2.38.6.1.1固液抽出(SLE)
SLEは、天然源から生物学的活性化合物を抽出するための最も簡単な技術です。 これは、抽出溶媒に向かって拡散することによる標的化合物の受動的抽出に由来する。 SLEに影響を与える可能性のある主なパラメータは、溶媒対原料比、抽出温度および溶媒組成である。 最後のパラメータに関して、緑色溶媒は、SLE手順におけるいくつかの生物活性化合物の抽出に対して非常に肯定的な反応を示している。 これらの溶媒は炭水化物および脂質のような他の種類のbioactivesの抽出のために同様に有効であるが、緑の溶媒を使用してSLEの主要出願はフェノールの混合 過去五年間に発表された緑色溶媒を用いたバイオアクティブのSLEのいくつかの例を表1にまとめた。
表1に示すように、
環境に優しい溶媒を用いた従来の抽出方法
| 溶媒 | 研究中の食品または成分 | 抽出方法 | 分離/決定技術 | Foodomicアプリケーション | |
|---|---|---|---|---|---|
| 溶媒 | 抽出方法 | 分離/決定技術 | Foodomicアプリケーション | ||
| 溶媒 | 研究中の食品または成分 | ||||
| エタノール | 葉、花および果実の植物化学組成eの抽出物。 elaterium | SLE followed by LLE with ethyl acetate and column chromatography purification (CHCl3/MeOH gradient) | HPLC-MS/MS | Antioxidant and anti-inflammatory activities | Bourebaba et al., 2018 |
| Ethanol | Bioactives of green coffee beans and its press meal | Soxhlet 2 g sample 10 g solvent 3h and 5 h |
HPLC-DAD | Antioxidant activity | Resende Oliveira et al., 2019 |
| Ethanol 70% | Phenolic compounds from Citrus reticulata peel | SLE 50 g sample 1 L solvent Boiling solvent 60 min |
HPLC-PDA | Anti-proliferative effect against BT-475, HepG2 and Caco-2 human cancer cell lines | Ferreira et al., 2018 |
| Ethanol, Water | Polyphenols of Salvia amplexicaulis Lam. | SLE, 10 g sample 100 mL water or 96% EtOH 24 h, RT |
HPLC-DAD | Antioxidant activity and enzyme inhibition (AChE and tyrosinase) | Alimpić et al.,2017 |
| 酢酸エチル（EtOAc） | 蜂製品を含むキャンディー中の残留農薬 | QuEChERS:1)
SLE,10gサンプル+10mL酢酸エチル+10mL水 2) dSPEクリーンアップと蒸発 3) EtOAcによる予備濃縮 |
gc-ms | 食品の安全性 | gérez et al. 2017 |
| 果物や野菜の残留農薬 | Uclés et al.,2014 | ||||
| 水 | Salvia eriophora Boissの植物化学的含有量。 &アンプ; Kotschy | SLE 20 g sample 200 mL water 12h, RT |
HPLC-MS/MS | Antioxidant activity and enzyme inhibition (acetylcholinesterase, α-amylase, butyrylcholinesterase, α-glycosidase) | Bursal et al., 2019 |
| Water | Phenolic compounds from leaves of the kiwi tree | SLE 10 g sample 100 mL water Boiling water 10 min |
HPLC-DAD HRMS |
Cytotoxicity, permeability and protein profile modification of Caco-2 cells | Henriques et al.,2018 |
| 水 | Hericium erinaceusキノコの多糖類画分 | SLE 1g 15mLの水 沸騰水 60分 |
FT-IR GC-FID |
多糖類が結腸の健康に及ぼす影響の評価 | Wang et al. 2018a |
| ブタノール/メタノール（3：1）、およびヘプタン/酢酸エチル（3：1） | 動物組織からの脂質 | 15-150mg凍結組織 500μ lブタノール/MeOH（3：1）+ 500μ lヘプタン/EtOAc（3：1）+ 500μ l酢酸1％+ 500μ lヘプタン/エトアク(3:1) |
