黄酮类化合物的组分及生物活性研究进展
黄酮类化合物的构效关系研究进展_赵雪巍
摘 要：天然黄酮类化合物是以 C6-C3-C6 为基本结构骨架，结构亚型多种多样；其在自然界中的分布极为广泛，从水果、 蔬菜到中药中都有发现，生物活性具有多样性，一直是药物研发的热点领域。以天然黄酮类化合物为先导化合物或直接开发
成的药物已经得到广泛应用。由于黄酮类化合物的结构具有极强的规律性，对于该类化合物的构效关系研究也很活跃，也为
（4）取代基种类：Takasawa 等[11]对黄酮类化合 物的构效关系研究表明，C 环 3 位、A 环 7 位羟基 被糖基化或 A 环 6 位羟基甲基化会降低其抗肿瘤 活。López-Posadas 等[12]发现 C 环 3 位糖基化会使 某些黄酮类化合物抗肿瘤活性几乎完全丧失。 Plochmann 等[13]进一步得出黄酮类化合物 A 环各位 点的甲氧基取代和葡萄糖苷化可显著提高化合物的
1
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期为今后黄酮类化合物的研究提供构效依据，为能
2-苯基色原酮
更直接、合理、充分地分离或合成具有更强药理作
图 1 黄酮类化合物母核结构
用的黄酮类先导化合物提供理论参考。Fig. 1 Skelton of flavonoids
收稿日期：2015-05-06 基金项目：国家自然科学基金资助项目（81302664）；河北省自然科学基金资助项目（H2013206103）；河北医科大学国家级大学生创新性实验
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沙棘果实和叶片中黄酮类物质测定方法研究进展
目 前， 以 新 鲜 沙 棘 果 作 为 直 接 测 定 样 品 的 研 究 较 少， 一 般 会 将 样 品 低温或冷冻干燥脱水后才开始样品 处 理。 这 主 要 是 因 为 新 鲜 沙 棘 果 皮 薄，汁液丰富，易破损造成营养元素 破 坏 和 流 失。 如 果 取 样 不 均 一 或 放 置 时 间 过 长， 都 可 能 导 致 检 测 数 据 存在偏差。黄酮类物质含有大量酚羟 基，易被氧化，加热或高温烘干都不 可会造成黄酮损失，因此冷冻干燥对 提 取 物 中 活 性 成 分 的 保 留 具 有 明 显 优势。 1.3 高效液相色谱 - 质谱法
4%， 4 mL
510
NaNO2-Al（NO3）3- 成熟沙 压榨过滤灭菌得 VARIAN Cary50 紫 NaOH 显色法 [5] 棘果实 到沙棘汁，离心 外可见分光光度计
芦丁
100mg/ 40 mg/
无水 50mg/mL，
6 min mL，
mL， 510
乙醇 0.3 mL
0.3 mL 4.0 mL
芦丁
40 ℃水 甲醇 1%，4 ml 浴反应 410
60 min
成熟沙棘 果实
压榨过滤灭菌得到 沙棘汁，离心
VARIAN Cary50 紫外可见 分光光度计
芦丁
甲醇
50 mg/mL， 2.5 mL
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81 Jun 2021 CHINA FOOD SAFETY Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
紫外分光光度法主要有 NaNO2-Al （NO3）3-NaOH 显色法、AlCl3-CH4O 显
中药材黄酮类化合物的研究进展
2020年第24期广东化工第47卷总第434期 · 55 · 中药材黄酮类化合物的研究进展张晓萌1,2*，王圆圆1，王洪晶1(1．哈尔滨商业大学药学院，黑龙江哈尔滨150076；2．哈尔滨商业大学细胞与分子生物学研究所，黑龙江哈尔滨150076) [摘要]黄酮类化合物是传统中草药的主要有效成分之一，作为一种天然性的产物广泛出现。
通过万方、维普、CNKI以及PubMed等数据库，以中药、黄酮类化合物、提取方法、药理活性、临床应用为索引，并进行总结与探究。
进一步阐述其利用现状，旨在为中药材黄酮类化合物的利用及深入开发提供参考依据。
[关键词]黄酮；药理活性；临床应用[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2020)24-0055-02Research Progress on Flavonoids of Chinese MedicinesZhang Xiaomeng1,2*, Wang Yuanyuan1, Wang Hongjing1(1. School of Pharmacy, Harbin University of Commerce, Harbin, Heilongjiang 150076；2. Institute of Cell and Molecular Biology, Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China)Abstract: Flavonoids are one of the main effective ingredients of traditional Chinese herbal medicines, and they are widely used as natural products. Through the database of Wanfang, Weipu, CNKI and PubMed, the index