常 慶，劉 明，楊鵬，劉軍海

（陜西理工學院化學與環(huán)境科學學院，陜西 漢中 723001）

正交優(yōu)化提取陳皮中橙皮苷的工藝研究

常 慶，劉 明，楊鵬，劉軍海

（陜西理工學院化學與環(huán)境科學學院，陜西 漢中 723001）

采用微波輔助提取技術(shù)從陳皮中提取橙皮苷，考察了影響橙皮苷提取率的因素，在單因素實驗基礎(chǔ)上，通過正交試驗優(yōu)化了提取工藝。結(jié)果表明，最佳提取工藝條件為:以1．0%氫氧化鈉和70%乙醇溶液的混合液為提取溶劑、微波功率200W、微波時間3min、微波溫度60℃、料液比1:20（g:mL），在此條件下，提取率可達 1．7871%。

微波提取;陳皮;橙皮苷

橘皮，又稱陳皮，含多種活性成分，是常見的中藥材之一。橙皮苷是其中主要活性成分之一，具有維持滲透壓、增強毛細血管韌性、縮短出血時間、降低膽固醇、化痰止咳、寬中理氣等作用，是治療心肌梗塞和高血壓的良藥，是醫(yī)藥中用作制藥的寶貴原料[1～3]。

目前，橙皮苷的提取方法有堿提酸沉法、水提樹脂吸附法、超聲提取等[4]，這些方法提取率低且成本高。微波輔助提取具有節(jié)省原料、耗時短、提取物品質(zhì)優(yōu)、提取率高等優(yōu)點，應用前景可觀。我國具有豐富的橘子資源，研究橘皮中橙皮苷提取對橘子的深加工和橘皮的綜合利用具有重要的意義。本文探討了微波輔助提取橙皮苷的工藝研究，旨在為橙皮苷的開發(fā)利用提供理論參考。

1 材料、試劑及儀器

1．1 材料與試劑

陳皮（市購）粉碎干燥后過420μm篩，備用;橙皮苷標準品（純度＞98%）;無水乙醇、氫氧化鈉等均為分析純。

1．2 儀器

FW117中草藥粉碎機，GR-200電子天平，WF-2000微波快速反應系統(tǒng)，SHZ-D9（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵，Cary50型紫外可見-分光光度計。

2 實驗方法

2．1 工藝流程

陳皮→烘干→粉碎→過篩→準確稱量1．0000g加乙醇氫氧化鈉混合液→靜置30min→移入微波反應系統(tǒng)進行反應→減壓抽濾、定容于25mL具塞試管中→靜置濾液30min→取上層溶液作為待測液→吸取0．10mL提取液于10mL具塞試管中→用提取溶劑定容→以堿性乙醇溶液為參比測吸光度。

2．2 橙皮苷標準曲線繪制

準確稱取橙皮苷標準品0．0100g移入100mL容量瓶中，用配置好的堿性乙醇溶液配制成濃度為 0．1mg·mL－1的母液。 從中分別取出 0．05mL、0．10mL、0．15mL、0．20mL、0．25mL、0．30mL、0．35mL、0．40mL、0．45mL、0．50mL、0．55mL 的 母 液 ， 移 入10mL的具塞試管中，用堿性乙醇溶液稀釋至刻度。用紫外-可見分光光度計在287．0nm波長下測定標準溶液的吸光度，以濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制標準曲線[5~6]，回歸方程Y＝0．1573X＋0．0017，相關(guān)系數(shù) R2＝0．9990，說明在 0．05～0．55mL濃度范圍內(nèi)，線性關(guān)系良好。

2．3 最大吸收波長的確定及對提取物的檢驗

取2．2中的標準品溶液一定體積 （質(zhì)量濃度0．004mg·mL－1）稀釋到 10mL。用空白對照進行光譜分析，測定其最大吸收波長 （圖1）。另取1．0000g陳皮粉按2．1的方法進行實驗，做空白對照最后進行紫外光譜分析 （圖2），由圖1和圖2可知，紫外最大吸收波長基本一致，從而可確定所提物質(zhì)為橙皮苷。

