随着发展中国家社会经济进步，人均预期寿命不断增长，与之相伴的是生活方式改变带来的年龄相关疾病（如癌症、糖尿病、心血管疾病、代谢紊乱、肝炎和神经系统疾病）发病率的上升。缺乏早期检测技术或有效治疗方法促使研究人员将重点转向预防措施。在此背景下，人们的注意力转向了饮食和营养策略，例如地中海饮食。这些饮食习惯可能有助于降低与生活方式改变相关的年龄相关疾病风险。地中海饮食主要基于植物性食物，如蔬菜、水果、豆类和草药，凸显了天然多酚（植物来源的生物活性化合物）在预防疾病和衰老、促进整体健康和福祉方面的潜在作用。

多酚是天然存在的水溶性化合物，来源于植物，分子量范围在500至4000道尔顿（Da）之间。它们在植物性食物中含量丰富，包括水果、蔬菜、谷物和饮料，是一个由超过8000种已知化合物组成的复杂群体。这些化合物被归类为次级代谢产物，是植物为防御生物胁迫（如细菌、真菌、昆虫）和非生物胁迫（如环境压力、自由基、代谢紊乱）而产生的。根据酚环数量和结构连接方式，多酚通常分为五大类：单宁、木脂素、酚酸、类黄酮和芪类。由于其结构特性和生物相互作用，它们表现出广泛的生物活性，包括抗炎、抗癌、抗菌和抗衰老作用。因此，它们在多种疾病的治疗中显示出巨大潜力，包括癌症、神经系统、心血管和代谢性疾病。

多酚的基本酚类结构是其分类的基础，主要依据其化学组成，特别是芳香环的数量、环上的取代基团以及它们之间的结构连接。主要的亚类包括木脂素、酚酸、类黄酮、单宁、香豆素和芪类，它们广泛存在于各种植物性食物来源中。

酚酸与其他酸的不同之处在于它们含有一个酚环，其特征是存在一个羧酸基团和一个或多个羟基。酚酸通常与酯、酰胺和糖苷相关联。它们主要分为两个亚组：羟基苯甲酸和羟基肉桂酸。酚酸广泛分布于各种食物中，特别是谷物、水果、豆类、蔬菜、草药和饮料中。

类黄酮是研究最深入、最广为人知的多酚类别。它们的基本结构由两个芳香环通过一个三碳桥连接，形成一个含氧杂环。根据中心碳环的氧化程度，类黄酮分为六个主要亚类：黄酮醇、黄烷酮、黄酮、黄烷醇、异黄酮和花青素。类黄酮作为植物特定结构（如种子和果实）中的次级代谢产物，在赋予植物颜色、风味和香气方面起着关键作用。

酚酸能够提供氢原子，这表明了其抗氧化特性。此外，它们在管理多种慢性疾病方面具有显著的治疗特性，包括糖尿病、心血管疾病、癌症和神经退行性疾病。其基本结构特征，如芳香环、特定位置的羟基以及不饱和侧链，有助于其广泛的生物活性，尤其是抗癌作用。

另一方面，类黄酮通过在应激条件下调节活性氧（ROS）的产生来激活防御反应。因此，类黄酮表现出多种有益人类健康的生物活性特性，包括抗炎、抗氧化、心脏保护、神经保护、抗癌和抗衰老作用。

这类多酚代表了一类独特的非类黄酮植物化学物质，其特征是由亚甲基桥连接的两个芳香环。芪类在结构上以1,2-二苯乙烯核心为特征。白藜芦醇是最著名的芪类化合物，天然存在于花生和葡萄中，并在红葡萄酒中含量较高。

红葡萄酒中丰富的白藜芦醇促成了关于其在预防慢性疾病中潜在作用的假说。此外，白藜芦醇已被报道具有抗炎和抗氧化特性。它还被认为有助于葡萄酒的保存。

木脂素是另一类多酚，与酚酸具有结构相似性。它们的双酚结构包括两个苯丙烷单元之间形成的碳-碳键，这些单元聚合产生通常存在于植物种子、根和叶中的化合物。木脂素主要存在于蔬菜、谷物和豆类中。富含木脂素的饮食与多种健康促进效应相关。值得注意的是，木脂素通过多种调节途径表现出抗癌活性。此外，它们还具有抗炎、抗氧化和抗更年期特性，对心血管和骨骼疾病提供保护作用，并具有抗菌效果。

