亿学与生物互程２０１３，ＶｏＩ．３０ Ｎｏ．９ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
橘皮中柠檬苦素类物质的提取研究
杨艳，潘雪雪，罗爱民。金晶，吴海燕
（湖北民族学院化学与环境工程学院，湖北恩施４４５０００）
摘要：采用高效液相色谱（ＨＰＬＣ）法检测柠檬苦素类物质的含量，通过单因素实验考察了提取溶剂、溶剂体积分 数、ｐＨ值、提取温度、提取时间、。料液比对低温微波辐射辅助提取橘皮中柠檬苦素类物质的影响。结果表明：柠檬苦素质 量浓度在ｌ１．５２～５７．６０ ｇ－ｍＬ 范围内与色谱峰面积呈良好的线性关系，回归方程为Ａ＝ｉ０．９３０８０１６ｃ一２．９０１８３８ （Ｒ。＝０，９９９６９）；在提取溶剂为８Ｏ 乙醇，ｐＨ值为５ 提取温度为５Ｏ℃，提取时间为１２０ ｍｉｎ，料液比为ｌ：１２（ｇ：ｍＬ） 的条件下回流提取２次。橘皮中柠檬苦素的提取量达到０．８５６ ｍｇ・ｇ一。得到的柠檬苦素类物质结构经红外光谱确认。 关键词：高效液相色谱法（ＨＰＬＣ）；橘皮；柠檬苦素类物质；单因素实验；低温微波辐射 中图分类号：Ｑ ９４６．９１ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ６７２—５４２５（２０１３）０９－－００３５－－０４
橘子营养价值很高，橘皮中富含香精油、色素、柠
檬苦素、果胶等天然物质［１］，但大部分未充分利用就被
丢弃，既浪费资源，又污染环境。柠檬苦素类物质是一 类高度氧化的四环三萜类次生代谢产物，主要存在于
芸香科和楝科植物组织中［ｚＪ。２Ｏ世纪６０年代，Ａｒｉ—
ｇｏｎｉ等［：Ｉ］用化学和ｘ一衍射的方法对柠檬苦素的结构
进行了研究，１９８９年，Ｈａｓｅｇａｗａ等ｒ ］首次发现了柠檬
苦素类似物甙。近年来的研究表明，柠檬苦素类物质
具有消炎镇痛、抗氧化性、抗肿瘤、抗焦虑等独特的生
物活性 。 。
作者采用高效液相色谱法对柠檬苦素类物质含量
进行测定，通过单因素实验考察了不同操作因素对低
温微波辐射辅助提取橘皮中柠檬苦素类物质的影响，
拟为开发利用废弃的橘皮自然资源提供参考。
１ 实验
１．１材料、试剂与仪器 橘皮购于恩施农贸市场。
柠檬苦素标准品（含量≥９８ ９，６），上海金穗生物科
技有限公司；溴化钾（光谱纯），乙腈（色谱级），无水乙
醇、乙酸乙酯、丙酮、石油醚、冰醋酸、９８ 硫酸均为分 析纯，上海国药集团；水为超纯水。
１２６０ Ｉｎｆｉｎｉｔｙ Ｓｅｒｉｅｓ型高效液相色谱仪，Ａｇｉｌｅｎｔ； 田
５２Ａ型旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂；家用微波
１．２方法
预处理：将新鲜橘皮剪成大小基本一致（１ ｍｍ。）
的碎片，放到５０℃恒温烘箱中烘干至水分＜５ ；在装 有适量石油醚的棕色瓶中浸泡８ ｈ，脱去橘皮中的油
哗～
咂 脱
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基金项目：湖ｊｂ省自然科学基金资助项目（２０１０ＣＤＺ０６４），湖北省高校应用化学战略性新兴产业人才培养计划项目，湖北民族学院 ２０１３年大学生科研训练计划资助项目（２０１３Ｚ１０５） 收稿日期：２Ｏ１３一Ｏ６一Ｏ３ 作者简介：￣（１９８０一）．女，湖北荆门人．博士．讲师。研究方向：功能材料与绿色化学，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｙａｎｇ８０６９（￣１６３．ＣＯｍ。
设计单因素实验考察溶剂种类及其浓度、ｐＨ值、
提取温度、提取时间、料液比（ｇ：ｍＬ，下同）对柠檬苦 素类物质提取效果的影响。 １．３分析检测 （１）ＨＰＬＣ色谱条件：Ｅｄｉｐｓｅ ｐｌｕｓ Ｃ ８色谱柱（４．６
