10236-47-2 / 柚皮苷

【背景及概況】^[1][2][3]

柚子是蕓香科植物柚的成熟果實，產于我國福建、江西、廣東、廣西等南方地區。柚子清香、酸甜、涼潤，營養豐富，藥用價值很高，是人們喜食的名貴水果，也是醫學界公認的最具食療效益的水果之一。我國是世界產柚大國，根據聯合國糧食及農業組織（FAO）統計，2008 年我國產柚子約為 57 萬t，且呈進一步快速增長態勢。

研究表明，柚皮中主要含有的柚皮苷（Naringin，CAS 10236-47-2）是一類天然黃酮類（Flavonoids），主要存在于柚子、葡萄柚、酸橙及其變種的果皮中。柚皮苷被廣泛應用于醫學、食品科學、化學等方面。柚皮苷又稱柚苷、柑橘苷，來源于蕓香科柑橘屬植物柚、葡萄柚的未成熟或者近成熟的干燥果皮中提取的淡黃色的雙氫黃酮類化合物，是一種天然的黃酮類化合物。柚皮苷的化學式為 4，5，7-三羥基黃烷酮-7-鼠李糖苷，其化學結構在 1928 年由Asahina 和 Inubuse 首次闡明。由于其 A 環和 B 環之間完全沒有共軛，在 282 nm 有強烈的紫外吸收峰，使柚皮苷具有多種藥理活性，如調血脂、抗糖尿病、神經保護等。柚皮苷在自然界中來源豐富，藥理作用極其廣泛，但是生物活性作用部分僅在動物體試驗，藥代動力學研究也并不完善，為達到臨床治療所需的大量數據，指導臨床安全用藥，還需我們不斷深入研究和探索?！?/p>

【結構】^[4]

【生物活性】^[4]

1. 對循環系統的作用

柚皮苷能夠增加乙醛還原酶ADH、乙醛脫氫酶ALDH活性、降低肝中甘油三酯及血液和肝臟中總膽固醇的含量，增加高密度脂蛋白膽固醇HDL-C的含量，增加HDL-C與總膽固醇的比例，并同時降低致動脈硬化指數，促進膽固醇從血漿到肝臟的轉運和膽汁分泌排泄、抑制HDL向VLDL或LDL的轉化，所以柚皮苷可以降低動脈硬化和冠心病的幾率。柚皮苷能夠降低血漿中總膽固醇含量，加強其代謝，降低HMG-CoA還原酶活性，但ACAT不受影響。柚皮苷能顯著提高肝臟中SOD、CAT、GSH-Px的含量。有報道含豐富柚皮苷的果汁可以顯著降低舒張壓。在大鼠離體實驗中，柚皮苷可以劑量依賴性的抑制由苯腎上腺素PE和高K ⁺濃度引起的動脈平滑肌收縮，而且對PE引起的收縮更加敏感。低濃度柚皮苷的這種血管舒張作用可以很大程度上被L-NAME（一氧化氮合酶抑制劑）或茚甲新（環加氧酶抑制劑）所抑制。提示這種作用與血管內皮釋放NO和環前列腺素PGI2的作用有關。

2. 對神經系統的作用

柚皮苷（小鼠給藥30mg/kg）可以顯著增強戊硫代巴比妥鈉引起小鼠睡眠的時間，降低小鼠穿過小洞的次數和在管道中跑動的距離。提示其有一定的鎮靜、安神作用。遺憾的是，在其鎮靜機理研究中沒有采用柚皮苷作為研究對象，但他認為與黃酮母核連接的糖苷起重要作用。

