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Ethanol extract processing of narigin from pummelo pericarp

柚皮中柚皮苷的乙醇提取工艺研究



全 文 :柚皮中柚皮苷的乙醇提取工艺研究
贾冬英 ,姚 开 ,谭 敏 ,张铭让
(皮革化学与工程教育部重点实验室 四川大学轻工与食品工程学院 ,四川 成都  610065)
摘 要: 目的 探讨柚皮中柚皮苷的乙醇提取最佳工艺条件。 方法 运用正交试验法考察乙醇浓度、提取温度、提
取时间和乙醇用量对提取率的影响 ,采用两步结晶法对提取物中的柚皮苷进行精制。 结果 柚皮中柚皮苷的乙醇
提取最佳工艺条件为 25倍原料重的 70%乙醇、 60℃条件下保温浸提 1 h;两步结晶法所得柚皮苷精制品的纯度为
90. 01%。 结论 采用本实验所确定的提取及精制方法可使柚皮中柚皮苷得到有效提取和分离。
关键词: 柚皮 ;柚皮苷 ;乙醇提取 ;正交试验
中图分类号: R284. 02; R286. 02   文献标识码: B   文章编号: 0253 2670( 2002) 09 0801 02
Ethanol extract processing of narigin from pummelo pericarp
JIA Dong-ying , Y AO Kai , T AN Min, ZHANG Ming-rang
( Co llege o f Ligh t Industry & Food Engineering , Sichuan Univ ersit y, Chengdu 610065, China)
Key words: pummelo perica rp; na ringin; ethanol ex tract; o rthogonal test
  柚皮苷主要存在于柚子、葡萄柚、酸橙及其变种
的果皮中 ,如柚子中 50%以上的柚皮苷分布于果皮
内 [1 ]。柚皮苷具有多种生物活性 ,如抗氧化、抗突变、
抗肿瘤、抑菌、改善微循环、降低毛细血管的脆性等 ,
在医药、食品及化妆品等领域具有广泛的应用。柚皮
苷的提取方法主要有热水浸提法、碱提酸沉法和有
机溶剂提取法 [1~ 3 ] ,尚未见有关柚皮苷乙醇提取工
艺的报道。本研究以柚子的中果皮为原料 ,采用正交
试验法对柚皮苷的乙醇提取工艺进行了研究 ,希望
为柚皮苷的工业化生产提供参考。
1 材料与仪器
1. 1 材料:剥除鲜柚皮的黄色外果皮 ,将得到的白
色海绵状中果皮洗净 , 60℃烘干后粉碎至 16~ 18
目。柚皮苷对照品由中国药品生物制品检定所提供。
所用试剂均为国产分析纯试剂。
1. 2 仪器: Dionex 4500i型高效液相色谱仪 (美国
戴安公司 ) ; 7520型分光光度计 (上海分析仪器厂 ) ;
ZFQ85A旋转蒸发器 (上海医械专机厂 )。
2 方法
2. 1 标准曲线建立 [3, 4 ]: 分别取浓度为 0. 16 mg /
m L柚皮苷对照品溶液 0, 0. 2, 0. 4, 0. 6, 0. 8, 1. 0,
1. 2 mL于 10 mL比色管中 ,依次加入 90%一缩二
乙二醇 5 mL和 4 mol /L NaOH溶液 0. 1 m L,加蒸
馏水至刻度 ,摇匀 , 40℃水浴保温 10 min,冷却后于
420 nm处测定反应液的吸光度。采用最小二乘法拟
合得标准曲线方程: Y= 0. 001 32+ 0. 031 2X , r=
0. 999 9,其线性范围为 0~ 0. 019 2 mg /mL。
2. 2 柚皮苷提取正交试验:选择乙醇浓度、提取温
度、提取时间和乙醇用量作为考察因素 ,以提取率作
为评价指标 ,选用 L9 ( 34 )正交表进行正交试验 (表
1, 2) ,柚皮粉中加入一定量不同浓度的乙醇溶液 ,恒
温搅拌浸提一定时间后过滤 ,滤液定容至 50 mL,从
中吸取 0. 1 mL,按对照品反应液的配制方法进行显
色反应 ,测其吸光度 ,计算提取率。
2. 3 提取率计算:根据测得的试样吸光值 ( A )和标
准曲线方程 ,求得试样浓度 (C ) ,提取率 (% ) =
( 0. 005 C /W )× 100,式中: C-试样中柚皮苷浓度
(μg /m L) ;W -柚皮粉质量 ( g)
2. 4 提取物精制: 称取 150 g柚皮粉 ,按正交试验
优化方案重复 3次 ,过滤后真空浓缩至原体积的
1 /3,冷却后于 4℃~ 6℃静置 8~ 10 h,离心 ( 3 000
r /min) 10 min后得黄色沉淀物。 沉淀物中加入约
1. 5倍体积的 70%乙醇 ,于 60℃水浴中重新溶解 ,
过滤后于 4℃~ 6℃放置 8~ 10 h ,离心 ( 3 000 r /
min) 10 min,得淡黄色结晶物。 加少量蒸馏水于此
结晶物中 , 70℃溶解 ,冷却后于 4℃~ 6℃放置 8~
10 h进行重结晶 ,过滤后得白色结晶。60℃干燥 ,得
柚皮苷精制品。
2. 5 精制品纯度测定:准确称取干燥至恒重的柚皮
苷精制品 ,用甲醇溶解、定容 ,采用 HPLC法测其纯
