CN104926767A

CN104926767A - 一种采用大孔吸附树脂纯化制备柑橘黄酮的方法

Info

Publication number: CN104926767A
Application number: CN201410099947.2A
Authority: CN
Inventors: 李辰
Original assignee: Wuyi University
Current assignee: Wuyi University
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2015-09-23

Abstract

本发明涉及一种从柑橘皮中提取制备柑橘黄酮的方法。以鲜食或榨汁后的废弃柑橘皮渣为原料，经过：(1)柑橘皮渣经石油醚去脂后，加入50～95％(v/v)的乙醇水溶液提取，提取液过滤浓缩回收乙醇后加入适量水，离心过滤；(2)将步骤(1)的澄清液通过单根或多根树脂柱吸附，收集流出液；(3)水洗吸附饱和后的树脂柱，收集合并水洗液和步骤(2)的流出液，浓缩干燥制备粗黄酮(含量5～20％)；(4)水洗后的树脂柱，以二元或多元混合洗脱液进行等度或梯度洗脱，收集合并洗脱液并浓缩干燥，得淡黄色至棕黄色柑橘黄酮产品(含量10～70％)。本发明制备工艺简单，可为开发柑橘黄酮功能食品提供参考。

Description

一种采用大孔吸附树脂纯化制备柑橘黄酮的方法

技术领域

本发明涉及一种从柑橘皮（包括鲜食或榨汁后的废弃皮渣）中提取制备柑橘黄酮的方法。

背景技术

柑橘(Citrus)在植物学分类上属芸香科(Rutaceae)柑橘属(Cilrus L)植物。2009年中国柑橘的栽培面积达到了210万km²，柑橘产量超过2300万吨，居世界第一位。预计到2020年我国柑橘总产量是现有产量的2倍。然而，中国90%以上的柑橘主要用于日常鲜食，用于加工的柑橘仅占总产量的5-8%。柑橘加工过程中，主要副产品为皮渣(去汁后剩余物)，占柑橘总质量的20-40%。但目前柑橘皮的利用率低，除少部分用于制成食品、提取精油、果胶和类黄酮等外，大部分作为废弃物丢弃，不仅资源综合利用率低，而且造成环境污染。

柑橘皮除含有人体健康必需的营养成分如氨基酸、抗坏血酸、钙、铁、磷外，还含有多种对人体健康具有促进作用及对一些疾病有防治作用的非营养性生理活性成分，如黄酮类化合物、柠檬苦素类化合物、类胡萝卜素等。医学临床试验表明黄酮类化合物有扩张冠状血管、降低毛细血管渗透、抗氧化、消炎、抗过敏、抑菌、抗病毒等作用，但由于加工和提取技术较为落后，成本较高，使得大部分柑橘皮被丢弃或者利用度不高。因此，鲜食或榨汁后丢弃的柑橘皮在中国柑橘加工市场的发展前景良好。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种从柑橘皮（包括鲜食或榨汁后的废弃皮渣）中提取制备柑橘黄酮的方法，以提高柑橘的综合利用价值。

本发明所述的从柑橘皮（包括鲜食或榨汁后的废弃皮渣）中提取制备柑橘黄酮的方法包括以下步骤：

（1）去脂：将经干燥粉碎后的柑橘皮与石油醚，按料液比1::10～30置于恒温水浴振荡器中，60℃下振荡去脂2 h，过滤，滤液浓缩回收石油醚，滤渣挥干石油醚，待用。

（2）提取：按步骤（1）去脂后的柑橘皮，按料液比1::10～30加入提取溶剂，采用微波、超声波或回流法提取柑橘皮黄酮。提取液过滤，浓缩回收有机溶剂，再将浓缩液加入适量水后，离心过滤得澄清溶液。

（3）吸附：将步骤（2）离心过滤后的澄清液，通过单根树脂柱或多根树脂柱按照串联吸附方式进行吸附（大孔吸附树脂与柑橘皮原料的质量比为1:1~10:1，树脂柱高径比为5:1~30:1，柱温为室温～40℃），吸附流速为0.5～20 BV/h，吸附后收集流出液。

（4）洗脱：首先将吸附饱和后的树脂柱用1~5 BV的水冲洗，收集水洗液；然后在树脂柱温度为室温～60℃条件下，向树脂柱中再加入1~20 BV的有机溶剂洗脱液进行等度洗脱或梯度洗脱，收集洗脱液，流速均为0.5~20 BV/h。有机溶剂洗脱液经过减压浓缩回收溶剂后，经干燥后得到不同纯度的柑橘皮黄酮产品。本品为淡黄色至棕黄色固体粉末，总黄酮含量10~70%（以无水芦丁计）。

其中，在步骤（1）中，所述的石油醚为60～90℃石油醚；

本发明的一个优选方案：在步骤（2）中所述的提取溶剂为50～95%（v/v）的乙醇水溶液；

在步骤（3）中，所述的大孔吸附树脂是指苯乙烯系或丙烯酸系的大孔吸附树脂；

在步骤（4）中，所述的洗脱液是指有机溶剂是指乙酸乙酯、乙醇或甲醇，与水按不同比例组成的二元或多元混合溶剂，优选方案为乙醇与水的二元混合洗脱溶剂，洗脱时可采用等度洗脱或梯度洗脱方式；