多酚包含广泛的化学结构，导致其化学和物理性质各异。这种结构异质性需要应用专门针对每种化合物独特性质和样品基质性质设计的提取技术。高效提取方法的选择取决于多方面因素，包括目标多酚的化学结构、样品的颗粒大小以及是否存在可能干扰或相互作用的其他共存化学物质。

此外，提取效率对操作参数高度敏感，例如pH值、所用溶剂类型、溶剂与样品比例以及提取过程的持续时间。尽管提取技术取得了显著的技术进步，但在精确识别和量化多酚方面仍然存在重大挑战。获得关于多酚组成和浓度的准确、可重复数据对于证实其健康促进特性和确保相关科学评估的可靠性至关重要。

超声辅助提取是一种广泛使用且高效的技术，用于分离酚类化合物，能在相对较短的时间内获得高产量。该方法被认为环境可持续，因为它减少了提取时间、溶剂消耗和能源需求。该过程依赖于声空化作用，其中超声波通过诱导固体表面的快速膨胀和收缩来破坏植物细胞壁，从而增加细胞壁通透性，促进溶剂渗透，并促进水溶性化合物从植物基质中释放。近年来，超声辅助提取已应用于从多种植物部位提取多酚。研究侧重于优化提取条件并评估所得富含多酚提取物的抗氧化和抗真菌特性。

超声辅助提取在提取多酚方面具有显著优势。与传统方法相比，该技术显著提高了产量和效率，允许在更短的提取时间内获得更高浓度的生物活性化合物。它减少了溶剂和能源消耗，使过程更环保、更具成本效益。在较低温度下操作也有助于保护热敏性多酚的结构完整性，最大限度地减少其在提取过程中的热降解。

然而，超声辅助提取也有其局限性。过度的超声强度或长时间应用可能导致自由基的产生和局部高温，可能引起某些敏感多酚化合物的降解或修饰。该方法的功效高度依赖于操作参数（如超声功率、提取时间、溶剂类型和温度）的仔细优化，因为次优条件可能会降低提取产量或导致结果不一致。此外，由于设备限制和需要一致地复制驱动该过程的空化效应，将超声辅助提取从实验室扩大到工业化生产仍然具有挑战性。

微波辅助提取是一种用于从植物、草药和植物产品中分离多酚的环保技术。由于其效率、成本效益和可靠性，水常用作溶剂。优化操作参数至关重要，因为微波照射期间产生的热量影响目标多酚的释放。提取效率取决于溶剂类型和比例、微波功率和提取时间等因素。这些条件必须保持和优化以获得最高产量。微波辅助提取常用于从农业副产品和加工废料（如果渣、叶子和果皮）中回收多酚。通过微波辅助提取法提取的多酚已显示出多种生物活性，包括抗菌、抗氧化和抗癌活性。这些生物活性化合物在制药和营养保健品中具有潜在应用。

该技术与传统方法相比显著减少了提取时间和能源消耗。微波辅助提取通过快速加热样品和溶剂来增强提取效率，这破坏了植物细胞壁并允许更好的溶剂渗透，从而获得更高的多酚化合物产量。该方法还提供了改进的选择性和精确的温度控制，有助于保护热敏化合物的完整性。

尽管如此，微波辅助提取也有局限性。过高的微波功率或长时间暴露可能导致热敏性或挥发性酚类化合物的降解，从而降低提取化合物的质量和数量。此外，需要对每种植物基质和多酚类型进行优化，因为提取参数（如微波功率、温度、溶剂组成和样品与溶剂比例）会显著影响结果。需要一些专用设备和仔细校准以确保工业应用的可重复性和可扩展性。

微波辅助超声提取在提取多酚方面具有显著优势。微波辅助超声提取是一种混合方法，结合了微波和超声波处理，以提高酚类化合物的产量，减少提取时间，并最大限度地减少溶剂使用。该方法利用微波介电加热提取化合物，同时超声波增强细胞壁通透性并促进溶剂渗透。一项比较研究报道，微波辅助提取比超声辅助提取产生更高的多酚含量和抗氧化活性。

虽然微波辅助提取需要更少的提取时间，但超声辅助提取表现出更高的能源效率和环境可持续性。当两种技术结合时，所得方法提高了提取效率和多酚产量。通过结合微波和超声波能量，微波辅助超声提取更有效地破坏植物细胞壁，从而以减少的溶剂消耗和更低的能源使用量改善多酚的释放。此外，该过程可以保留提取化合物的抗氧化活性，并被认为是成本效益高且环保的。

