橙皮苷提取工藝的研究進(jìn)展

劉明，常慶，楊鵬，劉軍海

（陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西 漢中 723001）

橙皮苷提取工藝的研究進(jìn)展

劉明，常慶，楊鵬，劉軍海

（陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西 漢中 723001）

橙皮苷是一種重要的天然黃酮類化合物，具有多種生物活性，有著廣泛的應(yīng)用。本文綜述了橙皮苷提取工藝的研究進(jìn)展，討論了不同提取工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，展望了橙皮苷提取工藝今后的發(fā)展趨勢(shì)。

橘皮；橙皮苷；提取工藝；進(jìn)展

橙皮苷（Hesperidin），又名橙皮甙、陳皮甙，屬于天然黃酮類化合物，其純品為白色針狀晶體或淡黃色粉末，味苦，性溫，分子式C28H34O15，分子量610.57，熔點(diǎn) 258 ～ 262 ℃，幾乎不溶于冷水，但在乙醇或熱水中有較大的溶解度，可溶于吡啶、甘油、乙酸或稀堿溶液，不溶于氯仿、丙酮、乙醚或苯中，與三氯化鐵、金屬鹽類反應(yīng)顯色或生成沉淀，與鹽酸－鎂粉反應(yīng)呈紫紅色。

橙皮苷在自然界分布很廣泛，主要存在于豆科、白樺、唇形花科、蝶形花科、蕓香科、柑橘屬植物體中。橙皮苷具有良好的生物活性，具有抗脂質(zhì)氧化及清除氧自由基，抗炎、抗病毒、抗菌，增強(qiáng)毛細(xì)血管韌性，縮短出血時(shí)間，抑制癌細(xì)胞活性及延緩衰老等作用。在食品工業(yè)中，它可用作天然抗氧化劑，也可用于化妝品行業(yè)。本文綜述了橙皮苷提取工藝的研究進(jìn)展，旨在為橙皮苷的提取與開發(fā)提供理論參考［1］。

1 橙皮苷的提取方法

傳統(tǒng)的橙皮苷提取方法有堿提酸沉法、醇溶劑提取法，近年來超聲波提取法、微波提取法、酶輔助提取法等方法也大量用于橙皮苷的提取。

1.1 堿提酸沉法

橙皮苷具有酚羥基，因此可用堿性溶劑浸出，浸出液經(jīng)酸化即得到橙皮苷沉淀。提取流程是將橘皮烘干研碎，用堿性溶劑浸提，粗濾后得到濾液，調(diào)節(jié)pH至弱酸性，待結(jié)晶后經(jīng)過濾即得到粗橙皮苷，進(jìn)行純化后制成更稀的溶液，過濾調(diào)節(jié)pH，經(jīng)沉淀、過濾、洗滌、干燥即得到較純橙皮苷。

程馳等［2］研究結(jié)果表明，在 70 ℃、pH 11.5 的堿液中浸提2 h，調(diào)節(jié)pH至4.5，溫度60℃，橙皮苷得率達(dá) 2.60%。

堿提酸沉法工藝簡(jiǎn)單成熟，經(jīng)濟(jì)節(jié)約，但對(duì)環(huán)境有一定的污染，且反應(yīng)時(shí)間較長，因而不太適合當(dāng)前工業(yè)化生產(chǎn)的需要，有逐漸被淘汰的趨勢(shì)。

1.2 醇溶劑提取法

醇溶劑提取法是將橘皮烘干粉碎，再采用甲醇或乙醇為提取溶劑，以索氏提取器等回流提取。由于提取過程有較多雜質(zhì)溶出，提取物純度不高，一般需多次重結(jié)晶。

李忻等［3］用70%的乙醇／水溶液混合溶劑萃取陳皮中的橙皮苷，提取率可達(dá)2.586%。朱玉昌［3］等對(duì)其工藝進(jìn)行研究改進(jìn)后用醇溶液快速萃取方法得出：溫度70℃，80%甲醇，料液比1：30（g／mL），提取時(shí)間 3.5h，橙皮苷提取率可達(dá) 3.78%。

醇溶劑提取法工藝流程簡(jiǎn)單，反應(yīng)進(jìn)度易控制。甲醇提取率比較高，但甲醇有毒，乙醇對(duì)環(huán)境無污染，但相比甲醇提取率較低。另外提取過程一次很難使橙皮苷充分溶出，需多次提取，溶劑消耗比較大，與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)節(jié)約型生產(chǎn)的宗旨不相符。

1.3 超聲波提取法

超聲波用于天然產(chǎn)物有效成分的提取，是一種非常有效的方法和手段，其原理是利用超聲波具有的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，通過增大介質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)速度、增大介質(zhì)的穿透力來提取生物有效成分。

