基于分子印迹聚合物的一锅法高效选择性提取橙皮废料中橙皮苷的创新研究

为解决橙皮废料资源浪费和环境污染问题，研究人员开发了一种基于2-乙烯基吡啶(2-VP)功能单体的分子印迹聚合物(MIPs)，通过一锅法实现橙皮苷的高效选择性提取。该MIPs通过疏水作用和π-π堆积作用达到74.18 mg/g吸附容量，印迹因子达2.01，提取纯度为81.24%，循环稳定性优异。研究为柑橘副产物高值化利用提供了绿色解决方案。

　　

每年全球食品加工业产生1100-1200亿吨柑橘废料，其中橙皮占果实重量的50%-65%，富含具有抗氧化、抗炎等多种生物活性的黄酮类化合物橙皮苷(hesperidin)。传统提取方法如热甲醇超声法耗时耗能，超临界流体提取条件苛刻，且缺乏选择性。分子印迹技术(MIT)虽在活性成分提取领域有应用，但针对橙皮苷的印迹材料研究存在局限：既往研究多以其苷元橙皮素(hesperetin)为模板，而橙皮中实际以糖苷形式存在的橙皮苷未被有效靶向。

安徽省农业科学院农产品加工研究所团队在《Journal of Chromatography B》发表研究，首次将计算机模拟与光谱扫描结合筛选功能单体，开发出以2-乙烯基吡啶(2-VP)为最佳单体的凝胶状橙皮苷分子印迹聚合物(MIPs)。关键技术包括：1) 分子对接预筛功能单体；2) 沉淀聚合法一锅合成；3) FTIR/SEM/TGA多维度表征；4) 实际橙皮提取液验证性能。

【Selection of functional monomers】
通过-log
(K_D
)评分体系比较5种单体，2-VP以7.02分胜出，其吡啶环与橙皮苷苯环形成稳定π-π堆积，紫外光谱显示293nm处特征峰位移证实氢键形成。

【Adsorption characteristics】
优化后的MIPs在25°C、pH=6时达到74.18 mg/g吸附量，符合Langmuir模型，动力学拟合显示2小时达平衡，吸附能(-ΔG=28.43 kJ/mol)表明自发过程。

【Selectivity evaluation】
在结构类似物柚皮苷(naringin)和新橙皮苷(neohesperidin)共存时，印迹因子(IF=2.01)显示特异性识别，归因于2-VP单体构建的互补空腔。

【Practical application】
处理真实橙皮提取液时，提取效率达73.88%，纯度提升至81.24%，7次循环后吸附量仅下降1.55 mg/g，证明材料稳定性。

该研究创新性地将MIT应用于橙皮苷糖苷形式的直接印迹，突破传统方法对苷元模板的依赖。2-VP单体构建的疏水-π相互作用协同识别机制，为复杂基质中糖苷类化合物的分离提供新思路。实际应用中73.88%的提取效率与81.24%的纯度，显著优于常规溶剂提取法(纯度为60%-70%)，且避免有机溶剂大量使用。研究不仅为柑橘加工副产物高值化利用提供关键技术，其"计算机辅助设计-一锅合成-实际验证"的研究范式，也为其他植物活性成分的绿色提取提供可复制方案。农业农村部项目(08200130)资助的这项成果，兼具环境效益与商业化潜力，有望推动柑橘产业链向循环经济模式转型。