大型海藻是近岸海洋生态系统的重要组成，可为海洋生物提供食物与栖息环境，同时具备生物质高值利用潜力。随着全球环境变化与海运活动增加，外来大型海藻入侵风险持续升高，如何在管控其生态影响的同时实现资源化，成为海洋环境治理领域的重要课题。

大型海藻富含多酚、黄酮等具有抗氧化活性的次生代谢产物，在食品、医药、化妆品等领域应用前景广阔。传统酚类提取多依赖甲醇等有机溶剂，存在挥发性强、毒性高、环境负荷大等缺陷，难以满足绿色化学与可持续利用的要求。离子液体（ILs）与低共熔溶剂（ESs）因结构可调控、溶解能力强、蒸气压低等特性，被视为传统溶剂的绿色替代方案，但目前二者在大型海藻酚类提取中的系统性对比仍较有限，尤其缺少提取性能、产物活性与生态毒性的整合评价。

葡萄牙里斯本大学研究团队以日本马尾藻为原料，构建结构相近的胆碱盐类离子液体与低共熔溶剂体系，对比常规浸渍提取与微波辅助提取的表现，通过总酚含量、总黄酮含量、抗氧化活性、液质联用分析及生态毒性测试，系统评估两类溶剂的提取效果与环境风险。

研究以氯化胆碱分别搭配乳酸、水杨酸，制备 1:1 摩尔比的两类溶剂：离子液体为胆碱乳酸盐、胆碱水杨酸盐；低共熔溶剂为氯化胆碱 - 乳酸、氯化胆碱 - 水杨酸。提取测试显示，两类溶剂提取物的总酚含量较水提取提升 3~4 倍，总黄酮含量提升 2~3 倍；其中水杨酸基体系的酚类含量与抗氧化活性均优于乳酸基体系，胆碱水杨酸盐与氯化胆碱 - 水杨酸提取物的总酚含量均超过 40 mg GAE/g DW。整体来看，离子液体与低共熔溶剂的总酚提取能力相近，但低共熔溶剂所得总黄酮含量更低，对特定酚类成分的选择性更强。

成分分析表明，两类溶剂的 pH 差异会直接影响提取物组成：离子液体体系 pH 约为 6.9，可提取到更高分子量的褐藻多酚；低共熔溶剂体系 pH 约为 1.5，酸性环境会限制高分子量褐藻多酚的溶出。

采用微波辅助提取可显著强化工艺效率：升高温度对提取效果的提升作用优于延长时间，在 100℃、6 min 条件下，乳酸基溶剂的提取物抗氧化活性与 70℃、100 min 浸渍提取相当，提取时间缩短约 16 倍。

生态毒性评价结果显示，各类溶剂及提取物对卤虫整体属于低毒或无毒级别；大型溞对溶剂的敏感性高于提取物；水杨酸基提取物对白芥种子存在中等植物毒性，乳酸基体系整体毒性更低。综合评估，离子液体在提取效率与环境安全性上略具优势，低共熔溶剂则更适合选择性回收特定生物活性成分。

该研究系统明确了两类绿色溶剂提取海藻酚类的差异与适用场景，为入侵大型海藻的资源化利用与提取工艺开发提供了科学依据。

原文链接：

https://pubs.acs.org/ascecg/article/14/38/17299/5431707

原文作者：

Damian Krystian Kaczmarek, Bárbara C. Jesus, and Isabel M. Marrucho

DOI: 10.1021/acssuschemeng.6c06977