is based on traditional Chinese medicine, flavonoids, extraction methods, pharmacological activities, and clinical applications, and summarizes and explores. It further elaborates its utilization status, aiming to provide reference basis for the utilization and further development of flavonoids of Chinese medicinal materials.Keywords: Flavonoids；pharmacological activity；clinical application植物木质化的程度决定其产生黄酮的多少，黄酮类化合物大多以黄酮糖苷或游离的黄酮苷元形式存在于维管束植物中。
植物天然黄酮类物质生物合成及其代谢物研究
植物天然黄酮类物质生物合成及其代谢物研究植物天然黄酮类物质是一类具有广泛生物活性的化合物，包括黄酮、异黄酮和类黄酮等。
它们具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗心血管疾病等多种生理活性，因此被广泛应用于食品、药物和化妆品等领域。
本文主要阐述植物天然黄酮类物质的生物合成机制和代谢物研究。
一、植物天然黄酮类物质的生物合成机制植物天然黄酮类物质的生物合成主要涉及三个方面的酶催化反应，即酪氨酸氨基转移酶（TTG1）、黄酮合成酶（CHS）和类黄酮4-还原酶（FNS）。
其中：1、TTG1催化酪氨酸转化为对香豆酸。
2、对香豆酸被CHS催化转化为黄酮骨架。
3、黄酮骨架再经FNS催化生成异黄酮或类黄酮。
需要指出的是，不同的植物对黄酮类物质的生物合成有着各自不同的机制和途径。
同时，生长环境、植物品种、气候等多种因素也会影响到黄酮类物质的生物合成和含量。
二、植物天然黄酮类物质的代谢物研究植物天然黄酮类物质的代谢物研究需要利用到多种现代技术手段，如高效液相色谱-质谱联用技术（HPLC-MS）、核磁共振谱学（NMR）等。
以下列举一些相关研究案例：1、黄酮骨架氧化代谢物的鉴定研究人员利用HPLC-MS技术分离和鉴定出柚木素-7-O-葡糖苷-4′-酰基化合物和柚木素-7-O-葡糖苷-4′,7-二酰基化合物等黄酮骨架的氧化代谢物。
该研究有助于深入了解黄酮骨架的代谢途径和生物活性。
2、类黄酮化合物的合成代谢网络分析利用NMR技术结合代谢物分析方法，研究人员发现类黄酮化合物的合成代谢网络通路较为复杂，包括多级代谢分支和交互通路等。
该研究对揭示植物黄酮代谢网络的基本构架和代谢流程具有重要意义。
三、总结植物天然黄酮类物质的生物合成机制和代谢物研究是一个复杂而丰富的领域，相关研究有助于深入理解植物化学代谢的基本规律、揭示物质代谢途径及其生物学功能等方面。
这对开发和应用黄酮类化合物具有重要意义，能够提高它们的生物效应、有效利用植物资源，为人们的健康和生活带来更多的福祉。
黄酮类化合物药理作用的研究进展
肌组织中Ｎａ＋・Ｋ＋－ＡＴＰ酶、Ｃａ“．Ｍ９２＋・ＡＴＰ酶，降低总ＡＴＥ＇
酶活力；显著改善心肌病理损伤程度，降低其病理损伤评 分¨】。以上两种黄酮都可提高ＳＯＤ活力，增强细胞抗氧化 能力，减少细胞损伤，对心血管组织有明显的保护作用。黄 酮类化合物还可通过抗氧化作用降低血糖水平。水飞蓟索 有清除自由基、稳定生物膜、保护胰腺的作用，表现在降低胰 腺的ＭＤＡ水平，升高血和胰腺的谷胱甘肽水平，阻止四氧嘧 啶引起的血糖持续升高。黄酮类化合物一方面通过清除自 由基，抑制ＬＤｏｃ氧化，增强还原性物质的表达，降低血糖 等作用对心血管产生保护作用；另一方面则通过直接扩张血 管等非抗氧化作用直接影响心血管功能。目前葛根黄酮等 已用于心血管疾病的治疗。 ４抗肿瘤作用 现已发现多种黄酮具有抗肿瘤作用。１９８７年，Ａｋｉｙａｍａ 发现大豆异黄酮是一种选择性强、有效的酪氨酸蛋白激酶 （ＰＴＫ）抑制剂，通过抑制细胞分裂转导通路抑制肿瘤细胞增 殖。薯蔓黄酮对ＨＬ－６０细胞株抑制作用较强，２０斗ｇ／ｍｌ浓 度时抑制率已达７０．９５％，但机制不明。葛根黄酮可通过上 调Ｆａｓ抗原、ｂ旺ｍＲＮＡ表达水平，下调ｂｃｌ．２和上调Ｂａｘ蛋 白表达，抑制ＨＬ－６０细胞株增殖，诱导其凋亡【９】。珍珠菜总 黄酮苷对白血病ＨＬ－６０、Ｋ５６２细胞株均有明显的增殖抑制 作用¨…。Ｆｌａｖｏｐｉｒｉｄｏｌ通过抑制一氧化氮诱导酶（ｉＮｏｓ）的表 达，减少抗凋亡分子ＮＯ生成，诱导慢性Ｂ淋巴细胞白血病 细胞凋亡，并且ｉＮＯＳ下调呈ｅａｓｐａｓｅ蛋白依赖性。Ｆｌａｖｏｐｉｆｉ． ｄｏｌ主要作用子细胞岗觏中Ｓ与Ｇ２期，可与细胞麓翅依犊型
ｄｕｃｅｄ ｍｔｈｆｉｆｉｓ ｂｙ ｇｉ．ｋｇｅｔｉｎ，・ｂｍｌ，ｖｏｎｅ
ｆｒｏｍ西ｌＩｌｃ学ｏ ｂｉｌｏｂａ ｌｅａｖｅｓ
［ＪＪ，Ｐｈｍａ Ｍｅｄ，１９９９，６５（５）：４６５－４６７．
黄酮类化合物生物活性及在食品中的应用研究
硕 士研 究 生 。
素和儿茶精 的活性最强 ，二氢黄柏甙和汉黄芩黄素
次之 ， 泽兰黄素 、异泽兰黄素和泽兰叶黄素等都有
显著的抗癌活性 。研究发现 ，这些具有抗癌活性黄 酮衍 生 物 的特 点 是 Ｃ 位 上 均 有 － Ｃ ， ’ ’位 Ｏ Ｈ ，３ ，４
１ 黄酮化合物 的生物 活性
１１ 抗 自由基 、抗 氧化 作用 ．
