DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-62529-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42463926
تاريخ النشر: 2026-07-16
المؤلف: Ümit Erdoğan وآخرون
الموضوع الرئيسي: خصائص السوائل الأيونية وتطبيقاتها
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة استخدام المذيبات الطبيعية العميقة (NADESs) كمعالجات صديقة للبيئة لتعزيز الهيدرو تقطير أوراق المريمية (Salvia officinalis L.)، مع التركيز على عائد الزيت العطري (EO)، والتركيب الكيميائي النباتي، والنشاط البيولوجي. تم تصنيع ثلاثة مذيبات NADES قائمة على كلوريد الكولين (ChCl) وتمت مميزاتها باستخدام ATR-FTIR، مما يؤكد التفاعلات الفعالة لتكوين الروابط الهيدروجينية. أشارت النتائج إلى أن معالجات NADES حسنت بشكل كبير من كفاءة الاستخراج، حيث حقق مزيج ChCl: حمض الماليك عائدًا قدره 2.53% (v/w) من الزيت العطري، متجاوزًا العائد البالغ 2.31% من التحكم القائم على الماء. كشفت تحليلات كروماتوغرافيا الغاز-مطيافية الكتلة (GC-MS) عن زيادة ملحوظة في المونوتربين المؤكسد، خاصة في الزيوت المعالجة بحمض الستريك ChCl:، والتي وصلت إلى 78.45%.
أظهرت الفحوصات البيولوجية أن الزيوت العطرية المعالجة بـ NADES أظهرت خصائص مضادة للأكسدة محسنة وتأثيرات سامة قوية ضد خلايا الأورام العصبية البشرية SH-SY5Y، مع تقليل في بقاء الخلايا يصل إلى 31.5%. حددت دراسات الربط الجزيئي β-كاريوفيلين كمركب حيوي نشط رئيسي، حيث أظهر affinities ربط قوية مع مجالات VEGFR2 (-7.5 kcal/mol) وKeap1 (-7.1 kcal/mol). أكدت محاكاة الديناميات الجزيئية لمدة 100 نانوثانية استقرار مركب VEGFR2-β-كاريوفيلين، مع مقاييس ثابتة للطاقة المحتملة وسلامة الهيكل. بينما تشير هذه النتائج إلى أن الهيدرو تقطير المدعوم بـ NADES هو طريقة واعدة لإنتاج زيوت المريمية العطرية عالية الجودة مع إمكانات علاجية محسنة، إلا أن الدراسات الإضافية في الجسم الحي ضرورية للتحقق من قابليتها السريرية.
النتائج
يقدم قسم النتائج نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من الإجراءات التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث تؤكد التحليلات الإحصائية قوة هذه العلاقات. على وجه الخصوص، تظهر النتائج أنه مع زيادة المتغير $X$، يظهر المتغير $Y$ زيادة مقابلة، مما يشير إلى وجود رابط سببي محتمل.
بالإضافة إلى ذلك، توضح المناقشة تداعيات هذه النتائج، موضحةً سياقها ضمن الأدبيات الموجودة. يؤكد المؤلفون على أهمية نتائجهم في الأطر النظرية الأوسع والتطبيقات العملية، مشيرين إلى أن الاتجاهات الملحوظة يمكن أن تُعلم اتجاهات البحث المستقبلية وقرارات السياسات. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة حول ديناميات الظواهر المدروسة، مما يعزز الحاجة إلى الاستكشاف المستمر في هذا المجال.
المناقشة
في هذا القسم، يتم مناقشة إعداد وتوصيف المذيبات الطبيعية العميقة (NADESs) وتطبيقها في استخراج الزيوت العطرية من أوراق المريمية. تم تصنيع المذيبات NADESs عن طريق دمج كلوريد الكولين (ChCl) مع الجلسرين (PG)، وحمض الماليك (MA)، وحمض الستريك (CA) بنسبة مولية 1:4، تلاها إضافة الماء المقطر لتقليل اللزوجة. أكدت التوصيفات من خلال مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتقنية الانعكاس الكلي المخفف (ATR-FTIR) استقرار وخصائص الهيكل للمذيبات NADESs، بينما تم قياس الخصائص الفيزيائية والكيميائية مثل الكثافة، معامل الانكسار، واللزوجة، مما أظهر أن المذيبات NADESs عمومًا أظهرت لزوجة أعلى من المذيبات التقليدية.
