橙皮苷的改性应用

【背景及概述】^[1][2]

橙皮苷（Hesperidin） 异名陈皮苷、橘皮苷，分子式C₂₈H₃₄O₁₅，相对分子量610.55，熔点257～260℃，旋光度为-70°。1 g 橙皮苷可溶于50 L 水中，在60℃溶于二甲基甲酰胺及甲酰胺，微溶于乙醇、甲醇及热冰醋酸；几乎不溶于丙酮；不溶于乙醚、苯；难溶于三氯甲烷，稍易溶于热醋酸、苯胺；可溶于吡啶、甘油、稀碱。其乙醇溶液中滴加三氯化铁试液后，呈暗褐色，用镁粉和盐酸还原后，呈紫色，溶于稀碱呈黄色，加酸析出，稀酸中水解成葡萄糖、鼠李糖和橙皮糖。橙皮苷分子结构中含有多个羟基，有酸性，有亲水性，属黄酮物质的黄烷酮。橙皮苷在未成熟的橘子和其他柑橘属水果的木髓中含有的一种植物化学物，由于它影响毛细血管壁的脆性，早期曾称为维生素P，其化学成分为葡萄糖和鼠李糖与氢黄酮橙皮碱的络合物，近年来发现其具有降血压，抗过敏，降低骨密度、胆固醇，改变体内酶活性，改善微循环，抗菌、抗炎、抗肝炎、抗肿瘤等药理作用

【结构】

【药理活性】 ^[3]

1. 抑菌、抗炎和抗病毒

小鼠腹腔注射橙皮苷175~250 mg/kg，有对抗腹蛇毒素或溶血卵磷脂，增加血管通透性的作用；腹腔注射10 mg/kg 只能对大鼠巴豆油性肉芽囊肿的炎症反应起抑制作用，使囊内渗出液明显减少。橙皮苷具有维生素P 样作用，可降低毛细血管通透性，防止微血管出血，拮抗组胺、溶血卵磷脂引起的血管通透性增加，制止蝰蛇毒所致小鼠皮下出血。橙皮苷在质量百分比为0.06%~0.9%、pH 值为5~9 时对食品污染有广谱抗菌作用，经热处理后的橙皮苷仍有抑菌作用。加入小泡性口类病毒前，将小鼠纤维细胞放于200 mg/mL 橙皮苷中预先孵化，这样处理后用本品预先处理Hela 细胞、能预防流感病毒感染，本品的抗病毒活性能被透明质酸酶所消除。

2. 预防心血管病症

橙皮苷具有维持血管正常渗透压、降低血管脆性、缩短出血时间、降血脂和防治动脉粥样硬化的作用。橙皮苷对分别饲以“致血栓塞”和“致动脉粥样硬化”饮食的大鼠具有延长其存活时间的作用，可作为临床用于心血管疾病的辅助治疗，是成药“脉能”的主要原料之一。橙皮苷可降低血浆丙二醛含量，防止LDL 氧化，通过消除细胞内过氧亚硝酸盐减弱纤维细胞损伤，防止心脑神经细胞退性型病变，有效地预防动脉硬化。

3. 对胃肠功能及平滑肌作用

橙皮苷对胃肠有兴奋作用，明显拮抗阿托品、肾上腺素引起的小肠胃排空和小肠推进抑制作用，对新期的明所致胃排空、小肠推进加快无影响，对平滑肌的作用先有短暂兴奋，然后抑制，是健胃消食类药物的主要成分之一。

4. 增强维生素C 作用

橙皮苷能促进豚鼠的生长速度，从而提高肾上腺、脾及白细胞中抗坏血酸的含量，改善眼球结膜血管内红细胞凝聚和毛细血管抵抗力降低等由于维生素C 缺乏导致的疾病。

5. 抗羟自由基氧化

橙皮苷具有抗脂质过氧化和清除羟自由基作用，且呈剂量依赖关系；对羟自由基引起的红细胞膜质过氧化也有明显的抑制作用，且与其分子中酚羟基有关。橙皮苷对羟自由基引起的红细胞膜氧化损伤有一定的保护作用。自由基可加速机体老化，引发心血管疾病，造成机体在各个水平上的损伤。研究表明，橙皮苷可清除自由基，提高机体免疫力；可螯合金属离子，抑制自由基引发剂的产生，从而可直接清除自由基。

