常用中药陈皮、枳实和枳壳的研究进展及质量标志物的预测分析 | 常用中药陈皮、枳实和枳壳的研究进展及质量标志物的预测分析 |
| 发布时间:2022-03-06 信息来源:admin 发布人:admin 点击次数:607 |
| 中药质量是中药临床疗效的基础和保障，中药来源于天然动植物有机体，特别是85%以上来源于植物，由于不同植物的次生代谢产物的生源途径不同形成重要的化学物质组的差异和不同的临床功效。亲缘关系相近的药材含有相近的化学成分，具有相似的功效，而同一天然产物又可能在不同植物中广泛分布。中药有效成分的含量是控制其质量的核心指标，是鉴别真伪、优劣评价、制定标准限度的重要依据。因此，成分与有效性的关联性及其在中药中的特有性等是质量控制指标确定的重要标准，现行的质量标准中还存在许多不完善之处，如质控指标与中药的安全性、有效性关联性不强，特有性、专属性差等。为此，我国学者提出“中药质量标志物（Q-marker）”的概念，并开展了相关研究，为中药质量评价拓展了新的思路。 陈皮、枳实和枳壳同为芸香科（Rutaceae）柑橘属Citrus L. 常用的传统中药，《中国药典》2015年版[1]记载，陈皮是芸香科植物橘C. reticulataBlanco及其栽培变种的干燥成熟果皮，药材分为“陈皮”和“广陈皮”，性温，味苦、辛，归肺、脾经，具有理气健脾、燥湿化痰的作用，用于胸脘胀满、食少吐泻、咳嗽痰多等。枳实是芸香科植物酸橙C. aurantium L. 及其栽培变种或甜橙C. sinensisOsbeck的干燥幼果，味苦、辛、酸，性微寒，归脾、胃经，具有破气消积、化痰散痞的作用，用于积滞内停、痞满胀痛、泻痢后重、大便不通、痰滞气阻、胸痹、结胸、脏器下垂。枳壳是芸香科植物酸橙C. aurantium L. 及其栽培变种的干燥未成熟果实，味苦、辛，微寒，归脾、胃经，具有理气宽中、行气消胀的作用，用于胸胁气滞、胀满疼痛、食积不化、痰饮内停、脏器下垂等。3药同来自于芸香科柑橘属植物，成分和功效既有相同之处，又存在药性的偏重和差异，临床运用也各有倾向。《中国药典》“含量测定”项下陈皮规定了橙皮苷的含量限度、枳壳规定了柚皮苷和新橙皮苷的含量限度、枳实规定了辛弗林的含量限度。为了建立科学的质量标准，既反映同类药材的共同特点，又能体现不同药材之间的差异性，本文对陈皮、枳实和枳壳的传统功效进行比较分析，并对近年来的有关化学成分和药理作用的研究进展进行综述，在此基础上，对质量标志物进行预测分析，以期为该类药材科学合理的质量标准建立提供有益参考。 1 传统功效的比较分析 陈皮始载于《神农本草经》，列为上品，曰：“橘柚，一名橘皮，生川谷。味辛温。主胸中瘕热逆气，利水谷。久服，去臭下气通神。”其具有理气健脾、燥湿化痰的功效。枳实始载于《神农本草经》，列为中品，其味苦、辛，微寒，归脾、胃、大肠经，具有破气消积、化痰除痞之功效。枳壳的出现可追溯到五代时期，《药性论》首次将枳实和枳壳功效做了区分[2]，具有理气宽中、行气消胀的作用。历代医家通过实践总结自己的用药经验，本草考证能如实反映用药的历史事实，古代的很多本草都对陈皮、枳实和枳壳有记载，随着历史沿革、产地变迁，它们的性味归经或功能主治会发生了一些变化，具体见表1。 