陈皮中橙皮苷的提取工艺及优化研究

曾令浩，李俞洁，区硕俊，陈伟萍

（广州市质量监督检测研究院，国家加工食品质量监督检验中心， 广东 广州 511447）

陈皮中橙皮苷的提取工艺及优化研究

曾令浩，李俞洁，区硕俊❉，陈伟萍

（广州市质量监督检测研究院，国家加工食品质量监督检验中心， 广东 广州 511447）

主要分析研究乙醇-吡啶混合溶剂超声浸提法提取陈皮中橙皮苷的最优条件。通过单因素试验去分析研究不同种因素对橙皮苷提取率的影响，并且在此基础上根据优化后的结果进行正交试验。其最佳工艺条件为料液比1:30，吡啶比例25%，提取温度为85 ℃，提取时间为25 min。采用该条件处理的橙皮苷经高效液相色谱法进行橙皮苷含量的测定，同时在此等优化条件下进行的正交试验，橙皮苷的提取率为3.83%，超声浸提法操作简便，快速，成本低，能应用于工业化生产和医学医药类研究。

橙皮苷; 乙醇-吡啶; 正交试验; 高效液相色谱法

橙皮苷又名橙皮甙，二氢黄酮甙，为芸香科植物甜橙或者酸橙干燥的幼果提取物。橙皮苷主要存在于成熟的较薄果皮系统或者果肉中[1,2]。橙皮苷不仅能够降低毛细血管的脆性，而且还能增强毛细管的韧性，因此橙皮苷在医学医药行业中应用广泛。橙皮苷还有抗消炎、抗病毒等药理作用，其在食品工业中可作为天然的抗氧化剂[3-5]，亦可应用于化妆品行业，由此可见，随着工业科技的发展，橙皮苷将具有更加广泛的应用。

当前，橙皮苷的提取工艺主要有索氏提取法、碱提酸沉法、微波萃取法和超声提取法[6-10]。其中索氏提取法具有提取工艺过程简单的优点，但实验反应进度慢，需多次重结晶提取，而且溶剂消耗较大。碱提酸沉法拥有节约经济，工艺简单等优点，但其反应时间较长且容易污染环境，不适合工业化生产。微波萃取法对环境危害较小，然而在微波萃取过程中温度变化不易控制，不太适宜工业化大批量生产。混合溶剂超声浸提法相对于其他方法，其具有操作简便、节约溶剂、快速等优点，可作为工业化生产提取陈皮中橙皮苷的首选方法。因橙皮苷易溶于吡啶，氢氧化钠溶液，则本研究提取橙皮苷是采用乙醇-吡啶混合溶剂进行超声浸提取，通过采用单因素实验和正交试验进行优化其工艺参数，降低生产成本，减少提取完成后去除有毒有害物质的工艺和去除酸碱溶剂的复杂工序，为研究橙皮苷供给了参考条件。

1 实验部分

1.1 材料、试剂与仪器

新鲜成熟的陈皮；乙醇、吡啶、磷酸、甲醇（分析纯，广州试剂厂），乙腈（色谱纯，美国 Fisher公司），实验一级用水，橙皮苷标准品（Aladdin Industrial Corporation）；高效液相色谱仪岛津 LC 20A-SPD-M20A；50 mL离心管，TD25-WS低速离心机，DZF-6090D真空干燥箱，KQ3200DV型数控超声波清洗仪；C1-6610-15型分析研磨机; LM61-350033型恒温水浴锅。

1.2 实验方法

将新鲜成熟的陈皮置于 DZF-6090D 真空干燥箱45 ℃烘干至恒重，粉碎，过3号筛待用。准确称量1.00 g陈皮粉于50 mL的离心管中，加入30 mL乙醇-吡啶(75:25)的混合溶液，加盖置于85 ℃恒温水浴锅中，水浴加热1 h后取出，超声25 min后放冷至室温，以4 000 r/min的转速离心2 min后取上层清液定容至50 mL经微孔滤膜过滤，待液相分析。

1.3 分析方法

1.3.1 色谱条件

色谱柱：Phenom enex Kinetex C18 (150 m m×4.6 m m ×5 μ m)；柱温：30 ℃；流动相：乙腈-0.1 %磷酸溶液(20:80)；进样量：10 µL；流速：1 mL/min；检测波长：283 nm[11]。

