根皮苷的分離純化及藥理分析

王豐 孫全樂(lè) 畢鐵琳

摘 ?要：根皮苷是根皮素的葡萄糖苷，屬于二氫查爾酮類物質(zhì)，具有多種生物活性，因此在食品、藥品中廣泛應(yīng)用。該文首先介紹了根皮苷的應(yīng)用現(xiàn)狀，然后指出根皮苷的合成、提取、分離純化方法，最后總結(jié)了藥理學(xué)功能，以供臨床參考。

關(guān)鍵詞：根皮苷 ?合成 ?提取 ?分離純化 ?藥理功能

中圖分類號(hào)：R285 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）03（b）-0049-02

根皮苷可以從蘋(píng)果、蘋(píng)果樹(shù)的樹(shù)皮和樹(shù)葉中提取，是根皮素、配糖體結(jié)合而成，分子式是C21H24O10。外觀上看，根皮苷是淡黃色的針狀結(jié)晶，低含量時(shí)具有良好的水溶性，但高含量時(shí)水溶性變差。以下結(jié)合現(xiàn)有的研究成果，探討了根皮苷的分離純化和藥理學(xué)功能。

1 ?根皮苷的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 食品

目前，根皮苷已經(jīng)成為食品添加劑，是一種特殊的酚類物質(zhì)[1]。但是，由于蘋(píng)果的產(chǎn)地、種類不同，根皮苷的含量也不同，具體應(yīng)用有：（1）根皮苷能促進(jìn)染料木黃酮吸收，制作成食品可以預(yù)防癌癥。（2）根皮苷具有較高的甜度，可作為糖尿病患者的糖類替代品。（3）經(jīng)多酚氧化酶氧化，可生成亮黃色染料，作為人工染料使用，避免人工色素產(chǎn)生的毒害作用。

1.2 藥品

人體吸收根皮苷，能水解成根皮素，在小腸內(nèi)的吸收率低，可研發(fā)成高分子聚合物。以γ-谷氨酸根皮苷聚合物為例，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，能抑制葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性，阻止葡萄糖吸收，作為口服降糖藥使用。

1.3 美容品

隨著生活水平提高，人們的愛(ài)美需求也在增加。根皮素可以抑制酪氨酸酶的活性，避免形成黑色素，從而產(chǎn)生美白效果，且效果優(yōu)于許多美白產(chǎn)品。

2 ?根皮苷的合成和提取

2.1 合成

和其他二氫查爾酮類物質(zhì)相比，根皮苷的合成比較特殊。相關(guān)研究中，根皮苷在合成過(guò)程中，重要的前體物質(zhì)有2個(gè)[2]：一是丙二酸單酰輔酶A;二是P-香豆酰輔酶A。在合成路徑上，首先選擇適量的丙二酸單酰輔酶A、二氫香豆酰輔酶A;然后加入催化劑CHS，即可生成根皮素;最后使用糖基轉(zhuǎn)移酶，發(fā)生糖基化反應(yīng)，就能得到根皮苷。合成時(shí)，P-香豆酰輔酶A和二氫香豆酰輔酶A，兩者可以相互轉(zhuǎn)化。也有研究稱，烯酰還原酶類似基因，是根皮苷合成的關(guān)鍵，合成過(guò)程必須有多種酶參與。

2.2 提取

由于根皮苷難溶于水，以往提取時(shí)多采用有機(jī)溶劑，現(xiàn)在則利用微波和超聲波進(jìn)行輔助提取。原料選擇蘋(píng)果樹(shù)枝，溶劑選擇10倍量水，提取次數(shù)為2次，開(kāi)放大孔樹(shù)脂層析，利用乙醇溶液進(jìn)行梯度洗脫。然后選用ODS填料，按照3∶7的比例配置甲醇和水，進(jìn)行洗脫、濃縮、結(jié)晶，即可得到根皮苷的純品，純度能達(dá)到98%。隨著技術(shù)的進(jìn)步，提取方法不斷創(chuàng)新，例如[3]：（1）正交試驗(yàn)篩選法，選擇紅富士蘋(píng)果為原料，提取溶劑是乙醇溶液（濃度為40%），回流提取60min，可以得到理想的提取效果。（2）超聲波輔助提取法，將溫度設(shè)置為45℃，溶劑是乙醇溶液（濃度為70%），加入30倍量的溶媒后，提取35min即可得到最佳效果。

3 ?根皮苷的分離純化

研究顯示，根皮苷的純度低，原因是含有諸多化合物，例如黃酮類、類黃酮類，而且衍生物眾多。以甜茶為例，含有的二輕茶爾酮類物質(zhì)，按照從高到低排列分別是根皮苷、三葉苷、3-羥基根皮苷。要想對(duì)根皮苷進(jìn)行分離，目前可用的方法有：萃取法、大孔樹(shù)脂吸附法、聚酰胺層析柱分離法、殼聚糖絮凝法等。