图片 综上所述，陈皮、枳实和枳壳3药均来源于柑橘属的植物，但在入药部位、采收期等方面存在差异，临床上虽然同为常用理气、健脾、消积药，但是3药各有不同侧重，陈皮，入脾、肺二经气分之药，主要作用于上焦和中焦；枳壳以理气宽中、行滞消胀为主，主要作用于下焦；与枳壳相比，枳实作用较强，长于破滞气。据元《汤液本草》中记载“若除痞，非枳实不可”，枳壳作用较缓，同时有“陈皮治高，青皮治低，与枳壳治胸膈，枳实治心下同意。”清《本草备要》记载“陈皮、枳壳利其气，而痰自下。”清《本草分经》记载枳实、枳壳性味功用相同，然“惟实则力猛而治下，其泻痰有冲墙倒壁之功，壳则力缓而治上，能损胸中至高之气，为异耳。” 2 化学成分 陈皮、枳实、枳壳所含化学成分种类多样，主要为黄酮类、挥发油、香豆素类、生物碱类和柠檬苦素等成分，还有微量元素和营养物质等。 2.1 黄酮类化合物 黄酮类化合物是陈皮、枳实和枳壳中主要的化学成分，其中主要含有黄酮苷类化合物如橙皮苷（hesperidin）、新橙皮苷（neohesperidin）、柚皮苷（naringin）、芸香柚皮苷（narirutin）等；多甲氧基黄酮类成分如川陈皮素（nobiletin）、5-羟基-6,7,8,4′-四甲氧基黄酮（5-hydroxy-6,7,8,4′-tetramethoxy-flavanone）、橘皮素和橙黄酮等。黄酮类化学成分多种多样，但是由于基原和采收期的不同，在陈皮、枳实和枳壳中的黄酮类成分是有差异的[11-28]，如表2所示。陈皮中所含多甲氧基黄酮类成分的量最多，枳实、枳壳中量较少。 图片 图片 2.2 香豆素类化合物 柑橘属植物中的香豆素类化合物多具有异戊烯取代，在生物合成上起源于对羟基桂皮酸，是一类具有苯骈α-吡喃酮母核的天然化合物的总称，具体香豆素类化合物见表3。虽然陈皮、枳壳、枳实都属于芸香科柑橘属，但是陈皮中至今未见报道含有香豆素类化合物，推测可能的原因是基原不同。 图片 2.3 挥发油类化合物 陈皮中挥发油的量为1%～3%，王坚等[31]采用水蒸气蒸馏法对重庆产大红袍陈皮的挥发油成分进行提取，并采用GC-MS法测定挥发油成分，共鉴定了70个化合物，总量为96.343%。其中柠檬烯（limonene）、芳樟醇（linalool）、百里香酚（thymol）、γ-萜品烯（γ-terpinene）和α-甜橙醛（α-sinensal）的量最高，分别占总量的48.089%、16.066%、6.776%、5.916%和2.899%。刘元艳等[32]利用GC-MS技术从枳实挥发油中鉴定了29个化学成分，从枳实挥发油中鉴定了38个化学成分，主要成分有柠檬烯（limonene）、β-芳樟醇（β-linalool）、4-松油醇（4-terpinene）、α-松油醇（α-terpinene）、γ-松油二醇（γ-menthanediol）、β-顺式罗勒烯（β-cis- ocimene）、(+)-香桧烯 [(+)-sabinen]、α-蒎烯（α-pinene）、β-蒎烯（β-pinene）。顿文亮等[33]采用GC-MS法从江西枳壳挥发油中分离出84个化合物，占挥发油的80%以上，主要成分为柠檬烯（limonene），质量分数为55.6%，其次为3,7-二甲基-1,6-辛二烯和β-蒎烯，质量分数分别为12.1%和3.23%。