使用基于多元醇的技术微波辅助萃取用于化妆品应用的酚类化合物和抗氧化剂

如今，美容行业的环保意识呈全球趋势，导致制造商专注于使用可持续替代品提取植物成分的绿色技术¹。通常，乙醇、甲醇和己烷等传统溶剂用于提取植物酚类成分和天然抗氧化剂²。然而，植物提取物中存在的溶剂残留物对人类健康构成潜在风险，会引起皮肤和眼睛刺激³，尤其是它们在化妆品中的预期应用。因此，从提取物中去除此类溶剂残留物具有挑战性，这一过程需要投入大量时间、精力和人力资源⁴。最近，过热水、离子液体、低共熔溶剂和生物衍生溶剂已成为绿色溶剂萃取的有前途的方法⁵。然而，它们的使用仍然受到水基工艺中产品分离的限制。为了应对这些挑战，开发即用型提取物成为一种可行的解决方案⁶。

多元醇在化妆品配方中通常用作保湿剂，因为它们具有良好的极性和保持环境中水分的能力⁷。此外，甘油、丙二醇、丁二醇、甲基丙二醇、异戊二醇、戊二醇、戊二醇、1,2-己二醇和己二醇等多元醇可用于植物提取。它们被认为是无毒、可生物降解、环保、非反应性和安全的溶剂，可用于植物提取⁸。此外，由于多元醇的沸点和极性较高，可以承受微波辅助萃取 （MAE） 过程中产生的热量⁹。这些多元醇被美国食品和药物管理局 （FDA） 普遍认定为安全 （GRAS） 化学品。与乙醇或甲醇等传统溶剂不同，由于乙醇或甲醇的潜在有害影响，可能需要从提取物中严格去除，而多元醇的优势在于最大限度地减少与溶剂去除过程相关的能源、时间和成本¹⁰。这不仅简化了提取过程，还提高了提取方法的整体效率和可持续性。以前的研究使用丙二醇和丁二醇等多元醇作为溶剂从 山茶花 ¹⁰ 和咖啡浆¹¹ 中提取生物活性化合物，揭示了它们在植物提取过程中作为可持续替代溶剂的作用的巨大潜力。因此，多元醇-水溶剂系统的持续开发和优化有可能在绿色化学和可持续工业实践方面取得重大进步。

通常，在植物中发现的生物活性化合物是作为次生代谢产物合成的。这些化合物可分为三个主要组：萜烯和萜类化合物、生物碱和酚类化合物¹²。在不同条件下使用各种提取方法来从植物中分离特定的生物活性化合物。植物材料中的生物活性化合物可以使用常规或非常规技术提取。传统方法包括浸渍、回流萃取和水蒸馏，而非常规方法包括超声辅助萃取、酶辅助萃取、微波辅助萃取 （MAE）、脉冲电场辅助萃取、超临界流体萃取和加压液体萃取¹³。这些非常规方法旨在通过使用更安全的溶剂和助剂、提高能源效率、防止生物活性成分降解和减少环境污染来提高安全性¹⁴。

此外，MAE 是从植物中提取生物活性化合物的复杂绿色技术之一。传统的提取程序需要大量的时间、能源和高温，随着时间的推移，这可能会降解热敏性生物活性化合物¹³。与传统的热萃取相比，MAE 通过在样品内产生局部加热、破坏细胞结构并增强传质来促进生物活性化合物的提取，从而提高化合物提取的效率。热量通过微波从植物细胞内部传递，微波作用于植物成分内的水分子¹³。此外，MAE 在改进活性化合物的提取和分离、提高产品产量、提高提取效率、减少化学品需求方面取得了进展，节省了时间和能源，同时防止了生物活性化合物的破坏¹⁵。

本研究的重点是使用不同类型的多元醇作为溶剂，通过微波辅助萃取 （MAE） 提取植物酚类化合物和天然抗氧化剂。测定多元醇基 MAE 提取物的总酚含量 （TPC）、总类黄酮含量 （TFC） 和抗氧化活性 （DPPH、ABTS 和 FRAP）。此外，将基于多元醇的 MAE 与使用常规溶剂（如水和乙醇）的 MAE 进行了比较。这项研究有望为天然成分的环境可持续提取技术的发展做出贡献，通过减少对危险化学品的依赖、缩短加工时间以及最大限度地减少原材料生产中的能源消耗来促进可持续性，以用于化妆品行业的潜在应用。