萃取物43.0g，结晶后过滤得到湿性姜黄萃取物10.9g，滤液含姜黄素的姜黄油32.1g，该湿性姜黄萃取物置于萃取釜中进行超临界二氧化碳干燥，萃取压力为20MPa，萃取温度32℃，萃取时间为3hr，解析压力7MPa，解析温度75℃，解析时间为3hr，可得到姜黄色素粉8.8g，姜黄挥发油2.1g，滤液姜黄油用分子蒸馏设备在真空度1Pa，温度为130℃下分离姜黄挥发油和姜黄色素萃取物，可得到姜黄挥发油26.5g，姜黄色素膏状物5.6g。
实施例5
将姜黄原料350g用磨粉机粉碎后，过20目筛，置于萃取釜中进行萃取，萃取压力15MPa，萃取温度75℃，使用夹带剂乙醇与水的体积比为85∶15，夹带剂用量与原料投料量的质量比为7∶1，萃取时间为8hr，解析压力4MPa，解析温度60℃，解析时间为8hr，萃取液浓缩后得到含姜黄挥发油和姜黄色素的姜黄萃取物32.5g，结晶后过滤得到湿性姜黄萃取物7.1g，滤液含姜黄素的姜黄油25.4g，该湿性姜黄萃取物置于萃取釜中进行超临界二氧化碳干燥，萃取压力为15MPa，萃取温度45℃，萃取时间为3hr，解析压力5.6MPa，解析温度40℃，解析时间为3hr，可得到姜黄色素粉5.7g，姜黄挥发油1.4g，滤液姜黄油用分子蒸馏设备在真空度5Pa，温度为150℃下分离姜黄挥发油和姜黄色素萃取物，可得到姜黄挥发油19.6g，姜黄色素膏状物5.8g。
实施例6
将姜黄原料350g用磨粉机粉碎后，过20目筛，置于萃取釜中进行萃取，萃取压力28MPa，萃取温度75℃，使用夹带剂乙醇与水的体积比为95∶5，夹带剂用量与原料投料量的质量比为2∶1，萃取时间为2hr，解析压力6.5MPa，解析温度30℃，解析时间为2hr，萃取液浓缩后得到含姜黄挥发油和姜黄色素的姜黄萃取物38.7g，结晶后过滤得到湿性姜黄萃取物7.3g，滤液含姜黄素的姜黄油31.4g，该湿性姜黄萃取物置于萃取釜中进行超临界二氧化碳干燥，萃取压力为45MPa，萃取温度32℃，萃取时间为2hr，解析压力4MPa，解析温度45℃，解析时间为2hr，可得到姜黄色素粉6.5g，姜黄挥发油0.8g，滤液姜黄油用分子蒸馏设备在真空度3Pa，温度为150℃下分离姜黄挥发油和姜黄色素萃取物，可得到姜黄挥发油27.5g，姜黄色素膏状物3.9g。
实施例7
将姜黄原料350g用磨粉机粉碎后，过20目筛，置于萃取釜中进行萃取，萃取压力35MPa，萃取温度50℃，使用夹带剂乙醇与水的体积比为85∶15，夹带剂用量与原料投料量的质量比为5∶1，萃取时间为4hr，解析压力5.5MPa，解析温度60℃，解析时间为4hr，萃取液浓缩后得到姜黄萃取物(姜黄挥发油和姜黄色素的混合物)45.6g，结晶后过滤得到湿性姜黄萃取物15.5g，滤液含姜黄素的姜黄油30.1g，该湿性姜黄萃取物置于萃取釜中进行超临界二氧化碳干燥，萃取压力为35MPa，萃取温度60℃，萃取时间为6hr，解析压力6.0MPa，解析温度65℃，解析时间为6hr，可得到姜黄色素粉9.2g，姜黄挥发油6.3g，滤液姜黄油用分子蒸馏设备在真空度1Pa，温度为140℃下分离姜黄挥发油和姜黄色素萃取物，可得到姜黄挥发油26.8g，姜黄色素膏状物3.3g。
实施例8
将姜黄原料90kg用磨粉机粉碎后，过20目筛，置于萃取釜中进行萃取，萃取压力30MPa，萃取温度35℃，使用夹带剂乙醇与水的体积比为90∶10，夹带剂用量与原料投料量的质量比为4∶1，萃取时间为4hr，解析压力6.5MPa，解析温度50℃，解析时间为4hr，萃取液浓缩后得到含姜黄挥发油和姜黄色素的姜黄萃取物10.6kg，结晶后过滤得到湿性姜黄萃取物3.67kg，滤液含姜黄素的姜黄油6.93kg，该湿性姜黄萃取物置于萃取釜中进行超临界二氧化碳干燥，萃取压力为25MPa，萃取温度35℃，萃取时间为2hr，解析压力5.0MPa，解析温度60℃，解析时间为2hr，可得到姜黄色素粉2.12kg，姜黄挥发油1.55kg，滤液姜黄油用分子蒸馏设备在真空度5Pa，温度为120℃下分离姜黄挥发油和姜黄色素萃取物，可得到姜黄挥发油4.83kg，姜黄色素膏状物2.1kg。