劉明，常慶，楊鵬，劉軍海

（陜西理工學院化學與環(huán)境科學學院，陜西 漢中 723001）

橙皮苷提取工藝的研究進展

劉明，常慶，楊鵬，劉軍海

（陜西理工學院化學與環(huán)境科學學院，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，有著廣泛的應用。本文綜述了橙皮苷提取工藝的研究進展，討論了不同提取工藝的優(yōu)缺點，展望了橙皮苷提取工藝今后的發(fā)展趨勢。

橘皮；橙皮苷；提取工藝；進展

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 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、金屬鹽類反應顯色或生成沉淀，與鹽酸－鎂粉反應呈紫紅色。

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，增強毛細血管韌性，縮短出血時間，抑制癌細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，待結晶后經(jīng)過濾即得到粗橙皮苷，進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 2.60%。

堿提酸沉法工藝簡單成熟，經(jīng)濟節(jié)約，但對環(huán)境有一定的污染，且反應時間較長，因而不太適合當前工業(yè)化生產(chǎn)的需要，有逐漸被淘汰的趨勢。

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2.586%。朱玉昌［3］等對其工藝進行研究改進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），提取時間 3.5h，橙皮苷提取率可達 3.78%。

醇溶劑提取法工藝流程簡單，反應進度易控制。甲醇提取率比較高，但甲醇有毒，乙醇對環(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，與當前經(jīng)濟節(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械效應、空化效應和熱效應，通過增大介質(zhì)分子的運動速度、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 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，在橙皮苷等天然產(chǎn)物提取中有著極大的發(fā)展?jié)摿?，這將是今后這方面的研究熱點之一。對于企業(yè)來說，超聲波法提取橙皮苷是一個比較理想的技術，但超聲波提取設備成本比較高，且使用過程中存在一定的安全問題，故企業(yè)應加大對機器的維修和保養(yǎng)力度，以減少使用風險，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)，到達物料的內(nèi)部纖維管束和細胞內(nèi)部，使細胞內(nèi)部溫度迅速上升，細胞內(nèi)部壓力超過細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，結果表明，微波提取時間20 s，微波輸出功率 140 W，料液比 1∶20（g／mL）時，橙皮苷的產(chǎn)率為3.70% 。

與傳統(tǒng)提取技術相比，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，設備簡單，適用范圍廣，處理批量較大，且提取結果不受物質(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，因此對工藝方面的要求相對較高，有待進行更深入的研究。

1.5 酶輔助提取法

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

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往往在一個很小的范圍內(nèi)，要使酶充分發(fā)揮作用，就必須嚴格控制其反應條件，因而對反應設備要求較高。另外，高活性酶價格也相對較高，因此酶輔助提取法比較適合實驗室操作，對于工業(yè)化生產(chǎn)有一定難度［10］，但近年來隨著酶的廣泛應用，酶輔助提取法越來越受到更多人的關注，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，是以壓力差為推動力，通過膜孔的篩分機理來截留溶液中的大分子溶質(zhì)，實現(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，是采用其他技術提取出橙皮苷，再以超濾技術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，考察超濾法在橘皮提取分離時各種工藝條件對主要成分提取率的影響。結果表明，濾膜的孔徑大小、藥液濃度、濾膜量等對提取分離橙皮苷均有很大影響。

盛占武［11］對超濾法提取橙皮苷進行研究，實驗表明，選用30 kD的聚丙烯腈超濾膜分離效果較好，果膠去除率達到91.3%；在跨膜壓力為0.25 Mpa、溫度30℃、進料流速為80 L／h時，膜通量最大，最佳體積濃縮3.4，透過液經(jīng)一次結晶后得到橙皮苷純度大于85%；先后采用0.1%NaOH和0.1%HCl對膜進行混合洗滌，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，很可能造成結果不穩(wěn)定，另外，膜的成本高，而且膜的再生有較高的技術要求，目前，我國對于這一技術尚不成熟，因此超濾提取法在應用上存在一定的局限性，對于當代企業(yè)來說，單一成品生產(chǎn)線并不適合市場的體制，所以對于工業(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，易溶于有機溶劑，所以可將其轉(zhuǎn)入有機相中。文赤夫［13］對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。 結果表明，當（NH4）2SO4用量為 4.0 g，選擇 90%丙酮 10 mL和 （NH4）2SO4溶液 10 mL構成的雙水相體系較好。單因素實驗結果表明，當（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%。 薄層分析結果表明，橙皮苷主要進入有機相，水中檢測不出橙皮苷。

雙水相萃取法是一種可以利用較為簡單的設備，并在溫和條件下進行簡單的操作，就可獲得較高收率和純度的新型分離技術。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。但這種方法提取要求精度較高，目前仍以實驗室研究為主，用于規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)尚存在不少技術上的問題，因此要加大研究力度，對這一綠色技術的進一步成熟做出貢獻，實現(xiàn)開發(fā)與環(huán)保為一體，盡早地滿足市場的需求。

2 結語

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用方面。總體來看，堿提酸沉法和醇溶劑提取法工藝成熟，但由于溶劑耗費大和污染環(huán)境等因素，有逐漸被淘汰的趨勢。超聲波提取、微波提取等由于提取率高、提取時間短，近年來備受關注，是目前的研究熱點，今后需加大技術開發(fā)推廣力度，實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。酶法提取、超濾提取、雙水相萃取則以實驗研究為主，還不十分成熟，有待進行更深入的研究。

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，因為高純度橙皮苷具有更廣泛的應用范圍和更大的經(jīng)濟價值。同時，注重酶法提取、超濾提取等具有綠色環(huán)保的優(yōu)勢，符合目前低碳經(jīng)濟的要求，因此還要加大這些新技術的研發(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