中药超临界制剂与分析技术联合实验室，辽宁大连116600，中国 大连卓尔高科技有限公司，辽宁大连116600，中国；大连卓尔超临界科技发展有限公司，辽宁大连116600，中国； 辽宁中医药大学药学院，辽宁大连116600，中国。
1. 从植物中提取植物蛋白：
- 大豆蛋白提取：大豆是植物蛋白的重要来源，超临界萃取技术可用于从大豆中提取蛋白质。通过调节超临界流体的压力、温度和添加适当的夹带剂等条件，可以有效地将大豆蛋白从其他成分中分离出来[1]。与传统的碱溶酸沉等提取方法相比，超临界萃取能够减少蛋白质的变性和损失，提高提取率和蛋白质的质量。
- 其他植物蛋白源：除了大豆，超临界萃取技术还可应用于从花生、核桃、南瓜子、苦瓜籽、杏仁、小麦胚芽、芝麻、辣木籽等植物种子或果实中提取蛋白质[2]。这些植物蛋白具有不同的特性和应用价值，超临界萃取为其高效提取提供了新的途径。
2. 从微生物中提取蛋白质：
- 细菌蛋白提取：某些细菌能够产生具有特定功能的蛋白质，如一些具有工业应用价值的酶类等。超临界萃取技术可以用于从细菌发酵液或细胞破碎后的混合物中提取这些蛋白质[3]。例如，在提取一些耐热性较差的细菌酶蛋白时，超临界萃取的温和操作条件能够最大程度地保持蛋白质的活性。
- 酵母蛋白提取：酵母是一种常见的微生物，富含蛋白质。超临界萃取可用于从酵母细胞中提取蛋白质[4]，为食品、饲料等行业提供优质的蛋白质原料。通过优化萃取参数，可以提高酵母蛋白的提取效率和纯度。
3. 从动物组织中提取蛋白质：
- 对于一些动物来源的蛋白质，超临界萃取技术也有一定的应用潜力。例如，从动物的血液、肝脏等组织中提取特定的蛋白质成分[5]，用于医学研究或生物制品的生产。不过，在动物组织的处理过程中，需要更加严格地控制萃取条件，以避免蛋白质的变性和其他生物活性的丧失。
4. 蛋白质的分离和纯化：
- 与其他成分的分离：在复杂的生物样品中，蛋白质往往与其他成分如脂肪、多糖、核酸等混合在一起。超临界萃取技术可以利用不同成分在超临界流体中的溶解度差异，实现蛋白质与其他杂质的分离[6]。例如，在从动物组织或细胞提取物中纯化蛋白质时，超临界萃取可以去除脂肪等杂质，提高蛋白质的纯度。
- 不同蛋白质的分级分离：对于含有多种蛋白质的混合物，超临界萃取可以通过调整操作条件，实现不同蛋白质的分级分离[7]。这对于研究蛋白质的结构和功能以及开发特定的蛋白质产品具有重要意义。例如，根据蛋白质的分子量、极性等特性，选择合适的超临界萃取条件，将目标蛋白质从复杂的蛋白质混合物中分离出来。
5. 蛋白质药物研发：
- 药物成分提取：许多天然药物中含有具有药理活性的蛋白质成分，超临界萃取技术可以用于从这些天然药物中提取蛋白质类药物成分[8]。例如，从一些药用植物或动物组织中提取具有免疫调节、抗肿瘤等作用的蛋白质，为药物研发提供新的来源。
- 药物载体制备：超临界萃取技术还可以用于制备蛋白质药物的载体系统[9]。例如，利用超临界流体将蛋白质包裹在纳米颗粒或微球中，提高药物的稳定性和生物利用度，实现药物的控释或靶向输送。
相比其他技术，超临界萃取技术在蛋白质提取与研究中具有以下独到的优势：
- 保持蛋白质的活性：超临界萃取过程通常在相对温和的条件下进行，如接近室温的温度和适中的压力，这可以最大程度地减少对蛋白质结构和生物活性的破坏。相比之下，一些传统的提取方法如热提取、有机溶剂提取等，可能会因为高温或有机溶剂的作用导致蛋白质变性失活。超临界萃取技术更有利于保持蛋白质的天然结构和功能。[10]
- 防止氧化反应：超临界流体（如超临界二氧化碳）具有抗氧化作用，在萃取过程中能够减少蛋白质的氧化[10]，保护蛋白质中的敏感基团，如巯基等，从而维持蛋白质的生物活性。
- 无溶剂残留：超临界萃取技术使用超临界流体（如超临界二氧化碳）作为萃取剂，在萃取完成后，超临界流体可以通过减压等方式很容易地与萃取物分离，不会在产品中留下溶剂残留[11]，更符合食品、医药等领域对产品安全性的要求。这对于蛋白质的提取和研究非常重要，因为残留的溶剂可能会对蛋白质的性质和功能产生影响，也可能会对后续的实验和应用带来干扰。
- 强溶解能力：在超临界状态下，流体具有类似液体的溶解能力和类似气体的扩散能力[12]，能够快速渗透到样品中与蛋白质充分接触，将其有效地萃取出来。对于一些难以提取的蛋白质或与其他成分紧密结合[13]的蛋白质，超临界萃取技术也能有较好的提取效果。
- 选择性分离：可以通过调节超临界流体的压力、温度以及添加适当的夹带剂等条件，实现对目标蛋白质的选择性萃取，从而提高蛋白质的纯度。能够将目标蛋白质与其他杂质有效地分离[14]，减少杂质对后续研究和应用的影响。
- 绿色环保：超临界萃取技术使用的超临界流体（如二氧化碳）是一种无毒、无味、不燃的气体，对环境友好[15]。而且，超临界流体可以循环使用，减少了对环境的污染和资源的浪费。
- 萃取效率高：超临界流体具有较高的扩散性和溶解能力，能够快速地渗透到样品中，与目标蛋白质充分接触并将其萃取出来[16]。因此，超临界萃取技术具有较高的萃取效率，可以在较短的时间内获得较高的蛋白质产量。
- 操作简便、易于控制：压力和温度是超临界萃取过程中的关键参数[17]，可以通过改变这两个参数来控制萃取的效果和选择性。操作过程简单，易于掌握，能够根据不同的蛋白质和样品特性进行优化调整。超临界萃取装置可以实现自动化控制，提高了生产效率和操作的稳定性，减少了人为因素对实验结果的影响。
- 节省时间：超临界萃取技术的提取速度较快，一般提取 10 分钟就有成分分离析出，2 - 4 小时左右便可完全提取，相比一些传统的提取方法，如溶剂萃取法需要较长的提取时间和复杂的后处理步骤[18]，超临界萃取技术能够大大缩短提取周期。
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