然而，也存在一些局限性。操作参数（如功率、温度、提取持续时间）的精确控制至关重要，因为过度的能量输入或长时间处理可能降解敏感的多酚结构，潜在地降低产量或改变化合物谱。样品特性的可变性以及超声波应用过程中产生自由基的风险也会影响提取效率和产品质量。尽管存在这些挑战，但经过仔细优化后，微波辅助超声提取仍然是从复杂植物基质中提取高价值多酚的强大绿色技术。

超临界流体提取是一种替代的两步技术。首先，使用超临界流体从草药细胞基质中提取可溶性酚类化合物，然后通过减压分离生物活性组分，将超临界流体转化为气相。当压力（10–35 MPa）和温度（40–80 °C）超过临界值时产生超临界流体。该方法通过使用危险性较低的溶剂（如甲基叔丁基醚、甲醇、己烷和二氯甲烷）来增强安全性。

超临界流体提取被认为是一种绿色技术，经常使用如CO₂、CH₄、C₂H₆、C₂H₆O、C₃H₈、C₆H₆和NH₃等气体。此外，与传统方法相比，超临界流体提取保护生物活性化合物免受空气和光的影响，减少降解并最大限度地降低不纯溶剂污染的风险。该技术最近已应用于从栗子壳、等来源提取多酚。

超临界流体提取，特别是使用超临界二氧化碳（CO₂），在提取多酚方面具有若干优势。它是一种环境友好的“绿色”技术，使用无毒、不易燃的CO₂，产生无溶剂残留的提取物，可安全用于食品、制药和化妆品用途。该方法在中等温度下操作，有助于保护热敏多酚的结构完整性和生物活性。超临界流体提取还具有可调节的选择性；通过调整压力、温度以及使用共溶剂（如乙醇或水），可以优化以获得更高的纯度和目标多酚化合物的靶向提取。此外，超临界流体提取最大限度地减少了溶剂残留并保持高提取物质量，从而支持高纯度多酚的生产。

然而，超临界流体提取也有局限性。所需设备的高初始成本和技术复杂性是大规模工业应用的重要障碍。除非使用共溶剂增强溶解度，否则对高极性化合物的提取效率可能较低。与一些替代技术相比，该方法通常需要更长的提取时间，并且优化操作参数（如压力、温度、共溶剂组成）可能具有挑战性。此外，将过程放大以实现工业吞吐量存在物流和操作上的障碍，并且由于需要维持超临界条件，能源消耗相对较高。

也称为热液体或过热水提取。在亚临界水提取中，水在高达220巴的压力下，温度介于100°C至347°C之间时保持液态。在这些亚临界条件下，水分子之间的氢键减少，降低了介电常数。因此，温度和压力的变化影响介电常数和提取效率。与超临界流体提取相比，亚临界水提取可能更经济，因为它利用水而不是有机溶剂。亚临界水提取还具有提取快速、效率高和环境可持续性的特点。它已成功应用于从可可豆壳、藏红花被片等材料中提取酚类和天然化合物。

亚临界水提取为多酚提取提供了绿色、高效的技术，但也有几个局限性。亚临界水提取的一个主要缺点是需要高温（通常在100°C至374°C之间），这可能导致热敏多酚化合物的热降解，从而降低其产量和生物活性。

此外，在高温下，亚临界水提取的选择性较差，会提取更广泛的植物基质成分，这可能使下游纯化复杂化。在亚临界条件下使用水作为溶剂还需要额外的步骤，例如蒸发或脱水，以从提取物中去除水，从而增加了处理复杂性。

亚临界水提取设备由于水在高温高压下的高反应性和腐蚀性，需要更严格的维护和腐蚀预防。最后，优化变量（如温度、提取时间、压力、溶剂与固体比例）至关重要但具有挑战性，因为这些参数深刻影响提取效率和化合物稳定性。因此，虽然亚临界水提取前景广阔且环保，但其在化合物稳定性、选择性和过程复杂性方面的局限性需要仔细管理，以最大化多酚回收率和生物活性。

一种非热方法，采用在两个以夹心结构排列的电极之间施加高压脉冲。脉冲电场根据脉冲频率分为批次（100–300 V/cm）和连续（20–80 kV/cm）系统。电场在植物细胞中诱导跨膜电位，增加膜通透性并促进酚类化合物的排泄。脉冲电场的有效性取决于植物组织的程度、周围介质和理化性质。该方法已用于从绿茶、月桂叶、大麻和余甘子中提取多酚，其提取物显示出抗炎和抗氧化活性。

