陈皮生理活性成分研究进展

2013-02-21赵秀玲

食品工业科技 2013年12期

赵秀玲

（黄山学院生命与环境科学学院，安徽黄山245041）

陈皮（即橘皮），异名为贵老（候宁极《药谱》）、黄橘皮（《鸡峰普济方》）、红皮（《汤液本草》），来源于芸香科植物橘及其栽培变种的成熟果皮。《神农本草经》曰：“陈皮，味辛、温。主胸中瘾热，逆气，利水谷。久服去臭，下气，通神。”《本草纲目》曰：“其治百病，总取其理气燥湿之功。”陈皮按采收加工时间不同分为柑青皮（青黄皮）于生理未成熟时（农历立秋至寒露）采收加工，橙皮苷含量2.0%～4.5%；微红皮（黄皮）于生理未成熟时（农历寒露至小雪）采收加工，橙皮柑含量2.0%～3.5%；大红皮（红皮）于生理成熟时（农历小雪至小寒）采收加工，橙皮苷含量1.5%～3.0%[1]。利用傅里叶变换红外光谱技术和相关系数比对法对不同产地陈皮可以进行鉴别。陈皮甲醇提物中主要成分是橙皮苷，陈皮醇提物的外光谱图在2851、1716和1516cm-1等处的峰强随着贮存期的增加而有着明显的渐增趋势，同样在二阶导数，谱图1734、1517和1276cm-1的位置也发生着相应的变化[2]。通过不同产地陈皮挥发油红外谱图的比较鉴别，发现两广地区独有一组相关峰，来自于陈皮挥发油组分中的组分-2-甲氨基-苯甲酸甲酯，可用于两广地区内外陈皮挥发油的鉴别。而1690cm-1与1644cm-1的峰高比值之差，则可作为广西与新会陈皮挥发油的鉴别标准[3]。陈皮中黄酮类成分的质谱裂解数具有明显的规律性，可作为鉴别陈皮药材成分的参照[4]。本文对陈皮的生理活性成分及其保健作用进行综述，为现代医药和保健提供了更加广阔的应用前景。

1 陈皮的生理活性成分

1.1 挥发油

陈皮药材分为“陈皮”（为福橘、大红袍和温州蜜柑等的干燥成熟果皮，产于福建、四川、浙江等）和“广陈皮”（为茶枝柑和行柑的干燥成熟果皮，产于广东新会）。其中以“广陈皮”的质量为优，“广陈皮”中又以新会陈皮为地道药材。挥发油是广陈皮中除黄酮类化合物外另一重要的活性物质，含量为1.9%～3.5%，油中主要成分为右旋柠檬烯、柠檬醛，还含有川皮酮、橙皮甙、肌醇、维生素Bx等[5-6]。陈皮挥发油有抗氧化、抗菌、祛痰、平喘、促进消化液分泌、排除肠内积气、扩张冠状动脉和利胆等功效，陈皮中挥发油的含量除了与产地、品种、采集期有关外，还可能与炮制、栽培条件、干燥方法及贮存时间有关。不同指标情况下陈皮挥发油的含量及成分的影响对比见表1。