6. 对中枢神经系统的影响

橙皮苷是新发现的作用于中枢神经系统的黄酮类化合物，具有镇静、催眠作用。橙皮水提取物中含有橙皮苷，有明显抑制中枢神经的作用，可显著加快给与阈上剂量戊巴比妥钠小鼠的入睡时间，延长睡眠时间，提高睡眠质量[22]。

7. 降低胆固醇

橙皮苷可抑制3-羟-3-甲基戊二酰辅酶A 还原酶和胆固醇-O-酰基转移酶的活性，降低载脂蛋白合成所需脂类，抑制微粒体甘油三酰转运蛋白活性，从而降低肝内胆固醇。

8. 治疗风湿

橙皮苷对佐剂性关节炎大鼠继发性关节炎有治疗作用，与调节机体免疫功能及维持细胞网络功能平衡有关，对人类的类风湿关节炎的治疗有借鉴意义。

9. 抑制皮肤色素沉着美白作用

橙皮苷使多巴阳性的黑素细胞及黑素颗粒的细胞数减少，对UVB 诱导的色素沉着有抑制作用。柑橘果实中的二氢黄酮糖苷有抗酪氨酸酶，吸收UV-A、UV-B 和SOD 样作用，从而达到皮肤美白的效用。

10. 防止骨质疏松

雌激素缺乏可导致骨质疏松。雌激素受体存在于骨母细胞和骨髓基质细胞中，橙皮苷对雌激素受体亲和力强，可作用于雌激素受体，有效防止骨丢失，明显减少股骨远端骨的破骨细胞数量。

11. 抗癌功能

橙皮苷对人肺癌、直肠癌、肾癌、人乳腺癌细胞有明显抑制作用，不仅无致突变性，而且可拮抗其他化疗药物的致突变性，可用于癌症预防，并极有可能成为一种很好的治疗癌的药物或合成药物的原料

【提取】^[3]

1. 以陈皮为原料的提取工艺

1）热水提取法

陈皮粉碎后加3~4 倍量水煮沸30 min 左右，压榨过滤，滤液真空浓缩至原液浓度的3~5 倍，0~3℃下放置，结晶、过滤得粗品，粗品以热水或乙醇重结晶，得纯品。其工艺简单，收率低，纯度低。

2）醇提酸沉法

陈皮粗粉以95%甲醇或乙醇回流提取3 次，每次1 h，过滤、浓缩，浓缩液以盐酸调至pH 4，放置过滤，过滤得粗品，重结晶得精品。所得产品纯度达94.7%，但工艺复杂，成本高，提取率低。

3）碱（石灰水）提酸沉法

陈皮粗粉pH 值12~13，石灰水提取，压榨过滤，滤液以盐酸中和，加热至60~70℃，放置过滤，过滤得粗品，粗品重结晶，得精品。该工艺回收率只有20%。

4）水提树脂吸附法

100 g 原料，加蒸馏水1 500 mL，再加Na₂CO₃ 75 g，浸泡4h，离心，过滤，滤液以浓盐酸调至pH 5，放置，过滤；滤液加5%乙醇洗涤，得粗品，粗品热水溶解，上D101 树脂吸附，以50%乙醇洗涤，收集醇洗液，浓缩干燥，纯度达96.7%，收率达1.92%。其工艺复杂，成本高，收率低。

5）脱脂碱溶酸沉法

取陈皮粗粉加入14 倍量水，进行水蒸汽蒸馏，收集蒸馏液，残渣以石灰乳浸提，过滤，滤液以1：1 盐酸酸化至pH 2；收集沉淀，沉淀以乙醇溶解结晶得产品。本工艺先得到陈皮油，再提取橙皮苷，可得到综合利用。

