柚皮苷的提取方法和应用
发布时间：2022-05-09 19:16:01 编辑作者：网友
图片：川陈皮素； 蜜橘黄素； 川皮亭结构式
柚子是芸香科植物柚的成熟果实，产于我国福建、江西、广东、广西等南方地区。柚子清香、酸甜、凉润，营养丰富，药用价值很高，是人们喜食的名贵水果，也是医学界公认的最具食疗效益的水果之一。我国是世界产柚大国，根据联合国粮食及农业组织（FAO）统计，2008 年我国产柚子约为 57 万t，且呈进一步快速增长态势。
研究表明，柚皮中主要含有的柚皮苷（Naringin，CAS 10236-47-2）是一类天然黄酮类（Flavonoids），主要存在于柚子、葡萄柚、酸橙及其变种的果皮中。柚皮苷被广泛应用于医学、食品科学、化学等方面。柚皮苷又称柚苷、柑橘苷，来源于芸香科柑橘属植物柚、葡萄柚的未成熟或者近成熟的干燥果皮中提取的淡黄色的双氢黄酮类化合物，是一种天然的黄酮类化合物。柚皮苷的化学式为 4，5，7-三羟基黄烷酮-7-鼠李糖苷，其化学结构在 1928 年由Asahina 和 Inubuse 首次阐明。由于其 A 环和 B 环之间完全没有共轭，在 282 nm 有强烈的紫外吸收峰，使柚皮苷具有多种药理活性，如调血脂、抗糖尿病、神经保护等。柚皮苷在自然界中来源丰富，药理作用极其广泛，但是生物活性作用部分仅在动物体试验，药代动力学研究也并不完善，为达到临床治疗所需的大量数据，指导临床安全用药，还需我们不断深入研究和探索。
【 提取方法 】
柚皮苷的提取方法主要包括：溶剂萃取法、碱提酸沉法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法等。
1. 溶剂萃取法
溶剂萃取法主要是利用柚皮苷在有机溶剂（甲醇或乙醇）中溶解度较大的原理，直接从柚皮中萃取橙皮苷。选择 60％（V/V）乙醇作为提取溶剂、在料液比 1∶20、提取温度 90℃条件下，保温浸提 2 h 后，采取柱层析（聚酰胺为填充剂；蒸馏水、95％乙醇作为洗脱液的方法，从柚皮中分离柚皮苷粗产品，提取率为 2.36％（重结晶后纯度为76％）。
2. 碱提酸沉法
碱提酸沉法主要是利用柚皮苷在碱性条件下开环溶解，在酸性条件下闭环析出的原理，从柚皮中提取柚皮苷。采用碱提酸沉法从柚实果皮中提取柚皮苷，试验结果表明：用饱和 Ca（OH） 2 溶液作溶剂、料液比 1∶10、温度60 ℃、提取时间 3 h 的条件下，柚皮苷的提取率为0.84％。
3. 二氧化碳超临界萃取法
二氧化碳超临界萃取技术的原理是利用超临界二氧化碳对某些天然产物具有的特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界二氧化碳与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的。采用二氧化碳超临界萃取技术从柚子种子中提取柚皮苷，在 41.1MPa 的压力下、50℃的提取温度、20％的乙醇浓度 、流动相保持 5.0 L/min 的条件下、40 min 内，柚皮苷最高收率可达到 0.2 mg/g（种子）。
4. 微波辅助提取法
微波辅助提取法是微波和传统的溶剂萃取法相结合后形成的一种新的萃取方法。在微波提取中，微波利用其穿透性能够透入基质内部，被辐射物质的极性分子在微波电磁场中快速转向及定向排列，从而产生撕裂和相互摩擦引起发热，使胞内温度迅速升高，连续高温使其内部压力超过细胞空间膨胀的能力，导致细胞破裂，胞内有效成分自由流出，传递到周围被溶解。另外微波所产生的磁场加速了被萃取组分由物料内部趋向萃取溶剂界面的扩散速度，缩短了扩散时间，从而大幅度提高萃取速率，同时也降低了萃取时间，最大限度保证萃取的质量。
5. 超声波辅助提取法
超声波辅助提取技术是一种新的提取分离技术。它主要是利用超声波的非热作用机械作用、空化作用和传统的溶剂萃取法或碱提酸沉法相结合的原理。超声波在介质传播过程中引起介质质点加速度增大，这也就加大了溶剂进入提取物细胞的渗透性，从而强化了提取过程。 当空化作用产生时，在固/液非均相体系的接口发生气泡爆破，破坏了植物的细胞壁，再加上碰撞次数增多、物质交换次数也就增多，细胞膜的透过能力得到增强，使萃取效率提高。