挥发油类化合物是陈皮、枳实和枳壳含量比较高的一类化合物，经研究发现3种中药所含挥发油种类大致相同，挥发油成分和含量有一定的差异。 2.4 生物碱类化学成分 研究表明，目前已经从柑橘属植物中分得20多种生物碱类成分。陈皮、枳实和枳壳中主要的生物碱为苯乙胺类生物碱（表4），其中辛弗林和N-甲基酪胺具有提高新陈代谢、增加热量消耗、提高能量水平、消耗脂肪、减肥的功效，是中药枳实中起重要作用的有效成分。研究表明，随着枳实成熟度的升高，辛弗林的量呈下降趋势。枳实提取物作为减肥商品被国外广泛开发，主要以辛弗林的含量为评价指标，替代麻黄碱发挥减肥作用。 图片 2.5 柠檬苦素类 柠檬苦素类化合物是一类四环三萜类物质，来自于植物的次生代谢产物，其稳定性和活性受温度和pH值的影响，与光或者空气的接触时间会对柠檬苦素产生影响。其中中性柠檬苦素苷元水溶性差并且是引起苦味的主要原因。陈皮、枳实和枳壳中都含有柠檬苦素（limonin）、诺米林（nominlin）和黄柏酮（obacunone）[13,16,30]，除此之外，文献报道枳实、枳壳中的柠檬苦素类化合物还有诺米林酸（nomilinic acid）[21]。 3 传统药理作用 陈皮、枳实、枳壳化学成分类型多样，包括黄酮类、挥发油、香豆素类、生物碱类和柠檬苦素类等成分，具有理气、保肝、镇咳、抗氧化、抗肿瘤、抗炎、抗菌等生物活性，还对呼吸系统、心血管系统具有多种生物活性，在临床上的应用已有悠久的历史。 3.1 对胃肠道的作用 陈皮、枳实和枳壳皆有理气作用，赵祎珊等[36]研究表明，陈皮的水煎液、总黄酮部分和挥发油对兔离体肠肌的正常运动皆具有明显的抑制作用，表现为紧张性降低。根据文献报道[37]，以健康小鼠为实验对象，检测给药前后胃内残留率、小肠推进率的变化，结果表明陈皮具有明显的促进胃排空作用。李庆耀等[38]研究表明陈皮的醋酸乙酯提取物发挥促进胃肠动力作用的物质基础为多甲氧基黄酮类成分。辛弗林可显著抑制BaCl2、5-羟色胺（5-HT）、肾上腺素、多巴胺引起的小肠收缩[39]。据文献报道[40]，枳实中的橙皮苷、新橙皮苷、柚皮苷等黄酮类成分具有胃排空和小肠推进作用，其中橙皮苷的作用机制可能与其增加胃动素的分泌有关。橙皮苷和新橙皮苷等可改善大鼠（吲哚美辛诱导）的胃溃疡症状，主要通过胃环氧合酶-2（COX-2）和胃DNA碎片的表达实现的。研究报道[41]，枳壳挥发油具有促进胃排空和增加肠蠕动的作用，能减少胃酸，抑制大鼠幽门结扎性溃疡的形成。 3.2 对呼吸系统的作用 研究表明[13]，陈皮的挥发油能松弛气管平滑肌，对豚鼠的药物性哮喘具有很好的保护作用。辛弗林对乙酰胆碱（Ach）诱导的收缩豚鼠离体气管具有明显的解痉效果，并且能延长组胺诱导的实验性哮喘的潜伏期，以及舒张豚鼠的支气管平滑肌，临床上用来治疗支气管哮喘。陈皮中的葛缕酮对豚鼠的离体气管具有直接松弛作用。 罗欢等[42]对陈皮脂溶性提取物多种药效作用的谱效关系进行研究，通过建立陈皮的SFE-CO2萃取物的GC指纹图谱，采用酚红排泌法、二甲苯致耳廓肿胀法、胃半固体糊排空法，考察陈皮SFE-CO2萃取物的化痰、抗炎、助消化作用。结果表明陈皮脂溶性成分中有10个色谱峰与化痰作用显著相关，其中右旋柠檬烯、α-吡喃酮和芳酮与化痰药效呈显著相关；14个色谱峰与抗炎作用显著相关，其中长叶松萜烯、β-荜澄茄烯和月桂醇与抗炎药效呈显著相关；2个色谱峰与胃排空作用显著正相关，分别为β-水芹烯和香茅醛。