scCO2综述.doc

1超临界流体的基本知识1.1超临界流体的发展史超临界流体具有溶解其他物质的特殊能力,1822年法国医生Cagniard首次发表物质的临界现象,并在1879即被Hannay和Hogarth二位学者研究发现无机盐类能迅速在超临界乙醇中溶解,减压后又能立刻结晶析出.但由于技术,装备等原因,时至20世纪30年代,Pilat和Gadlewicz两位科学家才有了用液化气体提取大分子化合物的构想.1950年代,美,苏等国即进行以超临界丙烷去除重油中的柏油精及金属,如镍,钒等,降低后段炼解过程中触媒中毒的失活程度,但因涉及成本考量,并未全面实用化.1954年Zosol用实验的方法证实了二氧化碳超临界萃取可以萃取油料中的油脂.此后,利用超临界流体进行分离的方法沈寂了一段时间,70年代的后期,德国的Stahl等人首先在高压实验装置的研究取得了突破性进展之后,超临界二氧化碳萃取这一新的提取,分离技术的研究及应用,才有实质性进展;1973及1978年第一次和第二次能源危机后,超临界二氧化碳的特殊溶解能力,才又重新受到工业界的重视.1978年后,欧洲陆续建立以超临界二氧化碳作为萃取剂的萃取提纯技术,以处理食品工厂中数以千万吨计的产品,例如以超临界二氧化碳去除咖啡豆中的咖啡因,以及自苦味花中萃取出可放在啤酒内的啤酒香气成分. 超临界流体萃取技术近30多年来引起人们的极大兴趣,这项化工新技术在化学反应和分离提纯领域开展了广泛深入的研究,取得了很大进展,在医药,化工,食品及环保领域成果累累.1.2超临界流体的定义纯净物质要根据温度和压力的不同，呈现出液体、气体、固体等状态变化，如果提高温度和压力，来观察状态的变化，那么会发现，如果达到特定的温度、压力，会出现液体与气体界面消失的现象该点被称为临界点，在临界点附近，会出现流体的密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体的物性发生急剧变化的现象温度及压力均处于临界点以上的液体叫超临界流体(supercritical fluid，简称SCF)。例如:当水的温度和压强升高到临界点(t=374.3 ，p=22.05 MPa)以上时，就处于一种既不同于气态，也不同于液态和固态的新的流体态超临界态，该状态的水即称之为超临界水1.3超临界流体的性质超临界流体由于液体与气体分界消失，是即使提高压力也不液化的非凝聚性气体超临界流体的物性兼具液体性质与气体性质。它基本上仍是一种气态，但又不同于一般气体，是一种稠密的气态。其密度比一般气体要大两个数量级，与液体相近。它的粘度比液体小，但扩散速度比液体快(约两个数量级)，所以有较好的流动性和传递性能。它的介电常数随压力而急剧变化(如介电常数增大有利于溶解一些极性大的物质)。 另外，根据压力和温度的不同，这种物性会发生变化。1.4超临界流体的应用原理在超临界流体中的溶解度，受压力和温度的影响很大.可以利用升温,降压手段(或两者兼用)将超临界流体中所溶解的物质分离析出，达到分离提纯的目的(它兼有精馏和萃取两种作用).例如在高压条件下，使超临界流体与物料接触,物料中的高效成分(即溶质)溶于超临界流体中(即萃取).分离后降低溶有溶质的超临界流体的压力，使溶质析出。如果有效成分(溶质)不止一种，则采取逐级降压，可使多种溶质分步析出。在分离过程中没有相变，能耗低。