橘子皮提取物的缓蚀和抑菌性能研究

苗延青，任浩苗，刘春叶，陈 刚

（1. 西安医学院药学院， 陕西 西安 710021； 2. 西安石油大学 化学化工学院， 陕西 西安 710065）

橘子皮提取物的缓蚀和抑菌性能研究

苗延青1，任浩苗2，刘春叶1，陈 刚2

（1. 西安医学院药学院， 陕西 西安 710021； 2. 西安石油大学 化学化工学院， 陕西 西安 710065）

分别以乙醇和水为溶剂对橘子皮进行提取，考察了不同溶剂提取物的缓蚀性能和抑菌性能。结果显示橘子皮的水提物和醇提物均有一定的缓蚀作用和缓蚀效果，醇提取的缓释作用优于水提物。另外，对腐生菌(TGB)，硫酸盐还原菌(SRB)以及铁细菌(FB)的杀菌作用进行考察，结果表明橘子皮水提物和醇提物对腐生菌(TGB)均有较好的杀菌作用，水提取物对SRB和FB有较好的杀菌作用。

橘子皮；油田采出水；缓蚀；杀菌

橘子（Citrus reticulata）是芸香科柑桔属的一种水果，橘子中含有60余种黄酮类化合物[1]。橘子皮又叫陈皮，味苦、辛，性温，归肺脾经[2]。橘子皮中香精油、色素、橙皮甙等物质可以溶解在水或乙醇中[3]。一些有机物质如木质素、单宁酸、果胶质和纤维素也有可溶性[4]。

工业合成的含氮、硫等元素的水处理剂对人体和环境有一定危害，并且绝大多数产品功能单一、价格较高。近年来，越来越多的工艺开始从自然植物中寻找材料，寻求高效且环境友好的产品。国内盛产的橘子已经在饮料行业占了不小份额，而其下脚料可直接提供开发工业化学品提供了资源保障。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

无水乙醇、盐酸、FeCl36H2O、DMF（西安化学试剂厂）、A3钢片、细菌培养瓶（西安化学试剂厂）。

1.2 提取与提取物溶液配制[5,6]

1 g橘子皮加入20 m L水或无水乙醇回流提取4 h。冷却，过滤、洗涤，蒸干，得到水提物和醇提物含量（占橘子皮干重比例）分别为：55.5%、29.1%。

2 结果与讨论

2.1 缓蚀作用评价

配制含有的1 mol/L盐酸和10、50、100、200、500、1 000 mg/L橘子皮水提取物的水溶液，测试其缓蚀性能，先用DMF将醇提物配制成10 g/L的溶液，然后将其配制成含有的1 mol/L盐酸和10、50、100、200、500、1 000 mg/L橘子皮醇提物的水溶液。

由图1-2可见，橘子皮浓度为50 mg/L的醇提物可使缓蚀率在60%以上，200 mg/L的醇提物缓蚀率达到62%，随着浓度升高，缓蚀率维持在60%；而水提物缓蚀作用略低，用量为500 mg/L时缓蚀率高于47%，之后随着浓度的升高，缓蚀率有所增大，用量为1 000 mg/L时缓蚀率为56.1%。

图1 橘子皮水提物缓蚀效果Fig.1 Corrosion inhibiting efficiency of water extraction

图2 橘子皮醇提物缓蚀效果Fig.2 Corrosion inhibiting efficiency of ethanol extraction

2.2 电极化对橘子皮缓蚀效果的评价

分别取上述缓蚀溶液醇提和水提的质量分数为千分之一，万分之五，万分之二，万分之一，十万分之五，十万分之一，做电极化实验，并做空白对照（空白为15%盐酸溶液）。

图3 橘子皮水提物不同质量分数缓蚀剂的极化曲线Fig.3 The corrosion inhibiting efficiency of water extraction

由表1和图3可以看出：①加入橘子皮水提物后，腐蚀电流密度减小，说明缓蚀剂对盐酸溶液中的铁电极起到保护作用；②随着水提物的质量分数的增加，阴极Tafel斜率增大，阳极 Tafel斜率减小，A3钢片E变化幅度不大，但总体上向负方向移动，说明该缓蚀剂是主要抑制腐蚀过程的阴极反应的阴极型缓蚀剂[7]。

由表2和图4可以看出：①加入橘子皮水提物后，腐蚀电流密度减小，说明其对盐酸溶液中的铁电极起到保护作用；②随着水提物的质量分数的增加，阴极Tafel斜率减小，阳极 Tafel斜率增大，说明该缓蚀剂主要是抑制腐蚀过程的阴极反应的混合型缓蚀剂[8]。

图4 橘子皮醇提物不同质量分数缓蚀剂的极化曲线Fig.4 The corrosion inhibiting efficiency of ethanol extract

表1 A3试片在含水提橘子皮的电化学参数及缓蚀率Table 1 The corrosion rate and corrosion electrochemical parameter of water extract of orange peel

表2 A3试片在含醇提橘子皮的电化学参数及缓蚀率Table 2 The corrosion rate and corrosion electrochemical parameter of ethanol extract of orange peel