2．4 提取液中橙皮苷含量的測定

將2．1測得的吸光度代入下式，計算橙皮苷提取率（%）:

圖1 標準品溶液紫外掃描圖

圖2 樣品液紫外掃描圖

式中:A-提取液吸光度值;m－稱取橙皮苷粉的質(zhì)量，g;Q－稀釋倍數(shù)，2500。

3 結(jié)果與討論

3．1 單因素實驗

3．1．1 料液比對橙皮苷提取率的影響

取1．0000g陳皮粉末5份，分別以料液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30，微波時間 3min、微波溫度60℃、微波功率200W條件下按2．1進行實驗，計算提取率，結(jié)果見表1。

表1 料液比對橙皮苷提取率的影響

由表1可知，在測定范圍內(nèi)，橙皮苷的提取率隨料液比的增大而先增大后減小。料液比過小時，橙皮苷不能充分溶解，提取率較低。料液比為1∶20時，提取率最大。隨著料液比的繼續(xù)增大，相同微波功率條件下需加熱更多液體，所以細胞內(nèi)部升溫緩慢，導致細胞內(nèi)外壓強過小，橙皮苷難以溢出，提取率降低。故增大料液比不僅提取率降低，還增加了提取成本和后續(xù)處理提取劑的難度．綜合經(jīng)濟因素考慮，料液比取1∶20為宜。

3．1．2 微波時間對橙皮苷提取率的影響

取1．0000g陳皮粉末5份，分別以微波時間1min、2min、3min、4min、5min，料液比 1∶20，微波溫度60℃、微波功率200W條件下按2．1進行實驗，計算提取率，結(jié)果見表2。

表2 微波時間對橙皮苷提取率的影響

由表2可知，橙皮苷隨微波時間的增加，提取率先增加后減小。微波時間3min，提取率達到最大，這時橙皮苷已基本溶解在溶劑中。微波時間超過3min后提取率逐漸減小的原因是:微波作用時間太長，陳皮中其它醇溶性雜質(zhì)、親脂性強的成分溶出與橙皮苷競爭，導致提取率下降。故微波時間取3min為宜。

3．1．3 乙醇體積分數(shù)對橙皮苷提取率的影響

取1．0000g陳皮粉末5份，分別以乙醇體積分數(shù) 65%、70%、75%、80%、85%， 料液比 1∶20、微波時間3min、微波溫度60℃、微波功率200W條件下按2．1進行實驗，計算提取率，結(jié)果見表3。

表3 乙醇體積分數(shù)對橙皮苷提取率的影響

由表3可知，隨著乙醇體積分數(shù)的增加，橙皮苷提取率先增大后減小。70%乙醇體積分數(shù)時提取率達到最大，原因可能是由于適當水分的存在會促進微波對細胞的作用，使溫度上升較快[7]。乙醇體積分數(shù)過大，水分則減少，導致橙皮苷提取率的下降，并增加了經(jīng)濟成本。綜合考慮，選用70%乙醇體積分數(shù)的提取劑為宜。

3．1．4 微波溫度對橙皮苷提取率的影響

取1．0000g陳皮粉末5份，分別以微波溫度50℃、55℃、60℃、65℃、70℃，液比 1∶20、微波時間3min、功率200W條件下按2．1進行實驗，計算提取率，結(jié)果見表4。

表4 微波溫度對橙皮苷提取率的影響

由表4可知，隨著溫度升高，橙皮苷提取率緩慢增大。60℃時，有最大值提取率。溫度繼續(xù)上升，橙皮苷提取率降低。可能是由于微波溫度過高導致提取液中出現(xiàn)膠狀物質(zhì)，導致橙皮苷變性。同時，溶劑蒸發(fā)過快，降低了橙皮苷的提取率。故控制溫度在60℃為宜。

3．1．5 微波功率對橙皮苷提取率的影響

取 1．0000g陳皮粉末 5份，以微波功率100W、200W、300W、400W、500W，料液比 1∶20、微波時間3min、微波溫度60℃條件下按2．1進行實驗，計算提取率，結(jié)果見表5。

