[发明专利]基于天然低共熔溶剂预处理-顶空固相微萃取提取植物中挥发性成分的方法

说明书

本发明提供了一种基于天然低共熔溶剂预处理‑顶空固相微萃取提取植物中挥发性成分的方法，本发明采用新型绿色的制备低共熔溶剂的方法，克服了传统制备方法时间长、能耗高的缺点；首次使用微波制备低共熔溶剂与顶空固相微萃取技术相结合，克服了传统提取技术存在的成本高、提取时间长、劳动强度大等缺点，且可测得到更多的挥发性成分；与单纯固相微萃取技术相比，天然低共熔溶剂结合顶空固相微萃取提取方法可以获得更多、更复杂的挥发性成分；并且萃取装置易于携带和没有有害机溶剂的残留；应用本发明能结合实际，为植物中挥发性成分的提取提供一个新的手段。

技术领域

本发明涉及提取植物中挥发性成分的方法，具体涉及一种基于天然低共熔溶剂预处理-顶空固相微萃取提取植物中挥发性成分的方法。

背景技术

植物挥发性有机物(Volatile organic compounds,VOCs)是通过植物体内的次生代谢途径合成的低沸点、易挥发的小分子化合物。主要包括烃、醇、醛、酮、酯和有机酸等，含量虽低，但化学活性很高。植物挥发性有机物具有杀菌抑菌、改变环境的氧化还原状态、改变空气对流层化学成分和全球碳循环的作用，因此对其的研究与开发仍然是学术界的一大热点。

目前常用于检测挥发性成分提取的方法主要有：同时蒸馏法(SimultaneousDistillation Extraction,SDE)、固相微萃取法(Solid-phase Micro-extraction,SPME)、水蒸汽蒸馏法等方法。其中，固相微萃取法与顶空法(Head Space，HS)结合所建立的顶空固相微萃取技术联合提取、萃取、富集于一体，具有环境友好、简单有效、重现性好等优点，已成为检测挥发性成分分析中最主流的技术之一。

针对现今绿色化学的要求，目前，用于替代常规有机提取溶剂以减少环境危害的绿色溶剂的数量相当有限。在这个意义下，一些新型的“绿色溶剂”，如离子液体，在过去的20年里已受到越来越多的关注。离子液体由于其溶解微生物和植物中不同化学物质的能力，是目前备受关注的一类新型的溶剂。同时，大多数的离子液体在室温下可以忽略蒸气压力，因而有利于其在分离和纯化过程中回收和重复使用。事实上，一些离子液体中常用的阴离子和阳离子已被证明具有较强的毒性以及生物降解性差。为了克服这些局限性，一种新的离子溶剂，即低共熔溶剂诞生。

由Abbott等人报道的低共熔溶剂(deep eutectic solvents,DES)是近年来的一种新型绿色溶剂，与离子液体性质相似，合成过程原子利用率达100％，具有蒸汽压低、无毒性、可生物降解等独特的物理化学性质，并且可以通过选择合适的组成配比来调节其性能。针对诸多优点，研究人员已将其运用于食品、药品等领域，作为一种绿色提取介质，用于酚酸类、生物碱类、多糖类等活性成分的提取。天然低共熔溶剂(Natural deep eutecticsolvent,NADES)是一类直接由有机酸、氨基酸、糖、胆碱或尿素等活细胞内的初级代谢物组成的试剂。NADES的优点是由天然产物组成，更具可持续性，几乎不会对环境造成危害，因此受到越来越多的关注。其在天然产物成分上提取主要是利用其能够溶解细胞壁中纤维素的能力，加速植物体内组分的释放，因此用于植物中挥发性成分提取也是一种相当好的试剂。

迄今为止，有三种方法可用于制备天然低共熔溶剂，包括加热搅拌法、蒸发法、冷冻干燥法。尽管这些方法已成功应用于天然低共熔溶剂的制备并且已经在一些化学领域得到发展，但这些方法存在所需要的时间较多和能量消耗较高的缺点，在科学界存在一定的争议。因此，开发一种创新以及有效制备低共熔溶剂的方法是当今的一个热点问题。微波辅助技术因具有更高的产率，更温和的反应条件和更短的反应时间等优点，是现今最绿色、最有前途的技术之一。因此，将微波辅助技术应用于天然低共熔溶剂的制备具有良好的发展前景。