萃取物中含量最高的右旋柠檬烯与化痰作用的关联度最大，与文献报道柠檬烯祛痰平喘作用相一致，β-荜澄茄烯和香茅醛是与抗炎、胃排空作用关联度最大的成分。 3.3 保肝作用 文献报道橙皮苷对大鼠酒精性脂肪肝具有一定的防治作用[41]，其机制可能是抗脂质过氧化、降低血清肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平和抑制肝组织中COX-2的表达。研究表明，橙皮苷还具有抗大鼠肝纤维化的作用。柚皮苷可显著减轻硫酸镍对大鼠造成的肝损伤，高剂量（80 mg/g）的柚皮苷对肝脏的保护作用尤为明显。柚皮素为柚皮苷的苷元，其可显著降低肝细胞核中DNA单链断裂氧化损伤水平，具有显著的保肝作用[43]。 3.4 镇痛作用 文献报道柚皮苷具有显著的抗炎镇痛作用，可以显著减少小鼠腹腔注射乙酸引起的急性疼痛的扭体次数，减轻二甲苯引起的小鼠耳肿胀，减少腹腔渗出液[44]。 此外，陈皮、枳实、枳壳还具有抗肿瘤、抗炎杀菌、免疫调节、抗休克等作用[13,19,41]。通过文献检索和分析，发现枳实、枳壳的功效无太大区别，不同的是枳实为破气药，而枳壳作用相对较缓，推测可能的原因为化学成分含量不同，有研究表明辛弗林随着酸橙果实的成熟含量逐渐下降。 4 陈皮、枳实、枳壳质量标志物预测 刘昌孝院士首次提出中药质量标志物的概念[45]，中药质量标志物是存在于中药材和中药产品中固有的或加工过程中形成的、与中药的功能属性密切相关的化学物质，是反映中药质量和药效的存在。通过中药质量标志物的研究，可提升药材的质量标准水平，推进“中药资源-质量-质量标志物”，促进中药产业的健康发展。通过以上文献总结，基于中药质量标志物的核心概念，对陈皮、枳实、枳壳的质量标志物进行预测，有利于后期建立质量标准。 4.1 基于原植物亲缘学及化学成分生源途径的相关性的质量标志物预测 中药陈皮、枳实和枳壳来源于芸香科柑橘属植物，柑橘广泛的栽培于热带、亚热带和亚热带与温带的交界处，我国是柑橘植物的主要起源地和多样性中心之一。柑橘属Citrus L. 属于芸香科（Rutaceae）柑橘亚科（Aurantioideae）植物，有研究表明，柑橘属植物中的4个基本类型枸橼C. medicaL.、柚C. grandis (L.) Osbeck、宽皮柑橘C. reticulateBlanco和大翼橙C. kerrii Tanaka均为单系起源，cpDNA表明甜橙C. sinensis、酸橙C. aurantium和葡萄柚C. paradiseMacf. 的母本是柚，AFLP聚类分析显示宽皮柑橘是甜橙和酸橙的一个亲本。ITS数据表明甜橙和酸橙是由柚和宽皮柑橘杂交而来。 文献报道陈皮、枳实和枳壳含有多种化学成分，包括挥发油、黄酮、生物碱、柠檬苦素、香豆素以及多种微量元素等，其中黄酮和生物碱类为其主要药效成分。其中，黄酮类为柑橘属重要的化学标志物，黄酮类成分包括黄酮苷、多甲氧基黄酮、等不同类型。黄酮类化合物均由基本的多酚类化合物的生物合成途径形成，以苯丙氨酸-酪氨酸为起始物质经过不同酶的作用合成黄酮类化合物。研究表明，枸橼类、橙类和宽皮柑橘类的化学成分主要以橙皮苷为主，橙类（酸橙）的化学成分以柚皮苷和新橙皮苷为主，甜橙类化学成分以橙皮苷和芸香柚皮苷为主。