苗延青，任浩苗，劉春葉，陳 剛

（1. 西安醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院， 陜西 西安 710021； 2. 西安石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院， 陜西 西安 710065）

橘子皮提取物的緩蝕和抑菌性能研究

苗延青1，任浩苗2，劉春葉1，陳 剛2

（1. 西安醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院， 陜西 西安 710021； 2. 西安石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院， 陜西 西安 710065）

分別以乙醇和水為溶劑對(duì)橘子皮進(jìn)行提取，考察了不同溶劑提取物的緩蝕性能和抑菌性能。結(jié)果顯示橘子皮的水提物和醇提物均有一定的緩蝕作用和緩蝕效果，醇提取的緩釋作用優(yōu)于水提物。另外，對(duì)腐生菌(TGB)，硫酸鹽還原菌(SRB)以及鐵細(xì)菌(FB)的殺菌作用進(jìn)行考察，結(jié)果表明橘子皮水提物和醇提物對(duì)腐生菌(TGB)均有較好的殺菌作用，水提取物對(duì)SRB和FB有較好的殺菌作用。

橘子皮；油田采出水；緩蝕；殺菌

橘子（Citrus reticulata）是蕓香科柑桔屬的一種水果，橘子中含有60余種黃酮類化合物[1]。橘子皮又叫陳皮，味苦、辛，性溫，歸肺脾經(jīng)[2]。橘子皮中香精油、色素、橙皮甙等物質(zhì)可以溶解在水或乙醇中[3]。一些有機(jī)物質(zhì)如木質(zhì)素、單寧酸、果膠質(zhì)和纖維素也有可溶性[4]。

工業(yè)合成的含氮、硫等元素的水處理劑對(duì)人體和環(huán)境有一定危害，并且絕大多數(shù)產(chǎn)品功能單一、價(jià)格較高。近年來(lái)，越來(lái)越多的工藝開(kāi)始從自然植物中尋找材料，尋求高效且環(huán)境友好的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)盛產(chǎn)的橘子已經(jīng)在飲料行業(yè)占了不小份額，而其下腳料可直接提供開(kāi)發(fā)工業(yè)化學(xué)品提供了資源保障。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

無(wú)水乙醇、鹽酸、FeCl36H2O、DMF（西安化學(xué)試劑廠）、A3鋼片、細(xì)菌培養(yǎng)瓶（西安化學(xué)試劑廠）。

1.2 提取與提取物溶液配制[5,6]

1 g橘子皮加入20 m L水或無(wú)水乙醇回流提取4 h。冷卻，過(guò)濾、洗滌，蒸干，得到水提物和醇提物含量（占橘子皮干重比例）分別為：55.5%、29.1%。

2 結(jié)果與討論

2.1 緩蝕作用評(píng)價(jià)

配制含有的1 mol/L鹽酸和10、50、100、200、500、1 000 mg/L橘子皮水提取物的水溶液，測(cè)試其緩蝕性能，先用DMF將醇提物配制成10 g/L的溶液，然后將其配制成含有的1 mol/L鹽酸和10、50、100、200、500、1 000 mg/L橘子皮醇提物的水溶液。

由圖1-2可見(jiàn)，橘子皮濃度為50 mg/L的醇提物可使緩蝕率在60%以上，200 mg/L的醇提物緩蝕率達(dá)到62%，隨著濃度升高，緩蝕率維持在60%；而水提物緩蝕作用略低，用量為500 mg/L時(shí)緩蝕率高于47%，之后隨著濃度的升高，緩蝕率有所增大，用量為1 000 mg/L時(shí)緩蝕率為56.1%。

圖1 橘子皮水提物緩蝕效果Fig.1 Corrosion inhibiting efficiency of water extraction

圖2 橘子皮醇提物緩蝕效果Fig.2 Corrosion inhibiting efficiency of ethanol extraction

2.2 電極化對(duì)橘子皮緩蝕效果的評(píng)價(jià)

分別取上述緩蝕溶液醇提和水提的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為千分之一，萬(wàn)分之五，萬(wàn)分之二，萬(wàn)分之一，十萬(wàn)分之五，十萬(wàn)分之一，做電極化實(shí)驗(yàn)，并做空白對(duì)照（空白為15%鹽酸溶液）。

圖3 橘子皮水提物不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)緩蝕劑的極化曲線Fig.3 The corrosion inhibiting efficiency of water extraction

由表1和圖3可以看出：①加入橘子皮水提物后，腐蝕電流密度減小，說(shuō)明緩蝕劑對(duì)鹽酸溶液中的鐵電極起到保護(hù)作用；②隨著水提物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，陰極Tafel斜率增大，陽(yáng)極 Tafel斜率減小，A3鋼片E變化幅度不大，但總體上向負(fù)方向移動(dòng)，說(shuō)明該緩蝕劑是主要抑制腐蝕過(guò)程的陰極反應(yīng)的陰極型緩蝕劑[7]。

由表2和圖4可以看出：①加入橘子皮水提物后，腐蝕電流密度減小，說(shuō)明其對(duì)鹽酸溶液中的鐵電極起到保護(hù)作用；②隨著水提物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，陰極Tafel斜率減小，陽(yáng)極 Tafel斜率增大，說(shuō)明該緩蝕劑主要是抑制腐蝕過(guò)程的陰極反應(yīng)的混合型緩蝕劑[8]。