1.3.2 标准曲线的绘制

精确称量0.0100 g橙皮苷标准品于100 mL棕色带塞容量瓶中，加适量的50 %甲醇进行超声溶解，取出后用50 %甲醇稀释至刻度。制得100 mg/L橙皮苷标准储备液。将上述的橙皮苷标准储备液用50 %甲醇稀释至0.5、1.0、10.0、20.0、40.0、100.0 mg/L注入高效液相色谱进行分析。分别吸取上述橙皮苷标准品系列溶液各10 µL，在相同色谱条件下测定峰面积。以峰面积值Y为纵坐标，橙皮苷的标准品浓度X（mg/L）为横坐标，用最小二乘法进行线性回归分析，得到回归方程为Y=58727X -17218，相关系数r=0.9998，说明进样浓度在 0.5～100.0 mg/L之间，橙皮苷浓度与其相应的峰面积线性关系良好。

2 结果与分析

2.1 料液比对提取率的影响

当吡啶比例为20 %，温度为65 ℃，时间为20 m in时，探究料液比对橙皮苷提取率的影响。在料液比小于1:35时，不易于橙皮苷溶于提取液中，提取率较低；相比之下在料液比大于1:35时，再增加料液比，提取效果反而减弱，且无较明显的变化。由此可见料液比的最佳比例为 1:35。详细结果如图 1所示。

2.2 提取液中吡啶比例对提取率的影响

本研究比较了乙醇和吡啶两种溶剂分别对橙皮苷的提取率的影响，结果表明乙醇和吡啶的混合溶剂对橙皮苷的提取率高于乙醇或者是吡啶。

在料液比为1:30，温度65 ℃，时间20 min一定的条件下，比较了乙醇和吡啶混合溶液中的吡啶比例对橙皮苷提取率的影响情况。结果显示，吡啶比例在20 %时，陈皮中橙皮苷的提取率最高。详细结果如图2所示。

图1 料液比对提取率的影响Fig.1 Effect of the solid-liquid ratio on the extraction rate

图2 吡啶比例对提取率的影响Fig.2 Effect of the proportion of pyridine on the extraction rate

2.3 温度对提取率的影响

在料液比为1：30，吡啶比例为20 %，时间为20 min一定的条件下，研究不同的提取温度对橙皮苷提取率的影响，结果表明，温度为 75 ℃时为最适的温度，随着温度的升高，橙皮苷的提取率逐渐增加。详细结果如图3所示。

图3 温度对提取率的影响Fig.3 Effect of temperature on the extraction rate

2.4 提取时间对提取率的影响

如果超声时间过短，橙皮苷未能被充分提取。但如果超声时间过长，橙皮苷的提取率将会降低，可能是因为黄酮类物质的不稳定性造成的，超声时间越长，越不利于橙皮苷的提取，则需要对超声提取的时间进行严格地控制。在料液比为1:30，吡啶比例为20 %，温度65 ℃一定的条件下，提取时间为20 min时，增加了溶剂的穿透力，提高了橙皮苷的提取率。详细结果如图4所示。

图4 时间对提取率的影响Fig.4 Effect of time on the extraction rate

2.5 正交试验优化工艺条件

通过单因素实验进行提取分析初步的优化，对料液比、吡啶比例、提取的温度和时间四个因素的最佳提取水平和根据其各个因素的三个最佳水平进行设计正交试验。对正交试验的设计及其结果进行了极差分析，根据表1的k1、k2和k3计算出R值，从 k值可知，橙皮苷最佳的提取率水平组合是A1B2C3D3，即料液比1:30，吡啶比例25 %，温度85 ℃，时间25 min。在此等水平的组合下，橙皮苷的提取率为3.83 %。基于表1的提取率测定结果，进行了方差分析，将表2所得的F值与F单侧临界值表对比可知，吡啶比例、温度和时间对橙皮苷的提取率有显著性影响。