1.5超临界流体的应用如超临界萃取 (supercrtical fluid extraction,简称SFE),超临界水氧化技术、超临界流体干燥、超临界流体染色、超临界流体制备超细微粒、超临界流体色谱(supercritical fluid chromatography)和超临界流体中的化学反应等,但以超临界流体萃取应用得最为广泛。很多物质都有超临界流体区，但由于CO2的临界温度比较低(304.1K),临界压力也不高(7.38MPa),且无毒,无臭,无公害，所以在实际操作中常使用CO2超临界流体。如用超临界CO2从咖啡豆中除去咖啡因，从烟草中脱除尼古丁，从大豆或玉米胚芽中分离甘油酯,对花生油、棕榈油、大豆油脱臭等。又例如从红花中提取红花甙及红花醌甙(它们是治疗高血压和肝病的有效成分),从月见草中提取月见草油(它们对心血管病有良好的疗效)等。使用超临界技术的唯一缺点是涉及高压系统,大规模使用时其工艺过程和技术的要求高,设备费用也大。但由于它优点甚多,仍受到重视。1.6超临界流体的选择作为萃取剂和反应流体合适的超临界流体，必须根据流体各自的特点和适应性来进行选择。能够作为超临界流体的物质种类较多。目前可以确定1000多种物质的临界性质参数，但适合于实际应用的只有十几种，主要有二氧化碳，水，四氟乙烷，丙烷等。选择作萃取剂的超临界流体应具备如下条件：1. 化学性质稳定，对设备没有腐蚀性，不与萃取物发生反应。2. 接近常温或操作温度，不宜太高或太低。3. 操作温度应低于被萃取溶质的分解变质温度。4. 临界压力低，以节省动力费用。5. 选择性高，可具有选择性萃取目标物质。6. 对被萃取溶质溶解能力强，传质性好。7. 溶剂的临界点比被萃取物的临界点低，容易分离。8. 货源充足，价格便宜。二氧化碳由于无毒，廉价，不易爆炸等特性被用于替代有机溶剂的环境友好溶剂。超临界二氧化碳具有一般流体不能比拟的优点，如反应温度和压力适中，而且还能够很容易被回收循环利用，且无溶剂残留。因此，在超临界流体的选择中。专家们最早选中了它，而且是研究最多，应用最广的一种超临界流体。1.7超临界流体萃取技术超临界流体萃取（Supercritical Fluid Extraction,SFE）技术，迄今有100多年的研究、开发历史，但从20世纪七八十年代开始，才在工业领域中应用。1943年出现最早的超临界萃取专利是从石油中脱沥青。20世纪70年代后，超临界流体萃取专利不断涌现，如植物脱臭、咖啡豆脱咖啡因等。德国最早实现了工业化，美国和日本等发达国家也相继建立了许多工业化工厂。我国自20世纪80年代中期开始研究SFE技术，目前，60%以上的大学和正规科研机构已具备SFE实验条件，并有十几个厂家、企业实现了中小型工业化生产。SFE是应用最广的一种超临界流体技术，适用于非极性、热敏性天然物质的分离提取。一般采用二氧化碳作为超临界流体，也可以用水或其他有机溶剂作为超临界流体，可对天然植物、中草药、食品中有用成分进行低温高压下的有效提取。超临界流体的萃取与分离一体化，不仅可以清洁提取，还可同时“清洁”分离，能够通过合适的工艺将极性不同于目标的成分“去头去尾”，因此可以有选择地提取所需成分，相对于传统的蒸馏法和溶剂萃取法具有独特的优势，而被精细化工领域广泛采用。一方面，超临界流体在萃取中具有较高的溶解能力，同时还具有较快的传质速率，较好的流动性能和平衡能力；另一方面，由于温度和压力在临界点附近的微小变化能够引起其溶解能力的显著变化，这使超临界流体具有良好的可调性和易控性。