虎杖作为一种传统中药材,可治疗关节痛、慢性支气管炎、高血压和高胆固醇血症等,在新冠预防和治疗方面也发挥了重要作用。其中富含的白藜芦醇成分具有抗炎杀菌、心血管保护、抗氧化、抗自由基、抑制肿瘤和癌症预防等多种药理活性。然而,以往在从虎杖中提取白藜芦醇时需要进行提取和转化等复杂操作。不仅效率低,而且容易带来环境污染,与我国绿色发展理念相违背。
针对上述问题,我校本科生孙博在国际著名期刊Food Chemistry《食品化学》发表关于从虎杖中提取转化出白藜芦醇的最新研究成果,论文题为“ One-pot method based on deep eutectic solvent for extraction and conversion of polydatin to resveratrol from Polygonum cuspidatum”,我校为第一署名单位,青年教师邓文文为通讯作者,生物工程与食品学院本科生孙博为第一作者。
尽管DES已经被广泛用于中药活性成分的提取,但是目前DES在中药活性成分提取中主要是作为萃取溶剂使用,而虎杖中白藜芦醇的提取除了包含提取还需要对虎杖苷进行转化。因此,探究DES是否可以作为白藜芦醇的萃取转化溶剂具有重要的科学意义。此外,目前并没有利用DES提取并转化虎杖中白藜芦醇的相关报道。
在这项工作中,研究者们提出了基于低共熔溶剂(DES)的“一步法”,一种从虎杖中提取虎杖苷并同时将其转化为白藜芦醇的新技术。首先通过研究DES对白藜芦醇的提取效果和提取方法的筛选对“一步法”进行初步研究,根据以往所学的经验方法,研究者们想到采用单因素实验和响应曲面法对白藜芦醇的提取条件进行优化,在一系列的实验中对不同产地虎杖中虎杖苷的转化效率计算发现,使用该方法仅需80 min就可以将虎杖中虎杖苷的转化效率提高到96.3%-99.2%(接近100%)。
更重要的是,当研究者们进一步展开对白藜芦醇在溶剂中的溶解性能和溶剂对虎杖细胞壁破坏效果两个方面的研究,发现DES可促进溶剂对植物细胞壁的破坏,从而有效提高白藜芦醇的产率。
与其他提取转化方法相比较,该方法具有操作简单、耗时短、转化率优异、不消耗有机溶剂,且获得的产品易于纯化等特点,显示了良好的实际工业应用潜力。