480-41-1 / 柚皮素的多種藥理活性介紹及其制備方法

背景及概述^[1][2]

柚皮素，屬于二氫黃酮類化合物，主要存在于蕓香科植物葡萄柚、西紅柿、葡萄以及柑橘類水果中。國內(nèi)外藥理研究表明，柚皮素具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗纖維化、抗癌、抗腫瘤、抗病毒、抗心律失常、鎮(zhèn)咳、預(yù)防動脈粥樣硬化、免疫調(diào)節(jié)脂肪代謝、抗衰老、保護肝功能以及類雌激素等多種藥理活性，可被開發(fā)應(yīng)用于醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域。雖然柚皮素具有廣泛的藥理活性，但由于其水溶性和脂溶性均不好，易氧化，體內(nèi)吸收差，口服生物利用度較低等缺點，限制了其臨床應(yīng)用。據(jù)文獻報道以游離柚皮素計，柚皮素在兔體內(nèi)的生物利用度僅為4%。目前市面上還沒有柚皮素相關(guān)產(chǎn)品，國內(nèi)科研工作者嘗試通過給柚皮素連接水溶性基團或制成固體分散體、包合物、自微乳等各種劑型來提高其生物利用度，以期早日開發(fā)出可上市的新產(chǎn)品。

結(jié)構(gòu)

藥理作用^[1]

柚皮素具有多種藥理活性，如抗菌消炎、抗氧化、抗腫瘤、抗癌、抗肺損傷等。

1.抗菌消炎作用

炎癥反應(yīng)是指機體對受損傷因子所產(chǎn)生的防御性反應(yīng)，是由多種細胞因子共同

參與的復(fù)雜過程。抑菌實驗發(fā)現(xiàn)柚皮素對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌顯示出較好的抑菌活性。柚皮素有效減弱脂多糖( LPS) 誘導(dǎo)的肺部炎癥的機制是通過NF-κB 途徑抑制炎癥細胞浸潤、炎癥介質(zhì)的釋放、肺水腫、MPO、iNOS 的活性，抑制TNF-α 的分泌和肺嗜中性粒細胞浸潤降低了中性粒細胞募集到肺和嗜中性粒細胞介導(dǎo)的氧化損傷，這些研究推動了柚皮素抗炎的發(fā)展。

2. 抗氧化作用

柚皮素可以預(yù)防肝臟的氧化應(yīng)激，可能與激活Nrf2 核轉(zhuǎn)錄因子以及衰減引發(fā)肝組織中的炎癥反應(yīng)的TNF-α 途徑有關(guān)。氧化劑和抗氧化劑之間的適當平衡是健康長壽的必要條件，一旦平衡被打破，可能會導(dǎo)致氧化應(yīng)激引起的功能障礙和疾病，氧化應(yīng)激被認為在糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)病機制中有重要作用，柚皮素能緩解糖尿病及其相關(guān)并發(fā)癥，可能與其抑制炎癥通路及其細胞信號傳導(dǎo)，保護炎性細胞因子，增強抗氧化作用有直接的關(guān)系。

3.抗腫瘤、抗癌作用

黃酮類物質(zhì)的抗腫瘤活性已引起全世界的廣泛關(guān)注，柚皮素可通過抑制腫瘤細胞的生長與增殖、抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移、促進腫瘤細胞凋亡等途徑，發(fā)揮抗腫瘤作用。柚皮素能通過抑制MAPK-AP-1 和IKKs-IKK-NF-κB 的聯(lián)合信號傳導(dǎo)途徑使EGF 誘導(dǎo)的MUC5AC 在A549細胞中的分泌衰減，從而達到預(yù)防腫瘤的目的。

PI3K/Akt 通路的過度激活將引起癌癥的發(fā)生，柚皮素能夠抑制MCF-7 乳腺癌細胞和3T3-L1 脂肪細胞的PI3K 活性，也能通過降低Caspase-31 /CPP32 的活性，引起HL-60 的凋亡起到抗癌效果。

