本周,卓尔实验室完成艾草超临界流体深加工综合利用首阶段实验验证,成功分离得到高纯度广谱挥发油,以及富含倍半萜内酯、三萜、黄酮苷元等高活性组分的浸膏提取物。本次试验从功效成分精准提取、高端制剂与递送体系优化两大维度,完整验证超临界流体技术落地可行性,意味着长期被粗放加工废弃的艾草活性物质宝库,有望实现全方位开发利用。
艾草:中国独有的全球性资源
艾草(Artemisia argyi)是我国传统中药材,拥有两千余年药用历史,我国也是全球规模最大的艾草种植与加工国。南阳作为国内核心艾草产区,种植面积约 30 万亩,占全球艾草总资源量 80%;当地艾草产业总产值由 2021 年 110 亿元增长至 2025 年 220 亿元,五年产值实现翻倍,产业规模位居全国首位。区域艾制品国内市场占有率超 70%,产品远销日韩、欧洲多国。

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中国艾草全球产业数据速览

庞大产业体量之下,全行业长期受粗放加工模式制约,原料活性成分损耗严重,产业价值难以充分释放。
艾草产业现状:粗加工为主导,高价值活性成分大量流失
当前国内艾草产业链仍以 “收储干草、粉碎制绒、卷制艾条” 初级加工模式为主,行业普遍存在作坊式生产、工艺简单、产品同质化等问题。市面主流产品仅涵盖艾条、艾柱、艾绒家纺、足浴包、蒸馏艾草精油等品类,技术门槛低、盈利空间狭窄、产品附加值不足,难以匹配高端消费市场与医药领域多元化需求。

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该类产品仅能利用艾草抗菌、抗炎、镇痛等基础功效,同时受加工工艺、应用形式双重限制,存在明显短板:
- 加工工艺固有缺陷
- 水蒸气蒸馏:高温工况造成热敏组分分解、天然香气失真,水溶性活性物质完全流失,仅能单一获取挥发油;且萃取周期长、效率偏低,长时间高温蒸煮会直接损耗精油品质。
- 有机溶剂浸提:成品存在溶剂残留风险,脱溶工序会进一步破坏热敏活性物质;大量有机溶剂投入不仅降低精油品质,还易造成环境污染。
- 粉碎制绒 / 制粉:植物细胞破壁不充分,有效成分溶出率低;粉碎过程机械产热,大幅损耗艾草挥发性活性组分。
- 传统水煎煮:脂溶性药效物质几乎无法析出,成分提取效率完全依赖煎煮条件。
- 高温干燥 / 炮制:高温处理会造成艾草核心挥发油大量流失,损耗率超 40%。
- 终端应用形式局限
- 艾条 / 艾柱:依靠燃烧释放活性物质,伴随焦油、PM2.5 生成,高温热解破坏大量有效组分,原料整体利用率极低;
- 蒸馏艾草精油:组分覆盖范围狭窄,仅含小分子萜烯类物质,缺失艾草原生协同活性物质体系;
- 艾绒坐垫、被褥:仅依靠微量自然挥发与皮肤接触,透皮吸收效率极低;
- 艾草足浴包:热水浸泡难以溶出脂溶性活性成分;
- 艾草青团等艾草食品:直接添加粗制艾粉,口感粗糙,活性成分生物利用度极差。
艾草中蕴藏丰富活性物质宝库
艾草的价值远不止抗菌、抗炎、镇痛。现代药理研究证实,艾草含有多类高开发潜力活性组分:
- 倍半萜类化合物:艾草标志性核心活性物质,包含愈创木烷型、桉烷型等多种骨架结构。现有研究表明,艾草来源倍半萜及其二聚体结构独特,具备广谱抗炎、抗肿瘤、神经保护、抗菌、抗病毒多重药理活性,其中多类组分抗炎作用尤为突出。
- 黄酮类化合物:艾叶黄酮可发挥抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、抗衰老、抑菌抗病毒等多重药理作用。
- 三萜类化合物:与挥发油、黄酮、多糖并列艾叶核心有效成分,具备抗氧化、镇静镇痛、保肝利胆、抗肿瘤等功效。
- 酚酸类衍生物:同样具备重要药理开发价值。
上述具备优异抗炎、抗肿瘤潜力的高活性组分,在现有初级加工体系中大多随废料直接丢弃。蕴含完整、复杂活性物质网络的艾草,仅通过燃烧、粉碎等粗放方式利用,不仅造成天然资源严重浪费,也大幅低估了艾草本身的产业价值。

