橘皮中柠檬苦素的提取工艺研究【文献综述】.doc

毕业论文文献综述应用化学橘皮中柠檬苦素的提取工艺研究1柠檬苦素的研究进展柠檬苦素类似物是一类高度氧化的四环三菇类化合物，主要分布于柑橘属和株科属 植物中柠檬苦素类化合物是柑橘属植物的次牛代谢产物，它不同于初级代谢产，在柑 桔类植物牛长过程中，并不肓接发牛作用柠檬苦素及其类似物在抗肿瘤、镇痛、抗炎、 改善睡眠、抗病毒、抗菌、抗焦虑，调节体内胆間醇含量、防止动脉粥样硬化和除虫等 方而都具有显著的效果，越来越受到人们的关注，因此，在功能食品、保健品以及植物 天然活性物质的开发方面都具有广阔的发展前景⑴1.1研究背景柑橘属芸香科植物，是天然柠檬苦素类似物的主要来源之一，但在国内有关于柠檬 苦素的牛物学活性以及疗效的研究还处于初级阶段，同时也缺乏高效、完善的天然柠檬 苦素类似物的提取、鉴定和检测技术体系柑橘是世界的第一大水果,世界年产量达8000 多万吨，我国的柑橘种植而积有128万公顷，居世界的首位，年产量800多万吨，皮渣 250多万吨⑵传统的处理方法是将其进行填埋或加工成饲料，从环境和经济角度分析,都不是科学合理的解决途径对柑橘皮渣功能性成分的利用，不仅能减少宝贵资源的浪 费，保护生态环境，也带动整个柑橘业的健康发展。

可见，如何有效的利用柑橘皮渣提 取柠檬苦素类似物具有重要的意义1.1.1国内研究现状我国对类柠檬苦素的研究还正处于初级阶段，尤其对其生理性功能的研究尚未见报 道，而对柠檬苦素的提取优化方案的报道则更少近年来对柠檬苦素牛理性功能的研究 以及水溶性柠檬苦素（柠檬苦素葡萄糖糖昔）的发现，进一步的引起了研究者的兴趣，而 柠檬苦素在商业上的需求也明显增加了⑶就柠檬苦素在食品及食品添加剂中的应用方 面來说，由于化学防腐剂的安全性已引起人们的质疑，越來越多的科技工作者将注意力 转向了天然食品防腐剂的开发目前，限于天然食品防腐剂在价格、隐定性、抑菌防腐效果等方面存在的不足而未能普及使用，但从长远发展趋势来看，天然防腐剂必将取代化学防腐剂尽管柠檬苦素 及其类似物具有诸多优良特性，在食品和功能性食品添加剂中利用的潜力很大，但也有 很多不利因素限制了其使用，比如柠檬苦素具有的天然苦味，在很多食品中的应用受到 限制抑菌以及高效除虫等生物学活性，越来越受到学者的重视［引如今，柠檬苦素类化 合物高效提取、分离纯化和鉴定体系的建立，单体的药理研究己成为研究的热点柠檬苦素是1938年由美国人Higby首次从脐橙中分离出来的，60年代，Ari gon i 等首次对其结构进行了确定，分子式为GM%,分子量为470,分子结构如图⑸。