【应用】
1. 柚皮苷在医学中的应用
柚皮苷显示出多种生物学活性和药理作用。 柚皮苷具有降低胆固醇的作用，主要是通过抑制体内参与胆固醇合成酶的活性，减少胆固醇在体内的合成，促进胆固醇的分解，减少体内低密度脂蛋白等途径实现的。把柚皮苷添加到牙膏中，药理试验结果表明，含有天然植物活性成分柚皮苷的新型牙膏具有较好的消炎、止血作用，急性毒性试验也表明柚皮苷是安全的。同时柚皮苷在牙膏中的稳定性研究表明，柚皮苷作为功效成分加入牙膏中质量是稳定可控的。此外柚皮苷还被广泛应用在血液、骨细胞、肌肉细胞等医学研究领域中。
2. 柚皮苷在食品科学中的应用
柚皮苷可作为天然抗氧化剂广泛应用于食品科学中。选择柚皮苷作为猪肉的天然抗氧化剂，研究发现：柚皮苷则有很明显的改善肉的亮度和黄度的作用，对肉红度的影响先是降低再回升。 综合考虑球蛋白沉淀反应和新鲜度感官指标应该选择 5g /kg 的柚皮苷作为猪肉等动物肉的天然抗氧化剂和防腐保鲜剂，效果比较显著。但通常柚皮苷具有一定的亲水性，这就影响了其作为天然抗氧化剂的使用效果。对柚皮苷进行改性， 通过脂肪酶催化酯化反应，在其分子中引入脂肪链，大大降低其亲水性。
3. 柚皮苷在化学中的应用
柚皮苷还作为一种重要的原料广泛应用在化学合成中。分子印迹膜由于兼具分子特异识别和膜分离的双重优点，自 20 世纪 90 年代初开始受到越来越多的关注。以柚皮苷为模板分子，壳聚糖为膜材料，通过硫酸交联在水相中制备了水相识别柚皮苷分子印迹壳聚糖膜。此外柚皮苷还可以水解成（苷）配基-7-O-葡糖苷（Naringenin -7 -O -glucoside）、柚皮素（naringenin）、鼠李糖 （L-rhamnose）、 葡萄糖（Glu-cose）等重要生物医药化工中间体。
【参考文献】
[1] 于宏伟, 谷维娜, 李娜, 等. 柚皮苷的提取方法及其应用研究进展[J]. 湖北农业科学, 2011, 50(8): 1516-1518.
[2] 唐琴, 陈先勇, 宋航. 柚皮苷的溶剂热法提取及其抗氧化性, 稳定性测定[J]. 食品科学, 2011, 32(12): 287-291.
研究表明，柚皮中主要含有的柚皮苷（Naringin，CAS 10236-47-2）是一类天然黄酮类（Flavonoids），主要存在于柚子、葡萄柚、酸橙及其变种的果皮中。柚皮苷被广泛应用于医学、食品科学、化学等方面。柚皮苷又称柚苷、柑橘苷，来源于芸香科柑橘属植物柚、葡萄柚的未成熟或者近成熟的干燥果皮中提取的淡黄色的双氢黄酮类化合物，是一种天然的黄酮类化合物。柚皮苷的化学式为 4，5，7-三羟基黄烷酮-7-鼠李糖苷，其化学结构在 1928 年由Asahina 和 Inubuse 首次阐明。由于其 A 环和 B 环之间完全没有共轭，在 282 nm 有强烈的紫外吸收峰，使柚皮苷具有多种药理活性，如调血脂、抗糖尿病、神经保护等。柚皮苷在自然界中来源丰富，药理作用极其广泛，但是生物活性作用部分仅在动物体试验，药代动力学研究也并不完善，为达到临床治疗所需的大量数据，指导临床安全用药，还需我们不断深入研究和探索。
【 提取方法 】
柚皮苷的提取方法主要包括：溶剂萃取法、碱提酸沉法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法等。
1. 溶剂萃取法
溶剂萃取法主要是利用柚皮苷在有机溶剂（甲醇或乙醇）中溶解度较大的原理，直接从柚皮中萃取橙皮苷。选择 60％（V/V）乙醇作为提取溶剂、在料液比 1∶20、提取温度 90℃条件下，保温浸提 2 h 后，采取柱层析（聚酰胺为填充剂；蒸馏水、95％乙醇作为洗脱液的方法，从柚皮中分离柚皮苷粗产品，提取率为 2.36％（重结晶后纯度为76％）。
2. 碱提酸沉法
碱提酸沉法主要是利用柚皮苷在碱性条件下开环溶解，在酸性条件下闭环析出的原理，从柚皮中提取柚皮苷。采用碱提酸沉法从柚实果皮中提取柚皮苷，试验结果表明：用饱和 Ca（OH） 2 溶液作溶剂、料液比 1∶10、温度60 ℃、提取时间 3 h 的条件下，柚皮苷的提取率为0.84％。