1.2 陈皮黄酮

陈皮黄酮得率实测值为2.02%（理论值为2.06%）[13]。高蓓对广陈皮不同极性部位（石油醚部、乙酸乙酯部、正丁醇部、水部）总黄酮含量进行比较，并采用液相色谱一质谱联用技术对广陈皮乙醇乙酯部含有的黄酮类化合物进行分析。结果显示，乙酸乙酯部的总黄酮含量显著高于其他各部，并初步鉴定出8种黄酮化合物，分别是葡萄糖其芹荤素（为黄酮苷类化合物）、橙皮苷为二氢黄酮苷类化合物、3’，4’，5，7，8-五甲氨基黄酮、川陈皮素、4’，5，7，8-四甲氨基黄酮、3，5，6，7，8，3’，4’-七甲乙氨基黄酮、橘皮素、3’，4’，5，6，7-五甲氧基，后五种化合物为甲氨基黄酮苷，其中以川陈皮素和橘皮素药理活性强且含量较高，由于它们较显著的抗肿瘤作用而受到日益广泛的关注。而且高蓓的研究还表明，随贮藏时间增加，广陈皮中主要黄酮类化合物总量是减少趋势。而随着采收期的推迟，主要黄酮类化合物含量和橙皮苷含量显著减少（p＜0.05），这可能与陈皮的产地生长环境、贮藏环境、贮藏时间、提取方法和检测方法等不同有关。不同品种柑橘皮主要黄酮类化合物含量差异较大[1]。而郑国栋[14]和林林[15]的研究结果却表明，黄酮类成分的含量随贮藏年限的延长有一定的增加趋势，这可能与药材贮藏过程中相关酶的活性变化有关，又可能与药材所含挥发性成分的散失有关，还可能与植物本身所含内生菌可以产生并促进药材活性成分的累积有关。橙皮苷是陈皮中最主要活性成分之一[16]，同一产地不同其原陈皮药材中橙皮苷含量存在着显著差异，如甜橙皮、贡桔皮、蜜橘皮、芦柑皮、柠檬皮、酸橙皮中橙皮苷含量分别为：5.58%±0.05%、4.38%±0.03%、6.89%±0.35%、7.57%±0.06%、2.16%± 0.02%、4.10%±0.02%[17]。橙皮苷具有维持血压正常渗透压、降低血管脆性、降低人体胆固醇含量、抗过敏、降血压、抑制癌变和抗病毒的作用[16]。

表1 不同因素对陈皮挥发油的影响Table1 Effectof different factors on volatile components from Pericarpium citri reticulatae

1.3 陈皮生物碱

辛弗林是柑橘皮中目前文献报道含量最高的生物碱，具有收缩血管、升高血压和较强的扩张气管和支气管的作用，还能够提高新陈代谢、增加热量消耗、氨化脂肪，是一种天然兴奋剂，无副作用，已用于减肥等保健品种[18]。通常辛弗林含量分布在0.240%～0.636%之间，平均含量为0.419%，青皮药材中辛弗林含量较陈皮高，分布在0.406%～0.761%之间，平均含量为0.615%（p＜0.01%）[19]。广陈皮和青皮炮制前后其中的辛弗林含量有所变化：广陈皮含量有所增加，而青皮的含量却有所下降。比较不同品种柑橘皮中辛弗林含量，存在一定的差异。其中脐橙皮、蜜桔皮、柑橙皮中的辛弗林均较高可作为中药陈皮的主要来源[20]。

1.4 陈皮多糖

陈皮中多糖的提取率达6.01%[21]。陈皮多糖PSP经DEAE-celuose阴离子交换柱梯度洗脱，分离得到四个组分：PSM、PSE、PST、PSF。单糖组成分析发现：PSM主要含有Glu和Gal，摩尔比为1∶1∶1；PSE主要含有Ara和Gal，摩尔比为1∶1∶2；PST主要含有Rha；PSF主要含有Rha、Ara和Gal，摩尔比为1.5∶1∶1.1。陈皮多糖有显著的清除DPPH·和OH·的能力，并呈一定的量效关系，表明多糖与黄酮都是陈皮的抗氧化活性成分[22]。

1.5 其他

橘皮中果胶含量较其他水果的，其含量为15%～30%。果胶除可作为食品上的优良乳化剂、稳定剂和增稠剂等，还具有帮助血液凝固、降低胆固醇，治疗便秘和痢痰的功效。其他成分有桔色素（包括类胡萝卜素、隐黄素、之氢香茄红素等）、维生素、肌醇、对羟福林等。其中对羟福林是升压的活性成分。用紫外分光光度法测得陈皮中总硒含量为7.163%；在某选定的实验条件下，Cu2+的质量浓度在0.0～0.48g/m L范围内符合比尔定律，其线性方程为A=0.1415C-0.0005，线性相关系数r=0.9996，检出限为0.01g/m L。硒具有预防心血管疾病、抑制癌症、抗衰老等作用；铜缺乏将使脑细胞色素氧化酶减少，使脑活力下降，出现记忆衰退、思维紊乱、反应迟钝以及步态不稳、运动失常等症状。但陈皮中汞的量为76g·kg-1已超过了食品要求的限量指标。