黄酮类化合物 有较强 的抗病毒 、抗肿瘤 作用 。 其作用可通过三种途径 ：抗 自由基 ；直接抑制癌细
胞生长 ；对抗致癌促癌 因子 。 叶文峰等研究黄酮类物质的抗癌试验发现其中 黄酮是具有酚羟基的一类还原性化合物，在复杂 ０ 反应体系中，由于其 自身被氧化而具有抗氧化作用。 ｌ 种具有不 同程度的抗癌活性 ，以皂草黄素 、桑黄 生物体内常见的 自由基有超氧 自由基 （ ｉ ） Ｏ ・ 、羟 自 由基 （ Ｏ 、烷氧 自由基 （ Ｏ・ｏ自由基性 质活 ・Ｈ） Ｒ
维普资讯
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食 品 工 程
Ｆ Ｄ ＮＧＩ ＥＲ ＮＧ ＯＯ Ｅ ＮＥ Ｉ
２０ 年第 ３ ０６ 期
９月出版
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Ｔｈ ｈ ｓｏｏ ｉ ｌ ｃｉｉ ｓｏ ａ ｏ ｏｄ ｎ ｅｒ ｐ ｌａｉｎ ｒｓ ａｃ ｏ ｄ ｓｒ ｅｐ ｙ ｉｌｇｃ ｔ ｔ ｆ ｌｖ ｎ ｉｓａ ｄｔ ｉａ ｐｉ ｔ ｅ ｅ ｒｈｉ ｆ ｄ ｉ ｕ ｔ ａ ａ ｖｉ ｅ ｆ ｈ ｃ ｏ ｎｏ ｎ ｙ
细胞仪分析了葛根黄酮提取物对人肝癌细胞具有很
强的杀伤能力 ，与丝裂霉素 （ Ｍ 相 比无显著差 Ｍ Ｃ）
陈晓 慧 徐雅琴
（ 东北农业大学 ， 哈尔滨 １０ ３ ） ５０ ０
柑橘黄酮类化合物的提取新技术及生
基金项目:成都农业科技中心地方财政专项资金项目(编号:N A S C ２０２１K R ０１)作者简介:刘丹,女,成都大学在读硕士研究生.通信作者:甘人友(１９８５ ),男,中国农业科学院都市农业研究所副研究员,博士.E Ｇm a i l :g a n r e n yo u ＠１６３．c o m 收稿日期:２０２２Ｇ０１Ｇ２８㊀㊀改回日期:２０２２Ｇ０７Ｇ１３D O I :１０．１３６５２/j ．s p jx ．１００３．５７８８．２０２２．９０２３４[文章编号]１００３Ｇ５７８８(２０２２)１１Ｇ０２１７Ｇ０８柑橘黄酮类化合物的提取新技术及生物活性研究进展R e s e a r c h p r o g r e s s o n n e we x t r a c t i o n t e c h n o l o gi e s a n d b i o a c t i v i t i e s o f f l a v o n o i d s f r o mo r a n ge 刘㊀丹１,２L I U D a n １,２㊀郭㊀欢２G U O H u a n ２㊀吴㊀笛１WU D i １㊀甘人友１,２,３G A N R e n Ｇyo u １,２,３(１．成都大学食品与生物工程学院,四川成都㊀６１０１０６;２．中国农业科学院都市农业研究所,四川成都㊀６１０２１３;３．国家成都农业科技中心,四川成都㊀６１０２１３)(１．S c h o o l o f F o o da n dB i o l o g i c a lE n g i n e e r i n g ,C h e n g d uU n i v e r s i t y ,C h e n gd u ,S i c h u a n ６１０１０６,C h i n a ;２．I n s t i t u te of U r b a nAg r i c u l t u r e ,Chi n e s eA c a d e m y o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s ,C h e n gd u ,S i c h u a n ６１０２１３,C h i n a ;３．C he n g d uN a t i o n a lA g r i c u l t u r a lS c i e n c e&T e c h n o l o g y C e n t e r ,C h e n gd u ,S i c h u a n ６１０２１３,C h i n a )摘要:综述了近５年来柑橘黄酮类化合物提取的新技术,主要包括低共熔溶剂提取法㊁亚临界流体萃取技术和磁性分子印迹选择性提取法等环保高效的提取技术,并对柑橘黄酮类化合物的抗氧化㊁抗炎㊁抗菌㊁抗肥胖㊁抗糖尿病㊁抗癌㊁肠道保护㊁心血管保护㊁肝脏保护和神经保护等生物活性及其相关作用机制进行了阐述,对柑橘黄酮的深入研究提出了建议.关键词:柑橘;黄酮类化合物;提取技术;生物活性;作用机制A b s t r a c t :T h en e we x t r a c t i o n t e c h n o l o gi e s o f c i t r u s f l a v o n o i d s i n r e c e n t f i v e y e a r s w e r er e v i e w e d ,i n c l u d i n g l o w e u t e c t i cs o l v e n t e x t r a c t i o n ,s u b c r i t i c a lf l u i de x t r a c t i o n a n d m a g n e t i c m o l e c u l a r b l o t s e l e c t i v e e x t r a c t i o n ．