6）醇提碱溶酸沉法

陈皮粗粉以50%~60%乙醇回流提取至提取液几近无色后，回收乙醇，使其沉淀，过滤；水洗沉淀，70℃下干燥，得粗品；粗品溶于含2%氢氧化钾的50%乙醇中，过滤，滤液以稀盐酸中和，过滤，沉淀以乙醇重结晶，得白色结晶[31]。其工艺简单，但纯度不高。

7）醇提铅沉法

以乙醚和甲醇冷浸数次，过滤，滤液弃去，残渣以甲醇热提至提取无色为止，加入饱和醋酸铅，过滤，滤液通入H2S 气体，过滤，浓缩，放冷，乙醇中重结晶。该工艺不但用到易燃易燥乙醚，而且使用了醋酸铅，若除铅不彻底，会使产品中重金属含量超标。

8） 碱（氢氧化钠）提酸沉法

陈皮粗粉以pH 值11.5~12 的氢氧化钠溶液提取2 h，提取液以稀盐酸中和至pH 5 放置，过滤，滤饼水洗后得粗品；粗品以含1%氢氧化钠的50%乙醇溶解，过滤，滤液以稀盐酸调至pH 5，放置，过滤，滤饼水洗，干燥，得精品。该法含量不高，且工艺复杂。

9）水提沉淀树脂吸附法

陈皮以热水提取，提取液以钙盐沉淀，过滤滤液以大孔树脂吸附，水洗，浓缩干燥。该法收率高，但含量较低。

10）高速逆流色谱法

以石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水（2：4：3：3（V/V））为两相溶剂系统，主机转速850 r/min，流动相流速1.7 mL/min，检测波长280 nm 条件下，6 h 内可从4.4 g 陈皮中提物分离得到橙皮苷10.1 mg，纯度在97%以上。

2. 以枳实为原料的提取工艺

本品性味苦、微寒，功能破气、行痰、散积、消痞，主治食积痰滞、胸腹满、腹胀腹痛、胃下垂、子宫下垂、脱肛等。果实含挥发油及黄酮成分，黄酮类成分有苦橙素（aurantiamarin）、橙皮苷（hesperidin），新橙皮苷（neohesperidin），柚皮苷（naringin），酸橙素（aurantin）、辛弗林（synephrine）、N-甲基酪胺（N-Methyltyramine）等。果实未成熟时含新橙皮苷，成熟后消失。

1） 醇提酸沉法

枳实以碱性乙醇浸泡提取3 次，过滤，滤液合并，以浓盐酸调pH 值近中性或弱酸性，过滤，滤液水洗，干燥，收率达13%。

2）碱性醇液提取法

60%乙醇8 倍量，回流提取2 次，每次1.5 h，残渣以含氢氧化钠的75%乙醇液以10 倍量回流提取2 次，每次0.5 h；合并提取液，离心，滤液测得橙皮苷含量最高达20.55%。该法工艺简单，但只得到粗品，未对下一次分离作出说明。

3）水提取法

100g枳实药材，置挥发油提取器中，加1000mL水回流提取3h，收集挥发油，水液取适量测橙皮苷类含量；残渣以1000mL水过滤回流1h。如此操作2次，分别检测，得出第1次提取液橙皮苷类成分提取率达67.47%，第2次提取率达14.90%，第3次提取率为6.93%。3次提取陈皮苷类成分近90%，说明水提取是可行的，而且成本低，工艺简单。

4）超声提取法

取0.1g 枳实粉，以20mL100%甲醇超声提取15min，含量达28.62mg/g。

3.以柑橘皮为原料的提取工艺

本品为芸香科植物茶枝柑（Citrus chachiensis Hort）、成瓯柑（C. Suavissimol Tanaka）的干燥果皮。芸香科植物橘（Citrusreticulate Blanco）干燥果皮，称“橘红”。柑橘皮是柑橘加工的主要副产物，主要含有精油、色素、果胶、黄酮类化合物，约占果重的25%~40%；柑橘精油约占鲜果皮重的0.5%~3%，主要由萜烯类、倍半萜烯类等组成，天然色素占果皮干重的0.4%~1.3%，分水溶性和脂溶性色素。黄酮类化合物主要有橙皮苷、新橙皮苷、柚皮苷等。

