超臨界二氧化碳(CO₂)萃取是一種現代技術,用以製備親脂性的植物萃取物。過去一個世紀間,這項技術自實驗階段發展為能高度選擇原料與產出的方式,並呈現強大效力。作為一名治療師、配方師與教育者,我長年與最為脆弱的患者工作,也為他們而工作;在臨床芳療與芳香醫學中整合 CO₂萃取物時,我見證過最令人驚嘆的結果。
最早對「超臨界相」的觀察——也就是在密閉環境中,液體暴露於某一壓力與溫度時,氣液界面消失——可追溯至 19 世紀之初。到了 1940、1950 與 1960 年代,研究證實不同溶劑具有不同特性。
當時主要被認識、且能自植物材料中萃取(親脂性)分子的,多是具毒性的有機溶劑。尤其食品業的生產者日益尋找對其產品或環境危害更小、甚至無毒的溶劑;藉由採用二氧化碳萃取,他們便能達成此目標。1
由於 CO₂萃取具無毒性,且在給予適當壓力的情況下所需溫度相對較低,它可用於萃取對熱敏感的植物成分,且最終產品中不會殘留溶劑。此外,萃取物的顏色、組成、氣味、質地與芳香通常能在過程中被細緻保存。這也說明了為何 CO₂萃取物受香水調配者與草本補充品配方師的重視。這也是我認識 CO₂萃取物的起點。身為護理芳療師與草藥師,我會建議在患者的配方中使用含 CO₂萃取物的草本補充品,而往往獲致極佳成效。
為了在廣泛的應用中提供我實務裡那些十分脆弱的患者最佳的芳香選擇,我開始採購薑(Zingiber officinale)CO₂萃取物,該作法見於 Eliane Zimmermann 的著作《Aromatherapie für Pflege und Heilberufe》。2
CO₂萃取物真的對芳療有價值,尤其在臨床照護上嗎?CO₂萃取物真的比傳統精油更強嗎?有人對其效力讚不絕口。是的,我一開始也把這視為對所有 CO₂萃取物都適用的事實。不過,多年下來我逐步理解:雖然它們可能與眾不同,CO₂萃取物在芳療中有其自己的位置,就如同傳統精油一樣——它們各有優勢,也可能有其限制與風險。相同的思路也適用於作為(藥用)基底油的 CO₂萃取物。我在先鋒探索中學會了如何與它們調和,也實作過它們有時黏稠、因此在操作上具挑戰性的稠度。我也喜歡以 CO₂萃取物作為溶劑這件事——它完全無毒,且是釋放植物中最豐富香氣的非常安全的方法。
自那時起,我認識了許多 CO₂萃取物,也學到它們在芳療各個面向中能帶來的益處。這反過來促成了我在 2018 年出版《CO₂ ExtrACts in Aromatherapy, 50+ ExtrACts for Clinical Applications》一書。
二氧化碳作為一種「溶劑」,能選擇性地攜帶所需的化合物或化合物家族,離開原始植物材料。此萃取方式適用於通常為取得精油而被萃取的植物,例如乳香(Boswellia 屬)或沒藥(Commiphora Myrrha)樹脂、薑(Zingiber officinale)或鳶尾根(Rhizoma iridis)根部、甜馬鬱蘭(Origanum majorana)或胡椒薄荷(Mentha × piperita)葉片、黑胡椒(Piper nigrum)果實、或玫瑰(Rosa 屬)花瓣。
此方法同樣非常適合萃取高品質的脂肪性植物油,或藥性更為活躍的基底油,例如自沙棘(Hippophae rhamnoides)果肉或種子、以及狗薔薇(Rosa canina)所得的油。
二氧化碳在 31°C 與 74 巴(Bar)的條件下到達臨界點。此時的流體看起來像濃霧或蒸汽,對極性相近的芳香化合物具有最大溶解能力。藉由調整溫度與壓力,我們得以在最終產品的分子與分子家族組成中,於原料所能提供的範圍內,取得高度的選擇性。
在流程結束後釋放壓力,二氧化碳將以氣體形式逸出(並被回收再利用),留下萃取物;其後可再分餾,或在均質與過濾後原樣使用。
CO₂全萃包含所有可被 CO₂溶解的成分,例如蠟質、樹脂、色素、脂肪酸與精油。製備 CO₂全萃時所用壓力很高。多數 CO₂全萃用作基底油。例子包括:石榴(Punica granatum)CO₂全萃、月見草(Oenothera biennis)CO₂全萃。也有例外,例如峇里桂皮(Cinnamomum burmanii)CO₂全萃,其使用方式就像精油;就氣味而言,我會把它形容為「肉桂天堂」。
在某些萃取物中,我們會看到於相同植物材料的精油裡不會出現的分子。CO₂全萃在成分上幾乎與其來源植物相同。某些萃取物在加入任何基底產品前,需溫和加熱至約 30°C 才會變得流動。
CO₂選萃可與傳統精油相互類比。此法以較低壓力萃取主要為揮發性的、可被 CO₂溶解的成分。其結果是與蒸餾精油相似、但成分往往更豐富、且在香氣上更勝一籌的油。