3. 抗腫瘤作用

黃酮類抗細胞凋亡的作用已經受到人們的廣泛重視。圍繞柚皮苷抵抗引起細胞凋亡和癌變的化學和物理因素進行的實驗很多。日本東北藥科大學學者Syu-ichiKanno對該方面進行了比較系統的研究，研究的化學因素包括阿拉伯糖苷胞核嘧啶引起的氧化細胞凋亡，過氧化氫引起的細胞凋亡，脂多糖引起的小鼠休克和降低含氮氧化物產生的作用等，其機制包括抗氧化作用和抑制NF-kB基因的活性。同時也有學者對柚皮苷抗岡田酸引起的細胞凋亡的作用進行了研究，發現柚皮苷可顯著降低其對細胞骨架的破壞。柚皮苷和柚皮素對細胞凋亡的比較實驗，發現柚皮素能引起細胞凋亡，柚皮苷不明顯，柚苷酶水解后又產生該作用。研究表明，柚皮苷的這種抗細胞凋亡作用是鼠李糖苷產生的。同時，柚皮苷對輻射引起的細胞凋亡和氧化也有一定的抑制作用。柚皮苷可以在不影響香煙中致癌物質NNK代謝的情況下（其代謝產物7-mGua水平不變），顯著抑制NNK對DNA鏈的破壞。同時，由于β-胡蘿卜素會增強NNK對DNA鏈破壞作用，柚皮苷可以降低這種副作用。另有報道柚皮苷可以降低腫瘤壞死因子TNF的釋放，從而降低脂多糖對肝臟的損傷。

4. 抗氧化作用

由于柚皮苷廣泛存在于各種柑橘屬植物的果實中，所以食物中柚皮苷的抗衰老抗氧化作用便更加引人關注，使得柚皮苷的抗氧化作用在有爭議的情況下仍成為前人研究最多的一個問題。柚皮苷的抗氧化作用主要與其對CAT、GSH -Px、SOD和TBARS的作用有關。這種氧化作用可以降低鐵離子對細胞的氧化作用。有報道顯示柚皮苷對Fe-NTA引起的急性腎損傷、甘油引起的橫紋肌溶解造成的急性腎衰竭、順鉑對腎的毒性以及缺血復灌引起的腎損傷均表現出明顯的防護作用。

5. 抗菌作用

有報道柚皮苷的抗真菌作用，發現柚皮苷可以抑制青霉菌生長半徑（濃度8mM，抑制率25%），并通過顯微觀察發現其能夠抑制青霉菌孢子的形成。對不同種屬的抗菌實驗證明，柚皮苷只對假單胞菌屬有輕微的抑制作用（128mg/L，抑制率37.5%），對葡萄球菌、志賀氏菌、沙門氏菌、大腸桿菌均沒有抑制作用。

6. 對內分泌系統的作用

通過抑制胰腺β細胞因氧化而導致的凋亡，調控脂肪酸、膽固醇和葡萄糖代謝酶的表達水平及活性，柚皮苷可以促進肝臟內糖的分解，降低肝糖濃度，從而達到對早期糖尿病和并發癥的防護作用。

7. 提高其它藥物的生物利用度

在許多關于柚皮苷及其苷元柚皮素對于其他藥物生物利用度等藥代動力學過程影響的報道中，CYP3A或p-gp的底物與酶的結合可以被柚皮苷或柚皮素競爭抑制，從而抑制該底物在腸道以及肝臟中的首過作用，提高其生物利用度。相關藥物包括異脈安（verapamit，一種冠狀動脈擴張藥）、Pacli-taxel（提取自紫杉的一種抗腫瘤藥）、炔雌醇（一種雌激素，用于避孕藥）等。此外，有研究表明，膠原質中加入柚皮苷可以促進成骨細胞中BMP-2基因的表達，產生大量BMP- 2，從而促進周圍新骨生成，這種作用與其HMG-CoA還原酶抑制作用有關。另外，柚皮苷還可以通過增加胃中糖蛋白含量和胃黏膜粘性達到抑制胃黏膜潰瘍的作用。

【藥代動力學】^[3]