t h e b i o a c t i v i t i e s a n dm e c h a n i s m s o f c i t r u sf l a v o n o i d s,s u c ha sa n t i o x i d a n t,a n t i Ｇi n f l a mm a t o r y,a n t i b a c t e r i a l ,a n t i Ｇo b e s i t y ,a n t i Ｇd i a b e t e s ,a n t i Ｇc a n c e r ,i n t e s t i n a l pr o t e c t i o n ,c a r d i o v a s c u l a r p r o t e c t i o n ,l i v e r p r o t e c t i o na n dn e u r o Ｇp r o t e c t i o n ,w e r ea l s oe x p o u n d e d ,a n ds u g g e s t i o n sf o rf u r t h e r s t u d y o f c i t r u s f l a v o n o i d sw e r e p r o p o s e d ．K e yw o r d s :o r a n g e ;f l a v o n o i d s ;e x t r a c t i o n t e c h n o l o g i e s ;b i o a c t i v i Ｇt i e s ;m e c h a n i s m s o f a c t i o n柑橘(C i t r u s )属芸香科柑橘亚科植物,含有丰富的生物活性物质,其中黄酮类化合物是柑橘中重要的功能活性物质.黄酮类化合物的基本骨架为C ６ C ３ C ６,即中央三碳链连结两个芳香环构成[１].柑橘品种较多,不同品种中黄酮类化合物含量不同.目前,柑橘黄酮类化合物的提取方法主要有碱提法㊁醇提法㊁酶法㊁微波辅助提取法和超声波辅助提取法等.近年来,许多研究学者建立新的安全㊁环保高效的提取方法,大大增加了柑橘黄酮类化合物的提取率,且大量研究学者对柑橘中黄酮化合物的生物活性进行了研究,如抗癌㊁抗肥胖和肠道保护等.研究拟综述近５年有关柑橘中黄酮类化合物提取新技术及其生物活性,并重点阐述其相关作用机制,以期为柑橘黄酮类化合物的开发利用提供科学依据.１㊀柑橘黄酮提取新技术１．１㊀低共熔溶剂提取技术低共熔溶剂通常是由季铵盐㊁季盐等氢键受体和酰胺㊁羧酸㊁醇等氢键供体在一定比例下通过氢键结合形成的低熔点混合物[２].X u 等[３]以柑橘皮为原料,探讨了基于氯化胆碱的低共熔溶剂的黏度㊁p H 值㊁极性对黄酮提取效率的影响.结果表明,柑橘黄酮的提取率与氢键供体的极性呈线性关系,且氯化胆碱Ｇ乙酰丙酸ＧN Ｇ甲基尿素的总黄酮提取率最高.在最佳提取条件下,柑橘果皮中多甲氧基类黄酮为１８．７５m g /g ,类黄酮苷为４７．０７m g /g,回收率分别为９５．８７％,８６．３２％.J o k i c 等[４]采用１５种不同的以氯化胆碱为氢键受体的低共熔溶剂对４个不同品种柑橘的柑橘皮进行提取,以橙皮苷得率为指标进行筛选.结果表明,氯化胆碱 乙酰胺(摩尔比为１ʒ２)的提取效率最高,橙皮苷得率为１１２．１４m g /g.与传统溶剂提取相F O O D &MA C H I N E R Y 第３８卷第１１期总第２５３期|２０２２年１１月|比,低共熔溶剂具有降解性好㊁易制备㊁低成本和低毒性等优点.１．２㊀亚临界流体萃取技术亚临界萃取是根据有机物相似相溶的原理,利用亚临界流体作为萃取溶剂,在密闭㊁无氧㊁低压的压力容器内萃取物料脂溶性成分,再通过减压蒸发将萃取剂与目的产物分离的萃取技术[５].K i m等[６]用亚临界水半连续模式提取蜜柑皮中的生物活性黄酮类化合物.结果表明,橙皮苷和芸香柚皮苷的得率随温度(１４５~１６５ħ)升高而增加.此外,L a c h o sＧP e r e z等[７]以脱脂橘皮为原料,研究了温度和溶剂流速对亚临界水提取黄酮得率的影响.结果表明,在１５０ħ㊁１０m L/m i n条件下获得最大产率,即橙皮苷(１８８．７４ʃ０．５１)m g/g,柚皮芸香苷(２１．９８ʃ１．３９)m g/g.与索氏提取法㊁常规溶剂提取法和超声波提取法３种传统提取方法相比,亚临界水提取是一种高效提取活性化合物的方法.１．３㊀磁性分子印迹聚合物选择性提取法分子印迹技术是一种由模板㊁功能单体和交联剂制备的高分子功能材料以展示其选择性分子识别行为的技术,具有专一识别性㊁预定性和实用性等特点[８].磁性分子印迹聚合物是利用分子印迹技术在磁性微粒表面合成具有超顺磁性㊁高选择性㊁高吸附性和特异性识别的聚合物,是一种能在外加磁场的作用下实现快速分离的新型高分子材料[９].贺美艳[１０]利用分子印迹技术的原理,以单一类黄酮橙皮素㊁桔皮素为模板分子,分别使用２Ｇ乙烯基吡啶㊁丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,乙腈为致孔剂,采用沉淀聚合法制备得到具有类特异性吸附㊁高选择性的分子印迹聚合物微球,用聚合物微球做填充材料制备分子印迹固相萃取柱,利用其类特异性吸附的特点实现了柑橘复杂基质中类黄酮的高效分离与纯化.而W a n g等[１１]采用以功能化F e３O４颗粒为磁芯,橙皮素为模板,NＧ异丙基丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,２,２Ｇ偶氮二异丁腈为引发剂,乙腈 甲醇(V乙腈ʒV甲醇＝３ʒ１)为致孔剂的表面分子印迹法成功制备了新型橙皮素磁性分子印迹聚合物作为吸附剂,用于提取和富集干柑橘皮中的橙皮素.