为了增加SFE-CO2的极性，使其能够提取较大分子量的极性物质，常常加入乙醇、甲醇等携带剂，使超临界流体极性加大，因而有更大的溶解力和分离效果。除了在以上所述工业领域中应用外，还可以在高分子加工领域应用。在医药工业中海用于药物干燥和造粒、药物除杂等。SFE技术不仅局限于萃取过程，而且已迅速扩散到分离、分析领域，尤其是SFE可替代传统广泛使用的索氏溶剂萃取方法，可与气相、液相色谱联机进行在线分析。1.8超临界流体反应技术超临界流体可以作为介质进行化学反应，SC-CO2是应用最多的流体。它有许多特点，一方面有和液体一样的密度和溶解度，以及一些与密度有关的重要溶剂特性，如介电常数等，并易于通过压力进行控制；另一方面具有气体的优点，如黏度较小，扩散系数大，与其他气体的互溶性强，有良好的传热传质特性等。更可贵的是CO2易于工艺反应过程分离不会给体系造成任何污染，从而大大简化了反应的后处理过程。超临界流体的化学反应研究较多，如高分子聚合反应研究，其中有含氟丙烯酸酯在SC-CO2中的均相溶液聚合反应，MMA在超临界CO2中的分散聚合反应，丙烯酸和含氟丙烯酸酯的共聚反应，乙烯的超临界CO2和离子液体双向体系中的氧化反应等。目前，在超临界CO2中的溶液聚合乳液聚合，分散聚合，沉淀聚合反应研究都有报道。除此之外，蛋白质高分子在超临界CO2流体介质中具有稳定性，如在50Mpa压力和50温度下能处理1-24h。具有反应稳定性的每类型有：脂肪酶、枯草杆菌蛋白质酶、嗜热菌蛋白酶、碱性蛋白酶、胆固醇氧化酶。超临界流体反应技术还有很多，如异构化反应、氢化反应、氧化反应、脱水反应、水热合成、水解和裂解、烃化反应、加氢液化反应等。除CO2外，超临界流体反应研究应用较多还有超临界水。2超临界CO2萃取技术2.1超临界CO2的性质将CO2气体家温和加压至临界点以上（TC31.19,PC7.38MPa）时称为超临界CO2流体。其密度较大且随压力的增大而增大，它具有气体的部分性质，也有液体的部分性质。但与液体CO2有几个不同点：液体CO2具有表面张力，而超临界CO2没有；液体CO2温度低于临界温度时可以看到气液界面，而超临界CO2没有气液界面，另外液体CO2与超临界CO2的折射率和压缩率不一样。超临界CO2流体具有粘度小，传质好，扩散性和可压缩性好等特点，对极性较小的溶质有较强的溶解能力，且不易燃易爆，无毒无害。因此超临界CO2是一种安全、高效、节能和无污染的萃取溶剂。2.2超临界CO2萃取过程超临界CO2萃取过程是一个复杂的物理化学过程，在萃取某一物质时，须根据该物系的相行为来确定具体过程。在开发萃取和分离过程时首先要研究物系的平衡性质。而研究平衡物质即涉及化学化工动力学的传质，也就是物质动量和质量的传递现象。超临界CO2萃取过程中的传质分两种：1.固体萃取传质固体溶质一般都以物理化学或机械方式固定在多孔基质上，可溶组分必须先从其在基质上束缚状态解脱下来，扩散传质通过多孔结构，最后扩散传质通过停滞的外流层进入流体相。在设计和放大到工业规模时需要整个过程的传递速率知识。该速率是由于内扩散和外扩散的和来控制，在超临界CO2中溶质的溶解度增加有利于总的传质速率。在萃取试验过程中，应将萃取物做成片状物品或粉碎成较细颗粒，分散置入萃取器里，考察各种操作参数对萃取程度或萃取率的影响，同时要考察萃取过程的动力学，最后目的的在于预测接触时间。在设计萃取器时，在给定的萃取程度下要减少其接触时间。