橙皮苷、柚皮苷、新橙皮苷和芸香柚皮苷为二氢黄酮苷类，川陈皮素和橘皮素属于黄酮类，由于此类化学成分含有多个甲氧基，故称为多甲氧基黄酮，是柑橘属多种中药的典型化合物，可作为质量标志物。生物碱类成分辛弗林是柑橘属重要的活性成分，Wheaton等[46]首次从柑橘属植物的叶及果皮中分离得到辛弗林，并推测辛弗林在植物体内生物合成途径：酪胺→N-甲基酪胺→辛弗林。辛弗林在柑橘的果皮及可食部分均有分布，研究发现果实越趋于成熟，辛弗林的含量越低，因此，辛弗林可为柑橘属中药（陈皮、枳实、枳壳）的质量标志物。 4.2 基于药效学相关性的质量标志物预测 马丽[47]对枳实与枳壳对燥结便秘小鼠进行谱效学评价，通过灰色关联度分析，枳实药效作用相关的可能物质为柚皮苷、芸香柚皮苷、新橙皮苷、柠檬苦素，枳壳药效作用相关的可能物质为橙皮苷、新橙皮苷、柚皮苷、芸香柚皮苷、辛弗林、柠檬苦素。以上化学成分可考虑作为枳实、枳壳的质量标志物。官福兰[48]研究表明辛弗林对动物离体小肠具有抑制效应，随着剂量增大而增强，辛弗林主要通过介导5-HT、Adr受体对平滑肌产生抑制作用。且辛弗林具有促进整体小鼠胃肠运动的作用，主要通过影响肾上腺素能系统实现的。陈皮、枳壳水煎剂对兔离体十二指肠平滑肌呈抑制作用，对小肠的抑制作用正是陈皮、枳壳作为理气药临床用于治疗气滞和气逆的药理学基础。因此，辛弗林可作为陈皮、枳实、枳壳的质量标志物。 4.3 基于药动学及体内过程相关性的质量标志物的预测 王喜军等[49-50]研究枳术丸给药后血中移行成分，运用血清药物化学的方法研究证明橙皮苷、柚皮苷和新橙皮苷为主要入血成分，上述3个原型成分可能为枳术丸的体内直接作用物质。口服枳术丸后，在血浆中检测不到橙皮苷和柚皮苷等成分，说明该类成分不以原型存在，研究表明该类成分在肠内细菌作用下脱糖基化产生橙皮素和柚皮素被吸收进入肝脏，且苷元大部分与葡萄糖醛酸结合。利用葡萄糖醛酸酶使血浆中的苷元与葡萄糖醛酸游离，采用HPLC，测定血浆中柚皮素及橙皮素的含量，结果表明2种化合物的行为基本一致，生物利用度均较高。根据以上分析可将橙皮苷、柚皮苷和新橙皮苷作为枳壳的质量标志物。 马雪琴等[51]研究枳实总黄酮提取物中柚皮苷和新橙皮苷的大鼠药动学，将SD大鼠随机分为4组，大鼠分别ig给予含相同剂量枳实总黄酮提取物、柚皮苷、新橙皮苷、柚皮苷-新橙皮苷，利用葡萄糖醛酸酶对血样进行预处理，采用LC-MS/MS法测定血浆中总苷元柚皮素及橙皮素，间接比较4组中柚皮苷和新橙皮苷的药动学。结果表明，枳实总黄酮提取物组中柚皮素和橙皮素的药-时曲线下面积（AUC0～t）、峰浓度（Cmax）显著性高于柚皮苷单体组、新橙皮苷单体组，与柚皮苷-新橙皮苷组的药动学参数无显著性差异；柚皮苷-新橙皮苷组中柚皮素和橙皮素的AUC0～t、Cmax较柚皮苷单体组、新橙皮苷单体组均有所增加，但增加程度低于枳实总黄酮提取物组。大鼠ig给药后，枳实总黄酮提取物中柚皮苷与新橙皮苷存在相互促进吸收的作用，而枳实总黄酮提取物中其他成分协同促进两者的吸收。因此，柚皮苷和新橙皮苷可作为枳实的质量标志物。 4.4 基于传统药性相关性的质量标志物的预测 陈皮、枳实、枳壳味均为苦、辛，“苦”味的基本功效为能泄、能燥、能坚，通常认为还具有能温、能发、能下等功效，归纳总结《中国药典》2015年版苦味药与归经的关系，可以看出苦味药主要归肝、肺、胃经，其化学成分大多包括生物碱、挥发油、苷类、醌类、黄酮类及苦味素等。