1.3 姜黄中主要活性物质的提取分离研究进展
1.3.1 姜黄油的提取分离研究进展
姜黄油是一类挥发性较强的萜类混合物。目前姜黄油的提取方法主要包括传统的水蒸气蒸馏法和溶剂萃取法。姜黄油主要作为姜黄色素生产过程中的副产物。但随着对姜黄油研究的深入，姜黄油的抗氧化、抗菌、抗肿瘤等多种生物活性的发现使其逐渐引起人们的重视。近年来，姜黄油的提取分离技术也得到快速发展，一些新型提取分离技术被应用于姜黄油的提取，例如微波辅助水蒸气蒸馏、超临界萃取技术等。其中超临界萃取技术具有提取温度低、热敏性物质损失小、提取时间短、分离容易、无溶剂残留、萃取效率高等优点［45］。
葛发欢等［46］的研究发现超临界二氧化碳萃取姜黄油的成分与水蒸气蒸馏法所得姜黄油的化学成分一致，只是含量存在一定的差异，此法在工业化生产方面具有一定的可行性。
李湘洲等［47］发明了静动态结合的萃取方法，使超临界二氧化碳萃取姜黄油的技术得到进一步发展。
刘树兴等［48］对超临界流体萃取过程中的各影响因素的影响机理进行了深入探讨，并对其传质过程进行了研究，建立了传质数学模型。
虽然新型分离技术得到了快速发展，也展现出诸多的技术优势，但是传统的水蒸气蒸馏法、溶剂萃取法等提取方法具有工艺成熟、操作简单、对设备人员要求低等优势，在精油的提取方面依然占据主要地位。
1.3.2 姜黄素的提取分离研究进展
姜黄素的提取方法主要包括传统的碱水提取法、有机溶剂提取法等。近年来，新型的提取技术不断涌现，主要包括酶辅助提取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法、超临界流体萃取法等，这些提取技术在姜黄素的提取过程中表现出不同的特点。
1.3.2.1 碱水提取法
冉启良等［49］用碱水煮沸提取姜黄中的姜黄素，其得率可达5%～6%，与有机溶剂提取法相比，其提取效率较低。熊国华等［50］直接用中性水加热提取姜黄中的姜黄素，虽然姜黄素微溶于水，但在提取过程中，姜黄素与淀粉结合紧密，可随大量可溶性淀粉提取出来。
1.3.2.2 有机溶剂提取法
有机溶剂提取法是最常用的提取姜黄素的方法之一，其优点是姜黄素提取得率高，但有机溶剂耗量大，提取液中除姜黄素外，还含有大量的脂溶性杂质。王贤纯［51］利用乙醇循环法提取姜黄中的姜黄素，结果表明，70%乙醇提取姜黄素的效果最好。
1.3.2.3 酶辅助提取法
在活性成分提取过程中，酶可以使细胞壁及细胞间质中的纤维素、半纤维素、果胶等物质降解，破坏细胞壁的致密结构，减小细胞壁、细胞间质等的传质阻力，促进细胞内活性成分的溶出。
董海丽等［52］利用纤维素酶和果胶酶组成的复合酶辅助提取姜黄中的姜黄素，获得的优化工艺条件为：提取温度50℃、pH值4.5、复合酶的浓度0.35mg·mL-1、酶解时间120min，酶解完成后再用碱水提取3次。姜黄素提取率比传统碱水提取工艺提高了8.1%。
张有林等［53］利用淀粉酶、果胶酶以及纤维素酶复合提取姜黄中的姜黄素，姜黄素的得率为单一组分酶的2倍，比碱液提取和乙醇提取效果均好。
1.3.2.4 微波辅助提取法
微波辅助提取法具有选择性高、提取时间短、活性成分得率高等优点。唐课文等［54］研究了姜黄中姜黄素的微波辅助提取工艺，获得的优化提取工艺为：75%（体积分数）乙醇为提取溶剂，料液比1∶30［质量（g）∶体积（mL）］，微波功率360W，提取时间60s。李湘洲等［55，56］系统研究了不同提取方法对姜黄中姜黄素提取率的影响，获得的优化提取工艺为：75%（体积分数）乙醇为提取溶剂，提取时间2.5min，提取温度60℃，料液比1∶12［质量（g）∶体积（mL）］。此条件下，姜黄素的得率为3.61%，其提取效果优于超声波辅助提取和有机溶剂提取。
1.3.2.5 超声波辅助提取法
超声波辅助提取是一种利用外场介入强化提取过程的新型提取技术，该法不需加热，耗时短、提取率高，不影响活性成分的生理活性，适用于热敏性物质的提取。
秦炜等［57］研究了超声波对姜黄素提取过程的影响，结果表明，超声波的介入缩短了提取时间，提高了传质速率和姜黄素的得率，同时确保了姜黄素的稳定性。刘树兴等［58］以95%乙醇作为提取溶剂，利用超声辅助技术提取姜黄中的姜黄素，姜黄素的得率较传统提取方法提高35%。