利用LC/MS/MS測定大鼠血漿中柚皮苷和其兩種代謝物，發現柚皮苷在口服給藥5 min后即可在血漿中被檢測到，在45 min左右達峰，2 h內血藥濃度快速升高并迅速消除，24 h后血中將檢測不到柚皮苷，而其代謝產物柚皮素和柚皮素葡萄糖醛酸結合物分別在9 h和7.5 h達峰。柚皮素葡萄糖醛酸結合物的AUC0-24大于柚皮苷和柚皮素，提示柚皮素葡萄糖醛酸結合物是大鼠血液中柚皮苷的主要存在形式。比較柚皮苷在健康大鼠和荷瘤大鼠體內的代謝，實驗分析了血漿，肝臟，腎臟和尿液中代謝產物的形式，發現其口服后大量以柚皮素葡萄糖醛酸結合物的形式存在于血漿樣品中，而在健康大鼠體內的濃度遠高于荷瘤大鼠，提示疾?。ㄌ貏e是癌癥）能影響柚皮苷的生物利用度。比較柚皮苷和柚皮素在家兔體內的藥代動力學，研究表明柚皮苷和柚皮素的代謝存在很大差異。對比藥動學參數，口服柚皮苷后的吸收速率更慢，峰濃度更低，但是持續時間比柚皮苷元長很多。柚皮苷可以作為柚皮苷元的緩釋前提藥物?？诜制ぼ諘纫澡制ぼ赵咸侨┧峤Y合物的形式入血，更少的以其苷元的形式。提示生物學家應更多的關注黃酮類的活性代謝產物，而不是其苷元或苷類。

采用高效液相色譜法測定7名健康志愿者口服枳術丸的經時血藥濃度，發現受試者口服枳術丸制劑后于4 h左右橙皮素和柚皮苷元達血藥濃度峰值，消除半衰期約為5 h。柚皮苷的藥代動力學研究主要集中血藥濃度和代謝產物的測定，而在不同動物體內柚皮苷表現出不同的藥時過程和不同的代謝途徑，有文獻報道，柚皮苷等黃酮糖苷在腸內細菌作用下脫糖基化產生苷元被吸收進入肝臟，其中大部分苷元和葡萄糖醛酸結合。人口服得柚皮苷元和其葡萄糖醛酸結合物，而大鼠灌胃得尿中排泄物對羥基苯甲酸。

【提取方法】^[1][5]

柚皮苷的提取方法主要包括：溶劑萃取法、堿提酸沉法、微波輔助提取法、超聲波輔助提取法等。

1. 溶劑萃取法

溶劑萃取法主要是利用柚皮苷在有機溶劑（甲醇或乙醇）中溶解度較大的原理，直接從柚皮中萃取橙皮苷。選擇 60％（V/V）乙醇作為提取溶劑、在料液比 1∶20、提取溫度 90℃條件下，保溫浸提 2 h 后，采取柱層析（聚酰胺為填充劑；蒸餾水、95％乙醇作為洗脫液的方法，從柚皮中分離柚皮苷粗產品，提取率為 2.36％（重結晶后純度為76％）。

2. 堿提酸沉法

堿提酸沉法主要是利用柚皮苷在堿性條件下開環溶解，在酸性條件下閉環析出的原理，從柚皮中提取柚皮苷。采用堿提酸沉法從柚實果皮中提取柚皮苷，試驗結果表明：用飽和 Ca（OH）₂溶液作溶劑、料液比 1∶10、溫度60 ℃、提取時間 3 h 的條件下，柚皮苷的提取率為0.84％。

3. 二氧化碳超臨界萃取法

二氧化碳超臨界萃取技術的原理是利用超臨界二氧化碳對某些天然產物具有的特殊溶解作用，利用超臨界二氧化碳的溶解能力與其密度的關系，即利用壓力和溫度對超臨界二氧化碳溶解能力的影響而進行的。在超臨界狀態下，將超臨界二氧化碳與待分離的物質接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點高低和分子量大小的成分依次萃取出來，然后借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質則完全或基本析出，從而達到分離提純的目的。采用二氧化碳超臨界萃取技術從柚子種子中提取柚皮苷，在 41.1MPa 的壓力下、50℃的提取溫度、20％的乙醇濃度 、流動相保持 5.0 L/min 的條件下、40 min 內，柚皮苷最高收率可達到 0.2 mg/g（種子）。

