贛南臍橙皮中有效成分的提取與結構鑒定*

鐘觀林，林 琴，林尊賢，薛 珺，羅國添,?

(贛南師范大學 a.化學化工學院;b.江西省有機藥物化學重點實驗室，江西 贛州 341000)

贛南自上世紀70年代開始種植臍橙以來，經(jīng)過40多年的發(fā)展，種植面積已達200萬畝，年產(chǎn)量已超過150萬噸，臍橙產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速得到壯大，已經(jīng)成為臍橙種植面積世界第一、年產(chǎn)量世界第三、全國最大的臍橙主產(chǎn)區(qū)，臍橙產(chǎn)業(yè)已成為贛南農業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一.積極開展臍橙資源的綜合利用與關鍵技術開發(fā)研究是江西省科技發(fā)展研究領域的重要課題.臍橙皮色澤鮮艷，香味濃郁，油性極大，皮中包含大量具有理氣健脾，祛濕化痰等功效的香精油與麝香草酚等有機物，也含有具有生理活性的黃酮甙(如橙皮甙、柚皮甙)、天然類胡蘿卜素和果膠等物質[1].多甲氧基黃酮( PMFs)是一類僅存在于柑桔屬水果中的黃酮化合物， 在柑桔果皮部位含量豐富, 迄今為止已經(jīng)僅從柑桔皮中鑒定出的類黃酮單體就有60余種，其中以橙皮苷含量最高，分布最廣，約占干重的5%左右[2].它具有抗癌、抑制腫瘤、抗炎癥、抗突變、抗血小板凝集、降膽固醇水平及抗菌活性等生理功能[3-7].本文以贛南臍橙果皮為原料，建立了連續(xù)提取精油、果膠、橙皮苷的工藝流程(見圖1)，并對精油的主要成分進行了GC-MS分析和結構鑒定.

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Agilent 6890/5973N GC-MS聯(lián)用儀(美國Agilent公司)，HK-08B流水式中藥粉碎機(廣州市旭朗機械設備有限公司)，IS 50傅立葉變換紅外光譜儀(美國ThermoFisher公司)，RE-2000B旋轉蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)， DZF-6090真空干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司). 無水乙醇(A.R)，無水硫酸鈉(A.R)，乙酸乙酯(A.R)，氫氧化鈉(A.R)，鹽酸(A.R)等均為國產(chǎn)試劑.臍橙皮(產(chǎn)地：贛州).

圖1 臍橙皮有效成分連續(xù)提取工藝流程

1.2 工藝流程

1.3 實驗步驟

1.3.1 精油的提取[8]

將烘干的橙皮置于流水式中藥粉碎機中進行粉碎，稱取10 g粉碎的橙皮粉，加入適量的蒸餾水于圓底燒瓶中，用水蒸氣蒸餾法進行蒸餾，得到油水混合物.將其置于分液漏斗中，加入乙酸乙酯20 mL(3次)進行萃取，靜置分層.收集有機相于錐形瓶中，加入無水硫酸鈉干燥4-5 h，過濾，用旋轉蒸發(fā)儀除去乙酸乙酯，得淡黃色液體0.201 5 g，提取率(以干重計)為2.00%.再用GC-MS進行分析.

1.3.2 酸浸提法制果膠[9]

上述水蒸氣蒸餾后的殘渣用清水漂洗至濾液接近無色，放入烘干箱中，60 ℃條件下進行烘干.取出殘渣，加入100 mL pH2.5左右的鹽酸進行浸提90 min，所得液進行濃縮，使其濃縮比(V前：V后)為4：1，加入質量分數(shù)為60%的乙醇，靜置60 min，抽濾，得膠狀微黃色果膠.置于真空干燥箱中55 ℃進行烘干，得微黃色產(chǎn)品為0.265 7 g，收率為2.70%.