脉冲电场技术作为提取多酚的一种非热且高效的方法前景广阔，但也有几个需要考虑的局限性。脉冲电场提取的有效性取决于各种因素，包括电场强度、处理时间以及植物组织的特定特性，如细胞大小、形状和膜组成。一个关键限制是在整个样品中实现均匀电场分布的挑战，这可能导致不一致的细胞透化作用和可变的提取产量。此外，脉冲电场处理可能仅在某些细胞中引起可逆的电穿孔，限制了细胞内化合物的释放。

另一个限制与提取基质的物理和化学特性有关；溶剂类型、溶剂电导率和极性等因素显著影响提取效率，并可能使优化复杂化。此外，脉冲电场通常更适合液体或半液体基质，对于固体或高纤维植物材料，在没有预先减小尺寸或预处理的情况下可能效果较差。虽然被认为是一种非热过程，但延长的处理时间或高脉冲数可能导致温度升高，存在降解敏感酚类化合物的风险。

也称为加速溶剂提取。它通常使用有机溶剂并在氮气存在下从固体或半固体样品中提取酚类化合物。在高温高压下操作，加速溶剂提取增强了溶剂渗透而不改变化合物结构，从而提高了酚类产量。这种绿色提取方法最大限度地减少了溶剂和能源使用，同时提高了提取效率。自动化通过最少量的人工干预增强了过程可重复性。加速溶剂提取已用于从草莓皮和洋葱皮中提取酚类物质，其应用侧重于评估其抗菌和抗生物膜活性。

加压液体提取可从各种植物基质中有效回收多酚；然而，它也存在某些局限性。一个关键挑战是与专业设备及维护要求相关的高运营成本。此外，加压液体提取涉及高温高压的应用，这可能潜在地导致热不稳定多酚化合物的降解，从而降低提取物的产量并改变其组成。

溶剂的选择至关重要，因为通常因其绿色资质而使用的水在提取极性较小的酚类物质时可能效率低下，导致与乙醇等有机溶剂相比总体提取效率较低。优化操作参数（如温度、溶剂组成、溶剂与进料比、提取时间）至关重要，但对于复杂基质（如蜂胶）而言可能复杂且需针对特定样品。此外，虽然与传统方法相比，加压液体提取减少了溶剂使用和提取时间，但某些化合物的不完全提取仍可能发生，需要补充技术或进一步改进。最后，该过程需要在最大化提取效率和防止化合物降解之间进行仔细平衡，这仍然是充分利用加压液体提取进行多酚提取的一个关键限制。

分光光度法是一种简单且广泛使用的技术，用于鉴定植物中的酚类化合物。总酚含量通常使用Folin-Denis和Folin-Ciocalteu方法进行评估。这些技术最近已应用于评估断骨树枝中的酚含量、抗氧化活性和总酚量。这两种方法都依赖于化学还原，通常涉及钼和钨等试剂。此外，比色法用于通过与AlCl₃形成复合物来定量总黄酮、缩合单宁和酚类物质，吸光度在410–423 nm范围内测量。

花青素是另一类重要的酚类物质，可以在弱酸性条件下通过分光光度法进行定量，吸光度在490至550 nm之间测量。这些比色测定法用户友好且成本低；然而，它们不允许对单个化合物进行定量，并且仅提供高于特定阈值的总酚的近似估计。尽管存在此限制，分光光度法对于快速、经济地筛选各种植物来源的生物活性化合物仍然具有价值。

气相色谱法广泛用于鉴定和定量多酚，包括类黄酮、酚酸和单宁。该技术涉及使用载气（如氮气N₂、氦气He或氢气H₂）将分析物通过色谱柱移动。气相色谱基于气液分配或气固吸附原理操作，使用不挥发液体作为固定相，通常采用火焰离子化检测器。通常使用硅胶毛细管柱，柱长30米，膜厚0.25 μm，内径25–32 μm。

气相色谱与质谱联用（GC-MS）因其提高的灵敏度和选择性而受到关注。这种组合对于分析植物源生物活性化合物的降解模式以及通过关联色谱和质谱数据来鉴定其化学结构至关重要。气相色谱分析已用于评估海桑果实的抗菌特性和多酚含量，以及确定快速生长植物叶片的生物活性化合物组成。

