赣南脐橙皮中有效成分的提取与结构鉴定*

钟观林，林 琴，林尊贤，薛 珺，罗国添,†

(赣南师范大学 a.化学化工学院;b.江西省有机药物化学重点实验室，江西 赣州 341000)

赣南自上世纪70年代开始种植脐橙以来，经过40多年的发展，种植面积已达200万亩，年产量已超过150万吨，脐橙产业规模迅速得到壮大，已经成为脐橙种植面积世界第一、年产量世界第三、全国最大的脐橙主产区，脐橙产业已成为赣南农业经济发展的支柱产业之一.积极开展脐橙资源的综合利用与关键技术开发研究是江西省科技发展研究领域的重要课题.脐橙皮色泽鲜艳，香味浓郁，油性极大，皮中包含大量具有理气健脾，祛湿化痰等功效的香精油与麝香草酚等有机物，也含有具有生理活性的黄酮甙(如橙皮甙、柚皮甙)、天然类胡萝卜素和果胶等物质[1].多甲氧基黄酮( PMFs)是一类仅存在于柑桔属水果中的黄酮化合物， 在柑桔果皮部位含量丰富, 迄今为止已经仅从柑桔皮中鉴定出的类黄酮单体就有60余种，其中以橙皮苷含量最高，分布最广，约占干重的5%左右[2].它具有抗癌、抑制肿瘤、抗炎症、抗突变、抗血小板凝集、降胆固醇水平及抗菌活性等生理功能[3-7].本文以赣南脐橙果皮为原料，建立了连续提取精油、果胶、橙皮苷的工艺流程(见图1)，并对精油的主要成分进行了GC-MS分析和结构鉴定.

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent 6890/5973N GC-MS联用仪(美国Agilent公司)，HK-08B流水式中药粉碎机(广州市旭朗机械设备有限公司)，IS 50傅立叶变换红外光谱仪(美国ThermoFisher公司)，RE-2000B旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)， DZF-6090真空干燥箱(上海精宏实验设备有限公司). 无水乙醇(A.R)，无水硫酸钠(A.R)，乙酸乙酯(A.R)，氢氧化钠(A.R)，盐酸(A.R)等均为国产试剂.脐橙皮(产地：赣州).

图1 脐橙皮有效成分连续提取工艺流程

1.2 工艺流程

1.3 实验步骤

1.3.1 精油的提取[8]

将烘干的橙皮置于流水式中药粉碎机中进行粉碎，称取10 g粉碎的橙皮粉，加入适量的蒸馏水于圆底烧瓶中，用水蒸气蒸馏法进行蒸馏，得到油水混合物.将其置于分液漏斗中，加入乙酸乙酯20 mL(3次)进行萃取，静置分层.收集有机相于锥形瓶中，加入无水硫酸钠干燥4-5 h，过滤，用旋转蒸发仪除去乙酸乙酯，得淡黄色液体0.201 5 g，提取率(以干重计)为2.00%.再用GC-MS进行分析.

1.3.2 酸浸提法制果胶[9]

上述水蒸气蒸馏后的残渣用清水漂洗至滤液接近无色，放入烘干箱中，60 ℃条件下进行烘干.取出残渣，加入100 mL pH2.5左右的盐酸进行浸提90 min，所得液进行浓缩，使其浓缩比(V前：V后)为4：1，加入质量分数为60%的乙醇，静置60 min，抽滤，得胶状微黄色果胶.置于真空干燥箱中55 ℃进行烘干，得微黄色产品为0.265 7 g，收率为2.70%.

1.3.3 碱浸酸析法制橙皮苷[10]

将上述制完果胶的残渣用水冲洗至中性，按液料比为1:30 g/ml加入300 mL蒸馏水，加入0.6 g氢氧化钙，反应1 h, 抽滤，再往滤液中加入0.1 mol/L的盐酸，调至pH=3～4,静置12 h, 有大量白色固体析出，抽滤，烘干，得粗产品为0.251 5 g，再经重结晶提纯，得米黄色产品0.225 1 g，收率为2.25%.

1.3.4 GC-MS分析

色谱条件：色谱柱为HP-5MS5%Pheny Methyl Siloxane 30 m×0.25 mm×0.25 um弹性石英毛细管柱；柱箱温度：70 ℃，进样温度：250 ℃，进样方式：分流，载气：He,初始压力：500-900 kPa，流量控制方式：压力，压力：100.0 kPa; 总流量：35.2 ml/min, 柱流量：1.53 ml/min.

质谱条件：离子源温度：200 ℃，接口温度：250 ℃，溶剂延迟时间：2.5 min；微扫描宽度(M)：0u，开始时间：2.5 min，结束时间：90 min,采集方式：scan，间隔：0.3，电离电压：1 666 V，开始：35 m/z，结束：500 m/z.

按文献[11]方法将获得的精油用GC-MS进行分析，通过G1701BA化学工作站数据处理系统，检索NIST98谱图库，并分别与8峰索引及EPA、NIH质谱图集的标准谱图进行对照，再结合有关文献进行人工谱图解析，确认脐橙皮精油中的各化学成分；按峰面积归一化法进行定量分析，求得各化学成分在精油中的相对含量.

1.3.5 红外光谱测试

采用溴化钾压片法.将制得的果胶1 mg与溴化钾100 mg在红外干燥灯的照射下，于玛瑙研钵中细磨成粉状，用压片机压成透明片状，然后放到红外光谱仪上进行测定.橙皮苷的红外光谱测试与果胶的步骤一致.

2 结果与讨论

2.1 精油的定性与定量分析结果

分析确认脐橙皮精油中的23种化学成分及其相对含量列入表1.

表1 精油的GC-MS的分析鉴定结果

由表1可知，已鉴定的化合物为23种，精油的主要成分是d-柠檬烯、反式-(1-甲基乙炔)-1,2,-环丁烷、α-松油醇、4-萜烯醇、癸醛，相对含量分别为60.27%、22.21%、4.34%、1.91%、1.82%.

2.2 红外光谱分析

图2 果胶产品的红外光谱

图3 橙皮苷产品的红外光谱

果胶的红外光谱如图2，特征吸收频率及归属： IR(KBr,cm-1):3 423.14(υO-H),2 926.69 (υC-H),1 736.80(υC=O),1 638.60(υas, COO),1 440.21(υs,COO),1 100.88(υC-O-H),1 017.75(δC-H);与文献[9]及标准红外光谱 (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology 提供)基本一致，表明该产品为果胶.

橙皮苷的红外光谱如图3，特征吸收频率及归属：IR(KBr, cm-1):3 548.60,3 475.70,3 422.16(υO-H),2 938.02,2 917.56(υC-H ,CH3),1 648.38(υC=O),1 606.94,1 519.54,1 444.79,1 358.88(υC=C,phenyl ring),1 277.00(υO-H, phenol),1 205(υO-H, phenol),1 133.07(υC-O-C),1 096(υC-O-H),1 050.06(υC-O-H).与文献[10]及标准红外光谱 (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology 提供)基本一致，表明该产品为橙皮苷.

3 结论

采用本工艺可以从脐橙皮中连续提取精油、果胶及橙皮苷，提取率(以干重计)分别为2.0%、2.7%、2.25%.精油的主要成分有萜类、柠檬烯类、脂类、β-蒎烯、芳樟醇等，具有一定的实际应用价值.