1.3.3 堿浸酸析法制橙皮苷[10]

將上述制完果膠的殘渣用水沖洗至中性，按液料比為1:30 g/ml加入300 mL蒸餾水，加入0.6 g氫氧化鈣，反應1 h, 抽濾，再往濾液中加入0.1 mol/L的鹽酸，調至pH=3～4,靜置12 h, 有大量白色固體析出，抽濾，烘干，得粗產(chǎn)品為0.251 5 g，再經(jīng)重結晶提純，得米黃色產(chǎn)品0.225 1 g，收率為2.25%.

1.3.4 GC-MS分析

色譜條件：色譜柱為HP-5MS5%Pheny Methyl Siloxane 30 m×0.25 mm×0.25 um彈性石英毛細管柱；柱箱溫度：70 ℃，進樣溫度：250 ℃，進樣方式：分流，載氣：He,初始壓力：500-900 kPa，流量控制方式：壓力，壓力：100.0 kPa; 總流量：35.2 ml/min, 柱流量：1.53 ml/min.

質譜條件：離子源溫度：200 ℃，接口溫度：250 ℃，溶劑延遲時間：2.5 min；微掃描寬度(M)：0u，開始時間：2.5 min，結束時間：90 min,采集方式：scan，間隔：0.3，電離電壓：1 666 V，開始：35 m/z，結束：500 m/z.

按文獻[11]方法將獲得的精油用GC-MS進行分析，通過G1701BA化學工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，檢索NIST98譜圖庫，并分別與8峰索引及EPA、NIH質譜圖集的標準譜圖進行對照，再結合有關文獻進行人工譜圖解析，確認臍橙皮精油中的各化學成分；按峰面積歸一化法進行定量分析，求得各化學成分在精油中的相對含量.

1.3.5 紅外光譜測試

采用溴化鉀壓片法.將制得的果膠1 mg與溴化鉀100 mg在紅外干燥燈的照射下，于瑪瑙研缽中細磨成粉狀，用壓片機壓成透明片狀，然后放到紅外光譜儀上進行測定.橙皮苷的紅外光譜測試與果膠的步驟一致.

2 結果與討論

2.1 精油的定性與定量分析結果

分析確認臍橙皮精油中的23種化學成分及其相對含量列入表1.

表1 精油的GC-MS的分析鑒定結果

由表1可知，已鑒定的化合物為23種，精油的主要成分是d-檸檬烯、反式-(1-甲基乙炔)-1,2,-環(huán)丁烷、α-松油醇、4-萜烯醇、癸醛，相對含量分別為60.27%、22.21%、4.34%、1.91%、1.82%.

2.2 紅外光譜分析

圖2 果膠產(chǎn)品的紅外光譜

圖3 橙皮苷產(chǎn)品的紅外光譜

果膠的紅外光譜如圖2，特征吸收頻率及歸屬： IR(KBr,cm-1):3 423.14(υO-H),2 926.69 (υC-H),1 736.80(υC=O),1 638.60(υas, COO),1 440.21(υs,COO),1 100.88(υC-O-H),1 017.75(δC-H);與文獻[9]及標準紅外光譜 (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology 提供)基本一致，表明該產(chǎn)品為果膠.

橙皮苷的紅外光譜如圖3，特征吸收頻率及歸屬：IR(KBr, cm-1):3 548.60,3 475.70,3 422.16(υO-H),2 938.02,2 917.56(υC-H ,CH3),1 648.38(υC=O),1 606.94,1 519.54,1 444.79,1 358.88(υC=C,phenyl ring),1 277.00(υO-H, phenol),1 205(υO-H, phenol),1 133.07(υC-O-C),1 096(υC-O-H),1 050.06(υC-O-H).與文獻[10]及標準紅外光譜 (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology 提供)基本一致，表明該產(chǎn)品為橙皮苷.

3 結論

采用本工藝可以從臍橙皮中連續(xù)提取精油、果膠及橙皮苷，提取率(以干重計)分別為2.0%、2.7%、2.25%.精油的主要成分有萜類、檸檬烯類、脂類、β-蒎烯、芳樟醇等，具有一定的實際應用價值.