综述：植物材料中生物活性化合物的亚临界水提取技术最新进展

（编辑推荐）本综述系统阐述了亚临界水提取(SWE)技术作为绿色溶剂替代方案在植物活性成分（如多酚、黄酮、萜类）提取中的核心优势，包括高效性（缩短提取时间）、环境友好性（避免有机溶剂）及广谱适用性（兼顾极性与非极性化合物）。同时指出其工业化面临的参数优化、热敏成分降解等挑战，为天然产物提取领域提供重要技术参考。

　　

亚临界水提取技术（Subcritical Water Extraction, SWE）正掀起天然产物提取领域的一场绿色革命。这项创新技术利用100-374°C高温和>10 MPa高压下液态水的独特性质，通过精准调控介电常数（从78降至20-30），实现从植物基质中高效富集多酚、黄酮、生物碱等活性成分。其核心机制包含解吸、扩散和洗脱三阶段：高温高压破坏植物细胞壁的氢键和范德华力，促使目标化合物释放；降低的水粘度加速分子扩散；动态流动的亚临界水持续带出溶质。相比传统方法，SWE在提取柑橘皮中的橙皮苷（hesperidin）时仅需30分钟，效率是索氏提取法的6倍，且避免了甲醇等有机溶剂残留风险。

温度被证实是SWE最关键的调控参数。当温度从130°C升至240°C，水的极性接近乙醇，可同步提取姜黄素（curcumin）等非极性成分。但超过180°C会导致绣线菊苷（spiraeoside）等热敏成分降解，这解释了胡萝卜叶提取物在210°C时总酚含量（TPC）达42.8 mg GAE/g，而继续升温反而降低得率的实验现象。压力虽需维持水的液态（如200°C需15 bar），但对提取效率影响较小，10 MPa即可满足多数需求。

植物预处理同样影响显著。将白胡椒粒径从425 μm降至<425 μm，可使香芹酮（carvone）得率提升40%，但过度粉碎会导致过滤堵塞——这在核桃皮提取中已得到验证。连续式SWE系统虽适合工业化（如啤酒废谷物处理量达30 L/批次），但批次式更利于保留金合欢素（acacetin）等不稳定成分。

在生物活性成分提取方面，SWE展现出惊人潜力：从丹参中获取的丹参酮I（tanshinone I）浓度（74 μg/g）是传统水煎煮的370倍；番木瓜籽中的阿魏酸（ferulic acid）在180°C下10分钟提取量即超越4小时甲醇索氏提取。特别值得注意的是，该技术能激活水解释放结合态活性物——诺丽果140°C处理时茜素（alizarin）含量激增348.6%，源于糖苷键的断裂。

尽管优势显著，SWE仍面临三大瓶颈：工业放大时传质效率下降、高温导致槲皮素（quercetin）等抗氧化剂失活、设备初期投资高昂。解决方案已初现曙光：脉冲电场辅助SWE使洋葱皮槲皮素提取率提升2.1倍；响应面法（RSM）优化证实180°C/30 min是钩藤根黄酮的最佳条件；而中试数据显示，从柑橘皮提取113.4 mg/g黄酮时，实验室与工业规模差异不足4%。

未来，SWE与超临界CO₂的联用技术、基于动力学模型的智能控制系统，以及针对抗癌成分（如紫杉醇）的精准提取协议，将推动该技术向制药、功能食品等高附加值领域渗透。正如从微藻中提取ω-3脂肪酸（14.135 wt% EPA）的案例所示，这项绿色技术正在改写生物活性成分的生产范式，为可持续发展提供全新可能。