植物提取,是以植物为原料,根据提取场所的需要,通过物理和化学提取和分离过程,在不改变其有效成分结构的情况下,定向获得和浓缩植物中的一种或多种有效成分而形成的产品。
植物提取行业发展势头迅猛,但植提技术却迟迟未有较大的突破,阻碍其发展的重要原因就是植物提取溶剂的选择——可以选择的溶剂种类非常有限,且面临着溶剂提取的效率和分离的问题。
杉海创新通过改变配比组合可设计合成出具备特殊功能的超分子溶剂(离子液体新材料),可以开发出多种植物源超分子溶剂。它作为可以替代萃取剂、添加剂和催化剂的功效溶剂,在植物天然活性成分的提取方面具备无可比拟的应用优势。
超分子溶剂及其提取原理
超分子溶剂是由多个组分通过氢键连接成的稳定有序的混合物。呈液体状态,具有较低的熔点,优异的生物相容性。主要包括天然深共熔溶剂(NaDES)、天然离子液体(NaILs)和低转变温度混合物(LTTM)。
植物中的活性成分会和超分子溶剂中的各组分之间进一步形成氢键和范德华力,体系中引入了更多的结合力的作用,不仅没有破坏原来的超分子溶剂的内部结构,反而使体系的结构更加稳定。这些相互作用力更加有效地、靶向地帮助超分子溶剂将活性成分高效可行的提取出来。
1、已发表文献
其科研成果发表在了国际知名期刊《Journal of Molecular Liquids》(JML),IF=6,2019年12月15日,第296卷,111822
2、研究成果展示
两亲性离子液体作为透皮递送载体,在携带活性物接触皮肤过程中会扰动皮肤细胞的磷脂双分子层,分子量较大的活性物就更容易渗透进皮肤,进入皮肤后,磷脂双分子层受正常的静电的作用又会逐步自组装恢复,从而实现无损吸收活性物的效果。
离子液体与弱极性有机化合物的相互作用比普通的离子液体更强,所以可以推断出它具有良好的亲油性。由于相似相溶原理,离子液体能够更容易被皮肤所吸收。并且离子液体降低了离子液体的粘度和密度,解决了它在实际应用中肤感差的问题。
用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌评价离子液体的抑菌活性,结果表明所有苦参碱离子液体的抗菌活性都比苦参碱强。
3、超分子溶剂的技术应用
杉海创新利用超分子结构溶剂和分子印迹技术,开发了NaDES定向萃取技术。运用可重现植物细胞内环境的NaDES天然低共熔溶剂,其本身即功效成分,对活性分子有较好的储存和运输作用。经过结构优化后的超分子溶剂,具有特异“记忆”功能,能够选择性吸附目标活性成分,对选定的动植物进行定向萃取,获得活性物,再通过分子间的相互作用,与提取物中的目标分子进行可逆的特异性结合,形成具有多重作用位点的超分子活性物。
用超分子溶剂(天然深共熔溶剂/天然离子液体)代替有机溶剂进行植物提取,不仅提取效率更好,有效成分获得率更高。
超分子溶剂的可设计化(结构可设计、效率可设计、功效可设计)
选择合适的超分子溶剂与目标溶质互溶,过程辅以超声波-微波协同提取,活性成分的极性分子在微波电磁场中快速转向及定向排列,从而产生撕裂和相互摩擦引起发热,在细胞内部产生热应力,以利于目标成分的提取与分离。超声波产生的强烈的振动聚能效应和空穴效应加速植物细胞内物质的释放、扩散并溶解进入溶剂中;在减少提取时间的同时可以保持被活性成分的结构和生物活性不发生变化,从而可获取高效、无污染的生物活性物质。
电镜观察植物微观形貌:超分子溶剂具有极好的破壁效果
NaDES定向萃取技术,作为一种突破性的绿色生态提取技术,在溶剂的组分组成、极性和功效上全均可设计,萃取过程天然环保,破壁效果优异。
4、超分子溶剂市场落地案例
目前桦树茸人工驯栽培尚未成功,液体发酵的发酵条件要求严格、发酵过程容易染菌、设备投资大、且干物质含量低、生产成本高,致使桦树茸资源匮乏。但是利用超分子溶剂植物提取技术提取的具有纯度高、有效性好、易吸收等特点,真正实现珍稀资源桦树茸的高效利用。
SHINE+植蔻精选优质粉防己、龙胆根和光果甘草植物,采用NaDES定向萃取技术对所选植物成分进行提取,具有抗炎抗敏、消炎祛红功效、适合敏感肌使用,修护受损,强韧屏障。
Simpcare溪木源[药用层孔菌系列]
针对油敏肌护理的溪木源层孔菌控油安护水乳中也应用了溪木源和萱嘉生物联合研发的超分子药用层孔菌原料:通过天然深共熔溶剂(NaDES)对药用层孔菌进行活性提取,得到SHINE+药用层孔菌提取物,其中三萜含量比传统提取高5.95倍。双方联合研发的这款原料——“SHINE+药用层孔菌提取物”还拿下了2022年荣格个人护理品功能性配料技术创新奖。
超分子溶剂既能够作为化妆品原料,又能够作为绿色、高效的萃取剂,还能在酶催化过程中同时作为溶剂和稳定剂。随着超分子技术的发展,为化妆品带来了无限的可能。