“辛”味的基本功效为能散、能行，主要归肝、脾、肺、胃经，主要含挥发油、苷类、生物碱3类化学成分。本课题组采用分子对接技术，以苦味受体（TAS2R10）和嗅觉受体（OR7D4）为研究对象，利用同源模建的方法，对辛、苦味药材陈皮、枳实、枳壳各类型代表化合物进行分子对接，结果表明黄酮类成分橙皮苷、柚皮苷、新橙皮苷与苦味受体对接得分较高，推测其可能为苦味物质基础，生物碱类成分辛弗林与嗅觉受体对接得分较高，推测其可能为辛味物质基础。因此，橙皮苷、柚皮苷、新橙皮苷、辛弗林可作为陈皮、枳实、枳壳的质量标志物。 4.5 基于传统功效的相关性质量标志物的预测 《中国药典》2015年版[1]记载，陈皮理气健脾、燥湿化痰；枳实破气消积、化痰散痞；枳壳理气宽中、行气消胀。陈皮主要理肺、脾之气，理气健脾作用较强；枳实理气作用较烈，长于破气消积；枳壳作用较缓，长于宽中、行滞、消胀。此外3者还具有化痰的功效。现代药理学研究表明，黄酮类化合物如橙皮苷、新橙皮苷、柚皮苷可促进胃肠动力，有明显的促进胃排空、胃肠蠕动作用，与传统功效“理气宽中”“消积”相一致；生物碱类成分辛弗林可松弛支气管平滑肌等，与传统功效“燥湿化痰”相一致。以上成分可作为陈皮、枳实、枳壳的质量标志物。 5 结语与展望 通过对陈皮、枳实、枳壳3药药效、药性、药理作用及化学成分的特异性、生源途径、成分的含量等的分析，对陈皮、枳实、枳壳的质量标志物进行预测，橙皮苷、川陈皮素、辛弗林可考虑作为陈皮的质量标志物；新橙皮苷、柚皮苷、芸香柚皮苷、辛弗林可考虑作为枳实、枳壳的质量标志物。虽然3种中药均含有橙皮苷，但陈皮中橙皮苷的含量远高于枳实、枳壳。枳实、枳壳均含有柚皮苷和新橙皮苷，且根据大量文献研究发现枳实中柚皮苷和新橙皮苷的含量为枳壳的1.5～3倍。研究表明，辛弗林的含量随着酸橙果实成熟度的增加而有下降的趋势。因此，以上质量标志物的预测既可以反映同类药材的共同点，又可以区分不同药材之间的差异性。 专属性、特有性是中药质量标志物确定的重要条件，广泛分布的成分难以反映中药材中的特有性，作为质量控制指标依据不足。中药化学成分多为植物的次生代谢产物，次生代谢产物是植物在长期的进化中对环境的适应结果，其在植物中的生成和分布通常有种属、器官组织和生长发育期的特异性。这些在植物体内含量不等的次生代谢物均有自己独特的合成途径。因此，在进行质量标志物的预测分析时，特有性既要反映同一类药材（如陈皮、枳实、枳壳）区别于其他类药材的共性成分，又要反映同类不同中药材之间的差异。成分的特有性分析应基于化学成分的生源途径，从属（类）、种及种内差异以及不同入药部位、采收时期等进行细化的针对性分析。本文通过对柑橘属常用中药陈皮、枳实、枳壳等质量标志物的预测分析，为其质量标志物的确定提供了思路和方法，有益于建立科学、合理的质量评价方法，促进中药产业的健康发展。 来 源：许姗姗，许 浚，张笑敏，张铁军，刘昌孝. 常用中药陈皮、枳实和枳壳的研究进展及质量标志物的预测分析 [J]. 中草药, 2018, 49(1):35-44.
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