3. 二氧化碳超临界萃取法
二氧化碳超临界萃取技术的原理是利用超临界二氧化碳对某些天然产物具有的特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界二氧化碳与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的。采用二氧化碳超临界萃取技术从柚子种子中提取柚皮苷，在 41.1MPa 的压力下、50℃的提取温度、20％的乙醇浓度 、流动相保持 5.0 L/min 的条件下、40 min 内，柚皮苷最高收率可达到 0.2 mg/g（种子）。
4. 微波辅助提取法
微波辅助提取法是微波和传统的溶剂萃取法相结合后形成的一种新的萃取方法。在微波提取中，微波利用其穿透性能够透入基质内部，被辐射物质的极性分子在微波电磁场中快速转向及定向排列，从而产生撕裂和相互摩擦引起发热，使胞内温度迅速升高，连续高温使其内部压力超过细胞空间膨胀的能力，导致细胞破裂，胞内有效成分自由流出，传递到周围被溶解。另外微波所产生的磁场加速了被萃取组分由物料内部趋向萃取溶剂界面的扩散速度，缩短了扩散时间，从而大幅度提高萃取速率，同时也降低了萃取时间，最大限度保证萃取的质量。
5. 超声波辅助提取法
超声波辅助提取技术是一种新的提取分离技术。它主要是利用超声波的非热作用机械作用、空化作用和传统的溶剂萃取法或碱提酸沉法相结合的原理。超声波在介质传播过程中引起介质质点加速度增大，这也就加大了溶剂进入提取物细胞的渗透性，从而强化了提取过程。 当空化作用产生时，在固/液非均相体系的接口发生气泡爆破，破坏了植物的细胞壁，再加上碰撞次数增多、物质交换次数也就增多，细胞膜的透过能力得到增强，使萃取效率提高。
【应用】
1. 柚皮苷在医学中的应用
柚皮苷显示出多种生物学活性和药理作用。 柚皮苷具有降低胆固醇的作用，主要是通过抑制体内参与胆固醇合成酶的活性，减少胆固醇在体内的合成，促进胆固醇的分解，减少体内低密度脂蛋白等途径实现的。把柚皮苷添加到牙膏中，药理试验结果表明，含有天然植物活性成分柚皮苷的新型牙膏具有较好的消炎、止血作用，急性毒性试验也表明柚皮苷是安全的。同时柚皮苷在牙膏中的稳定性研究表明，柚皮苷作为功效成分加入牙膏中质量是稳定可控的。此外柚皮苷还被广泛应用在血液、骨细胞、肌肉细胞等医学研究领域中。
2. 柚皮苷在食品科学中的应用
柚皮苷可作为天然抗氧化剂广泛应用于食品科学中。选择柚皮苷作为猪肉的天然抗氧化剂，研究发现：柚皮苷则有很明显的改善肉的亮度和黄度的作用，对肉红度的影响先是降低再回升。 综合考虑球蛋白沉淀反应和新鲜度感官指标应该选择 5g /kg 的柚皮苷作为猪肉等动物肉的天然抗氧化剂和防腐保鲜剂，效果比较显著。但通常柚皮苷具有一定的亲水性，这就影响了其作为天然抗氧化剂的使用效果。对柚皮苷进行改性， 通过脂肪酶催化酯化反应，在其分子中引入脂肪链，大大降低其亲水性。
3. 柚皮苷在化学中的应用
柚皮苷还作为一种重要的原料广泛应用在化学合成中。分子印迹膜由于兼具分子特异识别和膜分离的双重优点，自 20 世纪 90 年代初开始受到越来越多的关注。以柚皮苷为模板分子，壳聚糖为膜材料，通过硫酸交联在水相中制备了水相识别柚皮苷分子印迹壳聚糖膜。此外柚皮苷还可以水解成（苷）配基-7-O-葡糖苷（Naringenin -7 -O -glucoside）、柚皮素（naringenin）、鼠李糖 （L-rhamnose）、 葡萄糖（Glu-cose）等重要生物医药化工中间体。
【参考文献】
[1] 于宏伟, 谷维娜, 李娜, 等. 柚皮苷的提取方法及其应用研究进展[J]. 湖北农业科学, 2011, 50(8): 1516-1518.
[2] 唐琴, 陈先勇, 宋航. 柚皮苷的溶剂热法提取及其抗氧化性, 稳定性测定[J]. 食品科学, 2011, 32(12): 287-291.
相关化合物：川陈皮素； 蜜橘黄素； 川皮亭
上一篇：柚皮苷对人的作用和药代动力学
下一篇：月桂酸的应用有哪些？