0国外对类柠檬苦素在柑桔叶、果实、种子内的合成、转化及分布有较深入的研究, 柑桔汁脱苦技术也较成熟近来对类柠檬苦素牛理功能的研究和水溶性类柠檬苦素（类 柠檬苦素葡萄糖普）的发现进一步引起了研究者的兴趣，类柠檬苦素在商业上的需求也 明显增加日本一家公司1998年己推出LG-1000的果汁新产品（类柠檬苦素葡萄糖营 含量300-1000mg/kg）,还有其他的功能性食品和饮料经过多次的动物和人体试验， 美国科学家近來首次发现，通过食用柑橘或橘子汁，人体可以随时从中吸收柠檬苦素, 而柠檬苦素对口腔癌、皮肤癌、肺癌、乳腺癌、胃癌和结肠癌具有良好的预防作用目 前，美国科学家正在努力研究柠檬苦素对于降低人体胆固醇方面的积极作用⑹2柠檬苦素的提取2.1有机溶剂浸提法由于柠檬苦素类似物來源广泛，而且分布于植物的不同组织中，在柑橘果实中主要 存在于果核和果皮中，所以其提取方法各异浸提法是利用柠檬苦素类化合物与混入的 杂质极性不同，选用不同溶剂萃取，可达到分离的目的此法一般主要包括两个步骤: 第一步是脱脂干燥并粉碎果皮，使用石油瞇、乙瞇或正己烷进行脱脂，常用石油瞇（60〜 90C）脱脂6-24h或在室温下处理足够时间，也可根据具体的条件选择多种复合脱脂溶 剂，从而提高脱脂效果。

第二步是浸提或萃取，常用的提取剂有：三氯甲烷、二氯甲烷、 乙醇、甲醇、丙酮等进行浸提取4-12h,将所得提取液过滤并浓缩得到柠檬苦素类似物 粗产品02. 2系统溶剂提取用极性由小到大的溶剂依次进行提取，可以提取出大部分柠檬苦素类化合物例如 先用石油瞇或环己烷脱脂，再用二氯甲烷提取柠檬苦素类物质昔元，然后由极性强的甲 醇提取柠檬苦素糖昔类常用的萃取系统有：乙烷一二氯甲烷一甲醇；石油瞇一三氯甲 烷一甲醇；正己烷一乙瞇；己烷一二氯甲烷一甲醇；己烷一乙酸乙酷一丁醇等但此方 法目前仅限用于实验室，很难实现工业化⑺2. 3超声提取法超声提取法是近年來应用到天然的产物提取分离中的一种提取方法，其原理是利用 超声空化等性质增大物质分子运动的频率和速度，增加溶剂的穿透力，提高成分溶出速 度和溶出次数，从而缩短提取时间的浸提方法与传统的提取法相比，具有提取时间短 （一般不超过30min）,提出率高（增大2-3倍）,低温提取环境有利于保护有效成分等优 点经研究采用超声波提取法在室温（25C）下对材料提取30min,实验发现此法和水浴 加热提取（在50C水浴冋流提取60min）相比对柠檬苦素提取效率差别并不是很明显，但 提取时间和提取温度占有较大优势。

2. 4超临界提取法该技术是80年代引入中国的一项新型提取技术其原理是以一种超临界流体在高 于临界温度和压力的环境下，从冃标物中萃取有效成分，当恢复至常温常压时，溶解在 流体中的成分立刻以溶于吸收液的液体状态与气态流体分开萃取的过程一般分为流体 压缩一萃取一减压一分离四个阶段与传统提取工艺比较，超临界流体萃取法具有提取 效率高，无溶剂残留，活性成分和不稳定成分不易分解破坏而保持其天然性等优点，同 时还可以通过控制临界温度和压力的变化达到选择性提取和分离纯化的目的但超临界 流体需要在较高的压力下操作，设备的费用比较昂贵，操作也比较困难，因此难以用于 较大规模的生产，还尚未进行工业化大规模生产凶冃前，超临界萃取柠檬苦素类化合 物还处于研究阶段，不同物料在萃取温度、萃取压力、萃取时间和夹带剂的选择上也各 有不同，需要大量的试验3柠檬苦素的应用前景柠檬苦素是一类在农业、医学、食品和健康上都具有重要价值的功能性化合物，众 多研究发现，它具有抗癌作用、杀虫作用以及在柑桔化学分类上有重要意义3. 1在农业中的应用柠檬苦素在抑菌和杀虫方面有理想的效果可选用柠檬苦素类似物配制成一定浓度 的杀虫剂，它是一种天然的、对人、畜无毒无害，杀虫效果好的理想生物性农药。

