基于低共熔溶剂(DES)的燕麦皂苷绿色提取技术：超声辅助与盐响应相分离协同优化策略

本研究针对传统有机溶剂提取燕麦皂苷存在的毒性高、回收难等问题，创新性采用超声辅助低共熔溶剂(DES)提取技术，通过盐诱导相分离实现86.4%的皂苷回收率和DES循环利用。该方法以氯化钠替代pH调节/温度控制等复杂相分离手段，获得18.73 mg·g–1 的提取效率，且DES提取物较乙醇展现更强抗氧化活性，为亲水性生物活性物质绿色提取提供新范式。

　　

在功能性食品成分开发领域，燕麦皂苷因其显著的降胆固醇、抗氧化等生物活性备受关注。然而传统乙醇/甲醇提取法存在溶剂毒性大、能耗高且回收困难等瓶颈，特别是相分离过程需依赖强酸强碱或精密温控，既可能破坏活性成分又增加操作成本。针对这一行业痛点，山西农业大学的科研团队在《Journal of Food Composition and Analysis》发表研究，开创性地将绿色溶剂技术与物理场强化提取相结合。

研究采用超声辅助提取(UAE)耦合响应型低共熔溶剂(DES)的创新策略。核心实验技术包括：1) 构建由丁酸-尿素组成的DES氢键体系；2) 超声参数优化系统(20分钟/40°C)；3) 氯化钠诱导的液-液相分离技术；4) 通过DPPH/ABTS自由基清除实验评价抗氧化活性。样本来源于山西太谷地区的燕麦原料，经粉碎过50目筛后使用。

材料与试剂优化
通过筛选10种羧酸与尿素的DES组合，发现丁酸-尿素(2:1摩尔比)体系对皂苷提取效率最优。相较于传统乙醇提取，该DES使皂苷得率提升37%，且回收的DES经5次循环后仍保持90%以上活性。

相分离机制突破
创新性地采用氯化钠替代传统pH/温度调控法。当盐浓度达15%时，DES-水体系发生快速相分离，皂苷选择性分配至水相(分配系数>95%)。该过程避免强酸强碱对皂苷糖苷键的破坏，相分离时间较CO₂
通气法缩短80%。

生物活性验证
DES提取物在DPPH自由基清除率(IC₅₀
=0.21 mg/mL)和ABTS⁺
清除能力(7.8 mmol TE/g)上均显著优于乙醇提取物，证实绿色溶剂反而能更好地保留生物活性。

可持续性评价
通过AGREEprep软件评估显示，本方法绿色度评分达0.82(传统方法仅0.35)，主要体现在：减少有机溶剂用量92%、降低能耗64%、实现DES循环利用率达86.4%。

该研究的重要意义在于：1) 建立首个盐响应DES提取燕麦皂苷的技术标准；2) 创制"提取-分离-回收"一体化绿色工艺，单位生产成本降低43%；3) 为《绿色化学十二条原则》在食品成分提取领域的实践提供范例。特别值得注意的是，该技术可拓展至黄酮、多糖等亲水性物质的提取，已申请PCT国际专利保护。研究团队建议后续可探索DES分子结构与盐析效应的构效关系，以进一步优化相分离选择性。