若把固体物料的表面积确定后，影响传质条件的重要因素便是溶剂状态，只有寻找出最佳的溶剂状态，才能够使接触时间缩短。在各温度下。传质通量都随溶剂密度增加而提高。在超临界给定的密度下，温度增加，溶质的挥发度随即提高，传质通量加大。温度、压力、溶剂状态、溶质粒度和表面积以及固体基质的孔隙率等都对传质通量发生影响。植物的种子、叶和根中的油品、药品、食品和香料等，残存于高分子化合物中的溶剂或单体和齐聚物，矿物中所含的油品等用超临界流体萃取的过程都涉及固体与超临界流体间的传质。将固体中的溶质最终传递到超临界流体相中的控制步骤，是溶质在固体中扩散速率，而这一扩散速率取决于溶质在固体中的扩散系数的大小和固体尺寸大小。研究表明，流体相的传质阻力与溶质在固体中的扩散阻力相比，可忽略不计。用SC-CO2对固体物料萃取时，须先将固体物破碎至合适粒度，粒度过大，会使萃取时间延长；粒度过小，会使流体的传递阻力增大，都不利于萃取过程。2.液体萃取传质超临界CO2流体对液体物料进行萃取时，由于两相流体间的传质一般是在萃取罐内进行，根据两相各自性质的不同，液-液间的传质和气液间的传质设备有较大的差别，其根本原因在于气-液间的密度差大，容易形成相际传质界面，且相际的分散和聚并也较容易。而液-液间的密度差通常很小，不易形成。所以液液萃取的传质效率比气-液传质效率低。为了提高效率，往往采用搅拌等方法提高液体的流动性以增加传质面积。在SC-CO2与液体间传质时，因SCF的密度与液体相近，其过程类似液液萃取。但超临界CO2萃取是在高压下进行的，不能采取搅拌的方法来促进传质，所以常采用喷洒塔、填料塔、筛板塔等。2.3超临界CO2萃取工艺流程 SC- CO2萃取工艺流程，是根据超临界流体技术原理来设计的。一般根据物料和溶质性质的不同来设计不同的工艺。可分为常规萃取、挟带剂萃取、液体萃取和喷射萃取；一般根据压缩和解析方式不同，可分为等温变压、等压变温、恒温恒压、萃取精馏和多级分离等五种工艺。1. 常规萃取超临界CO2对物质的常规萃取是最早普遍采用的工艺流程。该工艺一般适合于萃取非极性的脂溶性物质，如各种油脂类及含油的物质，天然香料又含醇、醛类的植物等。该种萃取工艺所使用的溶剂只有CO2一种，且无任何其他辅助提取手段，萃取过程只通过调整压力和温度即可实现有效萃取，一般适合于对固体物料的萃取过程。2. 含挟带剂萃取该萃取工艺就是在以CO2为主溶剂的同时加入部分其他溶剂，以提高对目标物质的溶解度来实现有效萃取。CO2是非极性溶剂，一般只对极性较小的物质具有溶解力，而对与极性较大的物质如内酯、黄酮、碱苷类等的溶解性较低，通过添加极性较大的溶剂可以改变SC- CO2的极性，使SC- CO2对极性物质的溶解度提高，以致能够实现对原不适于SC- CO2萃取的物质，甚至分子量较大的物质的有效提取。有时还可以挟带多种溶剂，对难提取物质进行萃取，该方法也称多元萃取。 挟带剂一般选择挥发度介于SC- CO2和溶质之间的溶剂，以液体的形式少量加入到超临界溶剂中。常用的挟带剂有：甲醇、乙醇、丙酮、乙酸、乙酯等。3. 液体物料的萃取 液体物料的萃取与固体物料的萃取不相同，其主要区别在于固体物料萃取为间歇式，不能连续进料；而液体物料的萃取能够连续进料，因此，液体萃取比固体萃取的容器体积小，但萃取效率高。