绿色烷基糖苷协同循环超声提取杜仲树皮多糖：工艺优化与提取机制解析

本研究针对传统热水提取法（HWE）效率低、活性损失大等问题，创新性开发绿色烷基糖苷（AG）协同循环超声提取（GAGCUE）技术，用于杜仲树皮多糖（EUBP）的高效提取。通过响应面法优化工艺，多糖得率达80.69±2.57 mg/g，较HWE提升47.3%。结合FTIR、SEM等技术揭示AG通过改善样品润湿性（接触角从82.3°降至25.4°）和加速溶剂渗透（粒径从284 μm降至202.2 μm）的协同机制，为植物多糖绿色提取提供新策略。

　　

研究背景与意义
杜仲（Eucommia ulmoides）作为传统中药，其树皮富含具有抗糖尿病、抗氧化等活性的多糖成分。然而，传统热水提取法（HWE）存在渗透性差、高温破坏活性等问题，而常规超声辅助提取（UAE）因能量损耗大、样本接触不均导致效率受限。与此同时，化学表面活性剂的环境毒性矛盾于绿色化学理念。如何兼顾高效与环保，成为植物活性成分提取领域的关键挑战。

技术方法与样本
盐城师范学院的研究团队提出绿色烷基糖苷（AG）协同循环超声提取（GAGCUE）技术，以江苏盐城采集的杜仲树皮为原料，通过探针式超声直接作用于循环流动的提取体系，结合AG-0814/AG-1214（1:1）混合表面活性剂。采用Plackett-Burman设计（PBD）和Box-Behnken设计（BBD）优化参数，并利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、接触角测定（CA）、激光粒度分析（PS）和扫描电镜（SEM）解析机制。

研究结果

1. 工艺优化：最佳条件为超声功率471 W、AG浓度0.67%、液固比18.5 mL/g，多糖得率较HWE提升47.3%，AGREEprep绿色度评分达0.68。
2. 结构表征：SEM显示GAGCUE处理后的样品表面出现塌陷和凹陷；FTIR证实亲水基团峰面积增加（615.578–770.858）；PS表明平均粒径从284 μm降至202.2 μm，比表面积从16.88增至19.87 m²
   /kg。
3. 润湿性分析：GAGCUE组的接触角（25.4°）显著低于未处理组（82.3°）和单纯AG组（52.5°），证实AG通过降低界面张力协同超声增强渗透。

结论与意义
该研究首次阐明AG通过“润湿-渗透-破碎”三级作用机制：①AG改善材料亲水性，②超声空化效应破坏细胞壁，③循环系统促进溶剂交换。这种绿色协同策略不仅为植物多糖产业化提取提供新方法，其环境友好特性（生物降解AG+低能耗超声）更符合可持续发展需求。成果发表于《Sustainable Chemistry and Pharmacy》，为天然产物绿色提取技术开发树立了标杆。