ｍｍ×１０ ｍｍ，３．５肛ｍ）；流动相：乙腈一水（４５：５５，体 积比），流速：０．８ ｍＬ・ｍｉｎ＿。；检测器：ＤＡＤ紫外检测 器；波长：２１０ ｎｍ；检测温度：室温；进样量：ｌ０ ｕＬ。检
测之前通过扫描柠檬苦素类物质在１９０～４００ ｎｍ的
紫外吸收，确定其最佳吸收波长为２１０ ｌｌｍ。
（２）柠檬苦素类物质提取量测定：采用外标法，按 下式计算：
Ａ，×ｃ×Ｖ×Ｓ － —
式中：ｍ为柠檬苦素类物质提取量，ｍｇ・ｇ＿。；Ａ
为标准品色谱峰面积；Ａ。为样品色谱峰面积；ｃ为标准 溶液质量浓度，ｍｇ・ｍＬ ； 为样品溶液体积，ｍＬ；Ｓ
为样品稀释倍数；ｍ样为样品质量，ｇ。
２结果与讨论
２．１标准曲线的绘制
准确称量１４．４０ ｍｇ柠檬苦素标准品（纯度≥
９８ ９，６）于小烧杯中，用流动相溶解，定容到２５ ｍＬ的容
量瓶中，配成质量浓度为０．５７６ ｍｇ・ｍＬ＿１的柠檬苦
素溶液。分别取０ ｍＬ、０．２ ｍＬ、０．４ ｍＬ，０．６ ｍＬ、０．８
ｍＬ、１．０ ｍＬ上述柠檬苦素溶液置于ｌＯ ｍＬ的容量瓶
中，配成质量浓度（ ｇ・ｍＬ－１）为０、儿．５２、２３．Ｏ４、
３４．５６、４６．Ｏ８、５７．６０的标准溶液。以质量浓度（ｃ）为 横坐标、色谱峰面积（Ａ）为纵坐标绘制标准曲线，如图
２所示。
图２柠檬苦素标准曲线 Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｒｖｅ ｏｆ Ｉｌｍｏｎｌｎ
由图２可知，柠檬苦素质量浓度在１ｌ。５２￣５７．６０
ｇ・ｍＬ－１范围内与色谱峰面积呈良好的线性关系。
标准曲线拟合线性回归方程为：Ａ一１０．９３０８０１６ｃ一 杨艳等：橘皮中柠檬苦素类物质的提取研究／２０１３年舞９期
２．９０１８３８（Ｒ 一０．９９９６９）。 ２．２ ＨＰＬＣ分析 将提取液样品处理后进行ＨＰＬＣ检测，样品与标
准品的ＨＰＬＣ图谱如图３所示。
１７５ １５０ １２５ ＜１００ ７５ ５０ ２５ ０ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １Ｏ 保留时间／ｒａｉｎ 图３柠檬苦素标准品和柠檬苦素类物质样品的ＨＰＬＣ图谱 Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ＨＰＬＣ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｓ ｏｆ ｌｉｍｏｎｌｎ ｓｔａｎｄａｒｄ ａｎｄ ｌｉｍｏｎｏｉｄｓ ｓａｍｐｌｅ
２．３单因素实验结果与分析
２．３．１溶剂对提取效果的影响
准确称取３．００ ｇ预处理后橘皮，选择无水乙醇、
乙酸乙酯、水、丙酮、二氯甲烷为提取溶剂，考察不同溶
剂对柠檬苦素类物质提取的影响，结果如图４所示。
ｒ ＿－１ 水 二氯甲烷丙酮无水乙醇乙酸乙酯 溶剂 图４溶剂对柠檬苦素类物质提取的影响 Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｏｌｖｅｎｔ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｉｍｏｎｏｉｄｓ
从图４可以看出，无水乙醇提取效果最好，二氯甲
烷效果最差，无水乙醇提取的柠檬苦素类物质是二氯
甲烷提取的１９．９４倍。这是因为，二氯甲烷沸点太低， 长时间回流过程中大量挥发，致使柠檬苦素类物质提
取效果差。考虑到乙醇无毒、成本低、易回收利用，选
择乙醇作为提取溶剂。
２．３．２ 乙醇体积分数对提取效果的影响
分别以体积分数为３Ｏ 、５０ 、７Ｏ 、８０ ９／６的乙醇
和无水乙醇作为提取剂，考察乙醇体积分数对柠檬苦
素类物质提取的影响，结果如图５所示。
