全 文 ：亚临界水提取陈皮中橙皮苷的工艺研究
张 锐1* ， 施 旻2， 刘建群1， 舒积成1， 刘 红2， 陈 泣2， 张 旭1
(1． 江西中医药大学 现代中药制剂教育部重点实验室，江西 南昌 330004;2． 江西中医药大学，江西 南
昌 330004)
收稿日期:2013-01-15
基金项目:江西省教育厅青年科学基金项目 (GJJ11186)
* 通信作者:张 锐 (1976—) ，男，博士，副研究员，研究方向:中药制剂。Tel:13870071355，E-mail:work037@ sohu. com
摘要:目的 优选最佳的亚临界水提取陈皮中橙皮苷的工艺。方法 通过单因素和正交试验，以橙皮苷的得率为指
标，优化陈皮中提取橙皮苷的亚临界水提取工艺参数。结果 当提取温度为 140 ℃、提取时间为 45 min、料液比为 20
mL /g时陈皮中的橙皮苷的得率为 79. 28%。结论 与传统的提取方法相比，亚临界水提取法可明显降低提取时间和提
高橙皮苷的得率。
关键词:陈皮;橙皮苷;亚临界水提取
中图分类号:Ｒ284. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2013)11-2531-03
doi:10. 3969 / j． issn． 1001-1528. 2013. 11. 054
陈皮为芸香科植物橘 Citrus reticulata Blanco 及其栽培
变种的干燥成熟果皮，具有理气健脾，燥湿化痰的功效，
在许多中药复方制剂中均含有该味药材［1］。陈皮含有的最
主要化学成分是橙皮苷，约占总重的 2. 5 %以上。并且其
也是陈皮的有效成分，具有多种药理活性，如维持血管正
常渗透压、降低血管脆性、降低人体中胆固醇量、抗过敏、
降血压、抑制口腔癌、食道癌、大肠癌等的癌变和抗病毒
作用［2-4］。因此 2010 年版《中国药典》将橙皮苷作为陈皮
质量控制的指标。在进行陈皮中的橙皮苷的提取时，传统
的水提工艺虽然符合中药的传统方法，并具有安全性好，
设备简单等优点，但提取效率低。如果采用有机溶剂回流
的方法［5］，又与中药绿色环保的理念相悖。因此探索一种
简便、经济、高效、环保、易工业化提取新方法是药学研
究者一直追求的目标。
亚临界水萃取法是一种新型的提取技术。亚临界水是
指压力和温度在水的临界值之下的附近区域的液态水，其
水温在 100 ℃以上临界温度 374 ℃以下，此时水体仍然保
持为液态，也就是高温高压水［6-7］。亚临界水的特性表现在
随着温度的升高，水分子之间的氢键被减弱甚至打开，水
的介电常数 (ε)和水的极性也随之降低，提高了中低极
性的化合物在亚临界水中的溶解能力。此外水的表面张力
和黏度也在高温环境下降低，与水的高压环境相结合，亚
临界水可以加快植物细胞壁的破裂，并加速有效成分的溶
出速度。
本实验采用单因素和正交试验的方法考察亚临界水对
陈皮中橙皮苷提取效率的影响因素，以期建立一种快速、
绿色、廉价、高效的提取方法，使得陈皮的药用价值得到
充分的利用。
1 仪器和试剂
1. 1 仪器 Mettler Toledo XP 6 型电子天平 (瑞士梅特勒-
托利多仪器有限公司) ;OHAUS AＲ5120 天平 (美国奥豪
斯) ;FCFD1—20 高压磁力搅拌反应釜 (烟台高新区科立
自控设备研究所，容积为 1 L，设计压力 ＜ 20 MPa，设计温
度 ＜ 300 ℃) ;Shimadzu LC—10A vp 型高效液相色谱仪系
统 (日本岛津)。
1. 2 药材和试剂 陈皮购自南昌市汇仁堂大药房，为已切
制的陈皮饮片，按《中国药典》2010 年版一部陈皮含量测
定项下测定橙皮苷的量为 4. 3%，符合规定。橙皮苷对照
品购于中国食品药品检定研究院 (批号 110721-201115，供
含量测定用，纯度为 95. 3%)。甲醇 (色谱纯，美国 Fisher
公司) ，甲醇、冰醋酸均为分析纯 (南京化学试剂有限公
司) ，水为 Miniproe纯化水。
2 实验方法
2. 1 陈皮的亚临界水提取方法 准确称取陈皮饮片 20 g
于高压反应釜中，加入不同体积的纯化水，搅拌速度为 50