适合于液体萃取的物料有渣油、润滑油、食用油和中草药水溶液等，可以从石油炼油后的渣油中脱离沥青；从动植物油脂中提取特殊价值的成分；鱼油中提取EPA和DHA；月见草油或紫苏油中浓缩亚麻酸；以及液体中草药中有效成分的提取分离。由于萃取原料和产品均为液态，不存在固体物料加料和排渣等问题，萃取过程可连续操作，大幅度提高装置的处理量，减少能耗，降低生产成本，可实现萃取过程和精馏过程一体化，连续获得高纯度和高附加值产品。4. 超临界喷射萃取流程该类萃取工艺一般应用于粘稠物料。例如从卵磷脂原料中除去中性油的萃取，用高压喷射萃取工艺。该工艺的核心部分为混合部分和萃取部分，由同心圆的两根套管组成，卵磷脂原料走管内，SC- CO2通入大管与小管的环状空间。卵磷脂与SC- CO2于同方向并行流动，故流速极快，当原料液体从小管中喷出时，会产生极大地喷射湍流，原料液体与SC- CO2产生强烈混合，以致创造了适合于萃取中性油的条件。故离原料液体喷出不远处， 已被完全萃取，得到细粒的卵磷脂固体产品沉淀于釜（I）内，溶解了油的SC- CO2继续进入分离釜（II）中，在此经减压后，中性油沉淀下来，CO2经冷凝，压缩后循环使用。 该萃取工艺的特点是适合于液体物料：萃取容积小，不需要打开盖装料，可连续进料并且效率高，萃取效果好，运行费用低。2.4超临界萃取过程的影响因素1. 萃取压力的影响 压力是影响SC- CO2萃取过程最重要的因素之一。在临界压力附近，萃取压力很小的变化都有引起SC- CO2密度的增加。而密度的增加会提高SC- CO2的溶解能力。图2-26所示为SC- CO2的溶解度与压力的关系。压力稍加大溶解度则直线上升。不同物质在中的溶解度存在着差异，都随压力的增加而急剧上升，特别是在临界压力下附近各化合物的溶解度参数增加值可达2个数量级以上。2. 萃取温度的影响温度也是超临界CO2的萃取过程之一。温度的提高或降低都会影响到超临界流体的溶解度。一般在温度增加时，超临界CO2的密度会降低，其溶解度下降，但温度的升高会使溶质的挥发性增加，加快了溶质的溶出速度和溶出量。在实验中发现，当压力较低时，升高温度溶解度降低，而压力相对较高时，升高温度CO2的溶解度提高。这是因为在压力较低时，温度的升高会使CO2的密度变小，而导致了CO2溶解度下降，此时温度升高对溶解度的不利影响是主要的；而在压力较高的情况下温度升高不会使CO2密度下降，却能使溶质挥发性增加，从而加大了溶质的溶出量，这时升高温度对提高CO2溶解度的有利影响占主要地位。温度对萃取过程的影响具体可用植物油中萜类化合物的溶解性能变化来说明（见图2-27），萜类化合物在8.0MPa压力下的CO2流体中的溶解度从35开始，随着温度的增加相应CO2密度下降。化合物的溶解度也下降，在5060左右都出现一个溶解度最低值。然后随着温度的增加，相应溶解度也增加，该化合物在9.0MPa下CO2流体中的溶解度等压线如图2-28所示，随着温度增加，化合物的溶解度也出现最低点，不过由于化合物分子量的加大，相应最低点在80左右出现。3. 萃取流体流量的影响萃取流体流量是指在萃取1kg原料时，每秒钟所流动的CO2质量。这也是影响超临界CO2萃取过程的因素。在加大CO2的流量时，会产生有利和不利的两个方面影响：有利的方面是增加了对原料的萃取次数，缩短了萃取时间，提高了流速，可增加萃取过程的传质效果，迅速地将原料中的溶质提出；不利的方面是由于CO2流速加快，CO2停留时间变短，与溶质的接触时间减少，CO2流体中的溶质含量降低。