1）脱脂碱提酸沉法

取柑橘皮以5 倍量石油醚（沸程30～60℃） 回流1 h，过滤，残渣加5 倍甲醇回流3 h，过滤，滤渣再以1 倍量甲醇洗，合并甲醇液，浓缩，浓缩物加稀醋酸，得白色结晶；粗品以10%甲酰胺在60℃溶解，脱色过滤，滤液放置，结晶；滤饼先以热水洗，再以异丙醇洗，得白色结晶。

2）榨汁碱提酸沉法

柑橘粗皮加入1%（W/W） 的生石灰混匀陈皮堆放20min，压榨，渣子打散后，用3~6 倍量（mL/g，V/W）饱和石灰水浸提30 min，加盐酸酸化，过滤，滤饼以水洗，干燥得粗品，粗品以热水重结晶，得精品。该工艺设备简单，提取方法简单，适合工业化生产。

3）碱提酸沉法

提取果胶后的果皮渣，加入30%~40%氢氧化钠调至pH12，提取液以稀盐酸调至pH 5，析出沉淀后加热至70℃，保温20 min，静置10~15 h，过滤，滤饼以热水洗，再以乙醇洗，60℃干燥得白色橙皮苷产品，收率为果胶渣的4.5%，含量不详。该工艺具有工业化生产价值。

4）超声提取树脂吸附纯化法

以氢氧化钙为溶剂超声提取，过滤，滤液以盐酸调pH 值至酸性，过滤，干燥，得粗品。提取液以DA201-B树脂吸附，以80%的乙醇解吸，解吸率达90%，纯度达93%。

5）超滤提取法

采用超滤法提取橙皮苷，以截流量为30 kD的聚丙烯腈膜，在压力0.25 MPa、温度35℃、流速80 L/h、体积浓缩比为3.4 的条件下，经结晶，橙皮苷纯度可达85%以上，收率不详。

6）微波提取树脂纯化法

提取时间1 min，乙醇体积分数60%，料液比1：10，橙皮苷收率2.02%，D101 大孔树脂纯化，纯度达96.7%。

【改性应用】^[3]

1.橙皮素

橙皮素具有健胃、祛痰、镇咳、驱风、利尿、止逆、止胃痛和抗病毒、抗菌的功效，是抑制肿瘤的促进剂，主要用于食品和医药，也可用于化妆品。Clarins 娇韵诗的多元晚霜中含有橙素，活力50 保健品亦含橙皮素。国外的研究表明，橙皮素具有抗氧化、抗炎症、抗变态性反应、降血脂、保护心血管和抗肿瘤的药效作用。近年来，随着其药效学研究的深入，证明其对人类生命的隐形杀手-心血管疾病有着较好的预防和治疗作用，现已进入后期产品的开发阶段，其应用前景广阔，值得进一步关注和开发。以橙皮苷为原料，通过酸水解制备了橙皮素，收率82%。采用高于120℃的温度进行酸水解，能耗高、环境污染大，其反应式为：

2.桃皮素

桃皮素是从Prunus Persica 植物中分离出的，具有扩冠状动脉、减小心肌收缩力等作用。由于其含量低，利用大量的橙皮素为原料合成是一有效途径。利用橙皮素为原料合成了桃皮素，收率73%。反应式为：

3. 地奥司明

地奥司明于1987 年首先在法国上市，又名香叶木苷，由法国施维雅公司开发。该药具有增强静脉张力的作用，可治疗急慢性痔疮发作、静脉曲张、下肢水肿等。以碘对橙皮苷脱氢，以吡啶为溶剂，收率达94%，含量不详；以醋酐、吡啶、溴气、二氯甲烷等对橙皮苷脱氢，收率56%；以橙皮苷在碱水中碘脱氢，不用吡啶，但强碱性物质对设备腐蚀严重，且收率仅为70%，含量不祥；采用吡啶/碘脱氢，收率很高，含量不详；采用溴/吡啶和碘/吡啶两种方式脱氢，收率都很低。地奥司明的反应式为：