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卓尔实验室:依托超临界流体技术重构艾草产业价值
作为国内首家专注超临界流体工艺研发、工业化前置预研的专业 CRO 平台,卓尔实验室深耕行业 16 年,可为客户提供全链条技术服务,覆盖可行性预评估、定性验证测试、定制化工艺开发、参数优化、设备测试、工业化放大预研究等环节,输出装置设计参数、项目经济测算数据以及市场标准化样品。
针对艾草产业现存核心痛点,我们联合中药超临界流体制备与分析技术联合实验室、英国合作机构 Crystec Ltd.,整合多学科交叉技术体系与全套精密分析仪器,搭建覆盖超临界流体加工、天然产物化学、化工热力学、流体相平衡、溶解动力学、多维分析检测、标准化质量管控、药效物质机制解析、肿瘤类器官芯片构建与药物筛选、药理机制系统评价的完整科研平台,以专业技术体系充分挖掘艾草全部潜在价值。
首轮工艺试验落地:完成艾草挥发油与高活性浸膏提取验证
超临界流体技术核心优势,在于可完整还原植物原生组分,如同 “精准手术刀” 选择性分离不同类别活性物质,全程完整保全组分活性,这是传统粗加工工艺无法实现的核心能力。依托超临界流体底层核心技术,本次研发围绕活性组分精准分离、高端制剂创新开发两大主线推进:
- 定向分馏富集,完整保全全谱系活性物质
通过精细化调控超临界 CO₂体系温度、压力、夹带剂配比等核心参数,依托自主沉淀的定制化工艺 Know-how,实现不同极性目标成分选择性溶解分级分离,达成传统工艺难以实现的全组分同步提取;辅以夹带剂拓宽萃取适配范围,全程维持低温温和工况,从根源规避热敏活性物质高温降解损耗。 - 创新制剂形态,构建高价值靶向递送方案
融合超临界萃取、微粉化、低温干燥、活性包埋等复合工艺,将艾草提取物加工为高生物利用度、支持靶向作用的新型制剂,布局医疗护理、功能健康产品等高附加值赛道,摆脱传统艾制品同质化低价竞争困境。
按照既定研发节奏,团队已完成原料的基础组分定量标定,搭建适配艾草的专属超临界CO₂萃取工艺体系,并完成可行性验证试验,成功制备澄清透明、高纯度艾草原生挥发油,提取产率达 2.99%。现阶段已初步证实该技术规模化制备艾草广谱挥发油的可行性,后续将开展全组分理化检测,依据检测数据迭代优化整套工艺参数。

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超临界法制取的艾草挥发油,品质与水蒸气蒸馏精油存在本质差距:水蒸气蒸馏依靠高温处理,极易造成热敏组分分解、水解;而超临界 CO₂萃取全程近常温运行,萃取效率更高、无有机溶剂残留,是高端天然精油制备的优选工艺。现有文献佐证,超临界萃取艾叶挥发油的组分丰度、有效物质含量全面优于蒸馏工艺,可完整留存艾草不耐高温的协同活性物质,成品在组分全面性、活性保留率、天然香气还原度上均大幅领先市面蒸馏精油。
针对艾草中提取难度大、药理价值优异的倍半萜内酯、三萜、黄酮苷元类特征活性物质,团队设计两套差异化工艺参数并开展投料试验,分别获得深绿色高活性浸膏,提取产率对应为 4.7%、4.1%。两组试验充分验证高活性特征组分定向富集的技术可行性,为后续复合超临界工艺制剂开发、靶向递送系统研发夯实实验数据支撑。
全栈式中长期研发布局:工艺迭代与创新制剂开发
一、系统化工艺优化和深度迭代
依托卓尔实验室、中药超临界流体制备与分析技术联合实验室完备的中试制备平台与高精度分析检测设备,结合本草活性物质机理研究与传统中医药理论支撑,对整套提取工艺开展精细化参数迭代与深度优化。
二、高端制剂与应用场景创新
联动自有产学研联合实验室及英国合作机构 Crystec Ltd.,整合多类超临界复合工艺技术,同步完成产品配方、制剂形态、靶向递送体系三重创新,保障艾草活性成分稳定、高效落地终端产品,完整打通「原料 — 活性组分 — 终端产品 — 应用场景」全链条研发链路,彰显卓尔独有的全栈式天然产物研发能力。
产业落地远景:打造可复制精深加工方案,赋能本土本草资源增值
目标 1:搭建可全国复制的艾草产业标准化升级技术模块
本次艾草项目研发,并非仅面向单一高端艾草成品开发销售,核心旨在打造一套标准化精深加工技术体系,可落地复制至全国各大艾草道地产区。助力艾草基地同步布局大宗初级原料与高附加值精细提取物双线业态,形成 “吨级大宗原料、克级高价值提取物” 分层收益模式。
目标 2:赋能全国特色植物资源实现高价值综合深加工
艾草整套工艺体系具备极强行业普适性。国内诸多本土特色植物长期局限于低附加值粗加工赛道,此前卓尔已完成竹资源全产业链深加工落地,艾草项目是该技术体系的又一典型实践。未来团队将面向全国道地药材产区输出全套精深加工解决方案,在传统初级制品之外,搭建高技术壁垒、高收益的标准化综合利用产业链,充分挖掘本土特色植物资源的产业经济潜力。
研发初心与产业展望
长久以来,卓尔实验室始终坚守核心使命:依托现代流体工程技术重塑传统本草资源价值,以超临界创新工艺发掘天然产物的独特应用潜力。艾草作为传承两千余年的本土草本,产业价值不应仅局限于燃烧艾条这类粗放应用,艾叶中蕴藏结构丰富的活性物质体系,亟待依靠先进工艺实现完整、高效开发。
本次艾草深加工研究,是超临界流体技术与我国特色天然植物资源深度融合、实现高附加值综合利用的重要实践。后续团队将持续深化项目研发,适时对外披露阶段性科研成果。
本研究目前仅处于实验室验证阶段,相关内容不构成任何产品功效宣称。
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