结果表明,干橘皮中橙皮素的回收率为９０．５％~９６．９％.线性范围为０．１５~１１０．７２g/m L,相关系数大于０．９９９１,该磁性分子印迹聚合物是一种具有选择性吸附的材料.磁性分子印迹聚合物选择性提取法与传统提取方法相比具有更好的选择性.１．４㊀其他提取技术除了上述提取新技术之外,还有闪式提取㊁３D打印技术等应用于柑橘黄酮提取.L i u等[１２]将橙皮粉和乙醇置于１２０V闪式提取器中进行提取,黄烷酮提取率为４３７m g/g.与热提取相比,闪式提取法耗时更少,且能减少提取过程中热敏性化合物的损失.S u b h i等[１３]建立了涂布C１８树脂的３D打印光盘在线流动系统耦合H P L CＧD A D用于提取㊁分离和测定柑橘外皮中的黄酮类化合物的方法,能有效测定柑橘皮中的６种黄酮类化合物.该方法为黄酮类化合物的提取测定提供了一种全自动的㊁能有效减少提取时间和溶剂的消耗,且灵敏性高的方法.２㊀柑橘黄酮类化合物的生物活性柑橘黄酮具有多种生物活性,主要包括抗氧化㊁抗炎㊁抗菌㊁抗肥胖㊁抗糖尿病㊁抗癌㊁肠道保护㊁心血管保护㊁肝脏保护和神经保护等(图１).２．１㊀抗氧化一些体外研究[１４－１５]采用D P P H㊁A B T S㊁F A R A P等抗氧化评价方法证实了柑橘黄酮的抗氧化活性.对抗氧图１㊀柑橘黄酮生物活性及其作用机制F i g u r e１㊀B i o a c t i v i t i e s o f f l a v o n o i d s f r o m c i t r u s a n d r e l a t e dm e c h a n i s mo f a c t i o n研究进展A D V A N C E S总第２５３期|２０２２年１１月|化活性起作用的主要黄酮类化合物为甜橙黄酮㊁４ᶄ,５,６,７Ｇ四甲氧基黄烷酮㊁川陈皮素㊁３,３ᶄ,４ᶄ,５,６,７Ｇ六甲氧基黄酮和柚皮芸香苷.且柑橘果皮中黄酮类化合物的种类和总含量均高于柑橘果肉.因此,柑橘果皮提取物的抗氧化能力更高[１５].㊀㊀在F e３＋诱导氧化应激的A５４９细胞模型中,富含类黄酮的柑橘汁提取物能够降低活性氧(R O S)的产生㊁减少膜脂质过氧化㊁改善线粒体功能和防止D N A氧化损伤,其作用机制可能与铁的螯合性质及黄酮提取物增加抗氧化过氧化氢酶(C A T)活性有关[１６].香叶木苷是一种天然的黄酮类化合物,存在于各种柑橘类果实的果皮中.柑橘黄酮 香叶木苷通过减弱cＧJ u n氨基末端激酶(J N K)和p３８丝裂原活化蛋白激酶(MA P K)信号通路,并降低细胞色素c㊁B a x和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶的表达水平,增加B c lＧ２的表达,阻止高糖诱导的糖尿病视网膜病变模型A R P EＧ１９人视网膜色素上皮细胞的氧化损伤[１７].简而言之,柑橘黄酮通过抑制R O S的产生㊁减少细胞膜脂质过氧化㊁增加C A T活性㊁改善线粒体功能以及抑制J N K和p３８MA P K信号通路从而发挥其抗氧化活性,但其在体内的作用机制还需进一步的研究探讨.２．２㊀抗炎柑橘类黄酮化合物的抗炎作用在脂多糖(L P S)诱导的炎症小鼠巨噬细胞(R AW２６４．７)模型㊁小鼠模型和大鼠模型中得到证实.柚皮素可以抑制L P S诱导的炎症小鼠巨噬细胞中肿瘤坏死因子α(T N FＧα)㊁白介素Ｇ６(I LＧ６)㊁t o l l样受体４(T L R４)㊁诱导型一氧化氮合酶(i N O S)㊁环氧合酶２(C O X２)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶２(N O X２)的表达,也可以抑制活化B细胞核因子κＧ轻链增强子(N FＧκB)和丝裂原活化蛋白激酶(MA P K)的激活并直接增加活化转录因子３(A T F３)的表达,从而改善炎症反应[１８].柑橘皮类黄酮 川陈皮素通过激活巨噬细胞中I LＧ６/信号转导及转录活化因子３(S T A T３)/叉头框蛋白O３a(F O X O３a)信号通路增强自噬来抑制L P S诱导的炎症反应[１９].H e等[２０]研究发现柚皮素㊁川陈皮素和橙皮素对L P S诱导的R AW２６４．７细胞具有抗炎作用,其机制可能与T N FＧα诱导的N FＧκB通路抑制C O XＧ２和i N O S表达有关.此外,Y a n g等[２１]研究了柑橘类黄酮在佛波酯(P MA)/离子霉素诱导的E LＧ４小鼠T淋巴瘤细胞中降低活性氧(R O S)和白介素Ｇ５(I LＧ５)的作用机制,发现柑橘类黄酮通过不同途径抑制P MA/离子霉素诱导的E LＧ４细胞中的I LＧ５和R O S的产生.即橙皮苷通过转录因子红系衍生的核因子２相关因子(N r f２)与磷脂酰肌醇３Ｇ激酶/蛋白激酶B(P I３K/A K T)或细胞外信号调节激酶(E R K)/J u n氨基末端激酶(J N K)信号通路结合诱导血红素氧合酶Ｇ１(HOＧ１)的表达,从而下调活化T细胞核因子(N F A T)活性和I LＧ５的分泌.同样,栀子宁通过降低E LＧ４细胞中N F A T活性和上调过氧化物酶体增殖物激活受体γ(P P A Rγ)诱导HOＧ１表达,进而抑制I LＧ５的产生,表明诱导HOＧ１表达可能抑制哮喘炎症[２１].在卵清蛋白诱导的过敏性哮喘小鼠模型中,柑橘总黄酮通过调节MA P K和S m a d２/３信号通路能有效地改善过敏性哮喘炎症并抑制气道重塑[２２].