溶液浸提法提取川红橘皮黄酮研究

朱 琦 刘俊华 谢云龙

溶液浸提法提取川红橘皮黄酮研究

朱 琦 刘俊华 谢云龙

（浙江师范大学行知学院，浙江 金华 321004）

文章采用乙醇水溶液浸提川红橘皮黄酮类物质，研究了乙醇水溶液浓度、浸提温度、液料比、浸提时间对川红橘皮黄酮得率的影响；同时，比较了新川红橘皮与三年陈川红橘皮黄酮得率。实验结果表明，浸提川红橘皮黄酮类化合物最佳工艺条件为乙醇水溶液浓度50 %，浸提温度80℃，液料比40∶1 mL/g，浸提时间60 min，最佳工艺条件下新制川红橘陈皮黄酮得率为6.232 mg/g；三年制川红橘陈皮黄酮含量8.384 mg/g。

川红橘皮；黄酮类化合物；溶液浸提

引言

柑橘属芸香科、柑橘树植物，分布在热带与亚热带地区，分为枳属、柑橘属、金柑属等。我国柑橘资源丰富，2021年我国柑橘种植面积约278万公顷，产量约5400万吨。柑橘果皮富含果胶、黄酮类、膳食纤维、柑橘精油等。橘皮如药，以陈为佳，故名陈皮[1]。陈皮中黄酮类化合物含量较高，其中川陈皮黄酮类为其他柑橘类水果5倍～20倍，为提取黄酮首选原料。

黄酮类物质泛指由两个苯环（A环和B环）通过三个碳链相互连接而成的一系列化合物（C6-C3-C6）。根据中央三碳氧化程度、B环连接位置以及三碳链是否构成环状等特点，可将天然黄酮类化合物分为黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮类、二氢黄酮醇类、花色素类[2]等。

黄酮类化合物具有多种生理功能，如降血糖[3]、降血脂[4]、促消化[5]等，故黄酮类化合物广泛应用于医药、化妆品、食品等领域。柑橘类黄酮抗氧化活性高，清除自由基能力较强，抑制脂质氧化，并具有协同提升抗坏血酸抗氧化能力[6]。另有研究表明，柑橘中类黄酮能够清除亚硝酸盐[7]。

本文采用乙醇水溶液浸提法从橘皮中提取黄酮，先常温浸泡半小时，以期更高效提取川黄酮类物质。拟设计四个影响黄酮提取效果单因素实验，以确定黄酮最佳提取工艺，并将新制川红橘皮与三年制川红橘皮黄酮含量进行比较，以探究陈皮贮藏年限对黄酮含量影响。

1 原材料与仪器设备

1.1 橘皮原料和试剂

新制川红橘皮、三年制川红橘皮（产自四川省资中县）。

芦丁标准品（纯度≥98%）（合肥博美生物科技有限责任公司）；无水乙醇（分析纯）（浙江汉诺化工科技有限公司）；亚硝酸钠（分析纯）（杭州高晶精细化工有限公司）；硝酸铝（九水合物，分析纯）（上海麦克林生化科技有限公司）；氢氧化钠（分析纯）（天津市鼎盛鑫化工有限公司）。

1.2 仪器设备

双光束紫外可见分光光度计（TU-1901）（北京普析通用仪器有限责任公司）；水浴锅（WB-2000）（杭州庚雨仪器有限公司）；循环水式多用真空泵（SHB-Ⅲ）（杭州庚雨仪器有限公司）；旋转蒸发仪（R-1001VN）（郑州长城科工贸有限公司）；集热式恒温磁力搅拌浴（HWVCL-1）（郑州长城科工贸有限公司）；分析天平（FA2104A）（上海精天电子仪器有限公司）；粉碎机（SMF2002）（浙江绍兴苏泊尔家居用品有限公司）。

2 试验方法

2.1 原料预处理

将新制川红橘皮或三年制川红橘皮使用粉碎机高速搅拌5 s左右，粉碎为粒径约2 mm的大小颗粒备用。

2.2 芦丁标准曲线溶液配制

0.4360 mg/mL芦丁标准溶液配制：用电子分析天平称取10.90 mg芦丁标准品，加入浓度75%的乙醇水溶液，振摇至完成溶解，再转移到规格为25 mL的容量瓶内，向该容量瓶加入浓度75%的乙醇水溶液，定容至25 mL，完成对0.4360 mg/mL芦丁标准溶液的配制。

分别吸取芦丁标准溶液0 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL、4.00 mL移入0号至6号容量瓶内，先加入75%乙醇溶液以补足至5 mL，摇匀；再加入1 mL浓度5%亚硝酸钠水溶液，左右摇匀后静置6 min；加入1 mL浓度10%硝酸铝水溶液，摇匀静置6 min；加入10 mL浓度4%氢氧化钠水溶液。最后再加入浓度为75%乙醇水溶定容至25 mL，摇匀并静置15 min；以0号溶液为参比，于1 cm比色皿中，在504 nm波长紫外可见分光光度计完成对1～6号溶液吸光度的测定工作。绘制芦丁标准曲线如图1所示。

