橘子皮提取物的緩蝕和抑菌性能研究

苗延青，任浩苗，劉春葉，陳 剛

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

分別以乙醇和水為溶劑對橘子皮進行提取，考察了不同溶劑提取物的緩蝕性能和抑菌性能。結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，對腐生菌(TGB)，硫酸鹽還原菌(SRB)以及鐵細菌(FB)的殺菌作用進行考察，結果表明橘子皮水提物和醇提物對腐生菌(TGB)均有較好的殺菌作用，水提取物對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[2]。橘子皮中香精油、色素、橙皮甙等物質可以溶解在水或乙醇中[3]。一些有機物質如木質素、單寧酸、果膠質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人體和環(huán)境有一定危害，并且絕大多數產品功能單一、價格較高。近年來，越來越多的工藝開始從自然植物中尋找材料，尋求高效且環(huán)境友好的產品。國內盛產的橘子已經在飲料行業(yè)占了不小份額，而其下腳料可直接提供開發(fā)工業(yè)化學品提供了資源保障。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

無水乙醇、鹽酸、FeCl36H2O、DMF（西安化學試劑廠）、A3鋼片、細菌培養(yǎng)瓶（西安化學試劑廠）。

1.2 提取與提取物溶液配制[5,6]

1 g橘子皮加入20 m L水或無水乙醇回流提取4 h。冷卻，過濾、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 結果與討論

2.1 緩蝕作用評價

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，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 電極化對橘子皮緩蝕效果的評價

分別取上述緩蝕溶液醇提和水提的質量分數為千分之一，萬分之五，萬分之二，萬分之一，十萬分之五，十萬分之一，做電極化實驗，并做空白對照（空白為15%鹽酸溶液）。

圖3 橘子皮水提物不同質量分數緩蝕劑的極化曲線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，說明緩蝕劑對鹽酸溶液中的鐵電極起到保護作用；②隨著水提物的質量分數的增加，陰極Tafel斜率增大，陽極 Tafel斜率減小，A3鋼片E變化幅度不大，但總體上向負方向移動，說明該緩蝕劑是主要抑制腐蝕過程的陰極反應的陰極型緩蝕劑[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，說明其對鹽酸溶液中的鐵電極起到保護作用；②隨著水提物的質量分數的增加，陰極Tafel斜率減小，陽極 Tafel斜率增大，說明該緩蝕劑主要是抑制腐蝕過程的陰極反應的混合型緩蝕劑[8]。

圖4 橘子皮醇提物不同質量分數緩蝕劑的極化曲線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參數及緩蝕率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參數及緩蝕率Table 2 The corrosion rate and corrosion electrochemical parameter of ethanol extract of orange peel

2.3 殺菌性能評價

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

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

由上結果看出，橘子皮水提取物低濃度對SRB沒有殺菌作用，當濃度達到2 g/L時，才有較好的殺菌作用，可以將細菌量由110個/mL降至2.0；醇提物對SRB有很好的殺菌作用，2 g/L時使菌量由110個/mL降至0.5個/mL。水提取和醇提物都可以顯著降低水中的TGB，水提物濃度達到2g/L時可以將細菌量由70個/mL降至2.0個/mL；醇提物濃度為2 g/L時以將細菌量降至2.5個/mL。對于FB，水提物有很好的殺菌作用，濃度為2g/L時可以將細菌量由70個/mL降至0.5個/mL；而醇提物則一般，濃度為2 g/L時可以將細菌量由70個/mL降至13.0個/m。

4 結 論

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

（2）橘子皮水提取物對SRB殺菌作用較弱，濃度2 g/L時，將細菌量由110個/mL降至2.0；醇提物進行時間優(yōu)化到5h后對SRB有很好的殺菌作用，使菌量降至0.5個/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時可以將細菌量由70個/mL降至2.0個/mL；醇提物濃度為2 g/L時以將細菌量降至2.5個/mL。對于FB，水提物有很好的殺菌作用，濃度為2 g/L時可以將細菌量由70個/mL降至0.5個/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)學信息，2010, 23(4): 99-101.

［2］ 董航，陳瑞戰(zhàn)，李世哲，于京，楊思敏，李元，等. 橘皮粗多糖的提取工藝優(yōu)化及抗氧化活性評價[J]. 食品工業(yè)科技, 2012，33 (5): 215-216.

［3］ 謝善梅，彭偉. 桔子皮中多糖含量的分析[J]. 當代化工, 2009, 6: 321-325.

［4］ 馮寧川，郭學益，梁莎，田慶，等. 橘子皮皂化改性及其對重金屬離子的吸附[J]. 環(huán)境工程學報, 2011, 5(1): 11-12.

［5］ 吳亞，陳剛，張潔，龐敏，張敏，侯曉晴. 槐葉提取物在油田水處理中的應用研究[J]. 化工技術與開發(fā)，2015, 44(4): 8-10.

［6］ 陳剛，高起龍，馬豐云，周敏，張潔. 柿子皮提取物緩蝕及抑制油田微生物作用研究[J]. 石油與天然氣化工，2013, 42(5): 515-519.

［7］ 郭學益. 化學改性柿子生物吸附劑及其對重金屬離子吸附研究[D].湖南：中南大學，2011.

［8］ 李謙定，李恒娟，盧永斌. 一種鹽酸酸化緩蝕劑的合成及性能評價[J]. 油田化學，2011, 28(2): 207-209.

［9］ 陳剛，龐敏，默云娟，張敏，侯小晴，蘇慧君，張潔. 石榴皮提取物在油田水處理中的應用研究[J]. 石油與天然氣化工，2013, 42(1): 83-85.

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

國家自然科學基金（81202492）和陜西省科技廳項目（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，研究方向：從事有機合成與藥物化學研究工作。E-m ail：m iaoyanqing2006@163.com。