·801·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 9期
收稿日期: 2001-12-17作者简介:贾冬英 ( 1964-) ,女 ,湖北人 ,副教授 ,博士研究生 ,主要从事药食两用食物资源的开发研究。 Tel: ( 028) 5404298
* 通讯作者
度。 色谱条件: All tima ODS C18硅胶柱 ( 6. 0 mm×
250 mm , 5μm) ,进样量为 20μL,流动相为乙腈-磷
酸 -水 ( 40∶ 0. 5∶ 60) ,流速为 1. 0 mL /min,检测波
长为 283 nm。
3 结果
3. 1 柚皮苷乙醇提取条件的确定:选用 4因素 3水
平的 L9 ( 34 )正交表进行正交试验 (表 1) ,考察了乙
醇浓度、提取温度、提取时间和乙醇用量对柚皮苷提
取率的影响 ,结果见表 2和 3。
表 1 正交试验因素水平表
水平 因  素
A提取温度 (℃ ) B提取时间 ( h) C乙醇浓度 (% ) 乙醇用量 (倍 )
1 50 1 60 15
2 60 2 70 20
3 70 3 80 25
表 2 正交试验设计及结果分析
试验号 A B C D 柚皮苷提取率 (% ) 小计
1 1 1 1 1 1. 79 1. 93 3. 72
2 1 2 2 2 2. 53 2. 57 5. 10
3 1 3 3 3 2. 78 2. 83 5. 61
4 2 1 2 3 3. 37 3. 38 6. 75
5 2 2 3 1 2. 36 2. 48 4. 84
6 2 3 1 2 2. 64 2. 75 5. 39
7 3 1 3 2 2. 57 2. 64 5. 21
8 3 2 1 3 2. 68 2. 68 5. 36
9 3 3 2 1 2. 42 2. 43 4. 85
Ⅰ 14. 43 15. 68 14. 47 13. 41
Ⅱ 16. 98 15. 30 16. 70 15. 70
Ⅲ 15. 42 15. 85 15. 66 17. 72
R 2. 55 0. 55 2. 23 4. 31
表 3 正交试验方差分析表
方差来源 离均差平方和 自由度 均方 F P
A 0. 550 9 2 0. 275 5 88. 87 < 0. 01
B 0. 026 4 2 0. 013 2   4. 26
C 0. 415 0 2 0. 207 5 66. 94 < 0. 01
D 1. 550 0 2 0. 775 0 250. 00 < 0. 01
误差 0. 027 7 9 0. 003 1
  注: F 0. 05 ( 2, 9)= 4. 26 F0. 01 ( 2, 9)= 8. 82
  由表 2的极差值 R和表 3的方差分析结果可
以看出 , 4种因素对柚皮苷提取率的影响程度依次
为 D> A> C> B。 由于提取时间长短对柚皮苷的提
取率影响不明显 ,且长时间加热浸提又会增加柚皮
粉中其他杂质的浸出 ,不利于提取物的过滤及纯化 ,
故提取时间确定为 1 h。 4种因素的优化组合为
A2B1 C2D3 ,即 25倍原料重的 70%乙醇、 60℃条件下
浸提 1 h ,柚皮苷的提取率最高。
3. 2 柚皮苷精制品纯度测定:由图 1可以看出 ,二
者的色谱峰形及保留时间基本相同 ,根据面积外标
法测得柚皮苷精制品的纯度为 90. 01%。 结果表明
本实验所采用的两步结晶法能使得取物中的柚皮苷
得到有效分离。同时可以看出 ,由于其他同系物的存
在 ,单纯采用两步重结晶法难以得到纯度更高的柚
皮苷精制品。因此 ,要想实现提取物中柚皮苷与其他
同系物的完全分离 ,还需采用其他方法 ,这有待于进
一步研究。
图 1 柚皮苷对照
品 ( A)及精
制品 ( B)的
HPLC图
4 讨论
4. 1 柚皮苷的提取方法有热水
浸提法、碱提酸沉法和有机溶剂
提取法。 热水浸提法虽简便易
行 ,但杂质浸出多 ,不利于分离
纯化。碱提酸沉法需严格控制浸
提液的 pH值 ,碱性过大会破坏
柚皮苷的母核结构及其他有效
成分 ,不利于资源的综合利用 ;
酸性过大会形成佯盐 ,使析出的
柚皮苷又重新溶解 ,降低产品的
收率 [5 ]。有机溶剂提取法采用的
溶剂为甲醇或乙醇 ,相比之下乙醇的安全性更高 ,因
此本研究以乙醇作为提取溶剂。
4. 2 通过正交试验建立了柚皮中柚皮苷乙醇提取
的最佳工艺条件 ,按此优化条件进行提取 ,并采用两
步结晶法对提取物进行精制 ,可得到纯度达
90. 01%的柚皮苷精制品。该提取及精制方法不仅可
使柚皮苷得到有效提取和分离 ,为其工业化生产提
供参考 ,而且对柚皮中的其他活性成分无破坏作用 ,
其残渣还可用于果胶或纤维素等生理活性成分的制
备 ,或直接作为人类膳食纤维来源应用于食品加工 ,
因而更有利于资源的综合利用。
参考文献:
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[5 ] 王宪楷 .天然药物化学 [M ]. 北京:人民卫生出版社 , 1986.
  
·802· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 9期