图1 芦丁标准曲线

2.3 黄酮得率测定

用移液管取1 mL待测试液，按照标准曲线指标操作步骤于504 nm波长测吸光度，重复测三次。据芦丁标准曲线线性回归得到的回归方程得到相对应的黄酮含量，再根据以下公式计算得到相应黄酮得率。

2.4 单因素实验

2.4.1 乙醇水溶液浓度对黄酮提取的影响

准确称取2.00 g新制川红橘皮各5份，将其放入250 mL三颈烧瓶内，分别加入浓度为30%、50%、60%、70%、90%乙醇水溶液，于室温下浸泡30 min，再水浴70℃加热浸提60 min。分别测不同乙醇浓度浸提所得红橘皮黄酮提取率。

2.4.2 浸提温度对黄酮提取的影响

准确称取2.00 g新制川红橘皮各5份于250 mL三颈烧瓶中，均加入90 mL 50%乙醇水溶液，于室温浸泡30 min，再分别于50℃、60℃、70℃、80℃、90℃水浴浸提60 min。分别测不同浸提温度所得红橘皮黄酮提取率。

2.4.3 液料比对黄酮提取的影响

准确称取2.00 g新制川红橘皮各5份于250 mL三颈烧瓶中，加入50%乙醇水溶液各60 mL、70 mL、80 mL、90 mL、100 mL，使相应液料比分别为30 mL/g、35 mL/g、40 mL/g、45 mL/g、50 mL/g。均于室温下浸泡30 min，再70 ℃水浴浸提60 min。分别测不同料液比所得红橘皮黄酮提取率。

2.4.4 浸提时间对黄酮提取的影响

准确称取2 g新制川红橘皮各5份于250 mL三颈烧瓶，分别加入80 mL 50%乙醇水溶液，于室温下浸泡30 min，再70℃水浴分别浸提30 min、60 min、75 min、90 min、100 min。分别测不同浸提时间所得红橘皮黄酮提取率。

2.5 不同年份川红橘皮黄酮含量对比实验

准确称取新制川红橘皮和三年制川红橘皮各2 g于两个250 mL三颈烧瓶，先室温浸泡30 min，采用单因素实验所得最佳条件浸提提黄酮，测不同年份川红橘皮中总黄酮得率。

3 结果与分析

3.1 单因素实验结果分析

3.1.1 乙醇水溶液浓度对黄酮提取得率影响

乙醇水溶液浓度对川红橘皮黄酮提取得率影响如图2所示。

（浸提温度70℃、浸提时间60 min、液料比45∶1 mL/g）

实验结果表明，乙醇水溶液浓度为50%，黄酮得率能达6.645 mg/g；当乙醇水溶液浓度低于50%，黄酮得率会随乙醇溶液浓度加大而增加；若乙醇浓度高于50%，黄酮得率随乙醇溶液浓度加大而降低。由此说明利用乙醇水溶液浸提提取川红橘皮黄酮最适乙醇水溶液浓度为50%。

乙醇水溶液浓度在30%～90%范围内，川红橘皮黄酮得率最大值和最小值相3.038 mg/g，川红橘皮黄酮得率受乙醇浓度影响较大。这可能是因为在过低浓度的乙醇水溶液下，黄酮没有完全溶解出来；若乙醇水溶液浓度过高，某些醇溶性杂质、色素等溶出增加，导致黄酮溶出量降低，其得率随之减少。另外，乙醇水溶液浓度不同，极性不同，与黄酮类化合物相容性不同，而50%乙醇水溶液极性与黄酮类化合物相容性好，故乙醇水溶液浓度为50%时黄酮得率最高。

3.1.2 温度对黄酮提取的影响

浸提温度对川红橘皮黄酮提取得率的影响见图3。

（乙醇水溶液浓度50%、浸提时间60 min、液料比40∶1 mL/g）

由图3可知，当温度低于80 ℃，黄酮得率随浸提温度升高而增大；当温度高于80 ℃后，黄酮得率趋于稳定；80 ℃时黄酮得率可达最大6.494 mg/g。由此可得80℃为提取川红橘皮黄酮适宜浸提温度。川红橘皮黄酮得率最大值和最小值相差1.436 mg/g，温度对川红橘皮黄酮得率影响较大。较高浸提温度有利于黄酮类物质从川红橘皮细胞内转移至乙醇水溶液中，故黄酮溶出量增大。