另有亞臨界 CO₂(subCO₂)萃取,其參數維持在超臨界點之下。這類萃取物在外觀與黏度上通常與 CO₂選萃十分相似。多數這些萃取物的使用方式與精油相同。
我們從精油分析中知道,其分子構成存在廣泛變異。某一活性成分應落在特定範圍內,其含量顯示出精油的許多性質與品質。然而,油與萃取物之間可能因多種因素而有差異,例如:
人們常說,CO₂萃取物——特別是那些我們會像精油一樣使用的品項——效力更強,因此應比傳統萃取對應物以更低劑量使用。情況並非總是如此。有些萃取物確實富含某些化合物,使其在醫療上更具價值;但也有許多 CO₂萃取物就其組成來看反而較溫和,有時甚至可以(當然仍須依個別〈病人〉需求、條件與禁忌)以更高劑量使用。
在所有 CO₂萃取物中,我們都能發現不同多寡的精油、脂肪酸、色素與其他化合物。舉例來說,八角(Illicium verum)CO₂選萃的精油含量可高達 95%,香氣濃郁飽滿。甜馬鬱蘭(Origanum majorana)CO₂選萃的精油含量屬中高,約 80%。這款驚人的萃取物氣味溫暖、木質、柔滑、只有些微樟腦感;其酯類含量高,是我在危機情境中的最愛油之一——它是「在各層面上放手」之油,從分娩、放下舊模式,到走向生命終點。
檸檬香蜂草(Melissa officinalis)CO₂選萃通常含有約 75% 精油;而其 CO₂全萃的精油含量相對較低,僅不到 18%。你或許因此認為此 CO₂全萃幾乎無法與蒸餾精油或 CO₂選萃相比,但它在針對嚴重單純疱疹病毒(HSV‑1)感染的配方中,展現了極為出色的效果。3
我們也在 CO₂萃取物中發現所謂「表皮蠟」(cuticular waxes)。它們在植物外表形成薄薄一層蠟,幫助減少表面水分流失、抵禦過量雨水損害、阻擋紫外線(UV),也讓其他生物不易攀附其上。例如硬脂酸、角鯊烯與棕櫚酸。
類黃酮可被超臨界 CO₂容易地萃出。含有類黃酮的 CO₂基底油包括沙棘(Hippophae rhamnoides)與玫瑰果(Rosa canina)。我們也在 CO₂萃取物中發現胡蘿蔔素與維生素 E,通常見於我們所重視的基底油。
另一類高度有趣、且存在於我們作為基底油使用之 CO₂萃取物中的化合物,是三萜類酯,例如山金車(Arnica montana)中的 arnidol,具極佳的抗發炎與鎮痛特性;4 以及金盞花(Calendula officinalis)中的 faradiol,5 亦展現出色的抗發炎與鎮痛性質,6,7 並在如放射性皮膚炎的情況中顯示功效。8,9
我最喜愛的一款兒科萃取物,是小根紅柴(Krameria lappACea)CO₂全萃:我用它處理會滲血的紅屁屁與小孩常見的裂傷、小割傷與擦傷。
在 Botanica 2020 會議上,我在工作坊中詳述了幾款我們像精油一樣使用之 CO₂萃取物,在高齡與失智照護中的潛力。這些近似原植物、幾乎忠實還原其材料本色的絕美香氣,能引發更為真切鮮活的自傳式記憶,連結到植物、花園、食物、香料、甜點與各式回憶。從西伯利亞冷杉(Abies sibirica)亞臨界 CO₂萃取物中卓絕的松林氣息,到可可(Theobroma cACao)CO₂選萃令人聯想熱可可或純巧克力棒的香氣,我們都能善用這些萃取物,讓患者感到安全、讓環境更有家的感覺、讓他們參與嗅覺活動,並透過連結其內在世界來普遍提升其福祉。
在臨終照護中,CO₂萃取物可用於處理多樣的常見症狀,例如疼痛、呼吸困難與焦慮,也能幫助患者與其摯愛感到被安撫與照顧。10,11 以我個人經驗,某些 CO₂萃取物甚至比起其傳統蒸餾對應物,更能幫助我們在更深層面連結自己的靈性自我。我最喜愛的萃取物之一,是索馬利亞乳香(Boswellia carterii)CO₂選萃。
在我看來,觀察 CO₂萃取物及其有時較為陌生的成分,如何在芳療中找到合宜位置,將會非常有趣。為了讓芳療師能明智且高效地使用它們,重要的是投入學習、實作運用,並向該領域專家進修。同時,我們也樂見更多科學數據問世,以評估 CO₂萃取物的效能與安全性。
我相信,CO₂萃取值得成為整體健康照護中芳香支持的一個整合要角。
本文部分內容出自先前刊載於 In Essence(英國)Vol. 19 No.1,2020 年冬/秋季號之貢獻。
1.Kerkhof M. 2018. CO2 ExtrACts in Aromatherapy, 50+ ExtrACts for Clinical Applications. Kicozo.