r /min，然后在不同的提取时间和提取温度条件下进行亚临
界水提取实验。
2. 2 陈皮中橙皮苷的测定方法
2. 2. 1 橙皮苷 HPLC 分析方法［1］ Agilent TC-C18色谱柱
(4. 6 mm × 250 mm，5 μm) ;流动相在药典标准的基础上略
作调整，确定为甲醇-水-冰醋酸 (40 ∶ 56 ∶ 4) ;体积流量
为 1 mL /min;UV检测波长 283 nm。准确配制 0. 45 mg /mL
的橙皮苷对照品溶液，分别进样 1、2、4、6、8、10μL，
进行 HPLC 分析，计算峰面积。橙皮苷保留时间为 16. 1
min。以橙皮苷的峰面积 (Y)对橙皮苷的进样量 (X)绘
制标准曲线，标准曲线的方程为 Y = 1 768 018 X + 295;
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相关系数 r2 = 1. 000，线性范围为 0. 45 ～ 4. 5 μg。
2. 2. 2 测定方法和陈皮中橙皮苷的得率的计算 提取液减
压滤过，并用水洗涤滤饼，滤液合并，定容于 1 000 mL 量
瓶中，摇匀。提取液过 0. 45 μm 滤膜，按 2. 1. 1 项方法，
进样 10 μL，进行橙皮苷的分析测定。并按 2. 1. 1 项标准曲
线回归方程计算陈皮提取液中橙皮苷的量，以及陈皮中橙
皮苷的提取得率 ［得率 =提取液中橙皮苷的量 / (陈皮质
量 ×药材中橙皮苷的量) × 100%］。
2. 3 陈皮的亚临界水提取工艺的单因素及正交试验设计
通过对亚临界水提取陈皮工艺中提取温度、提取时间、料
液比三大影响橙皮苷得率的因素进行单因素考察及正交试
验设计，进而确定最佳的工艺参数。
3 结果
3. 1 单因素试验结果与分析
3. 1. 1 提取时间对陈皮中橙皮苷提取得率的影响 在固定
提取温度为 120 ℃，料液比 30 mL /g 条件下，选取到达设
定温度后的提取时间为 0、15、30、45、60、75 min进行亚
临界水提取试验，结果见图 1。结果显示，当提取时间为
0 ～ 45 min时，陈皮中橙皮苷的得率基本按线性增加，超过
45 min后，橙皮苷得率增加缓慢。提取时间直接与能耗相
关，不宜过长。因此选择 45 min为最佳提取时间。
图 1 提取时间对橙皮苷提取得率的影响
3. 1. 2 提取温度对陈皮中橙皮苷提取得率的影响 在固定
提取时间为 45 min，料液比为 30 mL /g 的条件下，选择提
取温度为 110、120、130、140、150、160 ℃进行亚临界水
提取试验，结果见图 2。结果显示当提取温度为 140 ℃时，
陈皮中橙皮苷的得率最大，因此选择 140 ℃为单因素提取
的最佳条件。
图 2 提取温度对橙皮苷提取得率的影响
3. 1. 3 料液比对陈皮中橙皮苷提取得率的影响 在固定提
取温度为 140 ℃，提取时间为 45 min的条件下，选取水与
陈皮粉的料液比为 10、15、20、25、30、35 mL /g 进行亚
临界水提取试验，结果见图 3。结果显示当料液比为 20
mL /g时，陈皮中橙皮苷的得率最大。但是当料液比为 10
mL /g时，会发生糊锅的现象，使得橙皮苷损失。而在料液
比为 15 ～ 35 mL /g，橙皮苷的得率变化不大，由于料液比
较大时，后续脱溶剂处理将会比较困难，并且能耗增加。
因此选择料液比为 20 mL /g。
图 3 料液比对橙皮苷提取得率的影响
3. 2 亚临界水提取陈皮中橙皮苷的正交试验结果与分析
以单因素试验为基础，采用 L9(3
4)正交设计表对提取温
度、提取时间、料液比 3 种主要影响陈皮中橙皮苷的得率
的因素进行了提取工艺的条件优化，并对试验结果进行分
析，以确定最佳的工艺参数。因素与水平见表 1，试验结
果见表 2。
表 1 正交试验因素及水平
水平
因 素(mg·g － 1)
A提取温
度 / ℃
B提取时
间 /min
C料液比 /
(mL·g － 1)
D空白
1 130 30 10. 0 1
2 140 45 15. 0 2
3 150 60 20. 0 3
表 2 L9(3
4)正交试验结果分析
