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如何从不同植物原料中有效提取多酚类物质并保持或提高其生物活性一直是研究的热点。目前,在该领域采用的一些提取技术均已获得不同程度的成功,然而有关这些提取技术的作用机制及其对多酚类物质的产率、萃取动力学和生物活性的影响,还需深入研究。苦荞麦在中国和整个亚洲已有几个世纪的食用历史,其营养和药用价值一直受到高度评价。基于苦荞麦的生物活性与其多酚含量密切相关,为获得具有高生物活性的苦荞麦游离和结合多酚,本文系统地研究了超声波辅助提取（UAE）、亚临界水萃取（SWE）及其组合（UA–SWE）等绿色萃取方法对多酚类物质产率的影响,并对所得多酚进行纯化、鉴定,评价其对人体肝癌细胞Hep G2的抗氧化、抗增殖和细胞毒性等生物活性。本研究可为高活性苦荞多酚的有效提取及其在制药、保健品、化妆品和医疗行业等领域的应用提供理论基础和科学依据。主要研究内容和结果如下:（1）超声辅助提取苦荞多酚的强化筛选及提取物的抗氧化活性研究采用响应面法（RSM）Box–Behnken设计优化苦荞麦多酚的超声、亚临界水提取工艺,并通过多元回归分析各因素对总酚含量（TPC）和抗氧化活性（AA）影响。UAE提取:最优条件为50 oC,20 min,20 k Hz,150 W,26 m L.g-1,TPC得率为6.947 mg GAE.g-1.dw-1,AA为63.469%,尽管时间（minutes）、超声频率（k Hz）、超声功率（W）和液料比(m L?g–1)等因素在多元回归模型中均表现出显著性,但进一步分析表明,只有液料比对苦荞麦提取物总酚含量和抗氧化活性具有显著影响。液料比每增加1个单位,总酚含量增加71.3%,溶剂与物料比单位降低,荞麦水提物抗氧化活性提高87.9%,即在50℃恒温,水为唯一提取溶剂的条件下,液料比是影响苦荞麦多酚提取率和抗氧化活性的重要因素。SWE提取:预测因子为时间,温度和液料比,响应因子为TPC和AA。最适条件为48分钟,220 oC和60 m L?g-1比例,TPC为9.20 mg GAE.g-1.dw-1,AA为74.12%。该模型中所有因素及其相互作用都与TPC呈正相关,由于曲线的凹性,二次项与TPC负相关,这表明所有因素对于SWE成功提取苦荞多酚都是至关重要的。AA模型项遵循的趋势与TPC模型类似。所有单因素及其相互作用均对AA有积极影响,温度（β=12.09）对AA的影响最大,其次是液料比（β=4.46）和时间（β=3.94）;时间和料液比的交互作用最大（β=4.50）,这表明尽管所有因素都很重要,但应将重点放在温度及其它因素与时间的交互作用上。该方法为植物多酚的提取提供了一种新的方法,可以方便地确定最有影响的变量。（2）超声、亚临界水和超声辅助亚临界水提取苦荞多酚的抗氧化活性和细胞毒性研究研究了UAE、SWE和UA–SWE处理对苦荞多酚得率、组成、抗氧化活性和人Hep G2细胞毒性的影响。结果表明,多酚得率最高的是SWE(53.3 mg?g–1?dw–1),其次是UA–SWE(31.8 mg?g–1?dw–1),UAE(19.3 mg?g–1?dw–1)和传统的热水提取法(HWE,4.2 mg?g–1?dw–1)。此外,SWE的总游离多酚（TFPC）含量最高(7.9 mg GAE?g–1?dw–1),UAE和UA–SWE的TFPC含量分别为6.6和6.8 mg GAE?g–1?dw–1,差异不显著（p<0.05）。对照法（HWE）检出酚类化合物最多（25种）,其次是UAE、SWE和UA–SWE,分别含有20种、13种和11种酚类化合物。