补充柑橘黄酮(圣草次苷或圣草酚)能减少L P S诱导的牙周炎症小鼠模型的牙龈上皮平坦度㊁慢性和急性炎症细胞浸润及牙龈乳头结缔组织的损失,显著地抑制牙周炎症.且圣草次苷和圣草酚均可抑制牙龈的白介素Ｇ１β(I LＧ１β)和T N FＧα的表达,并增加白介素Ｇ１０(I LＧ１０)的表达,降低髓过氧化物酶(M P O)和嗜酸粒细胞过氧化物酶(E P O)活性,增加超氧化物歧化酶(S O D)㊁C A T和谷胱甘肽过氧化物酶(G P x)活性,降低丙二醛(M D A)含量[２３].在内毒素血症小鼠模型中,柚皮素通过激活５ᶄＧ单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AM P K)来增加A T F３的表达,从而改善炎症反应,提高生存率[１８].即柚皮素通过AM P KＧA T F３依赖的L P S/ T L R４信号通路负调控来保护小鼠免受内毒素血症.２．３㊀抗菌柑橘黄酮对铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌等具有抑制作用.柑橘中芦丁对铜绿假单胞菌的最低抑菌质量浓度为８００μg/m L,同时用２００μg/m L芦丁和２．５μg/m L 抗生素庆大霉素处理时,对铜绿假单胞菌的生物膜的形成具有协同抑制作用[２４].低浓度的柚皮素通过改变苯丙氨酸㊁酪氨酸和色氨酸残基的微环境引起膜脂肪酸组成和膜蛋白构象的扰动,而高浓度柚皮素通过增加细胞膜的通透性引起金黄色葡萄球菌细胞形态发生改变[２５].D N A分子对接研究[２５]表明,柚皮素通过沟槽结合再与基因组D N A的AＧT碱基对区域结合,从而诱导了该生物大分子二级结构和形态的变化,即柚皮素的抗菌作用可能与金黄色葡萄球菌细胞质膜的破环和D N A靶向作用有关.此外,通过喂食柑橘类黄酮能显著降低虹鳟鱼感染鲁氏耶尔森菌O１生物型２的死亡风险[２６].２．４㊀抗肥胖胰脂肪酶是在胃肠道水解甘油三酯的一种关键酶.因此,抑制其活性可以减少脂质吸收从而有效改善肥胖症状[２７].柑橘皮中橙皮苷是主要的胰脂肪酶活性抑制剂[２８]４０.橙皮苷可以通过氢键和范德华力与胰脂肪酶相互作用,并且不改变胰脂肪酶的二级结构而降低胰脂肪酶的活性,改善肥胖[２８]３６－４６.而圣草次苷㊁圣草酚和甜橙黄酮３种柑橘黄酮主要通过疏水作用力分别与胰脂肪酶周围的氨基酸残基相互作用,使胰脂肪酶周围的芳香族氨基酸残基所处微环境发生改变同时导致酶分子的二级结构发生变化,从而抑制酶活性改善肥胖[２９].作用机制的差异可能与黄酮化合物的结构有关,但还需进一步的研究确定黄酮化合物的结构与活性之间的关系.|V o l．３８,N o．１１刘㊀丹等:柑橘黄酮类化合物的提取新技术及生物活性研究进展此外,在细胞模型㊁肥胖斑马鱼和肥胖小鼠模型中,柑橘类黄酮化合物表现出显著的抗肥胖作用.在油酸诱导的脂质积累的人肝癌细胞H e p G２中,柑橘皮黄酮提取物和柑橘纯黄酮混合物可能是通过抑制m i RＧ３３和m i RＧ１２２的表达来增加肉碱棕榈酰转移酶１α(C P T１α)基因和减少脂肪酸合酶(F A S)基因的m R N A的表达,从而改善脂质代谢[３０].在饮食诱导的肥胖斑马鱼模型中,富含黄酮的橘汁通过调节肠道和大脑中一些肥胖相关的基因表达来改善肥胖,如瘦蛋白A㊁胃饥饿素㊁促食素㊁阿黑皮素原(P OM C)和神经肽Y(N P Y)[３１].在高脂肪饮食喂养的肥胖小鼠模型中,柑橘黄酮川陈皮素能有效地预防肥胖㊁肝脂肪变性㊁血脂异常和胰岛素抵抗[３２].但其在体内的作用机制不依赖于肝脏或脂肪细胞的腺苷酸活化蛋白激酶(AM P K)[３２].在高脂肪胆固醇饮食诱导肥胖的低密度脂蛋白受体基因敲除(L d l r－/－)小鼠模型中,补充柑橘类黄酮可以通过增强能量消耗和增加肝脏脂肪酸氧化,逆转现有的肥胖和脂肪细胞的大小和数量[３３].在高脂饮食喂养的去卵巢肥胖小鼠模型中,补充柑橘类黄酮柚皮素可以抑制体重增加,降低高血糖,减少腹内脂肪增加,增加小鼠的自主活动,减少小鼠骨骼肌中甘油二酯的积累[３４].２．５㊀抗糖尿病在体外和动物研究中,柑橘黄酮表现出显著的抗糖尿病作用.在人肝癌细胞H e p G２细胞模型中,柑橘黄酮香风草甙通过激活胰岛素抵抗性H e p G２细胞中的P I３K/ A k t信号通路促进葡萄糖摄取[３５].柑橘果皮中的多甲氧基黄酮则通过增加WN T信号通路的关键因子T C F７L２的表达,抑制S M A D３和D KK１的表达来调节血糖[３６]２０－２６.在链脲佐菌素(S T Z)诱导的糖尿病大鼠模型中,柑橘类黄酮香叶木苷可能作用于肾上腺增强内啡肽的分泌,从而刺激阿片受体,减弱肝糖异生,增加比目鱼肌葡萄糖摄取,从而降低高血糖[３７].橙皮素通过改善S T Z诱导的糖尿病大鼠的抗氧化能力来降低高血糖和高血脂[３８].柑橘类黄酮橙皮苷能够降低空腹血糖水平,增加血红蛋白和胰岛素水平,降低糖基化血红蛋白,增加大鼠肝组织中碳水化合物关键代谢酶己糖激酶(H K)和葡萄糖Ｇ６Ｇ磷酸脱氢酶(G６P D)的活性,降低葡萄糖Ｇ６Ｇ磷酸酶(G６P)和果糖Ｇ１,６Ｇ二磷酸酯酶(f F B P a s e)的活性,来防止糖尿病大鼠的体重减轻,并提高肝组织中糖原含量[３９].且橙皮苷能降低T N FＧα㊁前列腺素E２(P G E２)㊁血管内皮生长因子(V E G F)和M D A的水平,减弱空腹血糖㊁炎症㊁晶状体液体内流㊁晶状体渗透不平衡及纤维过度水合作用来减轻糖尿病及糖尿病性白内障[４０].