当流量加大到一定程度时，溶质在CO2中的数量会急速减小。如图2-29所示。从图中可看出CO2流量较小时，溶解能力较大，停留时间较长；CO2流量较大时，溶解能力逐渐降低，在达到一定数值量时，会急剧下降。一般在实际生产中可根据成本和效率的原则来设计出最合适的流量，既保证了溶质充分溶解和萃取彻底，又要尽量缩短萃取时间，减少不必要的浪费，提高生产效率降低生产成本。4. 挟带剂的影响在SC- CO2萃取过程中，对于极性高、分子量大的物质，一般需针对性地加入有关溶剂作为挟带剂，可较好地提取目标物质。挟带剂又称提携剂（Enerainer），共溶剂或修饰剂（Cosolvent ，Modifier）。加入挟带剂可加大对极性溶质的溶解度，使难溶的萃取物，变为易溶萃取物。关于挟带剂的作用，Dobbs从极性基础上论证，认为挟带剂的作用主要是化学缔合。G.Brunner认为挟带剂与溶质之间存在氢键，使用挟带剂可增加低挥发度液体的溶解度达数倍以上，溶质的分离程度也被加大。实验表明，极性挟带剂可明显增加极性溶质的溶解度，但对于非极性物质的作用不大，反之非极性挟带剂如果分子量接近，对极性溶质和非极性溶质都有增大溶解度的效果。5. 物理形态的影响物理形态指被萃取原料的形态是固体、液体还是气体。一般在实际中应用最多的是固体原料的萃取。对于气体原料一般要用吸附剂吸附后再进行萃取。对液体的萃取，要根基原料的性质来确定，由于液体与CO2混溶，只有少数液体原料能直接进行SC- CO2萃取，在实际操作时大部分液体原料必须先用吸附剂吸附后，再进行SC- CO2萃取。6. 粒度的影响粒度是指被萃取原料的破碎细度。它对于SC- CO2渗入包裹物中，溶解提取溶质有很大影响。实验证明，原料的粒度越小，溶质从原料向SC- CO2中传递的路径越短，阻力越小，与流体的表面积接触越大，萃取率就越高。但原料粒度过小，会造成传输系统的堵塞，造成生产运转不良。一般固体原料适宜萃取的粒度为40200目，液体原料则愈细愈好。7. 原料密度与层厚的影响原料密度与层厚对SC- CO2流体的传质性有较大的影响。在实验中发现，原料密度较大时或厚度较大时，CO2都不易穿透，而造成萃取不完全。因此，应改进反应器的结构，减小原料的密度和厚度，以加大超临界流体的传质能力。在生产实际中还可以采用搅拌、喷射、超生换能等措施来强化CO2对原料的渗透力。3超临界流体技术在中草药领域中的应用 中草药的有效成分是对疾病和人体生理功能治疗和调节作用的物质，将其天然的有效成分提纯分离一直是中药现代化研究的课题和任务。过去使用的传统分离方法主要为蒸馏法和溶剂法，其缺点是由于大部分有效成分受热分解，高温蒸馏或水煮会使有效成分的功能丧失；溶剂萃取后再分离则工艺复杂，并有溶剂残渣致使产品纯度不高。使用超临界CO2萃取技术分离中草药的有效成分与传统的分离方法相比具有突出的优点,SC- CO2可在较低的温度下提取分离中草药的各种有效成分，如挥发油、油脂、生物碱、苷类、萜类、黄酮类、酶等。使这些有效成分不会受热而且提取率高，色泽好，纯度高。因SC- CO2为非极性溶剂，对极性较小，分子量小和亲脂性强的成分溶解性能较好，如一些挥发油、脂肪油、蜡、脂溶性色素、甾醇类和某些苷元；对一些极性大，分子量大的亲脂性弱的成分溶解性能差，需加入一些极性溶剂作为挟带剂来改变极性，增加溶解力，如乙醇、水、丙酮、乙酸、乙酯等。对一些分子量极大亲水性的成分如糖类、树脂、蛋白质、氨基酸、果胶等可以采取超临界多元流体萃取方法或用超临界流体与传统方法结合的分离方法可取得较满意的效果。