表1 正交试验设计及结果Table 1 Orthogonal experiment design and analysis

续表

表2 提取率方差分析表Table 2 Table of variance analysis

3 结 论

本分析研究建立了陈皮中橙皮苷的提取工艺。利用单因素实验优化，并通过设计正交试验，得出优化后的橙皮苷的提取工艺条件，即料液比1:30，吡啶比例25%，温度85 ℃，时间25 min。在此条件下橙皮苷的提取率为3.83%，正交试验结果表明，提取率的影响顺序分别为：提取温度＞提取时间＞吡啶比例＞料液比，与此同时，通过方差分析F值可知，吡啶比例、提取温度和时间三个因素对提取率影响显著，但并没有出现影响非常显著因素。采用混合溶剂超声浸提法具有工艺操作简单，效率高，重复性好，不破坏橙皮苷有效活性成分等优点，同时使用毒性试剂较少，用于工业化生产中将有重大的经济效益和社会效益。

［1］ 刘学仁. 柚皮苷、橙皮苷和新橙皮苷的提取与分析研究[D]. 湖北师范学院, 2011.

［2］ 朱思明, 于淑娟, 扶雄. 橙皮苷提取方法的研究[J]. 食品研究与开发, 2009, 07: 17-20.

［3］ 贾亚伟, 丁玉, 朱红菊. 橙皮苷提取工艺研究进展[J]. 中国科技论文在线, 2011, 03: 211-214.

［4］ 齐兵. 陈皮中橙皮苷的提取纯化及残渣的综合利用研究[D]. 江南大学, 2013.

［5］ 齐兵, 何志勇, 秦肪, 等. 陈皮中橙皮苷的提取与纯化工艺研究[J].食品工业科技, 2012, 24: 343-346.

［6］ 蔡庆顺, 钟小群, 余华. 陈皮不同提取工艺橙皮苷提取率分析[J].中成药, 2010, 06: 1067-1070.

［7］ 耿敬章, 钱英, 张志健, 等. 超声波辅助提取橘皮中橙皮苷[J]. 中国食品添加剂, 2010, 03: 63-68.

［8］ 谈安群, 吴厚玖, 王华, 等. 索氏法与超声波辅助提取甜橙橙皮苷比较研究[J]. 中国食品学报, 2012, 06: 80-87.

［9］ 郑敏敏, 郑利, 林升得, 等. 桔柚皮中橙皮苷的超声强化碱提酸沉法提取工艺优选[J]. 中国中医药科技, 2014, 06: 647-649.

［10］ 黄爱华, 曾元儿, 迟玉广, 等. 正交试验优选枳实中新橙皮苷的提取工艺[J]. 中药新药与临床药理, 2009, 06: 580-582.

［11］ 汪勇良, 窦雁. 高效液相色谱法测定便通胶囊中柚皮苷和新橙皮苷的含量[J]. 中国生化药物杂志, 2015, 12: 174-176.

Extraction Process and Optimization Study of Hesperidin from Orange Peel

ZENG Ling-hao, LI Yu-jie, OU Shuo-jun❉, CHEN Wei-Ping
(Guangzhou Quality Supervision and Testing Institute, National Centre for Quality Supervison and Testing of Processed Food, Guangdong Guangzhou 511447，China)

The optimality conditions of ethanol-pyridine mixed solvent ultrasonic extraction process had been analyzed to extract hesperidin from Orange peel. The effects of different kinds of factors of hesperidin extraction rate were studied by the single factor experiment, and on the basis of this, the orthogonal experiment was designed to optimize the process conditions. The best optimization condition as the follows: material liquid ratio=1:30, the proportion of pyridine ratio=25%, the extraction temperature=85 ℃ , the extraction time=25 min. The determination of hesperidin content was detected by high performance chromatography (HPLC). At the meanwhile in the optimized Conditions,the result showed that hesperidin extraction rate was 3.83%. The ultrasonic extraction method is simple, rapid and low cost. It can be used in industrial production and medical research.

Hesperidin; Ethanol-pyridine; Orthogonal experiment; HPLC

TS255；TQ283

A

1671-0460（2016）11-2524-03

2016-09-18

曾令浩（1989-），男，广东梅州人，助理工程师，主要从事食品的检测和研究工作。E-m ail：haozishe@126.com。

区硕俊（1990-），男，助理工程师，研究方向：气液相分析研究工作。E-m ail：846476388@qq.com。