从图５可以看出，随着乙醇体积分数的增大，柠檬 苦素类物质的提取量显著增加，当乙醇体积分数为 ７ ６ ５ ４ ３ ２ ｌ Ｏ ０ Ｏ ０ ０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ
∞．暑目，鼍一铎 杨艳等：橘皮中柠檬苦素类物质的提取研究／２０１３年嗣９期
ｔ 如
图５ 乙醇体积分数对柠檬苦素类物质提取的影响 Ｆｉｇ．５ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｔｈａｎｏｌ ｖｏｌｕｍｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ Ｏｉｌ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｍｏｎｏｉｄｓ
８Ｏ 时提取效果最好；之后提取量明显减少，无水乙醇
提取效果较差。这可能是因为，乙醇的体积分数过大
时其极性也大，不利于弱极性、非极性类型的柠檬苦素
类化合物的提取，致使提取量反而减少。因此，选择
８Ｏ ９，６乙醇作为提取溶剂。
２．３．３ ｐＨ值对提取效果的影响
以８Ｏ 乙醇作为提取剂，用冰醋酸和ＮａＯＨ溶液
调节提取体系的ｐＨ值，考察ｐＨ值对柠檬苦素类物
质提取的影响，结果如图６所示。 ．
∞ 鑫
苍
图６ ｐＨ值对柠檬苦素类物质提取的影响
Ｆｉｇ．６ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐＨ ｖａｌｕｅ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｍｏｎｏｉｄｓ
从图６可以看出，在酸性范围内，随着ｐＨ值逐渐
增大，柠檬苦素类物质提取量不断增加；当ｐＨ值为５
时提取量达到最大；当提取体系呈碱性时，柠檬苦素类
物质提取量显著减少，ｐＨ值为１Ｏ时的提取量仅为
０．３０９ ｍｇ・ｇ一。这可能是因为，强酸性条件下柠檬
苦素类物质中的羰基和呋喃环不稳定，强碱性条件下
羰基又容易发生开环反应，导致柠檬苦素类物质生成
相应的苷元和葡萄糖［９］，而柠檬苦素类物质在ｐＨ值
为５－－－７时相对稳定，提取效果较好。因此，选择适宜
的ｐＨ值为５。
２．３．４提取温度对提取效果的影响（图７）
从图７可以看出，随着提取温度的升高，柠檬苦素 ｇ
图７提取温度对柠檬苦素类物质提取的影响 Ｆｉｇ．７ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｍｏｎｏｉｄｓ
类物质的提取量先增后减，在５Ｏ℃时达到最大，为
０．７０３ ｍｇ・ｇ～。这可能是因为，升高温度可以加快
植物有效成分的提取速率，增强提取效果，但温度过高 会使柠檬苦素类物质热分解［１ｏ］转化成苷糖类物质，甚
至丧失生物活性。因此，选择适宜的提取温度为
５０℃。
２．３．５提取时间对提取效果的影响（图８）
图８提取时间对柠檬苦素类物质提取的影响 Ｆｉｇ．８ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｍｏｎｏｉｄｓ
从图８可以看出，提取初期柠檬苦素类物质提取
量随着提取时间的延长显著增加，在提取１２０ ｍｉｎ时
最大，达０．７３４ ｍｇ・ｇ＿。；随着提取时间进一步延长，
提取量反而有所减少。这可能是因为，在适宜的温度
下，延长提取时间有利于柠檬苦素类物质从橘皮组织
细胞中扩散出来［１１］；但提取时间过长时，副反应增多，
反而导致提取量减少。因此，选择适宜的提取时间为
１２０ ｍｉｎ。 ２．３．６料液比对提取效果的影响（图９）
从图９可以看出，随着料液比的减小即溶剂用量
的增大，柠檬苦素类物质提取量显著增加；当料液比为
ｌ：ｌ２时，柠檬苦素类物质提取量为０．６９３ ｍｇ・ｇ一；
进一步增加溶剂用量，柠檬苦素类物质提取量趋于平
稳。理论上溶剂用量越大，柠檬苦素类物质提取越彻 ：２∞ ：２∞ 如
加
