欧柑橘皮中黄酮物质的提取和分析

2013-07-12 09:57李卫林
食品研究与开发 2013年8期
关键词:乙醚橙皮石油醚

李卫林

(1.武夷学院生态与资源工程系生物教研室,福建 武夷山 354300;2.武夷学院绿色化工重点实验室,福建 武夷山354300;3,郑州大学材料科学与工程学院,河南 郑州 450052)

黄酮广泛存在于自然界的某些植物和浆果中,其分子结构不尽相同如芸香苷、橘皮苷、栎素、绿茶多酚、花色糖苷、花色苷酸等都属黄酮。柚皮苷即是其中一种,广泛存在于柑橘属类水果中。其具有很强的抗氧化作用,可以改善血液循环,实验显示可以降低小鼠血液中的胆固醇、降血压[1],大剂量的柚皮素会降低大鼠的骨密度损失[2]、预防败血症、抗炎症效果[3-4]。

瓯柑(Citrus Suavissina Hort.et Tanaka)属于柑橘属果类,果实颜色呈现鲜艳的金黄色,肉细多汁,略带苦味,耐储存并能保持营养成分,药理上对高血压等症状有一定的食疗效果。通过两种方法提取瓯柑橘中黄酮类物质,并采用紫外光谱法和红外光谱法对提取的黄酮进行分析研究。本实验的研究结果将为南平坎下果场生产的欧柑橘的应用和加工提供信息,以提高欧柑橘种植加工的经济效益。

1 材料与方法

1.1 材料

欧柑橘(福建省南平坎下农场);

乙醚、石油醚、乙醇、甲醇、冰醋酸、溴化钾等均为分析纯。

1.2 仪器与设备

TDL-5-A 低速大容量离心机:上海安亭科学仪器;DS-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器、SHZ-D(III)型不锈钢台式:河南省予华真空设备;DGX-9073B2 鼓风干燥箱:上海福玛实验设备;UV-2550 紫外可见分光光度计:苏州岛津仪器;Nicolet AVATAR 330 FT-IR傅里叶变换红外光谱仪:美国热电产品。

1.3 试验方法

1.3.1 乙醚-乙醇提取法[5]

欧柑橘皮清洗干净,烘干粉碎,取干燥处理好的原料粉末15 g,无水乙醚250 mL(质量体积比1∶17)浸提4 d,抽滤,室温下晾干。干燥后的粉末重新装入烧瓶,量取体积分数70%的乙醇250 mL,置于装有回流装置的圆底烧瓶,在70 ℃回流加热2 h,趁热过滤后,将滤液55 ℃~65 ℃恒温减压浓缩至20 mL 左右;加入50 mL 蒸馏水静置数小时后,可看到淡黄色沉淀。减压抽滤,用10 mL 无水乙醚洗涤连续洗涤直至没有黄色滤液流出,对过滤所得滤渣进行逐步干燥,在140 ℃恒重,然后称量。

1.3.2 石油醚-甲醇提取法[6]

原料皮清洗干净,烘干粉碎,取干燥处理好的原料粉末15 g,加入装有回流冷凝管的圆底烧瓶中,加入250 mL 石油醚(质量体积比1∶17),55 ℃~60 ℃水浴加热1 h,并用布氏漏斗热滤,粉末室温下晾干。干燥后的粉末重新装入烧瓶,加入250 mL 甲醇,65 ℃加热回流3 h。然后趁热过滤,并用100 mL 热甲醇冲洗。减压浓缩滤液,浓缩物用200 mL10%稀醋酸结晶。

1.4 瓯柑橘皮黄酮提取物红外分析

以傅里叶变换红外光谱仪对所得样品进行分析,采用溴化钾压片制样,比例1∶100(mg),扫描范围4 000 cm-1~400 cm-1。

1.5 瓯柑橘皮黄酮提取物紫外分析

UV-2550 紫外可见分光光度计对所得样品进行扫描,以乙醇为溶剂,并以乙醇作为空白对照,扫描范围为200 nm~760 nm。

2 结果与讨论

2.1 红外图谱

所得产品的红外光谱图如图1 所示。

图1 欧柑橘皮提取物的红外图谱Fig.1 IR spectrum of flavonoid from Citrus Suavissina Hort.et Tanaka Peel

3 400 cm-1处为vO-H伸缩振动吸收峰,但同时在该位置附近处3 500 cm-1和3 270 cm-1出现两个肩峰;2 920 cm-1处为糖甙中甲基和亚甲基的碳氢伸缩振动吸收峰;1 650 cm-1处为较强的vC=O伸缩振动吸收峰;1 621 cm-1、1 586 cm-1、1 519 cm-1、1 442 cm-1为苯环的骨架振动吸收峰。样品的紫外图谱及红外图谱与叶翠层等[7]的研究结果对照均显示,经乙醚-乙醇溶剂体系的提取物是柚皮甙化合物。