1.3.2.6 超临界流体萃取法
超临界流体（SCF）萃取技术具有提取效率高、萃取温度低、无溶剂残留、不破坏热敏性成分、产品稳定性好、绿色环保等诸多特点，被广泛应用于热敏性活性成分的提取分离。
宿树兰等［59］研究了超临界CO2流体萃取姜黄中姜黄素的工艺，获得的最优提取工艺为：萃取压力25MPa，萃取温度55℃，加入30%无水乙醇作为夹带剂，静态萃取4h，动态萃取5h，CO2流量3.5L·min-1。
1.3.3 姜黄素的纯化研究进展
经提取得到的姜黄素粗提取物中，一般还含有较多的鞣质、果胶、蛋白质及糖类等物质。这些杂质的存在会影响姜黄素的生物活性，不利于姜黄素资源的高效开发与利用，因此必须将这些杂质除去。目前，姜黄素的分离纯化研究较多，主要有吸附法、色谱法、结晶法、膜分离法等。
1.3.3.1 吸附法
吸附法因使用的吸附材料不同主要分为大孔树脂吸附法、聚酰胺吸附法等。
彭永芳等［60］比较了ZTC-4、X-5、AB-8、D101-A、D10-C 5种大孔树脂对姜黄素的吸附，发现X-5大孔树脂的吸附效果较好。唐课文等［54］研究了S-8大孔树脂色谱柱精制姜黄粗提物的工艺，结果表明S-8大孔树脂可以有效地吸附姜黄素，而对脂类物质及其他一些水溶性杂质几乎没有吸附能力。张建超等［61］对比研究了DA201、DS401、D101-A、DM301、D101等大孔树脂对姜黄素的吸附分离效果，结果表明DM301大孔树脂的吸附分离效果较好。大孔树脂吸附分离法获得姜黄素的工艺简便、经济实用，适用于小量生产，经过大孔树脂分离后的姜黄素仍需重结晶等才能获得高纯度的姜黄素。
刘硕谦等［62］对比研究了聚酰胺树脂及NKA-Ⅱ、NKA-9、S-8、AB-8等对姜黄素粗提液中姜黄素的吸附分离效果，发现聚酰胺对姜黄素的吸附及解吸能力均较好，选用85%乙醇溶液能获得较好的洗脱效果。
1.3.3.2 色谱法
色谱法因使用的填料不同而主要包括硅胶柱色谱法、活性炭柱色谱法和活性白土柱色谱法等。
张玉领等［63］利用硅胶柱色谱法对姜黄素回流提取液进行分离纯化，以氯仿与甲醇的混合液（75∶25）作为洗脱剂，经两次洗脱后，姜黄素的纯度可以达到81.8%。硅胶柱色谱法试验工艺简单，节省能源，节约时间，提取效率较高，分离完全，总姜黄素的得率和纯度都较高，较适于实验室少量样品的分离提纯。
王贤纯［64］将75%乙醇的姜黄提取液直接用活性炭色谱柱处理，结果表明，活性炭对姜黄素的吸附容量为8%。对比了碱性水、碱性乙醇和碱性丙酮洗脱被吸附的姜黄素的工艺，发现碱性丙酮的洗脱效果明显优于其他洗脱剂，洗脱产品中姜黄素的纯度为92.33%，总收率为79.62%。
段正康等［65］将姜黄丙酮提取液用活性白土色谱柱处理，结果表明，活性白土对姜黄素的吸附容量为7.34%，再经碱性水、碱性乙醇和碱性丙酮作为洗脱剂洗脱被吸附的姜黄素，获得了高纯度、不吸潮的精制姜黄素产品。
利用色谱法分离纯化姜黄素，具有工艺流程简单、成本低、纯化效果好等优点，洗脱溶剂可以实现循环利用，符合绿色化学化工的要求。
1.3.3.3 结晶法
结晶法所使用的溶剂有正丙醇、甲醇-水等。戴汉松等［66］对70%乙醇提取得到的姜黄提取液进行浓缩，得到姜黄粗提物，再用2.5% NaOH溶液溶解，冰醋酸调节溶液pH值至7，得到黄色絮状沉淀，过滤，得到干燥的姜黄素粗产品。将姜黄素粗产品用正丙醇重结晶2次，得到橙色针状的姜黄素纯品，其纯度大于95%，收率为2.1%。
袁利佳［67］以超声乙醇法提取姜黄素，将得到的提取液浓缩得到膏体，干燥后得到姜黄素粗提物，粗提物直接用甲醇-水重结晶2次，得到精制姜黄素产品。刘保启等［68］用甲醇-水混合溶剂对薄层色谱分离后的姜黄素粗产品进行重结晶，此法与一般重结晶方法的不同之处在于热的姜黄素甲醇浓溶液冷却后并没有姜黄素析出，而只有向热的姜黄素甲醇溶液中滴加热蒸馏水至浑浊刚出现时，再滴加甲醇使浑浊液变清，此时溶液冷却后才会逐渐析出橙黄色的细小针状晶体，晾干后变为橙色的晶体，即为精制的姜黄素。
此外，借助于姜黄提取物内姜黄油和姜黄素类化合物在溶剂中溶解性的不同和高速逆流色谱、膜分离等方法对姜黄素进行分离纯化也有报道［8］。