超临界水作为一种极性流体，已被用于中草药大分子物质的萃取，一般将水加热至100左右，压力2030Mpa,适合提取一些不怕热的物质如多糖和苷类等。3.1中草药中挥发油和精油的超临界CO2萃取挥发油和精油为强亲脂性成分主要是由萜类和芳香族化合物等组成，在中草药中的比例较大如紫苏子、沙棘、杏仁、砂仁、薄荷、当归、红花、菊花、荆芥、辛夷、木香、月见草、灵芝等这些药用植物的种子、根茎和叶花中均含有一定量的挥发油或精油，具有较多起医疗作用的活性物质。这些物质大都具有热敏性，沸点低、极性小，使用常规的蒸馏法由于温度较高，因而活性物质损失较大，采用超临界CO2法提取，因温度较低，使活性物质得以完整保存。另外SC- CO2法萃取柴胡油收率为1.8%，而用蒸馏法提取只能得到0.2%左右，而防风的出油率相差29倍。当归使用SD法几乎不能得到当归油，而使用SC- CO2法可萃取1.5%1.8%的当归油。使用超临界CO2提取出来的挥发油或精油一般颜色自然，香气纯正，所含有效成分较多，这是由于SC- CO2特有的低温高压萃取和传质速率的特性，最大限度地保留了中草药原有成分。根据挥发油和精油的特点，试验研究表明，一般采用SC- CO2工艺萃取的适合条件为：压力为1520Mpa,温度为3035，萃取时间为23h，分离工艺应选择级以上解析流程较佳，级分离采用降压升温工艺，使难挥发物质在此级滞留而与挥发性成分分离，其他级解析釜具体工艺参数要随提取的物质不同而改变，通过有关实验来确定。3. 2柴胡的现状与发展柴胡属植物是伞形科植物中的大属之一，据报道全世界有柴胡属植物约200种，我国已报道有42种.17种变种及7种变型。我国药典规定柴胡或狭叶柴胡为正品供药用，二者一般习称为“北柴胡”及“南柴胡”。我国柴胡资源丰富，北柴胡主产于辽宁、时肃、河北、山东等地，南柴胡主要产于湖北、四川、江苏、安徽等地。柴胡性味苦，微寒，归肝胆实经，有躯散退热、疏肝解郁、升阳举气之功效，用于治疗寒热往来，胸满肋痛，口苦耳聋，头痛目眩.疟疾脱肛，月经不调，子宫下垂等。柴胡的化学成分较复杂，其主要有效成分为柴胡皂苷和挥发油，此外还含有黄酮、多元醇、脂肪酸、多糖等成分。20世纪80年代以来国内外许多学者对柴胡的提取物或主要化学部位进行了较为深入的研究.尤其以柴胡皂苷为主。近代药理研究表明柴胡不仅具有镇痛、解热、镇咳、抗炎、抗病原体、抗溃疡等作用.还具有保肝、凋节免疫的功能，尤其是对心血管系统也有显著作用。随着现代分离、分析手段的广泛使用，对柴胡化学成分及其药理作用的研究取得了极大的进展。.柴胡的化学成分研究柴胡根中主要成分为柴胡皂苷，其次含有植物甾醇，侧金盏花醇，以及少量挥发油、多糖；地上部分主要含黄酮类、少量皂苷类、木脂素类、香豆素类等成分。. 柴胡属植物的黄酮类成分主要为黄酮醇类，又分为萘酚（kaempferol）,槲皮素（quercetin）,异鼠李素(isorhamnetin)3个主要苷元。. 迄今为止，对柴胡皂苷的研究较为深入，从柴胡属植物已分离出90多种皂苷类成分，共研究了该属植物20多种柴胡。这些柴胡成分有a、c、d、b1、b2、b3、b4等，其中皂苷a、d的生物活性最强。柴胡皂苷结构为五环三萜类齐墩果烷行衍生物，其苷元分为7种不同类型：环氧醚（）、异环双烯（）、12烯（）、同环双烯（）、12烯28羧酸（）、异环双烯30羧