4.抗損傷作用

損傷是指人體受到各種創(chuàng)傷因素(如嚴重感染、創(chuàng)傷、休克、有毒重金屬等) 所引起的組織結(jié)構(gòu)的破壞，及其所帶來的局部和全身反應(yīng)。柚皮素對鉛致?lián)p傷有保護作用，為有毒重金屬所致?lián)p傷的治療提供了研究方向。通過脂多糖( LPS) 誘導(dǎo)建立了急性肺損傷(ALI) 模型，腹腔注射不同劑量的柚皮素，支氣管肺泡灌洗液中相關(guān)因子檢測發(fā)現(xiàn)柚皮素可顯著抑制TNF-α，TGF-β1，MMP-9 和TIMP-1水平的上調(diào)，降低了肺部丙二醛和羥脯氨酸的含量，增加SOD，GSH-Px，HO-1 的活性，表明柚皮素可有效的保護和治療ALI，為臨床治療肺損傷提供了新思路。

5.降血脂作用

高脂血癥主要是由于血漿中膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)以及低密度脂蛋白(LDLC)含量過高所致，是嚴重威脅人類健康的一種常見疾病，發(fā)病率逐年升高。他汀、貝特類藥物雖然效果顯著，但副作用多。因此，人們對中藥降血脂功效表現(xiàn)出極大的興趣。研究發(fā)現(xiàn)柚皮素等黃酮類化合物可通過抑制肝臟分泌的載脂蛋白B 降低血液中的CH 和TG 濃度，從而達到降血脂的療效。柚皮素還能能抑制HMGCoA還原酶活性，降低高脂血癥大鼠模體內(nèi)血脂水平，改善大鼠高脂血癥脂代謝異常，抑制動脈粥樣硬化及脂肪肝的形成。

毒理學(xué)研究^[1]

由于柚皮素尚未在臨床治療中使用，關(guān)于柚皮素毒性研究的資料很少。在A549 細胞的培養(yǎng)液中加入0，50，100，200，400，800 μmol/L的柚皮素，24，48 h 的MTT 試驗數(shù)據(jù)表明A549 細胞存活率隨著柚皮素濃度的增加和作用時間的延長逐漸下降，柚皮素作用A549 細胞24，48 h 的半數(shù)有效量IC50分別為584.8 和376.7 μmol/L。

在遵守經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD) 協(xié)議的前提下，通過大鼠的毒理學(xué)研究來評價柚皮素的臨床前安全性和耐受性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大鼠口服在不同濃度的柚皮素(5，50，300 和2 000 mg/kg) 混懸液的半數(shù)致死量(LD50)均大于5 000 mg/kg，屬于OECD 的協(xié)議的第五等級，表明柚皮素毒性較小，安全性高，但是柚皮素的亞急性毒性試驗、遺傳毒性試驗、肝腎的毒性作用以及中毒機制等相關(guān)數(shù)據(jù)資料幾乎還是空白，可見柚皮素的毒理學(xué)尚需繼續(xù)進行深入研究。

制備 ^{[2，4-5]}

柚皮素一般以柚皮苷的形式存在于自然界薔薇科、蕓香科、柑橘屬植物中，含量極低，但其來源廣泛，在藥物的研究與應(yīng)用中有一定資源優(yōu)勢。近年來，柚皮素的提取、分離及純化工藝取得了一定進展采用超臨界CO2萃取技術(shù)從桃葉中提取分離出柚皮素，平均得率可達2.18%，獲得了品質(zhì)優(yōu)良的柚皮素提取物產(chǎn)品，但是萃取物中含有大量的葉綠素，導(dǎo)致產(chǎn)品外觀顏色為綠色，與淡黃色純柚皮素產(chǎn)品有一定差距，為提高產(chǎn)品品質(zhì)，柚皮素的純化工藝有待進一步發(fā)展。采用有機溶劑提取法，先對桃葉粉進行粗提取以除去大量葉綠素，再對桃葉粉進行二次提取以提取柚皮素，該提取工藝不僅可以得到葉綠素產(chǎn)品，同時也能獲得純度較高的柚皮素產(chǎn)品，分光光度法測得柚皮素平均得率為5.25%。國內(nèi)還有學(xué)者采用70% 乙醇從柚皮中提取出純度較高的柚皮苷，以柚皮苷為原料，通過化學(xué)裂解法，使其糖苷鍵一個個被裂解下來，再進一步的分離純化，得到純度較高的柚皮素，該法大大提高了柚皮素收率，但工藝還可以進一優(yōu)化，如更加經(jīng)濟有效的微生物裂解、酶法裂解等制備工藝。

主要參考資料

[1] 柚皮素的最新研究進展

[2] 柚皮素的制備方法研究