本发明的原料、中间品和产品中总黄酮的测定方法参照《中国药典2010版（一部）》中“沙棘”总黄酮测定方法，以无水芦丁为对照品，依次加入5%亚硝酸钠、10%硝酸铝和1 mol/L氢氧化钠溶液，络合显色5 min后，即在510 nm波长下进行紫外-可见分光光度法（即UV法）测定。

具体实施方式

（1）将经干燥粉碎后的柑橘皮与石油醚，按料液比1::10～30置于恒温水浴振荡器中，60℃下振荡去脂2 h，过滤，滤液浓缩回收石油醚，滤渣挥干石油醚，备用。亦可采用回流方式进行去脂处理。

（2）经步骤（1）去脂后的柑橘皮，按料液比1::10～30加入浓度为50～95%（v/v）的乙醇水溶液作为提取溶剂，采用微波方式提取2～4 min，或超声波提取10～40 min，或回流状态下提取0.5～2 h，提取液经过滤、除去滤渣，浓缩回收有机溶剂，再将浓缩液加入适量水后，离心过滤得澄清溶液。

（3）在室温～40℃条件下，将步骤（2）离心过滤后的澄清液，通过单根或多根苯乙烯系或丙烯酸系树脂柱，按照单柱或多柱串联吸附方式进行吸附，树脂柱中所填装大孔吸附树脂与柑橘皮原料的质量比为1:1~10:1，树脂柱高径比为5:1~30:1为宜，吸附流速为0.5～20 BV/h；吸附完成后，加入用1~5 BV的水冲洗树脂柱，然后加入1~20 BV的乙酸乙酯、乙醇或甲醇与水按不同比例组成的二元或多元混合溶剂（优选乙醇与水的二元混合溶剂）进行等度洗脱或梯度洗脱，洗脱温度为室温～60℃，洗脱液流速为0.5~20 BV/h，收集浓缩洗脱液即得目标物柑橘黄酮，所得产品中柑橘黄酮占干重的质量比为10~70%（UV法，以无水芦丁计）。

下面通过实施例对本发明进一步进行阐述，其目的在于更好地理解本发明内容，而非限制本发明的保护范围。

实施例1

称取干燥粉碎的柑橘皮20 g，加入200 mL石油醚，在恒温水浴振荡器中振荡去脂2 h，过滤，回收滤液有机溶剂，在通风橱中挥干滤渣中的石油醚，向脱脂后的柑橘皮中加入200 mL70%乙醇水溶液，在240 W功率下微波提取2 min，减压浓缩提取液，回收乙醇，浓缩液中加入适量水，使提取液中柑橘总黄酮含量为0.4 mg/mL（UV法），即可上树脂柱分离纯化。

称取预处理后的LSA-21大孔吸附树脂40 g，湿法填装于内径为2 cm的玻璃层析柱中，其柱床体积为10 mL。在吸附温度25℃条件下，以3 BV/h的流速使250 mL柑橘皮提取稀释液流经该树脂柱进行吸附。吸附完成后加入30 mL水洗去树脂柱中杂质，再加入浓度为80%（v/v）的乙醇水溶液，在25℃条件下洗脱柑橘黄酮，收集合并0~4 BV洗脱液，减压浓缩至干，干燥得浅黄色固体粉末，测得其总黄酮含量为52%（UV法，下同）。

实施例2

称取干燥粉碎的柑橘皮50 g，加入500 mL石油醚回流脱脂2 h，过滤，回收石油醚，在通风橱中挥干滤渣中的石油醚，向脱脂后的柑橘皮中加入700 mL70%乙醇水溶液，于50℃下超声提取40 min，提取1次，减压浓缩提取液，回收乙醇，浓缩液中加入适量水，使提取液中柑橘总黄酮含量为0.3 mg/mL（UV法），即可上树脂柱分离纯化。

分别称取预处理好的D101和AB-8大孔吸附树脂两份，每份100 g，湿法分别装入两根内径3 cm、柱高60 cm的玻璃柱（A柱和B柱）中，两柱串联。将总黄酮含量为0.3 mg/mL的柑橘皮提取液依次流过该串联树脂柱吸附，流速5 BV/h，树脂柱温度为30℃，收集流出液。以5 BV/h流速分别向吸附完成的A柱、B柱中加入纯水洗脱除杂，用量为5 BV，收集水洗脱液。合并流出液和水洗脱液，减压浓缩，常压干燥得到含量为15%的柑橘黄酮产品。然后用30%乙醇水溶液（v/v）对A柱、B柱进行洗脱，洗脱温度35℃，流速5 BV/h，洗脱液用量8 BV。合并洗脱液，减压浓缩，干燥得到含量为31%的柑橘黄酮产品。最后用90%乙醇水溶液（v/v）对A柱、B柱进行洗脱，洗脱温度35℃，流速5 BV/h，洗脱液用量8 BV。合并洗脱液，减压浓缩回收乙醇，干燥得到浅黄色的柑橘黄酮产品（含量54%）。

