橙皮素的制备

李 丹，毕丁文，杨 璐，陈 宁，侯玺康，秦 婷，王卫博，于宏伟

（石家庄学院 化工学院，河北 石家庄 050035）

橙皮素的制备

李 丹，毕丁文，杨 璐，陈 宁，侯玺康，秦 婷，王卫博，于宏伟

（石家庄学院 化工学院，河北 石家庄 050035）

橙皮素是一类重要的天然黄酮类化合物.报道了由橙皮苷制备橙皮素的方法，并对其反应机理进行研究.采用一维红外光谱和二阶导数红外光谱对橙皮苷和橙皮素的结构进行了表征.

黄酮；橙皮苷；橙皮素；机理；一维红外光谱；二阶导数红外光谱

0 引言

橙皮素（Hesperetin，CAS 520-33-2）是一类重要的黄酮类化合物[1-3]，具有独特的药理活性，广泛应用在医学的各个领域中[4-6].橙皮素制备主要包括两种方法，一种是全合成法制备橙皮素[7]，即从3，4-二羟基苯甲醛和2，4，6-三羟基苯乙酮出发，通过单甲基化，羟基保护，羟醛缩合，迈克尔加成及脱保护五步全合成天然产物橙皮素.采用该方法制备橙皮素，合成步骤长，且收率不高，但成本较低，适合于工业化生产.另一种是采用橙皮苷（Hesperidin，CAS 520-26-3）为原料制备橙皮素[8-10].该方法反应条件温和，且收率较高.笔者参考相关文献报道[8-10]，采用橙皮苷原料制备橙皮素，研究了其合成机理，并采用一维红外光谱和二阶导数红外光谱对于橙皮苷和橙皮素的结构进行表征.

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

傅里叶变换红外光谱仪（Spectrum 100型，美国PE公司）、电子天平（YP202N 型，上海精密科学仪器有限公司）、显微熔点测量仪（X-4型，北京泰克仪器有限公司）；红橘（购于石家庄北国超市长江店）；其它试剂均为市售分析纯试剂.

1.2 实验方法

1.2.1 红橘果皮干燥方法

红橘橘皮洗净后在室温通风处干燥至恒重后，高速万能粉碎机粉碎至120目，装入保鲜袋中避光密封保存.

1.2.2 数据获得及图形处理

一维红外光谱数据获得采用美国PE公司 Spectrum v 6.3.5操作软件；二阶导数红外谱图数据获得采用美国PE公司Spectrum v 6.3.5操作软件，平滑点数为13；图形处理采用Origin 8.0.

1.3 橙皮素的制备

1.3.1 橙皮苷的制备[11]

室温下25 g橘皮粉加入到750 g蒸馏水中，加入1.75 g氢氧化钙调节pH至碱性，反应0.5 h，减压过滤，滤液加入0.1 M盐酸，调节体系至酸性后，静置12 h后，得到大量淡黄色固体，常压过滤，真空干燥，得到白色橙皮苷粗产品1.05 g，收率为4.2%.30℃条件下，0.5 g橙皮苷粗产品加入到30 mL甲醇中，加入NaOH固体调节体系pH至9，提取40 min后，常压过滤，滤液加入0.1 M盐酸，调节pH至4，静置12 h，常压过滤，真空干燥，得到米黄色固体0.28 g，收率56%，熔程259-262℃（文献报道熔程250-255℃[11]）.

1.3.2 橙皮素的制备[8]

橙皮苷（1.00 g，1.64 mmol）加入到30 mL无水甲醇中，剧烈搅拌下加入1.5 mL浓硫酸，加热回流6 h后，溶液由悬浮液变为澄清，继续加热回流2h后，停止反应，冷却至室温.减压蒸馏，除去溶剂，得到黄色粗产品后，乙酸乙酯萃取（10 mL 3 3）后，合并有机相，依次用5%的碳酸钠水溶液（10 mL 3 3），饱和食盐水（10 mL 3 3）洗涤至中性后，合并有机相，过滤，无水硫酸钠干燥12 h后，减压蒸馏除去溶剂，得到黄色粗产品后，采用异丙醇-水混合体系进行重结晶，得到淡黄色固体0.30g，收率63%，熔程227-231℃（文献报道熔程224-226℃[8]）.

2 结果讨论

2.1 橙皮素的制备方法的研究

橙皮苷制备橙皮素的机理是SN2反应机理，其主要影响因素包括催化剂和反应溶剂.文献报道橙皮苷制备橙皮素的催化剂主要有[12]：盐酸、浓硫酸、磷酸等.我们选择浓硫酸作为催化剂[12]，首先开展了反应溶剂的选择研究（表1）.

橙皮苷制备橙皮素的溶剂通常选择低碳脂肪醇[12].首先选择了实验室常见的甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇作为反应溶剂.研究发现，选择甲醇溶剂的产品收率最高，达到57%（Entry 1）.而选择其它溶剂却无法得到产品.这主要是因为反应溶剂的极性越大，越有利于促进SN2反应，而在4种溶剂中，甲醇的极性是最大的.

橙皮素通常采用重结晶的方法进行提纯，因此结晶溶剂的选择尤为重要.我们参考相关文献报道[12]，进一步开展了橙皮素重结晶溶剂的研究，分别选择了甲醇-水、乙醇-水、正丙醇-水、异丙醇-水和丙酮-水等五个体系.研究发现：异丙醇-水溶剂体系的产品收率最高，达到 63%（Entry 4），而文献[8]报道的乙醇-水的重结晶体系的收率只有57%（Entry 2），而甲醇-水体系则没有得到产品（Entry 1）.