由表5可知，隨著微波功率增大，橙皮苷提取率先增大后減小，功率為200W時提取率最大。功率過小，細胞內(nèi)部溫度上升緩慢，細胞內(nèi)壓難以超過細胞壁膨脹承受能力，橙皮苷的溢出受阻，故提取率不大。功率過大，局部升溫迅速，破壞了橙皮苷的結(jié)構(gòu)，故提取率下降。所以200W是提取橙皮苷的較優(yōu)功率。

表5 微波功率對橙皮苷提取率的影響

3．2 提取工藝的優(yōu)化

3．2．1 正交試驗設(shè)計及結(jié)果

在單因素實驗的基礎(chǔ)上，對微波溫度、微波時間、微波功率、提取劑乙醇體積分數(shù)、料液比五個影響因素進行L16（45）正交試驗，以進一步優(yōu)化工藝條件。正交試驗因素水平設(shè)計、結(jié)果及極差分析見表6所示。

表6 正交試驗結(jié)果分析表

表6中正交試驗結(jié)果的極差分析表明，對提取率影響的順序為:乙醇體積分數(shù)＞微波溫度＞微波時間＞微波功率＞料液比。最佳提取因素組合為A2B2C2D2E3，即乙醇體積分數(shù)70%、微波溫度60℃、微波時間為3min、微波功率200W、料液比1∶20，在此條件下進行3組平行驗證實驗，平均提取率為 1．7871%。

3．2．2 正交試驗結(jié)果的方差分析

對表6試驗結(jié)果進行方差分析，結(jié)果如表7所示。

表7 正交試驗結(jié)果的方差分析

由表7可知，乙醇體積分數(shù)與微波溫度對實驗結(jié)果有非常顯著影響，料液比、微波時間和微波功率為不顯著影響因素。因此，在使用微波輔助法提取陳皮中橙皮苷技術(shù)時，應嚴格控制好乙醇體積分數(shù)與微波溫度，從而提高提取率。

4 結(jié)論

通過對陳皮中有效成分提取實驗中影響因素的研究，確定了最佳提取工藝方案:70%體積分數(shù)乙醇的提取液、60℃微波溫度、微波時間3min、微波功率 200W、料液比 1∶20（g∶mL），在此條件下，橙皮苷提取率為1．7871%。

正交試驗結(jié)果表明，對橙皮苷提取率影響的順序是:乙醇體積分數(shù)＞微波溫度＞微波時間＞微波功率＞料液比。微波輔助提取，具有省時、原料利用率高、提取物品質(zhì)優(yōu)、降低生產(chǎn)成本等優(yōu)點，有很大的發(fā)展?jié)摿蛻们熬啊?/p>

[1] 王寧芳．橙皮苷的提取工藝研究[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學，2009，37（8）:3759-3759．

[2] 李榮，胡成穆，姜輝，等．橙皮苷的提取及其抗炎活性研究[J]．安徽醫(yī)科大學學報，2007，42（5）:546-549．

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[4] 李玉山．橙皮苷研究新進展 [J]．科技導報，2009，27（22）;109-110．

[5] 曾柏全，周小芹，解西玉．纖維素酶-微波法提取臍橙皮橙皮苷工藝優(yōu)化[J]．食品科學，2010，31（4）:85-89．

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Study on Extraction Technology of Tangerine Peel from Hesperidin through Orthogonal Tests

CHANGQing， LIUMing， YANGPeng， LIUJun-hai
（School of Chemical＆ Environmental Sciences， Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723001，China）

Hesperidin was extracted from tangerine peel，and the extraction processes were optimized through orthogonal tests based on single tests．The influence factors on extraction rate of Hesperidin were examined．The results showed that the optimum conditions were as follow ed:the extracting solvent was the mixture of 1%NaOH and 70%ethanol， the nominal extraction power 200W，the extraction time was 3min，the ratio of tangerine peels and extracting solvent 1∶20 （g／mL），and the extracting temperature 60℃．The extraction rate could up to1．7871%under the optimum conditions．

microwave-assisted extraction;tangerine peel;hesperidin

TQ 914.1

A

1671-9905（2011）11-0033-04

2011-07-20