实施例3

称取经榨汁、干燥、粉碎后的柑橘皮渣500 g，加入石油醚回流脱脂2 h，过滤，回收石油醚，挥干滤渣中的石油醚。向脱脂后的柑橘皮中加入5000 mL80%乙醇水溶液，回流提取2 h，减压浓缩提取液，回收乙醇，浓缩液备用，取适量浓缩液，加水使提取液中柑橘黄酮含量为0.5 mg/mL，即可上树脂柱分离纯化。

分别称取预处理好的D101和LSA-21大孔吸附树脂两份，每份100 g，湿法分别装入两根内径3 cm、柱高60 cm的玻璃柱（A柱和B柱）中，两柱串联，柱床体积为30 mL。将750 mL总黄酮含量为0.5 mg/mL的柑橘皮提取稀释液依次流过该串联树脂柱，进行吸附，流速10 BV/h，树脂柱温度为25℃，收集流出液。以10 BV/h流速分别向吸附完成的A柱、B柱中加入纯水洗脱除杂，用量为5 BV，收集水洗脱液。合并流出液和水洗脱液，减压浓缩，常压干燥得到纯度为12%的柑橘黄酮产品。然后用20%乙醇水溶液（v/v）对A柱、B柱进行洗脱，洗脱温度50℃，流速10 BV/h，收集合并0.5～5 BV洗脱液，减压浓缩，喷雾干燥得到含量为22%的柑橘黄酮产品。接着用50%乙醇水溶液（v/v）对A柱、B柱进行洗脱，流速10 BV/h，收集合并0.5～5 BV洗脱液，减压浓缩，回收乙醇，喷雾干燥得含量为40%的柑橘黄酮产品。最后用95%乙醇水溶液（v/v）对A柱、B柱进行洗脱，流速10 BV/h，收集合并0.5～3 BV洗脱液，减压浓缩，回收乙醇，喷雾干燥得到总黄酮含量为65%的柑橘黄酮产品。

Claims

1.一种利用大孔吸附树脂技术纯化制备柑橘黄酮的方法，其特征在于以鲜食或榨汁后的废弃柑橘皮为原料，以大孔吸附树脂为分离纯化技术，包括以下步骤：

（1）柑橘皮与乙醇水提取溶液的物料比为1::10～1:30，提取方式采用微波提取2～4 min，或超声波提取10～40 min，或回流提取0.5～2 h，提取液经过滤、除去滤渣，浓缩回收有机溶剂，再将浓缩液加入适量水后，离心过滤得澄清溶液；

（2）将步骤（1）离心过滤后的澄清液，通过单根树脂柱或多根树脂柱按照串联吸附方式，吸附流速为0.5～20 BV/h，收集流出液；

（3）吸附完成后，加入用1~5 BV的水冲洗树脂柱，合并流出液和水洗脱液，浓缩干燥得柑橘黄酮产品（含量5～20%，以无水芦丁计）；

（4）向水洗后的树脂柱中加入1~20 BV的洗脱液，进行等度洗脱或梯度洗脱，洗脱液流速为0.5~20 BV/h，收集合并洗脱液，减压浓缩，回收有机溶剂，干燥即得淡黄色至棕黄色柑橘黄酮提取物产品（含量20~70%，以无水芦丁计）。

2.根据权利要求1第(1)步所述的制备工艺，其特征在于：所述柑橘黄酮的提取方式为微波提取2～4 min，或超声波提取10～40 min，或回流提取0.5～2 h。

3.根据权利要求1第(1)步所述的制备工艺，其特征在于：所述的提取溶剂为50～95%（v/v）的乙醇水溶液。

4.根据权利要求1第(2)步所述的制备工艺，其特征在于：柑橘皮黄酮提取浓缩后的上清液直接利用树脂柱进行吸附，其树脂为苯乙烯和丙烯酸系的大孔吸附树脂。

5.根据权利要求1第(2)步所述的制备工艺，其特征在于：树脂柱为单根柱或多根柱串联。

6.根据权利要求1第(2)步所述的制备工艺，其特征在于：吸附温度为室温～40℃。

7.根据权利要求1第(2)步所述的制备工艺，其特征在于：树脂与柑橘皮的用量比为1:1~10:1（w/w），树脂柱高径比为5:1~30:1。

8.根据权利要求1第(4)步所述的制备工艺，其特征在于：所述的洗脱液为乙酸乙酯、乙醇或甲醇与水按不同比例组成的二元或多元混合溶剂（优选乙醇与水的二元混合溶剂）。

9.根据权利要求1第(4)步所述的制备工艺，其特征在于：洗脱时可以是等度洗脱也可以是梯度洗脱。

10.根据权利要求1第(4)步所述的制备工艺，其特征在于：洗脱温度为室温～60℃。

11.根据权利要求1第(2)步至第(4)步所述的制备工艺，吸附液、水洗液和洗脱液的流速均为0.5~20 BV/h。