在分離純化效果上，從已有的研究成果來(lái)看，大孔樹(shù)脂吸附法的效果最好，純度能達(dá)到95.6%。國(guó)外學(xué)者利用X-5、聚酰胺樹(shù)脂，對(duì)金絲桃苷、表兒茶素、根皮苷進(jìn)行分離，純度達(dá)到95%，且分離純化的成本低。國(guó)內(nèi)學(xué)者采用殼聚糖絮凝法，分離純化根皮苷后，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.7%，且殼聚糖不用加熱，能節(jié)省原材料，適用于工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)[4]。

4 ?根皮苷的藥理學(xué)功能分析

4.1 降血糖

糖尿病的典型特征是血糖持續(xù)升高，而目前常用的藥物，原理是促進(jìn)胰島素分泌。研究顯示，根皮苷可以抑制鈉葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的吸收作用，減少葡萄糖進(jìn)入人體，加快葡萄糖的排泄速度，從而降低血糖水平。但是，根皮苷口服后，吸收效率低，受水解酶的影響還會(huì)分解為根皮素。因此，尚且沒(méi)有使用根皮苷開(kāi)發(fā)降糖藥，在未來(lái)值得進(jìn)一步研究。

4.2 抗氧化

人體衰老的本質(zhì)原因，是體外循環(huán)時(shí)產(chǎn)生自由基，也是誘發(fā)退行性病變的因素，根皮苷可以抗氧化[5]。以不同種類的果蠅為研究對(duì)象，包括健康果蠅、高脂果蠅、紫外線損傷果蠅等，食用根皮苷后可以延長(zhǎng)壽命，且和食用數(shù)量關(guān)系密切。分析其機(jī)制，是提高過(guò)氧化氫酶、超氧化物歧化酶的活性，增加CAT、SOD的表達(dá)。在肉制品保鮮上，相比于熊果酸、蘋(píng)果多酚，根皮苷的抗氧化性更強(qiáng)，因此保鮮效果更好。

4.3 美容效果

根皮苷的美白、抗衰老功能，在護(hù)膚品中的應(yīng)用更加廣泛，而蘋(píng)果、荔枝作為根皮苷的原料，在我國(guó)的種植面積廣闊。分析根皮苷的美白作用，是水解產(chǎn)物根皮素，可以降低酪氨酸酶的活性。相關(guān)研究中，在培養(yǎng)基中加入根皮素，然后分別培養(yǎng)人上皮黑色素細(xì)胞、小鼠黑素瘤細(xì)胞，結(jié)果顯示酪氨酸酶的活性明顯降低。和曲酸、熊果酸等上市的美白產(chǎn)品相比，根皮苷的美白效果更佳。此外，根皮苷還能阻礙紫外線照射人體皮膚，減輕對(duì)皮膚造成的傷害。

4.4 保護(hù)心血管

心血管疾病的發(fā)生，主要是高血壓、高血糖、高血脂的影響，具有較高的致殘率和致死率[6]。研究表明，根皮苷可對(duì)胃腸、腎臟、腦血管產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。其中，膽固醇含量過(guò)高，是心腦血管疾病的高發(fā)因素，而HMG-CoA-R是合成膽固醇的關(guān)鍵酶，使用根皮苷，可以降低該酶的活性，減少蛋白質(zhì)的表達(dá)，降低人體膽固醇的生成量。有學(xué)者以倉(cāng)鼠為試驗(yàn)對(duì)象，使用根皮苷后，能提高肝臟內(nèi)蛋白質(zhì)、CYP7A1m RNA的水平，促使膽固醇轉(zhuǎn)化為膽汁酸，實(shí)現(xiàn)加快排泄的目標(biāo)。

4.5 其他功能

除了以上功能，根皮苷還可以保護(hù)視網(wǎng)膜，提高蘋(píng)果的抗病害能力，在殺菌、保護(hù)神經(jīng)、提高記憶力等方面，均有一定作用，是未來(lái)研究的重要方向。

5 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，根皮苷目前在食品、藥品、美容品中的應(yīng)用廣泛。文中結(jié)合現(xiàn)有研究成果，介紹了根皮苷的合成、提取、分離純化方法。藥理學(xué)研究證實(shí)，根皮苷具有降血糖、抗氧化、美容、保護(hù)心血管的功能，值得未來(lái)深入研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 王娟，鄧紅，劉蕓，等.根皮苷氧化物POP2的酶促反應(yīng)體系及其結(jié)構(gòu)表征[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，51（1）：182-190.

[2] 賀凌霜，付山，趙艷敏，等.特異青霉菌株對(duì)根皮苷的微生物轉(zhuǎn)化研究[J].武警后勤學(xué)院學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版，2018，27（8）：647-650.

[3] 秦昱，豐金玉，段繼春，等.大孔吸附樹(shù)脂分離純化多穗石柯根皮苷[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（36）：269-275.

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[6] 張瑞，曹慶偉，李愛(ài)平，等.基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的黃芪抗疲勞作用機(jī)制研究[J].中草藥，2019，50（8）：1880-1889.