高效液相色谱（HPLC）仍然是鉴定酚类化合物最广泛使用的分析方法之一。通常，在纯化酚类物质后，使用C18柱作为固定相分析样品。该技术使用酸化的极性有机溶剂作为流动相，并利用光电二极管阵列检测器进行化合物检测。随着技术进步，已开发出快速、精细的方法，如用于表征草药的色谱指纹图谱分析。这些指纹图谱能够进行物种特异性鉴定并与相关物种区分开来，因为它们准确反映了植物材料的化学组成。

有几个因素影响HPLC的灵敏度或有效性，包括酚类纯化步骤、流动相组成、色谱柱选择和预浓缩程序。流动相的pH值尤其关键，因为不适当的pH水平可能导致酚类化合物电离，影响检测准确性。色谱柱选择基于极性和粒径，不同的酚类类别需要不同的规格。更复杂的HPLC系统采用具有不同粒径的新型色谱柱类型以优化分离效果。

HPLC运行时间通常为10至150分钟。对于较长的分析，保持恒温对于确保结果的可重复性和稳定性至关重要。最近使用HPLC的研究已成功表征了苹果渣、葡萄汁、过路黄和金合欢属物种样品的抗氧化和抗菌特性、代谢组学谱和酚类成分。

除了广泛使用的技术外，还有几种其他方法用于鉴定植物源生物活性化合物，包括毛细管电泳、纸色谱法、超临界流体色谱法、分光光度测定法、HPLC和气相色谱法。其中，纸色谱法是一种简单有效的方法，特别适用于鉴定茶叶中的生物活性化合物。纸色谱法也已应用于评估药用草药提取物的生物活性，例如与类黄酮和脂肪酸相关的抗炎、抗菌和抗氧化特性。

然而，由于灵敏度和特异性有限，纸色谱法的使用频率低于HPLC和气相色谱法。毛细管电泳是一种高效技术，利用填充离子溶液的细毛细管柱分离带电生物活性化合物和低至中等分子量的植物成分。它需要最少的样品和试剂体积，并提供快速有效的分析。毛细管电泳技术包括胶束电动色谱、毛细管电色谱、带紫外检测的毛细管区带电泳以及与质谱联用的毛细管区带电泳。毛细管电泳的最新应用包括定量葡萄酒和苹果酒中的游离二氧化硫以及烟草样品的化学分析。此外，带间接紫外检测的毛细管区带电泳已用于研究金凤花中的cassines和spectalines。

超临界流体色谱法是一种先进方法，越来越多地用于复杂植物材料的分析。与HPLC和气相色谱法相比，超临界流体色谱法具有更高的效率、更快的分析时间、环保的操作和卓越的分辨率。其显著特点在于色谱柱设计，该设计结合了小于2 μm的全多孔颗粒或小于3 μm的表面多孔颗粒。最近的研究已应用该技术成功表征了来自软木物种的异构尿石素葡萄糖醛酸苷和木脂素。

生物利用度是指消耗、吸收和代谢的多酚衍生营养素的比例。影响多酚生物利用度的因素有几个，包括肠道微生物群、营养基质、分子大小、性别、先前的饮食习惯、跨膜转运能力和化学结构。此外，多酚与肠道微生物菌株相互作用，这可以改变其分子状态并影响其后续的生物活性。

多酚也容易受到各种变性条件的影响，例如热、光、氧气、pH变化和酶降解，这些条件降低了它们的生物利用度并限制了它们作为生物活性化合物的功效。它们的生物利用度因其化学形式（如酯、苷或聚合物）而异。据报道，消化后，大麻种子中酚类化合物的生物利用度为142.39%，而类黄酮化合物的生物利用度为29.47%。

研究表明，野生黑莓中的酚类化合物在人体内可能比商业品种表现出更高的生物活性和生物利用度。同样，研究检查了体外胃肠消化对商业和野生墨西哥黑莓中多酚生物利用度和稳定性的影响。其他研究表明，多酚在有机溶剂和水中比在细胞培养基中更稳定，在细胞培养基中它们降解更快。这表明多酚在生物系统中容易降解，可能降低其生物利用度和生物功效。

通常，大多数膳食多酚被结肠细菌水解，然后被肝脏和其他组织甲基化和缀合形成葡萄糖醛酸苷和硫酸盐代谢物。摄入富含多酚的食物（如苹果、茶、黑醋