4. 微波輔助提取法

微波輔助提取法是微波和傳統的溶劑萃取法相結合后形成的一種新的萃取方法。在微波提取中，微波利用其穿透性能夠透入基質內部，被輻射物質的極性分子在微波電磁場中快速轉向及定向排列，從而產生撕裂和相互摩擦引起發熱，使胞內溫度迅速升高，連續高溫使其內部壓力超過細胞空間膨脹的能力，導致細胞破裂，胞內有效成分自由流出，傳遞到周圍被溶解。另外微波所產生的磁場加速了被萃取組分由物料內部趨向萃取溶劑界面的擴散速度，縮短了擴散時間，從而大幅度提高萃取速率，同時也降低了萃取時間，最大限度保證萃取的質量。

5. 超聲波輔助提取法

超聲波輔助提取技術是一種新的提取分離技術。它主要是利用超聲波的非熱作用機械作用、空化作用和傳統的溶劑萃取法或堿提酸沉法相結合的原理。超聲波在介質傳播過程中引起介質質點加速度增大，這也就加大了溶劑進入提取物細胞的滲透性，從而強化了提取過程。 當空化作用產生時，在固/液非均相體系的接口發生氣泡爆破，破壞了植物的細胞壁，再加上碰撞次數增多、物質交換次數也就增多，細胞膜的透過能力得到增強，使萃取效率提高。

【應用】^[1]

1. 柚皮苷在醫學中的應用

柚皮苷顯示出多種生物學活性和藥理作用。 柚皮苷具有降低膽固醇的作用，主要是通過抑制體內參與膽固醇合成酶的活性，減少膽固醇在體內的合成，促進膽固醇的分解，減少體內低密度脂蛋白等途徑實現的。把柚皮苷添加到牙膏中，藥理試驗結果表明，含有天然植物活性成分柚皮苷的新型牙膏具有較好的消炎、止血作用，急性毒性試驗也表明柚皮苷是安全的。同時柚皮苷在牙膏中的穩定性研究表明，柚皮苷作為功效成分加入牙膏中質量是穩定可控的。此外柚皮苷還被廣泛應用在血液、骨細胞、肌肉細胞等醫學研究領域中。

2. 柚皮苷在食品科學中的應用

柚皮苷可作為天然抗氧化劑廣泛應用于食品科學中。選擇柚皮苷作為豬肉的天然抗氧化劑，研究發現：柚皮苷則有很明顯的改善肉的亮度和黃度的作用，對肉紅度的影響先是降低再回升。 綜合考慮球蛋白沉淀反應和新鮮度感官指標應該選擇 5g /kg 的柚皮苷作為豬肉等動物肉的天然抗氧化劑和防腐保鮮劑，效果比較顯著。但通常柚皮苷具有一定的親水性，這就影響了其作為天然抗氧化劑的使用效果。對柚皮苷進行改性， 通過脂肪酶催化酯化反應，在其分子中引入脂肪鏈，大大降低其親水性。

3. 柚皮苷在化學中的應用

柚皮苷還作為一種重要的原料廣泛應用在化學合成中。分子印跡膜由于兼具分子特異識別和膜分離的雙重優點，自 20 世紀 90 年代初開始受到越來越多的關注。以柚皮苷為模板分子，殼聚糖為膜材料，通過硫酸交聯在水相中制備了水相識別柚皮苷分子印跡殼聚糖膜。此外柚皮苷還可以水解成（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）等重要生物醫藥化工中間體。

【參考文獻】

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