试验号 A B C D 得率 /%
1 1 1 1 1 53. 98
2 1 2 2 2 65. 46
3 1 3 3 3 70. 85
4 2 1 2 3 65. 61
5 2 2 3 1 79. 28
6 2 3 1 2 62. 59
7 3 1 3 2 71. 03
8 3 2 1 3 57. 41
9 3 3 2 1 66. 82
均值 1 63. 43 63. 54 57. 99 66. 69
均值 2 69. 16 67. 38 65. 96 66. 36
均值 3 65. 09 66. 75 73. 72 64. 62
极差 5. 730 3. 843 15. 73 2. 070
从极差分析结果显示影响陈皮中橙皮苷提取效率的因
素主次顺序为 C ＞ A ＞ B，即料液比、提取温度和提取时
间。最佳组合为 A2B2C3，即提取温度为 140 ℃、提取时间
45 min、料液比为 20 mL /g时提取效果最好。以 D (空白)
为误差项对综合评分进行方差分析，料液比对综合评分的
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影响达到显著水平，具有统计学意义 (P ＜ 0. 05) ，提取温
度、提取时间的影响不显著，结果见表 3。最佳组合在试
验组之中且与试验结果相符。
表 3 方差分析
因素 偏差平方和 自由度 F值 显著性*
A 提取温度 18. 932 2 2. 941
B 提取时间 15. 495 2 2. 407
C 料液比 278. 132 2 43. 202 ＜ 0. 05
误差 6. 44 2
注:* F0. 05(2，2)= 19. 00
3. 3 亚临界水提取工艺正交试验验证及与常规提取工艺的
比较 称取同一批次 6 份等量陈皮，分为亚临界水提取组
和水提 (即水煎煮)组，每组 3 份，亚临界水提取组按照
陈皮的亚临界水正交提取试验中最佳工艺进行提取，水提
(即水煎煮)组在在提取温度 (100 ℃)、提取时间
(45min)、料液比 (20 mL /g)的条件下进行。分别考察橙
皮苷提取得率和浸膏得率，结果见表 4。
结果表明:采用最佳的亚临界水提取的工艺条件，橙
皮苷的得率较稳定。相比较于传统的水提工艺，陈皮的亚
临界水提取橙皮苷的工艺具有明显的优势。
表 4 不同提取法得率比较
组 别
橙皮苷得率 /% 浸膏得率 /%
1 2 3 1 2 3
亚临界水提取组 68. 49 75. 13 71. 16 35. 76 36. 87 36. 32
水提组 24. 70 24. 56 25. 15 41. 17 42. 20 42. 43
在实验中我们发现采用水煎煮工艺，陈皮有很多黏液
质被提取出来，因而使后续的减压过滤程序耗时较长，而
使用亚临界水获得的提取液则过滤比较容易，这也提示该
工艺可以在后处理工艺中减少生产的能耗，更有利于应用
于工业化生产。结合浸膏得率的考察结果，亚临界水提取
法相比于水煎煮，浸膏得率略低。表明两种提取工艺对陈
皮化学成分提取有不同的选择性。
4 讨论
近年来以橙皮苷为指标进行陈皮提取工艺的研究多有
报道［8-14］。但采用亚临界水提取的方法尚未见文献报道。
常规的提取方法提取效率不高，如改用甲醇提取又存在有
机溶剂残留等不安全因素，而且对生产一线的工人的身体
健康具有潜在威胁，并且还增加了去除残留溶剂的生产成
本及质量控制的成本。水是一种绿色环保而又价廉的溶剂，
通过高温高压制得的亚临界水，由于其极性降低，可以溶
解许多水中难于溶解的中等和低极性化合物，虽然 CO2 超
临界提取也是一种无毒环保的绿色提取方法，但是 CO2 极
性太低，为了提取中等极性化合物，也不得不添加有机溶
剂作为夹带剂。因此亚临界水又成为与 CO2 超临界提取技
术相互补的一种可工业化应用的中药提取技术，并且更接
近于中国传统水煎煮进行中药提取的模式。本研究将亚临
界水技术用于陈皮药材的提取上，是陈皮提取方法的一种
新的探索，并取得了良好的结果，这对改进含陈皮的中成
药生产工艺具有一定的参考的意义。
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