热响应离子液体介导的Rosa roxburghii Tratt多糖的提取

《Separation and Purification Technology》：Thermo-responsive ionic liquids-mediated extraction of Rosa roxburghii Tratt polysaccharides

通过温敏离子液体高效提取野蔷薇多糖并验证抗氧化活性，优化条件得率212.0 mg/g，获得三个多糖组分，RTFP-T3抗氧化率最高达97.13%。该技术绿色可持续，为天然活性多糖工业化奠定基础。

　　本研究聚焦于一种名为 Rosa roxburghii Tratt 的植物中多糖的提取技术。Rosa roxburghii Tratt 是一种多年生落叶灌木，主要分布在中国西南地区，其富含多种生物活性成分，包括维生素 C、黄酮类化合物以及多糖等。其中，多糖因其具有广泛的药理作用，如抗氧化、降血糖和抗癌效果，被认为是极具应用潜力的生物活性物质。然而，目前传统的多糖提取方法存在诸多不足，例如提取效率较低、环境友好性差以及难以保持多糖的结构完整性等。因此，研究者们致力于开发更加高效、环保且能够保留多糖结构的新方法。

在本研究中，研究人员采用了一种可持续且高效的提取方法，即基于热响应离子液体（Thermo-responsive Ionic Liquids, TRILs）的提取技术。TRILs 是一类在低于 100°C 温度下仍保持液态的熔盐系统，通常由不对称的有机阳离子与无机或有机阴离子组成。这类离子液体具有低挥发性、高热化学稳定性、可调节的极性和对多种化合物的优良溶解能力，因此被广泛应用于多糖的提取。然而，传统离子液体在提取过程中往往难以与目标多糖有效分离，这不仅增加了纯化过程的复杂性，还提高了成本，限制了其在实际生产中的应用。

为了解决这一问题，研究人员开发了一种新型的热响应离子液体系统，通过温度调控实现离子液体与多糖的分离。该系统具有可逆的亲水性和疏水性转变特性，能够在不同温度条件下发生相变，从而实现对多糖的高效提取和纯化。具体而言，当温度升高时，TRILs 会表现出亲水性增强的趋势，使得多糖能够更有效地溶解于水相中；而当温度降低时，TRILs 的疏水性增强，导致其与多糖分离，便于后续的纯化和回收。这种基于温度调控的分离机制不仅简化了操作流程，还降低了能耗和废弃物产生，为实现绿色可持续的多糖提取提供了新的思路。

研究人员选取了十种不同的 TRILs 进行实验，并通过构建 TRIL-水二元相图和结构表征等手段，评估了它们的热响应行为和结构调控能力。实验结果表明，其中一种 TRILs（由胆碱氯化物和锂双（三氟甲基磺酰）亚胺组成）表现出最佳的性能，能够在温度调控下实现多糖的高效回收。在优化的提取条件下，该 TRILs 能够达到最高多糖收率 212.0 mg/g。此外，该 TRILs 还展现出良好的可重复使用性，经过五次循环后，其提取能力仍保持在 195.0 mg/g，回收率高达 91.9%。这表明该方法不仅具备较高的提取效率，而且在经济性和可持续性方面也具有显著优势。

在提取过程中，研究人员对多糖进行了多种表征分析，包括傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、离子色谱（IC）、凝胶渗透色谱（GPC）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外光谱（UV）以及考染法（Congo red staining）。这些分析手段不仅能够确认多糖的化学结构和分子量，还能评估其纯度和形态特征。通过这些表征结果，研究人员进一步验证了 TRILs 在多糖提取中的适用性，并为后续的纯化工艺提供了理论依据。

此外，研究还对提取后的多糖进行了体外抗氧化活性测试。结果显示，其中一种多糖组分（RTFP-T3）表现出优异的抗氧化能力，能够清除 97.13% 的 ABTS 自由基和 79.79% 的 DPPH 自由基。这一结果表明，通过 TRILs 提取得到的多糖在生物活性方面具有较高的价值，为它们在食品、保健品和医药领域的应用提供了有力支持。

综上所述，本研究通过开发基于热响应离子液体的提取技术，成功实现了 Rosa roxburghii Tratt 多糖的高效提取和纯化。该方法不仅克服了传统提取方法在效率、环境友好性和结构保持方面的不足，还通过温度调控实现了离子液体与多糖的便捷分离，为多糖的工业化生产提供了技术基础。同时，研究还展示了多糖在抗氧化方面的显著潜力，进一步拓展了其在生物活性物质领域的应用前景。未来，该技术有望在更多植物资源中推广应用，为开发天然生物活性物质提供新的研究方向和方法支持。