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基于胆碱氯化物天然低共熔溶剂的鼠尾草多酚绿色高效提取:植物化学筛选与生物活性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月20日 来源:Journal of Molecular Liquids 5.3
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本研究针对传统有机溶剂提取植物多酚的毒性问题,创新性采用胆碱氯化物-尿素(ChCl:U)和胆碱氯化物-抗坏血酸(ChCl:AA)两种天然低共熔溶剂(NADES),系统评估其对鼠尾草多酚的提取效率及生物活性。结果表明ChCl:U在90℃/90分钟条件下提取效率显著优于70%乙醇和水,而ChCl:AA提取物在DPPH•/ABTS•+自由基清除和抗变异链球菌方面表现突出,为绿色溶剂开发提供重要依据。
在传统植物活性成分提取领域,有机溶剂因其高毒性始终是难以回避的环保隐患。随着绿色化学理念的兴起,天然低共熔溶剂(Natural Deep Eutectic Solvents, NADES)作为由氢键受体(HBA)和氢键供体(HBD)构成的新型溶剂体系,凭借其可降解、低毒的特性成为研究热点。鼠尾草(Salvia officinalis L.)作为富含多酚的药用植物,其提取物的抗氧化、抗菌等生物活性已被广泛证实,但现有提取方法仍严重依赖乙醇等有机溶剂。
针对这一矛盾,来自塞尔维亚的研究团队在《Journal of Molecular Liquids》发表研究,创新性地采用胆碱氯化物(ChCl)分别与尿素(U)、抗坏血酸(AA)构建两种NADES体系,通过系统比较其与常规溶剂(70%乙醇和水)的提取效率及生物活性差异。研究采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)验证溶剂结构稳定性,通过体外实验评估提取物对MRC-5人成纤维细胞的细胞毒性,采用DPPH•和ABTS•+自由基清除实验测定抗氧化能力,并通过微稀释法测试对致龋菌株变异链球菌(Streptococcus mutans)和血链球菌(Streptococcus sanguinis)的抑制效果。
材料与方法
研究选用ChCl:U和ChCl:AA两种NADES体系,通过加热搅拌法制备后加水30%改善流动性。以70%乙醇和水为对照,在不同温度(50℃)和时间(90分钟)条件下提取鼠尾草多酚,采用紫外分光光度法测定总酚含量,HPLC检测特定多酚(槲皮素、迷迭香酸等)的提取效率。
合成与表征
FTIR光谱证实NADES成功合成,ChCl:U在3216 cm?1处出现特征性O-H振动峰,ChCl:AA在1750 cm?1保留抗坏血酸的羰基峰,表明水添加未破坏溶剂结构。
提取效率
ChCl:U在90℃/90分钟条件下提取总酚量最高,较70%乙醇提升约40%,尤其对非黄酮类物质(如迷迭香酸)提取优势显著。ChCl:AA因酸性环境导致部分酚类降解,提取效率次之。
生物活性
结论与意义
该研究证实ChCl:U NADES在保持低细胞毒性的同时,能高效提取鼠尾草多酚;而ChCl:AA提取物凭借其酸性特性在抗氧化、抗菌方面独具优势。这一发现不仅为植物活性成分的绿色提取提供新思路,其针对口腔致病菌的特异性抑制效果,更为开发天然源口腔护理产品奠定理论基础。研究团队特别指出,NADES的可设计性允许通过调整HBD组分定向优化提取性能,这种"溶剂工程"策略将推动绿色提取技术的精准化发展。
(注:全文数据均来自原文所述实验,作者包括Marijana Jani?、Nikola Zdol?ek等,研究受塞尔维亚科技创新部资助,项目编号451-03-136/2025-03/200017)
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