表1 反应溶剂的选择

表2 橙皮素结晶溶剂的选择

2.2 橙皮苷及橙皮素的结构表征

2.2.1 橙皮苷和橙皮素采用一维红外光谱表征

分别采用一维红外光谱对于橙皮苷和橙皮素的结构进行表征（图1和图2）.

2.2.2 橙皮苷与橙皮素的结构差异

由于一维红外光谱法的分辨率不高的原因，橙皮苷和橙皮素的官能团红外吸收频率的差异并不明显.因此，我们进一步开展了相对应的二阶导数红外光谱的研究（图3）.二阶导数红外光谱可以增加谱图的分辨率，能够更好的分辨图中的重叠峰[13-15].

图1 橙皮苷的一维红外光谱

图2 橙皮素的一维红外光谱

图3 橙皮苷与橙皮素的二阶导数红外光谱

表3 橙皮苷与橙皮素主要官能团二阶导数红外光谱归属解释

采用二阶导数红外光谱法研究橙皮苷与橙皮素的结构差异.橙皮苷的C=O伸缩振动频率在1 649 cm-1，橙皮素的C=O伸缩振动频率则位于1 637 cm-1；橙皮苷苯环C=C伸缩振动频率位置是1 607，1 579，1 502，1 445 cm-1，而橙皮素苯环的C=C伸缩振动频率则位于1 611，1 587，1 500，1 436 cm-1.其它官能团的红外吸收频率的差异见表3.

3 结论

研究了橙皮苷的水解制备橙皮素的方法和机理，并通过一维红外光谱和二阶导数红外光谱对于橙皮苷和橙皮素的结构进行了表征.

参考文献:

[1]GROHMANNK，MANTHEYJA，CAMERONRG.Acid-catalyzedHydrolysisofHesperidinatElevatedTemperatures[J].Carbohydrate Research，2000，328（2）：141-146.

[2]LOOKERJH，HOLMMJ.ConfigurationandConformationof3-bromohesperetinTriacetate.DimorphsofHesperetinTriacetate1[J].JOrg Chem，1960，25（10）：1829-1831.

[3]THOMAS SEITZ C，WINGARD JR R E.An Improved Conversion of Hesperidin into Hesperetin Including Purity Determination by Gradient-elution,High-pressureLiquidChromatography[J].JAgricFoodChem，1978，26（1）：278-280.

[4]CHOIEM，KIMYH.HesperetinAttenuatesthehighlyReducingSugar-triggeredInhibitionofOsteoblastDifferentiation[J].CellBiology andToxicology，2008，24（3）：225-231.

[5]LIUL，XUDM，CHENGYY.DistincteffectsofNaringeninandHesperetinonNitricOxideProductionfromEndothelialCells[J].JAgric FoodChem，2008，56（3）：824-829.

[6]李珊山，张朝英，李洪霞.痤疮系统性治疗的现状与展望[J].吉林大学学报（医学版），2005，31（5）：814-815.

[7]胡昆，杨泽华，任杰.橙皮素的全合成[J].云南大学学报（自然科学版），2009，（S1）：427-429.

[8]单杨，李高阳，汪秋安，等.橙皮苷半合成5种生物活性黄酮类化合物[J].有机化学，2008，28（6）：1024-1028.

[9]WINGARDRE.ConversionofHesperidinintoHesperetin[P].US，1979，4150038.

[10]FOX D W，SAVAGE W L，WENDER S H.Hydrolysis of Some Flavonoid Rhamnoglucosides to Flavonoid Glucosides1[J].J Am Chem Soc，1953，75（10）：2504-2505.

[11]王颖，高翔，王卫博，等.红橘果皮中橙皮苷提取工艺研究[J].石家庄学院学报，2013，15（3）：32-35.

[12]于宏伟，王惠，时伟，等.橙皮素合成方法研究[J].石家庄学院学报，2010，12（3）：48-50.

[13]赵瑶兴，孙祥玉.有机分子结构光谱测定[M].北京：科学出版社，2004：38-41.

[14]翁诗甫.傅里叶变换红外光谱分析[M].北京：化学工业出版社，2010：254-258.

[15]谢晶曦.红外光谱在有机化学和药物化学中的应用[M].北京：科学出版社，1987：23-36.

（责任编辑 李健飞）

The Preparation of Hesperetin

LI Dan，BI Ding-wen，YANG Lu，CHEN Ning，HOU Xi-kang，QIN Ting，WANG Wei-bo，YU Hong-wei
（School of Chemical Engineering，Shijiazhuang University，Shijiazhuang，Hebei 050035，China）

Hesperetin is an important natural flavonoid.The conversion of hesperidin into hesperetin and mechanism of reaction is reported in the paper.Hesperidin and hesperetin are characterized by onedimensional infrared spectroscopy and second derivative infrared spectroscopy.

flavonoid；hesperidin；hesperetin；mechanism；one-dimensional infrared spectroscopy；second derivative infrared spectroscopy

TS255.5

：A

：1673-1972（2014）03-0019-04

2013-12-21

石家庄市科学技术研究与发展计划课题（131500142A）

李丹（1991-），女，河北衡水人，主要从事化学工程与工艺研究.