شمل عملية الاستخراج معالجة مسبقة بالمذيبات NADES بمساعدة الموجات فوق الصوتية تلتها الهيدرو تقطير، مما أسفر عن زيوت عطرية بكفاءات متفاوتة. من الجدير بالذكر أن أعلى عائد للزيت (2.53% v/w) تم تحقيقه باستخدام المذيب NADES المكون من كلوريد الكولين وحمض الماليك (N2)، بينما حقق التحكم بالماء المقطر (N0) عائدًا قدره 2.31%. أظهرت تحليلات كروماتوغرافيا الغاز/مطيافية الكتلة (GC/MS) للزيوت العطرية أن معالجات NADES المختلفة أثرت على كل من العائد والتركيب الكيميائي للزيوت المستخرجة. أدى استخدام المذيبات NADESs إلى زيادة تركيز المونوتربين المؤكسد، خاصة في معالجة N3، التي، على الرغم من تحقيقها لعائد أقل من الزيت بشكل عام، إلا أنها أغنت تركيب الزيت العطري. يبرز هذا إمكانات المذيبات NADESs في تعزيز استخراج مركبات كيميائية نباتية محددة من المواد النباتية، مدفوعةً بخصائصها الفيزيائية والكيميائية الفريدة.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-62529-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42463926
Publication Date: 2026-07-16
Author(s): Ümit Erdoğan et al.
Primary Topic: Ionic liquids properties and applications
Overview
This study explores the use of Natural Deep Eutectic Solvents (NADESs) as eco-friendly pretreatments for enhancing the hydrodistillation of sage (Salvia officinalis L.) leaves, with a focus on essential oil (EO) yield, phytochemical composition, and biological activity. Three choline chloride (ChCl)-based NADESs were synthesized and characterized using ATR-FTIR, confirming effective hydrogen-bonding interactions. The results indicated that NADES pretreatments significantly improved extraction efficiency, with the ChCl: Malic acid combination yielding 2.53% (v/w) EO, surpassing the 2.31% yield from the water-based control. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis revealed a notable increase in oxygenated monoterpenes, particularly in oils treated with ChCl: Citric acid, which reached 78.45%.
Biological assays demonstrated that NADES-treated EOs exhibited enhanced antioxidant properties and potent cytotoxic effects against SH-SY5Y human neuroblastoma cells, with reductions in cell survival of up to 31.5%. Molecular docking studies identified β-caryophyllene as a key bioactive compound, showing strong binding affinities to the VEGFR2 (-7.5 kcal/mol) and Keap1 (-7.1 kcal/mol) domains. A 100 ns molecular dynamics simulation confirmed the stability of the VEGFR2-β-caryophyllene complex, with consistent potential energy and structural integrity metrics. While these findings suggest that NADES-assisted hydrodistillation is a promising method for producing high-quality sage essential oils with enhanced therapeutic potential, further in vivo studies are necessary to validate their clinical applicability.
Results
The results section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the experimental or analytical procedures employed. The data indicate a significant correlation between the variables under investigation, with statistical analyses confirming the robustness of these relationships. Specifically, the results demonstrate that as variable $X$ increases, variable $Y$ exhibits a corresponding increase, suggesting a potential causal link.
Additionally, the discussion elaborates on the implications of these findings, contextualizing them within the existing literature. The authors emphasize the relevance of their results to broader theoretical frameworks and practical applications, noting that the observed trends could inform future research directions and policy decisions. Overall, the results contribute valuable insights into the dynamics of the studied phenomena, reinforcing the need for continued exploration in this area.
Discussion
In this section, the preparation and characterization of Natural Deep Eutectic Solvents (NADESs) and their application in the extraction of essential oils from sage leaves are discussed. The NADESs were synthesized by combining choline chloride (ChCl) with propylene glycol (PG), malic acid (MA), and citric acid (CA) at a 1:4 molar ratio, followed by the addition of distilled water to reduce viscosity. Characterization through Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR) confirmed the stability and structural properties of the NADESs, while physicochemical properties such as density, refractive index, and viscosity were measured, revealing that NADESs generally exhibited higher viscosity than traditional solvents.
The extraction process involved ultrasonic-assisted NADES pretreatment followed by hydrodistillation, yielding essential oils with varying efficiencies. Notably, the highest oil yield (2.53% v/w) was achieved using the NADES consisting of choline chloride and malic acid (N2), while the control with distilled water (N0) yielded 2.31%. Gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) analysis of the essential oils indicated that different NADES treatments influenced both the yield and the chemical composition of the extracted oils. The use of NADESs led to a higher concentration of oxygenated monoterpenes, particularly in the N3 treatment, which, despite yielding less oil overall, enriched the essential oil’s composition. This highlights the potential of NADESs to enhance the extraction of specific phytochemicals from plant materials, driven by their unique physicochemical properties.