2.2 紫外图谱

所得产品用乙醇溶解后进行紫外扫描,所得扫描图谱如图2。

图2 欧柑橘皮提取物的乙醇溶液紫外光谱图Fig.2 UV spectrum of flavonoid from Citrus Suavissina Hort.et Tanaka Peel

从图2 谱可以看出在283 nm 处出现强吸收峰,在326 nm 处出现低强度吸收峰。

2.3 两种溶剂体系提取结果比较

以欧柑橘皮为原料,采用两种方法提取黄酮,提取结果与从橙皮中提取总黄酮比较,平均粗提率如表1。

表1 两种方法提取黄酮粗品的提取率比较Table 1 Extraction rate of crude flavonoids with different method

图3 两种黄酮类物质的结构比较Fig.3 Structures of two flavonoids

可以看出:采用乙醚-乙醇溶剂体系提取欧柑橘皮黄酮有较好效果,但是该方法在提取橙皮中黄酮时产品的产率非常低;而采用石油醚-甲醇溶剂体系提取时,欧柑橘皮中黄酮的提取情况很差,反而提取橙皮中黄酮的情况比较好。根据前面的分析和文献结果,瓯柑橘皮中所提黄酮为柚皮苷,橙皮中提取物为橙皮苷。

从图3 中两种黄酮类物质的结构可以看出,橙皮苷的C 环上3’上羟基和4’位上甲氧基的存在可能会对提取所用的溶剂体系的极性有较高的要求,由于甲醇的极性比乙醇高[8],甲醇分子能够在橙皮苷分子的酚羟基和甲氧基之间很好地嵌合,而且甲醇水溶液的极性更高,因此甲醇在提取橙皮苷时表现出很大的优势;而柚皮苷的C 环上的4’位仅有一个羟基,随后的瓯柑橘皮渣用高纯度乙醇和高纯度甲醇处理提取黄酮时结果出现较大的差别,在石油醚-甲醇溶剂体系中粗提率很差,而柚皮苷在乙醚-乙醇溶剂体系中的提取率较好,归因于柚皮苷脱离瓯柑橘皮结构需要较小的极性环境。从实验的结果分析,不同的黄酮物质在提取的时候需要合适极性的溶剂,而在针对不同的黄酮类物质时应该采用不同的溶剂体系。

3 结论

本文通过乙醚-乙醇溶剂体系和石油醚-甲醇溶剂体系提取欧柑橘皮中的黄酮类物质的实验显示:黄酮类物质的结构差异在一定程度上会在不同溶剂体系的提取效果上表现出了,瓯柑橘皮中黄酮在乙醚-乙醇溶剂体系的提取效果明显好于石油醚-甲醇溶剂体系,平均提取率可达到4.8%。

经过紫外可见分光光度法扫描,在328 nm 和283 nm 处有吸收峰;红外光谱扫描的结果与文献比较证明所得产物为柚皮苷。

[1]Ohtsuki K,Abe A,Mitsuzumi H,et al."Glucosyl hesperidin improves serum cholesterol composition and inhibits hypertrophy in vasculature"[J].J Nutr Sci Vitaminol,2003,49(6):447-450

[2]Chiba H,Uehara M,Wu J,et al."Hesperidin,a citrus flavonoid,inhibits bone loss and decreases serum and hepatic lipids in ovariectomized mice"[J].J Nutr,2003,133(6):1892-1897

[3]Kawaguchi K,Kikuchi S,Hasunuma R,et al."A citrus flavonoid hesperidin suppresses infection-induced endotoxin shock in mice"[J].Biol Pharm Bull,2004,27(5):679-683

[4]Emim JA,Oliveira AB,Lapa AJ."Pharmacological evaluation of the anti-inflammatory activity of a citrus bioflavonoid,hesperidin,and the isoflavonoids,duartin and claussequinone,in rats and mice"[J].J Pharm Pharmacol,1994,46(2):118-122

[5]Charles E.Sando,H H.Bartlett.Rutin,the flavone pigment of escholtzia californica cham[J].Journal of Biological Chemistry,1920,41(4):495-503

[6]王俊儒.天然产物提取分离与鉴定技术[M].西北农林科技大学出版社,2006:106-109

[7]叶翠层,周尽花,吴宇雄,等.柚皮中柚皮甙的提取纯化及结构鉴定[J].中南林业科技大学学报,2010,30(10):121-124

[8]马军营.高等学校教材有机化学实验[M].北京:化学工业出版社,2007:164-164

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