HPLC-ELSD | Development of chloroform-free extraction method for lipidomics | Löfgren et al., 2016 |
EtOH, ethanol; FT-IR, Fourier transform infrared spectroscopy; GC-FID, gas chromatography coupled to flame ionization detector; HPLC-DAD, high performance liquid chromatography coupled to diode array detector; HPLC-PDA, high performance liquid chromatography coupled to photodiode array detector; HRMS, high resolution mass spectrometry; MeOH, methanol; RT, room temperature; SLE、固体/液体抽出。
sleによるフェノール化合物の抽出は、伝統的にメタノール、エタノール、アセトンまたはこれらの溶媒と水の混合物を用いて行われてきた。 次いで、さらなる分画は、通常、ヘキサンまたは酢酸エチルを用いた液体分配（ＬＬ ｅ）によって行われてもよく、これは、ＳＰ Ｅによる洗浄またはカラムクロマトグラフィー分画（Ａｊｉｌａ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2010). 例えば、この伝統的なワークフローは、20mL g−1の溶媒対サンプル比でエタノール96％でSLEによって調製された粗抽出物から始めて、Ecballium elateriumからククルビタシンとフラボノイドを豊富に含む抽出物を得るために利用されている。 粗抽出物を酢酸エチルで分画すると、抗酸化活性および抗炎症活性を有する抽出物が得られた（Ｂｏｕｒｅｂａｂａ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2018). それにもかかわらず、これは最も環境に優しいアプローチではなく、溶媒の消費、時間、蒸発ステップの削減につながる戦略で置き換えることが推奨され
純粋な水の使用は、SLEを実行するための最も安価で最も簡単な選択肢の一つです。 それは広く利用されています化学成分および潜在的な健康への影響を調査するために植物、食糧および食品廃棄物からのエキスを準備するために。 沸騰水によるSLEの利用は、植物の注入または煎じ薬中に起こるプロセスをエミュレートするため、非常に興味深いので、これらの抽出物の組成は、類似の消費 さらに、潜在的な生物学的活性を有する食品廃棄物の水抽出物は、これらの生成物の価化のために容易にスケールアップされ得る。 一方、いくつかの植物代謝産物は、水性抽出物の抽出または保存中に加水分解を受けることがあり、水は細菌の増殖のための良好な培地である（Ｂｅｌｗａｌ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2018). 溶媒除去はまた、水が容易に蒸発せず、凍結乾燥は高いエネルギー供給を必要とし、時間がかかるため、欠点であり、低温での抽出物の保存の結果として生 これらの欠点は、通常、水と他の有機溶媒との混合物の使用によって克服される。
生物学的活性フェノール化合物の抽出のための緑色溶媒の適用の良い例は、異なるサルビア種からのフェノール化合物のSLEのために最近発表された Ｓａｌｖｉａ erｉｏｐｈｏｒａの浸軟（Ｂｕｒｓａｌ ｅ ｔ ａ ｌ． ら、２ ０ １ ９）およびＳａｌｖｉａ ａｍｐｌｅｘｉｃａｕｌｉｓ Ｌａｍ． （Ａｌｉｍｐｉ γ ｅ ｔ ａ ｌ．、2017）水（10mL g−1）では、神経変性経路に関連するアセチルコリンエステラーゼ（AChE）などの酵素に対する阻害活性を有する有望な抽出物を産生した。 異なるサルビア種からの水抽出物は異なるフェノールプロファイルを示したが，同じ正貨のエタノール抽出物の化学的プロファイルは水性のものに類似していたので，アルコール抽出物も生物活性であった（Ａｌｉｍｐｉ Γ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2017). それはフェノール化合物の高収率を提供するので、両方の研究では、メタノールはまた、溶媒として試験しました。 メタノールはエタノールよりもわずかに極性が高く、安価であり、沸点が低いため蒸発が容易である; しかし、環境特性が悪いため、メタノールはエタノールまたはエタノール/水混合物に置き換えられています。 それにもかかわらず，緑色溶媒の使用にもかかわらず，提案された抽出法は時間がかかり，Ｓ．erｉｏｐｈｏｒａおよびＳ．ａｍｐｌｅｘｉｃａｕｌｉｓｌａｍの提案された抽出以来改善される可能性がある。 それぞれ12時間および24時間実施した。 Ｓｏｘｈｌｅｔ抽出器による還流下での抽出は、試料から生物活性化合物を回収するのに必要な時間を短縮するのに寄与し得る。 例えば、エタノールによる生コーヒー豆からの生物活性化合物のソックスレー抽出は、５時間で得られた（Ｒｅｓｅｎｄｅ Ｏｌｉｖｅｉｒａ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2019).