3.1.3 液料比对黄酮提取的影响

液料比对川红橘皮黄酮提取得率影响如图4所示。

（乙醇水溶液浓度50%、浸提温度70℃、浸提时间60 min）

由图5可知，随着液料比增大，黄酮得率先增大后出现小幅波动，液料比为40 mL/g时达到最大6.263 mg/g。液料比介于40 mL/g～50 mL/g间黄酮得率出现小幅波动，仅相差0.074 mg/g，差距不大，可视为趋于平稳。由此可得40 mL/g为川红橘皮黄酮提取最佳液料比。

当液料比在30∶1 mL/g～50∶1 mL/g间，川红橘皮黄酮得率最大值和最小值相差0.926 mg/g，变幅为17.35%，由此可见黄酮得率受液料比影响相对较小。这是因为乙醇与黄酮类物质的结合是一个物理过程，当原材料质量不变、乙醇水溶液体积逐渐增大时，川红橘皮中黄酮类化合物与乙醇水溶液接触机会相应增多，当液料比大到一定程度后，溶出黄酮类量与橘皮中残留黄酮类量处于动态平衡，再增大液料比，黄酮类化合物浸出量变化不明显。

3.1.4 浸提时间对黄酮提取的影响

浸提时间对川红橘皮黄酮提取得率影响如图5所示。由图5可知，黄酮得率随浸提时间增加先增大后减小后，再小幅波动后趋于平衡，浸提时间为60 min时黄酮得率达到最大为6.352 mg/g。故选择时长60 min作为川红橘皮提取黄酮实验的最佳浸提时间。

（乙醇水溶液浓度50%、浸提温度70℃、液料比40∶1 mL/g）

当浸提时间在30 min～60 min区间，川红橘皮黄酮得率增幅仅为3.33%，故川红橘皮黄酮得率受浸提时间影响较小。这是因为随着浸提时间增长，黄酮类化合物溶出量增多，黄酮得率上升；但时间过长，溶解在乙醇水溶液中醇溶性杂质量相应增多，导致其与黄酮化合物竞争溶出，使黄酮溶出量相对减少，导致黄酮得率下降。

通过单因素实验可得出，采用乙醇水溶液从川红橘皮中提取黄酮的最佳条件为，乙醇浓度50%，浸提温度80 ℃，液料比40∶1 mL/g，浸提时间60 min。

3.2 储藏年份对川红橘皮黄酮含量影响

在上述新制川红橘皮所确定的最优工艺条件下，即在乙醇浓度50%，浸提温度80 ℃，液料比40∶1 mL/g，浸提时间60 min条件下，分别对新制川红橘皮和三年制川红橘皮进行提取黄酮类化合物并计算总黄酮含量，对比实验结果如表1所示。

表1 不同年份川红橘皮黄酮含量

由表1可知，新制川红橘皮黄酮含量达6.232 mg/g，三年制川红橘皮黄酮含量达8.384 mg/g。三年制川红橘皮黄酮含量比新制川红橘皮黄酮含量多出2.152 mg/g，说明陈皮储藏时间延长有利于黄酮含量升高。这是因为随着存放时间延长，陈皮中挥发油减少，黄酮类化合物含量增加。

4 结论

通过单因素实验可得，从新橘皮中提取黄酮的最佳工艺条件为乙醇水溶液浓度50%，浸提温度80 ℃，液料比40∶1 mL/g，浸提时间60 min，在该工艺条件下新制川红橘陈皮黄酮得率为6.232 mg/g，略高于文献值[8]。本文还进一步探讨了新制川红橘陈皮与三年制川红橘陈皮黄酮含量比较研究，结果显示新制川红橘陈皮的黄酮含量为6.232 mg/g，三年制川红橘陈皮的黄酮含量为8.384 mg/g，说明贮藏有利于提高橘皮黄酮类物质含量。

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Study on the Extraction of Flavonoids from Sichuan Red Orange Peel by Solution Extraction

In this paper, flavonoids from Sichuan red orange peel were extracted with ethanol aqueous solution. The effects of ethanol aqueous solution concentration, extraction temperature, liquid-solid ratio and extraction time on the yield of flavonoid from Sichuan red orange peel were studied; at the same time, the flavonoid yields of Sichuan red orange peel and three-year old Sichuan red orange peel were compared. The results showed that the optimum technological conditions for extracting flavonoid from Sichuan red orange peel were ethanol aqueous solution concentration of 50%, extraction temperature of 80℃, liquid material ratio of 40∶1 mL/g and extraction time of 60 min. Under the optimum technological conditions, the yield of flavonoid from Sichuan red orange peel was 6.232 mg/g; the flavone content of three-year old Sichuan red orange peel was 8.384 mg/g.

Sichuan red orange peel; flavonoid; solution extraction

TS2

A

1008-1151(2022)05-0042-03

2022-02-15

浙江省一流专业——应用化学专业资金资助。

朱琦（1999－），女，浙江师范大学行知学院学生，研究方向为天然产物提取分析。

刘俊华（1972－），女，浙江师范大学行知学院讲师，硕士，研究方向为天然产物提取研究。