2 陈皮生理活性成分的提取测定

2.1 陈皮黄酮

陈皮中黄酮类化合物的提取方法有微波辅助提取[23]、超临界CO2流体[24]、酶法[25]、有机溶剂法[26]、超声提取[27]等。现将不同提取方法比较见表2。

表2 不同方法提取陈皮黄酮的比较Table2 Comparison of extraction flavonooids from Pericarpium citri reticulatae in differentmethods

黄酮成分含量的测定除了RP-HPLC法以外，还有其他方法。魏惠珍采用内标多控法测定陈皮中黄酮类成分含量，结果流速、柱温、色谱柱以及仪器对相对校正因子无显著影响，并且采用内柱多控法计算值与外标法的实测值没有显著差异，本实验建立的相对标正因子是用于同种属同类成分间的含量测定[29]。周芳采用薄层扫描法同时测定6种不同产地广陈皮中橙皮苷、川陈皮素、橘皮素的含量。结果橙皮苷、川陈皮素、橘皮素分别在1.0～5.1、0.12～0.60、0.1～0.5μg范围内具有良好线性关系（r分别为0.9990、0.9991、0.9991）。这种方法简便、准确、稳定性好，为广陈皮药材的质量控制提供了新的参考[30]。余琳从陈皮中提取橙皮甙，用槲皮素（I22）-十二烷基磺酸钠（SLS）荧光体系测定提取物中的黄酮化合物，体系控制适当酸度，槲皮素浓度在4.0×10-7～3.2×10-6mol·L-1范围内与荧光强度呈线性关系，检出限为1.79×10-1mol·L-1。测定结果的RSD（n=8）值在0.23%～0.64%之间，回收率在90.1%～101.3%之间[31]。丁春光采用高效液相—二极管陈列检测（HPLC-DAD）及HPLCHRMS技术比较不同贮存年限陈皮甲醇提取物中成分的差异，结果甲醇提取物中共有峰多为黄酮类化合物，含量随贮存时间变化较小，陈皮中黄酮类化合物质谱裂解数据具有较强的规律性，可作为鉴别中药陈皮化学成分的参照[32]。

