综述:姜黄素及姜黄素类化合物的提取:从传统方法到基于低共熔溶剂的创新提取技术

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Microchemical Journal 4.9

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  (编辑推荐)本综述系统比较了姜黄素(curcumin)及其衍生物(curcuminoids)的提取方法,重点探讨了低共熔溶剂(DESs)结合超声辅助(UAE)、微波辅助(MAE)和超临界流体(SFE)等技术的协同效应。与传统有机溶剂相比,DESs具有提取效率高(12.6%收率)、能耗降低50-90%及环境友好等优势,为天然活性成分的绿色提取提供了新范式。

  

Abstract
姜黄素作为姜黄(Curcuma longa L.)根茎中的核心活性成分,凭借其抗炎、抗氧化及调节血脂等特性,在医药和功能食品领域备受关注。然而其水溶性差(<4 μg/mL)和化学不稳定性成为提取工艺的关键挑战。本文系统评述了从传统提取到DESs创新技术的突破性进展。

Chemistry of curcumin and its derivatives
姜黄素类化合物包含姜黄素(curcumin)、去甲氧基姜黄素(DMC)和双去甲氧基姜黄素(BDMC),在姜黄根茎中含量为2.71-8.997%。其β-二酮结构易受光热降解,这要求提取过程需精确控制温度(<80°C)和避光条件。

DESs for curcumin extraction
低共熔溶剂(DESs)由氢键受体(如胆碱氯化物)与供体(如甘油)组成,其低挥发性(蒸气压<0.1 kPa)、可降解性及强微波吸收特性令人瞩目。实验证明,胆碱氯化物-甘油体系在MAE中仅需10分钟即可达到12.6%提取率,较乙醇索氏提取(24小时,8.997%)效率提升40%。

Innovative extraction synergies
当DESs与先进技术联用时呈现显著协同效应:

  • UAE-DES组合将提取时间从90分钟缩短至15分钟,能耗降低83%
  • SFE-CO2
    耦合疏水性DESs(如薄荷醇-乳酸)使溶解度提升6.8倍
  • MAE-DES体系通过羟基网络增强电磁场吸收,温度均匀性提高35%

Future perspectives
尽管DESs在规模化生产中仍面临毒性评估(LD50

2000 mg/kg)和回收率(>85%)等挑战,但其与连续流反应器的结合可能成为下一代绿色提取的核心方向。正如作者指出:"DESs技术正在重塑天然产物提取的可持续性范式"。

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