超聲波提取法的流程，即將橘皮經(jīng)預(yù)處理后用超聲波輔助提取，過濾濃縮后調(diào)節(jié)pH，靜置，過濾得到粗橙皮苷。耿敬章等［5］用超聲波提取橙皮苷，發(fā)現(xiàn)在pH 11、60% 乙醇、提取溫度75℃、超聲波頻率為低頻（27.5kHz）、料液比 1∶35（g／mL）的條件下，橙皮苷的提取率可達(dá) 4.7% 。 伍鋼等［6］用飽和氫氧化鈣澄清液提取桔皮，在溫度20℃，提取時(shí)間 70 min，料液比 1∶30（g／mL）的條件下，橙皮苷的得率為5.28%。

超聲波提取法具有效率高、時(shí)間短、提取溫度低、提取的藥液雜質(zhì)少、有效成分易于分離、純化等特點(diǎn)，在橙皮苷等天然產(chǎn)物提取中有著極大的發(fā)展?jié)摿Γ@將是今后這方面的研究熱點(diǎn)之一。對(duì)于企業(yè)來說，超聲波法提取橙皮苷是一個(gè)比較理想的技術(shù)，但超聲波提取設(shè)備成本比較高，且使用過程中存在一定的安全問題，故企業(yè)應(yīng)加大對(duì)機(jī)器的維修和保養(yǎng)力度，以減少使用風(fēng)險(xiǎn)，降低成本。

1.4 微波提取法

微波提取法原理是通過高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)，到達(dá)物料的內(nèi)部纖維管束和細(xì)胞內(nèi)部，使細(xì)胞內(nèi)部溫度迅速上升，細(xì)胞內(nèi)部壓力超過細(xì)胞壁膨脹承受能力而破裂，從而使有效成分快速溶出。微波提取法主要工藝流程是將橘皮烘干粉碎后，加入乙醇（甲醇）的堿性溶液后，再轉(zhuǎn)入微波反應(yīng)器中提取。

彭密軍等［6］在微波作用下用飽和氫氧化鈣澄清液提取橙皮苷，結(jié)果表明，微波提取時(shí)間20 s，微波輸出功率 140 W，料液比 1∶20（g／mL）時(shí)，橙皮苷的產(chǎn)率為3.70% 。

與傳統(tǒng)提取技術(shù)相比，微波提取法提取率較高，且能充分提取出橙皮苷。區(qū)曉云等［7］在200 W微波下，第一步用95%的乙醇提取陳皮三次，第二步用石油醚—甲醇—60%乙醇混合溶劑提取一次，可獲得陳皮中80%的橙皮苷。

微波提取法試劑用量少，節(jié)能，污染小，設(shè)備簡(jiǎn)單，適用范圍廣，處理批量較大，且提取結(jié)果不受物質(zhì)含水量影響，回收率高。但微波提取過程中溫度變化較大，不易控制，因此對(duì)工藝方面的要求相對(duì)較高，有待進(jìn)行更深入的研究。

1.5 酶輔助提取法

植物大多數(shù)有效成分存在于細(xì)胞質(zhì)中，提取過程中，溶劑需要克服來自細(xì)胞壁及細(xì)胞間質(zhì)的傳遞阻力。選用合適的酶，如用纖維素酶、果膠酶等對(duì)細(xì)胞壁溶解，可加快有效成分溶出細(xì)胞的速率，提高提取效率，大大縮短提取時(shí)間。

酶輔助提取法的工藝流程與上述幾種方法基本相同，只是在提取前要加一定量的酶。曾柏全［8］研究表明，纖維束粗酶用量30（mg／g）干橙粉、pH 5.5、酶解時(shí)間 90 min、酶解溫度 45℃、在此條件下橙皮苷的提取率為 4.591%。 蘇東林等［9］利用0.55%的酶，提取時(shí)間 123 min，pH 4.4，溫度 48 ℃，得到黃酮總量為3.51%。

酶輔助提取法能保證橙皮苷的充分溶出，因此收率較高，具有很大的應(yīng)用潛力。但酶作為生物試劑，其酶活性的最佳溫度和最佳pH往往在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，要使酶充分發(fā)揮作用，就必須嚴(yán)格控制其反應(yīng)條件，因而對(duì)反應(yīng)設(shè)備要求較高。另外，高活性酶價(jià)格也相對(duì)較高，因此酶輔助提取法比較適合實(shí)驗(yàn)室操作，對(duì)于工業(yè)化生產(chǎn)有一定難度［10］，但近年來隨著酶的廣泛應(yīng)用，酶輔助提取法越來越受到更多人的關(guān)注，相信在不久的將來，它將得到大力推廣。

1.6 超濾提取法

超濾屬膜分離過程，是以壓力差為推動(dòng)力，通過膜孔的篩分機(jī)理來截留溶液中的大分子溶質(zhì)，實(shí)現(xiàn)大分子溶質(zhì)與溶劑和小分子溶質(zhì)分離。它用于橙皮苷提取，是采用其他技術(shù)提取出橙皮苷，再以超濾技術(shù)將橙皮苷與提取溶劑分離。

