基于天然低共熔混合物的刺五加植物化学成分绿色提取工艺及分子机制研究

本文创新性地利用天然低共熔混合物（NLoMMS）实现刺五加活性成分的高效绿色提取，通过实验与分子动力学（MD）模拟结合，揭示其以氢键破坏细胞壁及范德华力主导的提取机制，为植物活性成分可持续开发提供新策略。

　　

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Reagents and materials

刺五加（Eleutherococcus senticosus）根茎购自中国黑龙江省哈尔滨市药材市场，样品依据《中国药典》方法鉴定（图S1），并由东北林业大学牟立强教授认证。新鲜根茎于40℃通风干燥箱中干燥，样品含水量按干基计算。

Effect of different types of NLoMMS

不同NLoMMS对刺五加植物化学成分提取效率的影响如图2A所示。NLoMMS-2（氯化胆碱-乳酸，ChCl-LA）的优异提取效率归因于其与目标成分的极性匹配度更佳，其较低粘度（图2B）和较高氢键能力进一步佐证了这一机制。该结果与既往研究一致：乳酸基天然低共熔溶剂（NADES）可通过增强极性化合物溶解度和细胞渗透性提升提取效率。

Conclusion

本研究通过开发新型天然低共熔溶剂（NADES）基低共熔混合物（NLoMMS, ChCl-LA-H₂O），实现了刺五加生物活性化合物的高效绿色提取。结合实验与模拟计算，我们系统证明NLoMMS通过氢键介导的植物细胞壁结构破坏机制提升提取效率，尤其适用于多酚类和苷类成分的释放。分子动力学模拟进一步揭示范德华力、氢键和静电相互作用是NLoMMS与植物化学成分间的主要作用力，为绿色溶剂设计提供了分子层面的理论基础。