这样 既减少了对环境的污染，符合可持续发展的战略，乂减少了有毒杀虫剂进入人和动物体 内的机会，为人类的健康带来福音因此，在生物农药的研究与应用上，柠檬苦素类似 物具有良好的前景3・2在医药中的应用将类柠檬苦素对豚鼠进行动物试验，结果显示具有明显的抗癌作用，其防癌抑癌作 用主要体现：(1)诱发谷胱甘肽转移酶(GST)活性GST是人体中的解毒酶，可催化谷胱 昔猷与致癌物质结合，从而使致癌物易于从体内排岀2)直接抑制癌细胞的生长实 验结果显示类柠檬苦素对人的乳腺癌细胞(MCF-7)的生长有较强的抑制作用⑶抑制和 去除致癌因子据文献报导至少已确定的有约1700种化学物质具有致癌作用，而柠檬 苦素可以显著的抑制某些致癌因子，如抑制苯并陀(benzopyrene)诱导实验动物的肿 瘤生长，对结肠癌和乳腺癌的抑制作用强于抗癌药物他莫昔芬(tamoxifen)鉴于类 柠檬苦素防癌抑癌的作用，积极地使其转化为医药产品，具有很好的开发前景3. 3食品及功能性食品添加剂中的应用食品的色香味及保存性是衡量食品质量的主要指标之一，现代食品加工过程中，为 了使产品保持加工前的天然特色并保证所有批次产品的均匀性，通常都会使用各种天然 的或合成的食品添加剂〔⑹。

随着科学技术的发展，合成食品添加剂的危害性越来越受到 重视，而天然的食品添加剂以其自然、安全、无毒副作用、较高的营养价值或药理价值 等优点倍受人们的青睐，适用于糕点糖果、饮料、乳品、酒类以及保健食品类等各种食 品中4结束语尽管柠檬苦素所具有的各种生物活性现已阐明，而且功效明显，但冃前还是停留在 小试研究阶段，实际的应用仍处于初级阶段，还没有进行产业化、规模化的生产，无法 获得较好的经济效益和使用价值，因此进行商品性的生产是柠檬苦素发展的途径展望 未来，应该加强柠檬苦素在医药、生物、食品及畜牧等产业中的应用，发挥出其潜在的 价值，对造福于社会，保障人类健康具有十分重要的意义参考文献[1] 陈静，高彦祥,吴伟莉，等•高效液相色谱法测定柑桔汁中的柠檬苦素和柚皮昔[J]・色 谱,2005,24(2):157-160.[2] 乔海鸥，丁晓雯，张庆祝•柑橘皮的综合利用[J] •浙江农业科学,2003, 3:147-149.⑶孙崇徳，陈昆松，陈青俊，等.柑桔果实中天然柠檬苦素和诺米林的提取鉴别和检测 [J].中国食品学报,2004,4(1) :6-11.[4]李永红，张毅，肖为民等•比色法测印楝种仁提取物中柠檬苦素类物质的含量[J]•西 南农业大学学报,2003, 25 (2) : 150-152.⑸李福兴，王建江.柠檬苦素类化合物的研究现状[J]・国外咲学：中医中药分 册,2000, 22(3) : 131-147.[6] 刘亮,戚向阳，董蓄燕等•高效液相色谱测定柑橘中的柠檬苦素类似物[J].食品与发 酵工业,2007, 33(4):130-132.[7] 徐贵华，胡玉霞,叶兴乾，等.械柑、温州蜜桔果皮中酚类物质组成及抗氧化能力研究 [J]・食品科学,2007, 28 (11) : 171-174.⑻田庆国，丁霄霖.甜橙种子中柠檬苦素类化合物的提取[J]・林产化学与工 业，1999, 19(3) :71-74.[9] LAM L Y, HASEG K T,LAWA S. Effect of citrus 1imonoids on glutathione transferase activity in mice[J]. J Agric. Food Chem,989,37:878-880.[10] Analysis of Limonoid Glucosides from Citrus by Electros pray Ionization Liquid Chromatography Mass Spectrometry [J].Agric. Food Chem. 2001, 49,1102-1108.。