2.3 杀菌性能评价

如表 3，已有研究表明橘子皮中的橙皮甙的甲醇溶液对枯草杆菌、葡萄球菌、大肠杆菌有较好的抑制作用；将原液酸度(pH6.0)调整为pH4 后，其活性显著增强。除对葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌等细菌有较强抑制作用外，还可抑制青霉、黑曲霉以及根霉、毛霉[9]。

表3 橘子皮提取物对油田水中三种细菌的抑制作用Table 3 The bacteria inhibiting efficiency of extract of orange peel

由上结果看出，橘子皮水提取物低浓度对SRB没有杀菌作用，当浓度达到2 g/L时，才有较好的杀菌作用，可以将细菌量由110个/mL降至2.0；醇提物对SRB有很好的杀菌作用，2 g/L时使菌量由110个/mL降至0.5个/mL。水提取和醇提物都可以显著降低水中的TGB，水提物浓度达到2g/L时可以将细菌量由70个/mL降至2.0个/mL；醇提物浓度为2 g/L时以将细菌量降至2.5个/mL。对于FB，水提物有很好的杀菌作用，浓度为2g/L时可以将细菌量由70个/mL降至0.5个/mL；而醇提物则一般，浓度为2 g/L时可以将细菌量由70个/mL降至13.0个/m。

4 结 论

（1）橘子皮 200 mg/L的醇提物缓蚀率达到62%；水提物用量为1 000 mg/L时缓蚀率为56.1%。

（2）橘子皮水提取物对SRB杀菌作用较弱，浓度2 g/L时，将细菌量由110个/mL降至2.0；醇提物进行时间优化到5h后对SRB有很好的杀菌作用，使菌量降至0.5个/mL。水提取和醇提物都可以显著降低水中的TGB，水提物2 g/L时可以将细菌量由70个/mL降至2.0个/mL；醇提物浓度为2 g/L时以将细菌量降至2.5个/mL。对于FB，水提物有很好的杀菌作用，浓度为2 g/L时可以将细菌量由70个/mL降至0.5个/mL，而醇提物则杀菌效果较弱。

［1］ 杜华碧. 陈皮制剂的研究概况[J]. 医学信息，2010, 23(4): 99-101.

［2］ 董航，陈瑞战，李世哲，于京，杨思敏，李元，等. 橘皮粗多糖的提取工艺优化及抗氧化活性评价[J]. 食品工业科技, 2012，33 (5): 215-216.

［3］ 谢善梅，彭伟. 桔子皮中多糖含量的分析[J]. 当代化工, 2009, 6: 321-325.

［4］ 冯宁川，郭学益，梁莎，田庆，等. 橘子皮皂化改性及其对重金属离子的吸附[J]. 环境工程学报, 2011, 5(1): 11-12.

［5］ 吴亚，陈刚，张洁，庞敏，张敏，侯晓晴. 槐叶提取物在油田水处理中的应用研究[J]. 化工技术与开发，2015, 44(4): 8-10.

［6］ 陈刚，高起龙，马丰云，周敏，张洁. 柿子皮提取物缓蚀及抑制油田微生物作用研究[J]. 石油与天然气化工，2013, 42(5): 515-519.

［7］ 郭学益. 化学改性柿子生物吸附剂及其对重金属离子吸附研究[D].湖南：中南大学，2011.

［8］ 李谦定，李恒娟，卢永斌. 一种盐酸酸化缓蚀剂的合成及性能评价[J]. 油田化学，2011, 28(2): 207-209.

［9］ 陈刚，庞敏，默云娟，张敏，侯小晴，苏慧君，张洁. 石榴皮提取物在油田水处理中的应用研究[J]. 石油与天然气化工，2013, 42(1): 83-85.

Research of Corrosion Inhibition and Antibacterial Properties of Orange Peel Extracts

MIAO Yan-qing1, REN Hao-miao2, LIU Chun-ye1, CHEN Gang2
（1. School of Pharmacy, Xi’an Medical University, Shaanxi Xi’an 710021, China; 2. School of Chemistry and Chemical Engineering, Xi’an Shiyou University, Shaanxi Xi’an 710065, China）

Orange peel was extracted with water and ethanol, respectively, and the extracts were screened as corrosion and bacteria inhibitors. The results show that the both extracts are effective for corrosion inhibition. The inhibition efficiency for the ethanol extract is better than that of water extract. In addition, their antibacterial effect on saprophytic bacteria (TGB), sulfate reducing bacteria (SRB) and iron oxidizing bacteria (FB) were investigated. The results show that the orange peel water and alcohol extracts are both effective TGB bacteria inhibitors. The extract of water can obviously reduce SRB and FB.

orange peel; treatment of oilfield produced water; corrosion inhibiting; bacteria inhibiting

TE 39

A

1671-0460（2016）11-2564-03

国家自然科学基金（81202492）和陕西省科技厅项目（2014K02-11-01）。

2016-09-09

苗延青（1978-），女，陕西省延安市人，副教授，硕士，2004年毕业于陕西师范大学，研究方向：从事有机合成与药物化学研究工作。E-m ail：m iaoyanqing2006@163.com。