酸性低共熔溶剂多维调控实现苹果修剪废弃物绿色高效增值化：同步提取与原位脱糖基制备根皮素

为破解苹果修剪废弃物资源化利用难题，研究人员创新性地设计酸性低共熔溶剂（DES）体系，通过调控非酸组分的极性/亲水性与酸组分的酸性，实现根皮素（phloretin）及其糖苷衍生物的高效提取与原位脱糖基化。最优条件下根皮素含量达139.9380±0.2191 μmol/g，显著优于传统有机溶剂法，并采用大孔树脂SP825实现85.87%回收率。该研究为农业废弃物高值化利用提供了绿色化学新策略。

　　

每年全球苹果产业产生数千万吨修剪废弃物，传统焚烧或填埋处理不仅造成资源浪费，更引发空气污染与土壤退化。这些废弃物中富含二氢查耳酮类化合物如根皮苷（phlorizin），但其生物活性远低于脱糖基后的根皮素（phloretin）。现有化学水解法污染严重，酶解法成本高昂，如何实现绿色高效转化成为关键科学问题。

为解决这一难题，来自陕西和江苏的研究团队在《Food Bioscience》发表研究，首次提出利用酸性低共熔溶剂（Deep Eutectic Solvent, DES）同步提取与脱糖基化策略。通过设计乙二醇（EG）-对甲苯磺酸（PTSA）(2:1)体系，结合30%含水量优化，在70℃水浴振荡22分钟条件下，根皮素产量突破139.9380 μmol/g，较传统方法提升显著。研究采用大孔树脂SP825实现85.87%回收率，并验证该方法对富士、皇家嘎拉等多种苹果属植物废弃物的普适性。

关键技术包括：1）基于相似相溶原理设计DES极性/酸性多维调控体系；2）水浴振荡法优化提取-脱糖基化联用参数；3）大孔树脂筛选与吸附动力学研究；4）UPLC-MS/MS定量分析目标物。

材料与方法
研究选取富士等4种苹果属植物修剪物为原料，通过系统筛选非酸组分（乙二醇、甘油等）与酸组分（对甲苯磺酸、马来酸等），构建DES极性-酸性调控模型。采用响应面法优化固液比(1:20)、温度(70℃)等参数，建立UPLC-MS/MS检测方法。

结果与讨论
DES体系设计：EG-PTSA(2:1)因最佳极性匹配与适度酸性，既能有效溶解糖苷类物质，又可温和断裂β-糖苷键。水含量30%时形成稳定氢键网络，促进分子间质子转移。

条件优化：短时高温(70℃, 22分钟)既可加速脱糖基反应，又避免根皮素降解。相比传统6M盐酸水解，DES体系能耗降低80%以上。

回收验证：SP825树脂通过π-π堆积作用选择性吸附根皮素，乙醇洗脱后纯度达92.3%。该方法适用于不同品种苹果废弃物，根皮素得率变异系数<5%。

该研究突破传统分步处理的局限，通过DES分子设计实现"提取-转化"一步完成。不仅为农业废弃物高值化利用提供范例，更开创了酸性DES多维精准调控的新思路。未来可拓展至其他 glycoside 类化合物的绿色转化，推动生物质精炼领域发展。