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

摘要

该协议详细介绍了利用基于多元醇的微波辅助提取方法提取酚类化合物和天然抗氧化剂，代表了开发即用型提取物的实用且环境可持续的方法。

摘要

利用多元醇作为绿色溶剂从植物材料中提取生物活性化合物，由于其安全性和与植物生物活性化学品的惰性行为而受到关注。本研究探讨了使用微波辅助萃取 （MAE） 方法和基于多元醇的溶剂（甘油、丙二醇 （PG）、丁二醇 （BG）、甲基丙二醇 （MPD）、异戊二醇 （IPD）、戊二醇、1,2-己二醇和己二醇 （HG） 的微波辅助萃取 （MAE） 方法从咖啡银皮中可持续提取酚类化合物和天然抗氧化剂。对常规和非常规溶剂萃取进行了比较分析，重点关注它们对 MAE 生物活性化合物的影响，包括总酚含量 （TPC）、总类黄酮含量 （TFC） 和抗氧化活性等参数，如 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除测定 （DPPH）、2,2′-联氮基-双（-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）自由基清除测定 （ABTS） 和铁还原抗氧化能力测定 （FRAP）。观察到 1,2-己二醇水溶液萃取的 TPC（52.0 ± 3.0 mg GAE/g 样品）、1,2-己二醇水溶液萃取的 TFC（20.0 ± 1.7 mg QE/g 样品）、HG 水溶液萃取的 DPPH（13.6 ± 0.3 mg TE/g 样品）、戊二醇水溶液萃取的 ABTS（8.2 ± 0.1 mg TE/g 样品）和 HG 水溶液萃取的 FRAP（21.1 ± 1.3 mg Fe （II） E/g 样品）。本研究旨在通过天然植物成分推进环保提取技术，通过最大限度地减少有害化学品的使用来促进可持续性，同时减少时间和能源消耗，在化妆品中具有潜在应用。

引言

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....

研究方案

本研究中使用的试剂和设备的详细信息列在 材料表中。

1. 实验准备

1. 植物样品制备
   1. 收集新鲜的咖啡银皮（阿拉比卡咖啡），并在60°C下在托盘干燥机中干燥72小时¹¹。
   2. 使用研磨机将干燥的咖啡银皮 （CS） 研磨成细粉，并在室温下储存以供进一步分析¹¹。
      注意：在这项研究中，新鲜的 CS （C. arabica） 是从泰国清莱 Mae Suai 区的 Baan Doi Chang 收集的。CS 是在脱壳过程中获得的副产品，在樱桃加工后去除干咖啡豆中的羊皮层以去除外部果层¹⁶。
2. 化学药品
   1. 使用分析级质量的化学试剂，实验中的溶剂除外。
      注意：实验中使用了化妆品级溶剂。
   2. 使用溶剂（水、乙醇、甘油、丙二醇、丁二醇、己二醇、异戊二醇、1-2 己二醇、戊二醇和甲基丙二醇）用 MAE 萃取 CS。

2. 提取过程

1. 样品和溶剂制备
   1. 根据先前报道的方案....

结果

多元醇溶剂和常规溶剂对总酚含量、总类黄酮含量、DPPH、FRAP 和 ABTS 抗氧化剂测定的影响
溶剂极性应与目标活性分子的极性相容，以提高植物中生物活性物质的提取效率²²。使用各种溶剂（水、乙醇、甘油、丙二醇、丁二醇、甲基丙二醇、异戊二醇、戊二醇、1,2-己二醇和己二醇）进行实验，以评估它们对 MAE 咖啡银皮提取物的生物活性化合物和抗氧化活性的影响?.......

讨论

各种因素在 MAE 的成功实施中起着至关重要的作用，例如植物成分的植物化学含量、提取时间、温度、微波功率、固液比和溶剂浓度¹³。植物通常表现出不同种类的植物化学物质;因此，选择富含抗氧化剂和酚类化合物的天然植物是必不可少的²³.此外，不同的生物活性成分根据所使用的溶剂表现出不同的极性。同样，溶剂也表现出不同的极性。鉴于溶剂的极性在?.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
1,2-Hexanediol	Chanjao Longevity Co., Ltd.
2,2 -Azino-bis 3 ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid diammonium salt (ABTS)	Sigma	A1888
2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH)	Sigma	D9132
2,4,6-Tri(2-pyridyl)-s-triazine (TPTZ)	Sigma	93285
2-Digital balance	Ohaus		Pioneer
4-Digital balance	Denver	SI-234
6-hydroxy-2,5,7,8 tetramethylchroman -2-carboxylic acid (Trolox)	Sigma	238813
96-well plate	SPL Life Science
Absolute ethanol	RCI Labscan	64175
Acetic acid	RCI Labscan	64197
Aluminum chloride	Loba Chemie	898
Automatic pipette	Labnet		Biopett
Butylene glycol	Chanjao Longevity Co., Ltd.
Ethos X advanced microwave extraction	Milestone Srl, Sorisole, Italy
Ferrous sulfate	Ajex Finechem	3850
Folin-Ciocalteu's reagent	Loba Chemie	3870
Freezer SF	Sanyo	C697(GYN)
Gallic acid	Sigma	398225
Grinder	Ou Hardware Products Co.,Ltd
Hexylene glycol	Chanjao Longevity Co., Ltd.
Hydrochloric acid (37%)	RCI Labscan	AR1107
Iron (III) chloride	Loba Chemie	3820
Isopentyldiol	Chanjao Longevity Co., Ltd.
Methanol	RCI Labscan	67561
Methylpropanediol	Chanjao Longevity Co., Ltd.
Pentylene glycol	Chanjao Longevity Co., Ltd.
Potassium persulfate	Loba Chemie	5420
Propylene glycol	Chanjao Longevity Co., Ltd.
Quercetin	Sigma	Q4951
Refrigerated centrifuge	Hettich
Sodium acetate	Loba Chemie	5758
Sodium carbonate	Loba Chemie	5810
Sodium hydroxide	RCI Labscan	AR1325
Sodium nitrite	Loba Chemie	5954
SPECTROstar Nano microplate reader	BMG- LABTECH
SPSS software	IBM SPSS Statistics 20
Tray dryer	France Etuves	XUE343