橙皮苷还可通过增加脑源性神经营养因子(B D N F)及酪氨酸蛋白激酶受体B(T r k B)的表达来抑制视网膜神经节细胞的凋亡,即橙皮苷的抗凋亡和降糖作用与B D N F/T r k B信号通路有关[４１].柚皮素通过调节糖尿病大鼠的氧化 硝化应激㊁炎症因子(T N FＧα㊁T G FＧ１β)的释放和抑制基质金属蛋白酶Ｇ９(MM PＧ９)活性来改善糖尿病神经性疼痛[４２].此外,在自发型糖尿病K KＧA y小鼠模型中,柑橘多甲氧基黄酮组分能显著降低糖尿病小鼠的血清谷丙转氨酶(A L T)的水平和甘油三酯(T G)的含量,提高高密度脂蛋白胆固醇(H D LＧc)和脂联素(A D P N)的浓度以及谷草转氨酶/谷丙转氨酶(A S T/A L T)的比值,有效改善糖尿病小鼠糖脂代谢[３６]２７－３８.在高糖诱导的糖尿病大鼠中,柚皮素能够缓解高血糖诱导的肝脏中有机阳离子转运蛋白１(O C T１)表达的减少,并导致二甲双胍积累和乳酸生成增加[４３].因此,糖尿病患者在使用二甲双胍治疗时应避免摄入含橙皮素的果汁.柑橘中黄酮类化合物具有显著抗糖尿病活性,其作用机制与激活P I３K/A k t㊁WN T等信号通路,抑制MM PＧ９活性,降低空腹血糖㊁A L T㊁T G,提高H D LＧc㊁A D P N㊁A S T/ A L T的比值,改善B D N F㊁T r k B的表达等有关.不同柑橘黄酮类化合物的作用机制不同,但仍需进一步研究活性与化合物结构的关系.２．６㊀抗癌柑橘黄酮类化合物具有抗癌抗肿瘤活性.在细胞试验中,柑橘黄酮类化合物通过下调细胞周期蛋白B１㊁C D K１和C D C２５C蛋白的表达水平,在G２/M期诱导人肺癌细胞A５４９细胞阻滞,从而抑制细胞增殖;并通过上调B a x/B c LＧx L比例诱导半胱天冬酶依赖性细胞凋亡[４４].柑橘黄酮通过激活MA P K s和抑制P I３K/A k t通路诱导细胞周期阻滞和凋亡,并抑制H e p３B肝癌细胞的迁移[４５].源于葡萄柚的纯化黄酮类化合物能通过调控白血病细胞凋亡相关因子M c lＧ１的表达,抑制白血病细胞增殖,诱导白血病细胞凋亡[４６].橙皮素通过提高线粒体途径凋亡相关蛋白的水平来诱导肺腺癌细胞P C９细胞凋亡并呈时间 剂量依赖性,且可能与内质网应激有关[４７].桔皮素可以抑制信号转导及转录活化因子３(S t a t３)信号通路诱导肿瘤干细胞死亡[４８].在动物试验中,柑橘类黄酮柚皮素可抑制去卵巢肥胖小鼠的肿瘤生长[４９].在氧化偶氮甲烷/葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎致结肠癌小鼠模型中,摄入５Ｇ去甲基化川陈皮素能显著抑制小鼠结肠炎驱动的结肠癌变,该作用与其在结肠中的代谢物有关[５０].即柑橘黄酮类化合物可能通过激活MA P K s和抑制P I３K/A k t㊁S t a t３信号通路,增加M c lＧ１的表达等来诱导癌细胞的凋亡.２．７㊀肠道保护一些研究报道了柑橘黄酮对肠道的保护作用.在非甾体抗炎药(双氯芬酸)诱导的体内外肠道损伤模型中,纯柑橘总黄酮通过P I３K/A k t信号通路促进细胞自噬来研究进展A D V A N C E S总第２５３期|２０２２年１１月|保护肠道屏障的完整性[５１].在三硝基苯磺酸(T N B S)诱导的炎症性肠病大鼠中,口服１２５~５００m g/k g干柑橘能显著地缓解大鼠体重减轻和腹泻,减少结肠炎炎症细胞浸润,并抑制促炎因子的产生[２０].且柚皮素和川陈皮素对离体空肠收缩有抑制作用.柚皮素的作用机制部分与C O X㊁N O S㊁肌醇三磷酸(I P３)有关,并最终降低空肠运动[２０].此外,柑橘类黄酮柚皮素㊁川陈皮素和橙皮素能缓解T N B S诱导的溃疡性结肠炎小鼠模型体重减轻和结肠缩短,降低疾病活动指数评分,显著上调密封蛋白Ｇ２㊁闭合蛋白和紧密连接蛋白Ｇ１(Z OＧ１)的表达[５２].同时,黄酮类化合物可增强经上皮电阻,降低L P S损伤的单层上皮系统的通透性,上调闭合蛋白和Z OＧ１的表达.此外,在体外肠道 血管屏障模型中,柚皮苷通过调节内皮细胞的连接㊁减少细胞凋亡水平㊁促进细胞迁移和修复内皮细胞屏障,来保护肠道微血管内皮细胞单层屏障的完整性,防止T N FＧα诱导的破坏,有效地改善肠 血管屏障[５３].柑橘黄酮处理可以显著地改变肠道中多种与人体健康密切相关菌群的丰度,使其向有益人体健康方向调节.并且高剂量的橙皮苷和柚皮苷可以显著地增加能量代谢和短链脂肪酸合成相关基因的相对丰度,橙皮苷的作用效果强于柚皮苷[５４].因此,柚皮素㊁川陈皮素和橙皮素等柑橘类黄酮可能通过调节P I３K/A k t信号通路㊁保护肠道黏膜屏障完整性㊁调节肠道菌群及短链脂肪酸的合成等途径来改善炎症性肠病.２．８㊀心血管保护黄酮类化合物可以用于保护心脑血管.在R A W２６４．７细胞模型中,柑橘花中的高圣草酚和橙皮苷Ｇ７ＧOＧβＧdＧ吡喃葡萄糖苷通过调节P P A Rγ㊁磷脂A T P结合盒转运体A１(A B C A１)㊁磷脂A T P结合盒转运体G１(A B C G１)㊁清道夫受体B类１型(S R B１)㊁清道夫受体A类１型(S R A１)和分化簇３６(C D３６)的基因和蛋白表达水平来抑制L P S诱导的炎症反应和氧化低密度脂蛋白诱导的泡沫细胞形成,高圣草酚预防动脉粥样硬化的效果比橙皮苷Ｇ７ＧOＧβＧdＧ吡喃葡萄糖苷更强[５５].柑橘类黄酮柚皮素可以显著地激活去乙酰化酶(S I R T１)并具有抗衰老作用,能保护心肌免受衰老依赖性功能障碍[５６].在动物模型中,川陈皮素可通过抑制氧化应激和基质金属蛋白酶(MM PＧ２和MM PＧ９)的水平来改善糖尿病大鼠心血管功能紊乱.