馮彪［12］以橘皮中的主要成分橙皮苷的保留率為指標(biāo)，考察超濾法在橘皮提取分離時(shí)各種工藝條件對(duì)主要成分提取率的影響。結(jié)果表明，濾膜的孔徑大小、藥液濃度、濾膜量等對(duì)提取分離橙皮苷均有很大影響。

盛占武［11］對(duì)超濾法提取橙皮苷進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)表明，選用30 kD的聚丙烯腈超濾膜分離效果較好，果膠去除率達(dá)到91.3%；在跨膜壓力為0.25 Mpa、溫度30℃、進(jìn)料流速為80 L／h時(shí)，膜通量最大，最佳體積濃縮3.4，透過液經(jīng)一次結(jié)晶后得到橙皮苷純度大于85%；先后采用0.1%NaOH和0.1%HCl對(duì)膜進(jìn)行混合洗滌，效果最好。

超濾提取法可以得到較高純度的橙皮苷，但提取過程影響因素較多，很可能造成結(jié)果不穩(wěn)定，另外，膜的成本高，而且膜的再生有較高的技術(shù)要求，目前，我國對(duì)于這一技術(shù)尚不成熟，因此超濾提取法在應(yīng)用上存在一定的局限性，對(duì)于當(dāng)代企業(yè)來說，單一成品生產(chǎn)線并不適合市場(chǎng)的體制，所以對(duì)于工業(yè)化生產(chǎn)存在缺陷。

1.7 雙水相萃取法

某些親水性高分子聚合物的水溶液超過一定濃度后形成兩相，并且在兩相中水分均占很大比例，即形成雙水相系統(tǒng)。利用親水性高分子聚合物的水溶液可形成雙水相的性質(zhì)，開發(fā)出了雙水相萃取法。

橙皮苷在水中溶解度較小，易溶于有機(jī)溶劑，所以可將其轉(zhuǎn)入有機(jī)相中。文赤夫［13］對(duì)雙水相萃取橙皮苷的成相體系及影響萃取率的因素做了深入研究。 結(jié)果表明，當(dāng)（NH4）2SO4用量為 4.0 g，選擇 90%丙酮 10 mL和 （NH4）2SO4溶液 10 mL構(gòu)成的雙水相體系較好。單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)（NH4）2SO4用量為 4.0 g，pH 為 4， 粗提品加入量為 0.35 g，提取效果較好，萃取率為 98.22%。 薄層分析結(jié)果表明，橙皮苷主要進(jìn)入有機(jī)相，水中檢測(cè)不出橙皮苷。

雙水相萃取法是一種可以利用較為簡(jiǎn)單的設(shè)備，并在溫和條件下進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作，就可獲得較高收率和純度的新型分離技術(shù)。因其無毒，提取率高，故它具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ环Q為綠色化學(xué)。但這種方法提取要求精度較高，目前仍以實(shí)驗(yàn)室研究為主，用于規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)尚存在不少技術(shù)上的問題，因此要加大研究力度，對(duì)這一綠色技術(shù)的進(jìn)一步成熟做出貢獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)開發(fā)與環(huán)保為一體，盡早地滿足市場(chǎng)的需求。

2 結(jié)語

目前，研究橙皮苷主要集中在提取工藝條件的優(yōu)化和提取物的純化，以及橙皮苷的生物活性和應(yīng)用方面?？傮w來看，堿提酸沉法和醇溶劑提取法工藝成熟，但由于溶劑耗費(fèi)大和污染環(huán)境等因素，有逐漸被淘汰的趨勢(shì)。超聲波提取、微波提取等由于提取率高、提取時(shí)間短，近年來備受關(guān)注，是目前的研究熱點(diǎn)，今后需加大技術(shù)開發(fā)推廣力度，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。酶法提取、超濾提取、雙水相萃取則以實(shí)驗(yàn)研究為主，還不十分成熟，有待進(jìn)行更深入的研究。

橙皮苷作為一種純天然生物制劑，保健和藥用價(jià)值極高，發(fā)展?jié)摿薮蟆＝窈笤谘芯块_發(fā)中要注重高純度橙皮苷的提取工藝，因?yàn)楦呒兌瘸绕ぼ站哂懈鼜V泛的應(yīng)用范圍和更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同時(shí)，注重酶法提取、超濾提取等具有綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，符合目前低碳經(jīng)濟(jì)的要求，因此還要加大這些新技術(shù)的研發(fā)。相信不久的將來，在橙皮苷的提取和生物活性研究方面必將取得更多可喜的成果。

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10.3969／j.issn.1007－2217.2011.04.003

2011－07-28