4. 香叶木素

香叶木素有抗氧化、抗感染、抗休克、抗诱变和抗变应性等功效，可用于功能性食品、化妆品和医药领域，是一种抑制人CYP1A 酶活力的天然黄酮类化合物。用地奥司明为原料合成了香叶木素，收率82%，实际是香叶木苷水解后转化为香叶木素。

5. 木犀草素

木犀草素具有抗炎、抗过敏、抗肿瘤、增强心血管活力、抗炎症性脱髓鞘疾病、抗纤维化、抗生育、抗病毒等免疫增强作用及激素作用。另具有抑制咳嗽中枢从而达到镇咳的作用，具有促进呼吸道腺体分泌和使痰液中酸性黏多糖溶解从而达到祛痰的作用，可用于慢性支气管炎及其他呼吸道疾病的痰多咳嗽者的治疗。采用圣草酚为原料合成了木犀草素，收率达52.1%；以间苯三酚为原料，经三步反应合成了木犀草素，总收率22%。

6. 橙皮苷二氢查耳酮

将橙皮苷经高压氢化后制成的一种新型甜味剂和矫味剂，具有很好的屏蔽苦味的作用，广泛用于食品和医药领域。用于食品添加剂和糖衣片，口感很好，无毒、安全。将橙皮苷溶于碱水开环得橙皮苷查耳酮，然后以钯碳或镍进行催化氢化，再用盐酸调至酸性，析出橙皮苷二氢查耳酮。橙皮苷二氢查耳酮的反应式为

7. 甲基橙皮苷

本品系橙皮苷再经人工甲基化合成而得，为淡黄白色结晶或结晶性粉末，味微苦，有吸湿性，可增强维生素C 的作用，并有较强的抗病毒和抗菌作用，大剂量能抑制流感病毒的繁殖。其具有维持血管正常通透性，提高毛细血管抵抗力，增强毛细血管的弹性与韧性，防止和治疗毛细血管出血、牙龈出血等作用。水溶性物易被人体吸收，对高血压和动脉硬化等血管性疾病有治疗和预防作用；具有化妆品活性成分，能抑制导致皮肤变黑的酪氨酸酶的作用，可用于治疗黑斑、雀斑等皮肤病，也可用于化妆品、食品添加剂等。用硫酸二甲酯做甲基化试剂可得该产品，收率40%，含量94%；采用硫酸二甲酯为甲基化试剂，获得较高收率和纯度的产品。

8. 圣草酚

圣草酚为二氢黄酮，具有较强的抗氧化、抑菌作用，用作饮料、食品和酒类的抗氧化剂，有望开发成一种天然食品防腐剂。其由橙皮素脱甲基制得，橙皮素溶于吡啶中，加入无水三氯化铝，在60~70℃反应8 h，回收吡啶，得红色残渣，冷却下加入盐酸液溶解残渣； 乙酸乙酯萃取，有机相浓缩，结晶，得白色粉末，收率88.9%。

9. 奥洛波尔

奥洛波尔为木犀草素的同分异构体，是具有弱抗肿瘤作用的异黄酮类化合物，可抑制乳腺癌、前列腺癌等的发作。

10. 新橙皮苷

橙皮苷与新橙皮苷属同分异构体，新橙皮苷在天然原料中的含量都较低，可利用柚皮苷经两步反应制备新橙皮苷。该法已用于工业生产，而以橙皮苷为原料制备新橙皮苷可利用酶法转化。

【主要参考资料】

[1] 钱俊臻, 王伯初. 橙皮苷的药理作用研究进展[J]. 天然产物研究与开发, 2010 (1).

[2] 营养科学词典

[3] 李玉山. 橙皮苷研究新进展[J]. 科技导报, 2009, 27(0922): 108-115.