在代谢综合征大鼠模型中,橙皮苷通过改变代谢综合征大鼠心脏和肾脏组织中不同的心血管风险生物标记物蛋白组学特征发挥其保护作用[５７].橘皮中的总黄酮可通过抗氧化和抗炎作用改善高脂喂养诱导的高血脂仓鼠的肝功能,发挥降血脂作用,其作用机制可能是通过增加P P A Rα和P P A Rγ的表达[５８].柑橘黄酮类化合物可能是通过激活S I R T１㊁P P A Rα和P P A Rγ,抑制氧化应激和MM PＧ２㊁MM PＧ９活性,从而发挥心血管保护作用.２．９㊀肝脏保护柑橘黄酮类化合物具有肝脏保护作用.在胆管结扎诱导小鼠肝纤维化模型中,富含多甲氧基黄酮类化合物的柑橘皮提取物具有抗氧化㊁抗炎㊁抗凋亡活性,能有效调节胆管结扎诱导的肝脏损伤.在镉诱导的肝脏损伤大鼠模型中,柑橘类黄酮香叶木苷能有效地降低M D A和一氧化氮(N O)含量,改善S O D㊁C A T㊁G P x活性,增加谷胱甘肽(G S H)含量[５９].因此,在可能接触镉的情况下,可将香叶木苷作为辅助剂与食物一起服用,以预防肝脏疾病的发生.此外,在酒精诱导的肝脏损伤小鼠模型中,来源于柑橘提取物的多甲氧基黄酮类化合物对酒精诱导的肝损伤具有保护作用,其机制与调节细胞色素P４５０２E１(C Y P２E１)介导的肝脏氧化应激有关[６０].而在非酒精性脂肪肝病大鼠模型中,柑橘总黄酮通过调节N FＧκB和MA P K s信号通路发挥保肝抗炎作用[６１].在游离脂肪酸培养的人L XＧ２细胞和高脂饮食诱导的非酒精性脂肪肝病的雄性C５７B L/６小鼠模型中,柑橘总黄酮上调N r f２和下游靶基因的蛋白质表达,激活N r f２ＧA R E信号通路,从而起到保肝作用[６２].在高脂饮食诱导的非酒精脂肪肝炎C５７B L/６J小鼠模型中,纯柑橘总黄酮通过调节小鼠肠道菌群和胆汁酸代谢改善非酒精性脂肪性肝炎.２．１０㊀神经保护作用柑橘黄酮具有保护神经的作用.柑橘黄酮可能通过下调S N H G l表达,促进１Ｇ甲基Ｇ４Ｇ苯基Ｇ吡啶离子诱导的帕金森病细胞模型S HＧS Y５Y细胞增殖,抑制其凋亡[６３].此外,柑橘类黄酮３,５,６,７,８,３ᶄ,４ᶄＧ七甲氧基黄酮能够改善皮质脂酮诱导的类似抑郁的行为,恢复短暂性全脑缺血小鼠模型的海马体B D N F的表达㊁神经形成和神经重塑[６４].柚皮素通过减少小鼠脑中淀粉样蛋白(Aβ)的产生㊁T a u过度磷酸化㊁氧化应激和神经炎症,改善衰老小鼠模型的认知缺陷[６５].柑橘黄酮具有神经保护作用,作用机制可能是下调S N H G l的表达㊁降低氧化应激和改善神经炎症以及B D N F的表达.柑橘黄酮是治疗帕金森病㊁阿尔茨海默症等神经性疾病的潜在成分,但仍需进一步的研究验证.２．１１㊀其他活性柑橘黄酮类化合物除抗炎等作用外,还有一些其他生物活性,如抗过敏㊁抗抑郁和抗衰老等.在R B LＧ２H３细胞系中,柑橘黄酮减少了抗原诱导的βＧ己糖苷酶(H E X)的释放,且在卵蛋白诱导的过敏性哮喘小鼠模型中,经不同浓度的黄酮处理后,免疫球蛋白E(I g E)㊁白介素Ｇ４(I LＧ４)㊁白介素Ｇ１３(I LＧ１３)显著减少,即黄酮在体外和体内均具有抗过敏活性.在亚慢性轻度社会失败应激模型小鼠中,膳食摄入柑橘类黄酮橙皮苷能通过抑制犬尿氨酸(K Y N)信号通路的增强来提高应激恢复能力[６６].|V o l．３８,N o．１１刘㊀丹等:柑橘黄酮类化合物的提取新技术及生物活性研究进展。
黄酮类化合物的研究概况
黄酮类化合物的研究概况XiXi黄酮类化合物是广泛存在于自然界的一大类化合物，是色原烷的衍生物，其特点是具有C6—C3—C6 的基本骨架，并可根据中间吡喃环的不同氧化水平和两侧A、B 环上连接的各种取代基，而分为不同的黄酮类型，属于植物在长期自然选择过程中产生的一些次级代谢产物。
黄酮类化合物可以分为10 多个类别：黄酮、黄烷醇、异黄酮、双氢黄酮、双氢黄酮醇、噢弄、黄烷酮、花色素、查耳酮、色原酮等，现已发现约 4 000 余种黄酮类化合物，主要存在于植物的叶、果实、根、皮中，实验证明其具有广泛的生理和药理活性 (包括抗病毒、抗癌、抗氧化、抗炎、抗衰老等)，因此对该化合物的研究已成为国内外医药界研究的热门话题，是一类具有广泛开发前景的天然药物，在医药、食品等领域均有巨大的应用前景。
1. 黄酮类化合物的功能作用1.1 抗氧化、清除氧自由基作用自由基被认为与炎症、自身免疫病、肿瘤、衰老等疾病的成因有直接关系。
黄酮类化合物具有清除自由基和抗氧化的能力，有人研究了从 4 种大麦麦叶中提取的黄酮类化合物对超氧阴离子自由基、羟自由基的清除作用，得出随着黄酮浓度的增加，清除率呈上升趋势的结论。
还有用化学荧光法对不同黄酮类化合物进行了分析测定，确定了它们的强抗氧化性。
1.2 调节心血管系统作用在心脏功能调节方面黄酮类化合物主要体现在抗心律失常和改善冠脉循环方面。
在血管功能的调节方面，芦丁能协同增效维生素 C 一起降低毛细血管脆性和通透性，维持毛细血管稳定性。
在调节血脂血压方面，山楂黄酮、大豆异黄酮等能降低高脂血症人群中的血清总胆固醇(TC) 、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量，并使高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量有一定程度的升高；黄酮类化合物降低血压主要表现在促进一氧化氮(NO)的生成和对血管平滑肌细胞异常凋亡的双向调节作用上。
在抗血栓方面，黄酮类化合物能改善血液流变性，以及对内皮细胞和黏附分子表达的影响。