除酚酸外,所有处理均提取到大量黄酮类化合物,如黄烷–3–醇（儿茶素–7–O–葡萄糖苷、表没食子儿茶素–3–没食子酸酯、表儿茶素）、黄酮醇（山奈酚–3–O–葡萄糖苷、山奈酚、山奈酚–3–芸香苷、芦丁、槲皮素、槲皮素–3–葡萄糖醛酸苷）、黄酮（牡荆素、异牡荆素、东方红素,异东莨菪碱）和花青素（花青素–3–O–芸香苷,花青素–3–O–半乳糖苷,花青素–3–O–葡萄糖苷）。在所有处理中,SWE组抗氧化活性最高,UAE组和UA–SWE组AA值无显著性差异（p<0.05）,但高于HWE组。不同提取液在不同浓度(HWE,300μg?m L–1;UAE,250μg?m L–1;SWE,150μg?m L–1;UA–SWE,200μg?m L–1)下具有最高抗氧化活性。HWE、UAE、SWE和UA–SWE抗氧化活性的IC50分别为270.8±21.3、198.1±16.0、97.9±13.5和150.4±12.8μg?m L–1。总的来说,SWE和UA–SWE的Hep G2细胞毒性最高,其次是UAE,HWE最低。SWE法是一种有发展前景的苦荞多酚提取方法,将其与超声波辅助处理相结合并优化,可以达到提高多酚产率和保持生物活性的目的。（3）预处理和水解方式对苦荞壳结合多酚的组成、抗氧化能力和细胞毒性的影响研究了UA–SWE、SWE、UAE、和HWE以及酸水解和碱水解对苦荞壳酚类成分、抗氧化能力和Hep G2细胞毒性的影响。结果表明,与对照组HWE(35.82 mg?g–1)相比,经酸水解处理后,UA–SWE的酚类化合物得率最高(128.45 mg?g–1),其次是SWE(85.82 mg?g–1)和UAE(64.70 mg?g–1),用碱水解处理后提取的酚类化合物也有同样的趋势。无论采用何种水解方法,UA–SWE提取的多酚抗氧化活性最高,其次是SWE和UAE。细胞毒性呈相似趋势,UA–SWE和SWE提取的多酚对Hep G2细胞的杀伤作用最强,其次是UAE,HWE最弱。研究结果表明,苦荞壳等植物材料在水解回收结合多酚之前,可以先用UA–SWE、SWE和UAE进行预处理。此外,酸比碱能更有效地促进酚类化合物的提取,而且所得多酚对Hep G2肝癌细胞具有更强的抗氧化活性和细胞毒性。这一发现有利于富含多酚类化合物生物质资源的充分利用,以及收入来源和工业产品的多样化发展。（4）超声诱导的苦荞麦水提物脂质过氧化动力学及其对酚类、黄酮类化合物及抗氧化活性的影响研究了超声诱导的脂质过氧化及其对苦荞水提取物中总多酚（TPC）、总黄酮（TFC）和抗氧化活性（AA）的影响。通过测量丙二醛（MDA）和过氧化值（PV）来评估脂质氧化作用,并根据Fick第二扩散定律建立了MDA形成和释放的动力学模型。随着处理时间的延长,TPC、TFC和AA显著升高（p<0.05）,45 min后MDA和PV显著升高。MDA和PV的升高与TPC、TFC和AA的下降有关。苦荞多酚的扩散速率呈现初始阶段快速,终点缓慢的变化趋势,符合经典的固液萃取模型动力学曲线。在一定温度和时间范围内,TPC提取率、苦荞多酚的有效扩散系数（De,De–rapid和De–slow）均与提取时间和温度呈正相关:20～80℃,De–rapid=2.88～7.47×1011 m2?s–1,De–slow=2.85～4.33×1012 m2?s–1;5～60 min,De–rapid=3.30～7.97×1011,De–slow=2.02～5.21×1012 m2?s–1)。建议超声辅助提取富含多不饱和脂肪酸的材料时,温度低于65℃,而不是延长时间,以保持多酚生物活性和减少脂质氧化。