2.2 陈皮挥发性成分

陈皮挥发油的提取方法有水蒸汽蒸馏法、溶济提取法、压榨法、超临界流体提取，除此之外还有以下几种。固相微萃取技术（SPME）属于非溶剂型萃取法，是一种新型的样品预处理方法。它通过萃取纤维头的吸附脱附，富集样品中的挥发性和非挥发性成分，再与GC、GC/MS或HPLC联用，对挥发性有机物进行分析测定。魏永生利用SPME和GC/MS技术研究陈皮的挥发性成分。采用65μmPDMS/DVB纤维头，于60℃条件下吸附30m in，再使用岛津CBB5石黄毛细管谱柱（25m×0.25mm×0.25μm）进行GC/MS分析[33]。直观推导式演进特征投影法（HELP）[34]是对二维色谱光谱矩陈数据进行解析的一种有效方法，已用于药对麻黄-桂枝[35]、药对荆芥-桂枝[36]、赤芍等挥发油成分的分析。徐光伟利用GC-MS和化学计量学方法-HELP并结合程序升温保留指数（Temperature-progfammed retention indice）对陈皮的挥发性成分进行分析[37]。闪式提取技术是利用高速机械剪切力和搅拌力，迅速破坏植物细胞组织，使组织细胞内部的有效成分能迅速溶出。谢捷研究闪式辅助水蒸汽蒸馏提取陈皮挥发油的工艺，闪式预处理120s，液固比15m L/g，闪式预处理2次，水蒸汽蒸馏40min，与水蒸汽蒸馏法相比得率提高了16.31%，是一种简单、高效的提取陈皮挥发油的方法[38]。傅里叶变换红外光谱法（FTIR）反映的是中药混合成分的分子吸收的叠加，但只要中药内各种化学成分的质和量相对稳定，样品的处理方法统一规范，则其红外光谱是相对稳定的。周欣等采用FTIR对不同产地的陈皮挥发油进行鉴别比较，找出产地不同导致成分差异。该特征可作为陈皮地道药材的一种简单，快速的鉴别依据[2]。采用GC-MSDS法分析三种来源的陈皮挥发油的化学成分及含量，分别鉴定出化学成分，茶枝柑20种，行柑11种，蕉柑8种。有人运用连续微波反应器对陈皮中挥发油进行了研究：1L烧瓶中，加入100g陈皮，加水400m L，数粒玻璃珠，将此烧瓶置于连续微波反应器中，连接挥发油测定器及回流冷凝管，调整功率为650W，微波辐射20m in。反应完成后，结果反应时间比传统方法缩短15倍，陈皮中挥发油的含量由0.862%提高到1.208%。易伦朝用GC/MS和HPLC/DAD联用技术，对不同年份自贡陈皮和“老化”模拟实验新会陈皮样品的挥发油成分进行分析。表明高含量柠檬烯使新鲜果皮气味不佳，陈皮则柠檬烯逐渐减少，气味随之香醇，对陈皮“陈久者良”的说法找到了一定根据[39]。

2.3 陈皮多糖

莫云燕采用苯酚-硫酸比色法测定陈皮多糖的含量为7.20%。陈韵采用编程全自动微波仪对在密封状态下陈皮多糖的提取进行编程优化研究。对编程参数即提取温度、功率、时间及料液比通过L9（34）正交表进行正交设计实验，并通过改变单一参数进行实验，优化程序所需最佳参数。结果最佳提取条件为：温度90℃，微波功率1200W，提取时间10min，料液比5∶1。由于本实验是密封状态下加热样品，因此可减少污染，对提高有效成分的提取效率，寻找节时、节能、效率高、重现性好的多糖提取工艺提供实验依据。与其他传统方法相比具有提取时间短、效率高，大大节省了生产耗能。不足之处在于尚不能用于工业规模化生产[40]。李粉玲对陈皮中水溶性多糖的提取工艺进行研究。结果表明，陈皮多糖最佳提取工艺为料液比1∶20，在80℃下提取2次，每次在2h的条件下，多糖的提取率达6.01%[17]。

