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本文报道了一种从大豆油脱臭馏出物（SODD）中提取天然生育酚（α-、γ-、δ-生育酚）的创新性绿色方法。为解决传统方法效率低、条件苛刻等问题，研究人员通过四丁基氯化铵（TBAC）与原料中生育酚原位形成深共熔溶剂（DES），高效实现了生育酚的分离富集。优化后总生育酚提取率高达95.6%，并成功提纯至53.7%纯度。该策略简化了工艺，为从复杂脂质副产物中高效回收高附加值生育酚产品提供了新途径。
作为天然的抗氧化剂和维生素，生育酚在食品、保健品和药品中具有重要价值。它们主要来源于植物油精炼过程中的副产物——植物油脱臭馏出物（VODD）。然而，从成分复杂的VODD中高效、选择性地提取生育酚是一大挑战。目前工业上主要采用分子蒸馏法，但需要在高温和高真空的苛刻条件下进行，成本高昂。其他方法如超临界流体萃取、离子液体萃取等，也分别面临设备昂贵、生物相容性差、提取效率低或溶剂挥发损耗大等问题。因此，开发一种绿色、高效、操作简便的提取新方法，对于提升天然生育酚的分离效率和经济价值具有重要意义。
近期，深共熔溶剂（Deep Eutectic Solvents， DES）作为一种新兴的绿色萃取剂，因其不易燃、可生物降解、环境友好、成本低廉等优点而受到广泛关注。研究人员发现，生育酚分子本身具有一定程度的氢键酸性，可以作为氢键供体。那么，是否可以直接在原料中“就地取材”，利用生育酚本身与合适的氢键受体形成DES，从而实现“边合成、边萃取”的一步法目标呢？这项发表在《LWT》上的研究正是基于这一巧妙设想展开的。来自河南工业大学的研究团队，以大豆油脱臭馏出物（Soybean Oil Deodorizer Distillate， SODD）为原料，成功开发了一种通过原位形成DES来分离和富集其中天然生育酚的创新策略。
本研究主要采用了深共熔溶剂（DES）原位合成与萃取技术、单因素实验与响应面法（RSM）实验设计优化、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）表征以及高效液相色谱（HPLC）定量分析等关键技术方法。原料SODD由益海嘉里集团提供，其组成经分析后作为实验基础。
3.1. 氢键受体的选择
研究人员首先系统探究了不同有机盐（作为氢键受体）与SODD中生育酚的相互作用。结果显示，氯化胆碱（ChCl）、四甲基氯化铵（TMAC）等短链季铵盐无法与生育酚形成明显的DES相。而四丁基氯化铵（TBAC）加入后，经过加热搅拌，可以清晰地观察到两相分离（SODD相和DES相），表明TBAC-生育酚DES成功原位形成。相比之下，碳链更长的四戊基氯化铵（TPeAC）虽然也能形成DES，但相分离现象不明显，且成本更高。此外，对比TBAC、四丁基溴化铵（TBAB）和四丁基碘化铵（TBAI）发现，只有阴离子为Cl-的TBAC能有效形成DES。FT-IR光谱分析证实，TBAC与生育酚混合后，在3040-3700 cm-1范围内的峰变宽，表明二者之间形成了氢键，这是DES熔点降低的关键原因。因此，TBAC凭借其合适的烷基链长度和氯离子（Cl-）的强氢键能力，被选为最优的氢键受体。
3.2. 萃取条件的优化
通过单因素实验，研究人员系统考察了TBAC用量、正己烷（n-hexane）用量、萃取温度、时间和搅拌速率对三种生育酚（α-、γ-、δ-生育酚）及总生育酚提取率的影响。结果表明，当TBAC与SODD质量比从1:1增加到2:1时，各生育酚提取率显著提升，但继续增加到3:1则无进一步改善。正己烷作为稀释剂，可降低体系粘度并溶解游离脂肪酸等杂质，其与TBAC的最佳质量比为0.6:1，过量会导致部分生育酚残留在油相中。温度在40°C时提取率最高，温度过高会增加生育酚在正己烷中的溶解度，反而不利于萃取。萃取时间达到3小时后，提取率达到平衡。搅拌速率在1000 rpm时提取效果最佳。
3.3. 响应面分析与模型拟合
在单因素实验基础上，采用Box-Behnken中心复合设计，以TBAC用量（A）、萃取温度（B）和萃取时间（C）为自变量，总生育酚提取率为响应值，进行响应面优化。建立的二次多项式模型极显著，失拟项不显著，确定系数R2为0.9871，表明模型拟合良好。方差分析显示，三个因素对总生育酚提取率的影响顺序为：TBAC用量 > 萃取时间 > 萃取温度。交互项AC（TBAC用量与萃取时间）的影响极显著。通过响应面三维图可以直观看出各因素间的交互作用及最优区域。最终确定并验证的最佳工艺条件为：TBAC与SODD质量比2:1，正己烷与TBAC质量比0.6:1，温度40°C，时间3小时，搅拌速率1000 rpm。在此条件下，总生育酚提取率的实验值为(95.7 ± 0.6)%，与模型预测值（95.8%）高度吻合。
3.4. TBAC对单个生育酚萃取的选择性
研究还发现，当TBAC用量不足时，它会优先与SODD中含量较高的γ-生育酚和δ-生育酚通过氢键结合，而对α-生育酚的提取选择性相对较低（选择性系数Sγ/α和Sδ/α最高分别为1.42和1.41）。当TBAC用量充足时（1.5-3.0 w/w），TBAC与三种生育酚的氢键相互作用差异减小。这表明生育酚苯环上甲基的数量和位置（即化学环境）会影响其与TBAC的氢键作用强度。
3.5. 生育酚的分离
通过上述原位DES形成策略，从SODD中提取的总生育酚率高达95.6%。后续采用正己烷作为反萃溶剂，并加入柠檬酸水溶液破坏TBAC-生育酚DES，经过溶剂去除等步骤，最终获得的生育酚产品纯度达到53.7%，收率为80.1%。
本研究成功开发了一种绿色、高效的从SODD中提取生育酚的原位DES形成策略。该方法的核心理念是利用原料SODD中已有的生育酚作为氢键供体，与外加的氢键受体TBAC直接通过氢键作用在体系内原位形成DES，从而实现生育酚的同步萃取与富集。TBAC因其合适的碳链长度和Cl-阴离子被证实为最佳的氢键受体。经过系统优化，在最佳条件下（TBAC:SODD质量比2:1， n-hexane:TBAC质量比0.6:1， 40°C， 3 h， 1000 rpm搅拌），α-、γ-、δ-生育酚的提取率分别达到72.9%、99.9%和95.0%，总生育酚提取率高达95.6%。后续处理得到的生育酚产品纯度为53.7%。这项研究的意义在于，它巧妙地避免了预先合成DES的步骤，也无需对复杂的SODD原料进行繁琐的预处理，直接将原料转化为萃取体系的一部分，大大简化了工艺路径。该方法具有操作简便、提取效率高、环境友好等优势，为从植物油精炼副产物中高值化回收生育酚提供了一种极具潜力的替代方案，有望在天然产物提取和绿色化工领域得到应用。