圖4 橘子皮醇提物不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)緩蝕劑的極化曲線Fig.4 The corrosion inhibiting efficiency of ethanol extract

表1 A3試片在含水提橘子皮的電化學(xué)參數(shù)及緩蝕率Table 1 The corrosion rate and corrosion electrochemical parameter of water extract of orange peel

表2 A3試片在含醇提橘子皮的電化學(xué)參數(shù)及緩蝕率Table 2 The corrosion rate and corrosion electrochemical parameter of ethanol extract of orange peel

2.3 殺菌性能評(píng)價(jià)

如表 3，已有研究表明橘子皮中的橙皮甙的甲醇溶液對(duì)枯草桿菌、葡萄球菌、大腸桿菌有較好的抑制作用；將原液酸度(pH6.0)調(diào)整為pH4 后，其活性顯著增強(qiáng)。除對(duì)葡萄球菌、大腸桿菌、枯草桿菌等細(xì)菌有較強(qiáng)抑制作用外，還可抑制青霉、黑曲霉以及根霉、毛霉[9]。

表3 橘子皮提取物對(duì)油田水中三種細(xì)菌的抑制作用Table 3 The bacteria inhibiting efficiency of extract of orange peel

由上結(jié)果看出，橘子皮水提取物低濃度對(duì)SRB沒(méi)有殺菌作用，當(dāng)濃度達(dá)到2 g/L時(shí)，才有較好的殺菌作用，可以將細(xì)菌量由110個(gè)/mL降至2.0；醇提物對(duì)SRB有很好的殺菌作用，2 g/L時(shí)使菌量由110個(gè)/mL降至0.5個(gè)/mL。水提取和醇提物都可以顯著降低水中的TGB，水提物濃度達(dá)到2g/L時(shí)可以將細(xì)菌量由70個(gè)/mL降至2.0個(gè)/mL；醇提物濃度為2 g/L時(shí)以將細(xì)菌量降至2.5個(gè)/mL。對(duì)于FB，水提物有很好的殺菌作用，濃度為2g/L時(shí)可以將細(xì)菌量由70個(gè)/mL降至0.5個(gè)/mL；而醇提物則一般，濃度為2 g/L時(shí)可以將細(xì)菌量由70個(gè)/mL降至13.0個(gè)/m。

4 結(jié) 論

（1）橘子皮 200 mg/L的醇提物緩蝕率達(dá)到62%；水提物用量為1 000 mg/L時(shí)緩蝕率為56.1%。

（2）橘子皮水提取物對(duì)SRB殺菌作用較弱，濃度2 g/L時(shí)，將細(xì)菌量由110個(gè)/mL降至2.0；醇提物進(jìn)行時(shí)間優(yōu)化到5h后對(duì)SRB有很好的殺菌作用，使菌量降至0.5個(gè)/mL。水提取和醇提物都可以顯著降低水中的TGB，水提物2 g/L時(shí)可以將細(xì)菌量由70個(gè)/mL降至2.0個(gè)/mL；醇提物濃度為2 g/L時(shí)以將細(xì)菌量降至2.5個(gè)/mL。對(duì)于FB，水提物有很好的殺菌作用，濃度為2 g/L時(shí)可以將細(xì)菌量由70個(gè)/mL降至0.5個(gè)/mL，而醇提物則殺菌效果較弱。

［1］ 杜華碧. 陳皮制劑的研究概況[J]. 醫(yī)學(xué)信息，2010, 23(4): 99-101.

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Research of Corrosion Inhibition and Antibacterial Properties of Orange Peel Extracts

MIAO Yan-qing1, REN Hao-miao2, LIU Chun-ye1, CHEN Gang2
（1. School of Pharmacy, Xi’an Medical University, Shaanxi Xi’an 710021, China; 2. School of Chemistry and Chemical Engineering, Xi’an Shiyou University, Shaanxi Xi’an 710065, China）

Orange peel was extracted with water and ethanol, respectively, and the extracts were screened as corrosion and bacteria inhibitors. The results show that the both extracts are effective for corrosion inhibition. The inhibition efficiency for the ethanol extract is better than that of water extract. In addition, their antibacterial effect on saprophytic bacteria (TGB), sulfate reducing bacteria (SRB) and iron oxidizing bacteria (FB) were investigated. The results show that the orange peel water and alcohol extracts are both effective TGB bacteria inhibitors. The extract of water can obviously reduce SRB and FB.

orange peel; treatment of oilfield produced water; corrosion inhibiting; bacteria inhibiting

TE 39

A

1671-0460（2016）11-2564-03

國(guó)家自然科學(xué)基金（81202492）和陜西省科技廳項(xiàng)目（2014K02-11-01）。

2016-09-09

苗延青（1978-），女，陜西省延安市人，副教授，碩士，2004年畢業(yè)于陜西師范大學(xué)，研究方向：從事有機(jī)合成與藥物化學(xué)研究工作。E-m ail：m iaoyanqing2006@163.com。