エタノール、水およびそれらの混合物を用いたSLEは、通常は廃棄物とみなされる製品を評価することを主な目的として、異なる食品産業の副産物か 例えば、水中で80％エタノールを使用するSLEは、ワイン業界のさまざまな赤ワイン品種のポマス（皮膚および種子）からのポリフェノールの効率的な回収を示 エタノール/水70:30(v/v)の混合物は柑橘類のreticulataのBlancoの皮、別の食糧産業副産物からのフェノールの混合物の回復のために使用されました。 抽出物を、２ ０ｍＬ ｇ−１の溶媒対試料比で、６ ０分間溶媒中で試料を沸騰させて得た。 ＳＰＥによって精製された抽出物は、ＢＴ−４ ７ ５ヒト乳癌細胞に対する増殖抑制活性を示した（Ｆｅｒｒｅｉｒａ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2018). このアプローチは、副生成物の価数が循環経済と持続可能性に寄与し、生物活性抽出物を得るための1時間の提案された抽出時間が12時間から24時間の範囲の浸軟時間よりも実行可能であるため、グリーンケミストリーの観点から非常に興味深いものである。さらに、果実産業の無駄と考えられるキウイの葉からの生物活性フェノール化合物の回収のために、より短縮された抽出時間が提案された。 本出願では、１ ０分間の沸騰水を、１ ０ｍＬ ｇ−１の溶媒対試料比で使用し、ＳＬＥ工程に続いて繊維のエタノール沈殿を行った。 タンパク質プロファイルに対する効果およびＡｃｈｅに対する阻害効果が観察され、この副生成物の水抽出物の可能性が示された（Ｈｅｎｒｉｑｕｅｓ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2018).
フェノール化合物のほかに、水とエタノールの組み合わせが広く炭水化物の従来の抽出のために使用されています。 例えば、水を含むSLEは、キノコHericium erinaceusからの興味深い多糖類の抽出に使用されている。 生の多糖類画分を得るために沸騰水（15mL g−1、1h、二回）を使用し、その後、エタノール沈殿により濃縮された多糖類画分を得た。 この抽出物をタンパク質沈殿に供し、透析し、精製抽出物を得た。 これらの画分は、経口投与によってマウスに供給され、結腸の健康の改善が観察された（Ｗａｎｇ ｅ ｔ ａ ｌ．、2018c）。
これまでのところ、フェノール化合物と炭水化物は水とエタノールで抽出するのに適した極性分子であることが容易に観察されるが、カロテノイドや脂質のような分子の抽出には極性の低い緑色溶媒が必要である。 これらの非極性分析物は伝統的にクロロホルム/メタノール混合物で抽出されており、従来のSLEのためのより環境に優しい溶媒によるそれらの置換は この点で、クロロホルムフリーの方法は、ブタノール/メタノール（3：1）混合物（caとSLEに基づいて動物組織の総脂質抽出のために提案されています。 10μ lのmg−1）に続いて、酢酸1％およびヘプタン/酢酸エチル（3：1）混合物を含むLLE（Löfgren et al., 2016). この方法は、クロロホルム/メタノール（2:1）混合物の使用に基づく従来のFolch法よりも優れた脂質の回収であり、メチルtert-ブチルエーテル（MTBE）による脂質抽出よりも優れていた。 それにもかかわらず、提案されたプロトコルで使用されるすべての溶媒が環境に優しいわけではありませんが、塩素化溶媒は含まれています。最後に、食品安全用途における環境に優しい溶媒を用いたSLEの使用例について言及する価値がある。 この点で、残留農薬分析のための最も一般的な抽出方法は、抽出物のクリーンアップのための分散SPE（dSPE）に続いてSLEに基づく、いわゆるQuEChERS法（quick、easy、cheap、effective、rugged、safeの頭字語）である（http://quechers.cvua-stuttgart.de）。 極性農薬は、通常、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）による分析の前にアセトニトリルまたはメタノールを用いて抽出されるが、極性の低い農薬は、環境に優しい酢酸エチル溶媒、前のガスクロマトグラフィー（GC）分析によって抽出される。 例として、果物および野菜中の残留農薬の分析のための２つの方法（Ｕｃｌｅｓ ｅ ｔ ａ ｌ． ら、2014）およびcandies（Gérez et al. ら、２ ０ １ ７）を表１に含め、両方とも酢酸エチルによるＱｕｅｃｈｅｒｓ抽出に基づいている。