3 陈皮的药理作用

文高艳[41]、林林[42]、欧立娟等[43]已经从消化系统、心血管系统、呼吸系统抗氧化抗疲劳等方面综述过陈皮的药理作用，现将最新的药理作用进行综述。周贤梅研究了陈皮挥发油对大鼠肺纤维化的干预作用。结果表明陈皮挥发油对博莱霉素诱导所致大鼠肺纤维化具有干预作用，其作用机制可能是通过调节氧化和抗氧化失衡，降低CTGF蛋白及其mRNA表达，减少胶原沉积以减轻纤维化程度[44]。王志宏采用比色法、红外光谱法检测酸性环境下陈皮和陈皮纤维对亚硝酸盐的吸附作用。结果陈皮纤维对亚硝酸盐的吸附效果很好，吸附速率可以达到18.6mg·m in-1，3h内吸附程度可达94.2%，有效降低了亚硝酸中毒的风险，可以对亚硝盐早期中毒患者起到解毒作用，减少亚硝酸对组织的损害[45]。据报道，黄酮类、多糖、色素都具有清除亚硝酸盐的作用。陈皮乙醇提取液的主要成分为黄酮，另外还有少许色素、多糖类物质。有结果表明，65%的乙醇，60℃水溶液提取1h，反应20m in，陈皮乙醇提取液用量4m L时亚硝酸盐清除率最大为87.8%，继续增大提取液用量清除率反而下降，不能达到全部清除，其机制还有待进一步研究[46]。陈皮其止呕作用早在《本草汇言》中亦有记载“其气温平，善于通达，故能止呕、止咳。”刘宝枚研究生姜陈皮汤对顺铂所致水貂呕吐模型的治疗作用。结果与模型组比，生姜陈皮汤高，低剂量组和昂丹司琼组均能显著延长呕吐潜伏期限（p＜0.05，p＜0.01），并明显减少干呕及呕吐次数（p＜0.01）。本研究已授权专利（ZL201110049334.4），为开发祖国中药的新的药用价值提供了实验基础[47]。据测定陈皮和瓯柑皮中类黄酮含量约达5～6mg/100g，多糖含1mg/g；陈皮和瓯柑皮中降糖作用可能主要与类黄酮和多糖有关。马森研究瓯柑橘皮降血糖作用。结果实验1周后对照组血糖降为（12.23±5.11）mmol/L，但与实验前相比无显著差异（p＜0.05）。陈皮组和瓯柑皮组降糖55.4%和57.7%（均p＜0.01），均降到小鼠的正常范围（6.7～ 7.4mmol/L）之下。说明柑橘皮和瓯柑皮对小鼠有极显著的降糖作用[48]。张雄飞研究橘皮提取物对酒精肝的保护作用。结果表明，橘皮提取物预先灌胃小鼠可明显延长醉酒发生的时间，缩短醒酒时间，降低小鼠的死亡率，并能降低小鼠血清乙醇浓度，提高乙醇脱氢酶含量，恢复肝脏中谷胱甘肽硫转移酶（GST）活性，提高还原型谷胱甘胱（GSH）的含量，说明橘皮提取物对酒精肝具有保护作用，但作用机制尚需进一步研究[49]。研究陈皮成分F-1对β-淀粉样蛋白致阿尔茨海默病模型小鼠记忆学习障碍的保护作用后。本研究以大鼠脑室注射β-淀粉样蛋白肽（Aβ-肽，1～40）制作的阿尔茨海默病（AD）动物模型及大鼠海马神经细胞，探讨了F-1对记忆、学习障碍以及cAMP反应元件结合蛋白（CREB）磷酸化的影响。结果显示，F-1对Aβ-肽致AD模型动物记忆、学习障碍有显著保护作用。并且，F-1可显著促进大鼠海马神经细胞中具有改善长时记忆作用的CREB磷酸化[50]。王兰研究了黄柏、苦参、陈皮、高良、姜等中药材的体外防霉活性，结果表明陈皮对黑霉、拟青霉有显著的抑制作用，抑菌率50%以上，对毛霉、米曲霉的抑制率相对较低约10%～30%。但陈皮与各类中药混合后抑菌效果不佳，只有4%～9%。此实验为临床中药材的保存、防霉、抗菌提供新思路[51]。陈皮中含有的主要挥发性化合物，如柠檬烯、r-松油烯、β-月桂烯、а-蒎烯、β-蒎烯、蒈烯和r-榄香烯等烯类物质在添加了陈皮的牛奶中都能检测到，且这些化合物在牛奶中的含量随着日粮中陈皮添加水平的增加而增加。结果提示饲料添加600g/（d·头）陈皮能够提高奶产量及改善奶风味[52]。

4 结论

陈皮为我国传统药用植物，从中开发利用一些具有重要药用价值的活性成分，可大幅提高陈皮资源的利用率。对陈皮生理活性成分的提取方法和药理活性进行研究讨论，如对陈皮多糖单体进行药理学实验，从细胞水平上研究其药效作用，深化陈皮在医药、食品领域的应用，具有重大的经济效益和社会效益。

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