2.Zimmermann E. Aromatherapie für Pflege- und Heilberufe - Kursbuch für Ausbildung und Praxis, 1998/2008(醫護芳療)。
3.Kerkhof M.(荷文,2020)。Klinische AromaZorg, Aromatherapie voor Zorg en Praktijk. Kicozo。
4.Kriplani P, Guarve K, Baghael US. Arnica montana L. - a plant of healing: review. J Pharm PharmACol. 2017 Aug;69(8):925-945. doi:10.1111/jphp.12724.
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7.Kuttan G, Kuttan R. Anti-inflammatory ACtivity of flower extrACt of Calendula officinalis Linn. and its possible mechanism of ACtion. Indian J Exp Biol. 2009 Feb;47(2):113–20. 另見:J. EthnopharmACol. 2011;134:443–449. doi:10.1016/j.jep.2010.12.042。
8.Kodiyan J, Amber KT. A Review of the Use of Topical Calendula in the Prevention and Treatment of Radiotherapy-Induced Skin ReACtions. Antioxidants (Basel). 2015 Apr 23;4(2):293–303. doi:10.3390/antiox4020293.
9.Schneider F, Danski MT, Vayego SA. USage of Calendula officinalis in the prevention and treatment of radiodermatitis: a randomized double-blind controlled clinical trial. Rev Esc Enferm USP. 2015 Apr;49(2):221–8. doi:10.1590/S0080-623420150000200006.
10.Kerkhof(Knapp Hayes)M. 2015. AromACare with essential oils and CO₂ extrACts in the dying stage of deep dementia. IJCA. 10(2):20–27。
11.Kerkhof M. 2015. Complementary Nursing in End of Life Care, Integrative Care in Palliative Care. Kicozo。
Madeleine 為 Kicozo(全球整合與補充〈護理〉照護知識學院)的創辦人、執行長與資深講師。她曾任註冊護理師、臨床芳療師、芳療教育者、按摩治療師與水療照護專家;是臨床芳療(AromaCare)、水療照護與其他補充療法領域裡備受敬重的專家與享譽國際的教育者,專長於最脆弱患者與高齡者、腫瘤醫學、安寧與臨終照護。
她同時是荷蘭護理師協會與 Palliactief 顧問與成員;亦為美國整體護理協會、AIA(教育委員會成員)、NAHA(核可教育者)、IAAMA、IFPA、EONS 的成員,並為國際臨床芳療網路(ICAN)院士。
Madeleine 著有三本廣受好評的書:《Complementary Nursing in End of Life Care》(2015)、《CO₂ Extracts in Aromatherapy, 50+ Extracts for Clinical Applications》(2018)與《Clinical AromaCare—Aromatherapy for Clinic and Practice》(2020,荷文)。
Madeleine 在荷蘭的 Kicozo 校本部任教並領導師資團隊。Kicozo 已獲荷蘭護理品質委員會認證。她亦是全球多所頂尖芳療、整合醫學與護理學校的客座教師,並提供線上課程,以安全且有科學基礎的繼續教育,訓練護理與醫療專業人士於臨床芳療(AromaCare)與其他臨床補充〈護理〉技術上,以增進患者與其所愛之人的生活品質。