根皮素的生理功能及增溶方法研究進(jìn)展

夏 琛，劉建華，崔心禹，劉 堯，金 蒙，沈建福,*

（1.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，天然產(chǎn)物與人類健康研究中心，浙江 杭州 310058；2.浙江晟泰茶油科技有限公司，浙江 常山 324200）

根皮素（phloretin，Pht）是二氫查耳酮類化合物[1]，分子式為C15H14O5，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要存在于蘋果、草莓、梨等果蔬中。大量研究表明，Pht具有抗氧化、抗菌、抑制酪氨酸酶、抑制α-葡萄糖苷酶、降血糖、心血管保護(hù)和抗腫瘤等生理功能。不僅如此，Pht還是有效的鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（sodiumdependent glucose transporters，SGLT）1和2以及葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（glucose transporter，GLUT）1和2的抑制劑[2]。根皮苷（phlorizin，Phz）是Pht的葡萄糖苷，其分子式為C21H24O10，結(jié)構(gòu)如圖2所示。雖然Pht和Phz都可用于經(jīng)皮給藥，其具有抗炎性且對(duì)由紫外光誘導(dǎo)的皮膚光損傷有保護(hù)作用，但Pht在小腸中的吸收比Phz更有效，并能通過尿液更有效地消除，具有更好的體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)[3]。

圖1 根皮素的結(jié)構(gòu)Fig. 1 Structure of phloretin

圖2 根皮苷的結(jié)構(gòu)Fig. 2 Structure of phlorizin

1 根皮素的生理功能研究現(xiàn)狀

Pht具有多方面的生理功能，在醫(yī)藥領(lǐng)域中，Pht可以作為天然的降糖、心血管保護(hù)和抗癌藥物等。在化妝品領(lǐng)域中，由于Pht能有效改善金黃色葡萄球菌以及痤瘡丙酸桿菌的感染，可用于治療痤瘡并應(yīng)用于面膜、乳液等護(hù)膚品中；Pht可以通過抑制酪氨酸酶阻止黑色素的生成，起到美白的作用，可作為新型天然美白劑應(yīng)用于化妝品行業(yè)；其較強(qiáng)的自由基清除能力、抗氧化能力，可以應(yīng)用于抗衰老的護(hù)膚產(chǎn)品。在食品領(lǐng)域中，Pht已經(jīng)在GB 2760ü2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中被允許作為香料添加使用，且無明確劑量規(guī)定；由于Pht極強(qiáng)的抗氧化性、抑菌性和寬廣的抑菌譜，可將其開發(fā)為天然防腐劑；此外，由于其擁有眾多對(duì)人體有益的生理功能，且安全無毒，有望開發(fā)Pht功能性食品。

1.1 生物活性

1.1.1 抗菌、抗病毒

目前對(duì)Pht抑菌活性的研究已有不少報(bào)道，如張英[4]研究顯示Pht對(duì)金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、鼠傷寒沙門氏菌（SalmonellaTyphimurium）等多種革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均有抑制活性。Wang Guizhen等[5]研究表明Pht不僅可以在體外顯著抑制Sortase B蛋白酶，使菌細(xì)胞表面蛋白修飾缺陷，從而抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，防止感染，也可以顯著降低S.aureus對(duì)人肺泡上皮細(xì)胞的損傷并減少細(xì)胞中的S.aureus菌落數(shù)，結(jié)果表明，Pht可以用作治療S.aureus感染的候選藥物。Cheon等[6]研究發(fā)現(xiàn)Pht能改善痤瘡丙酸桿菌感染的皮膚狀況，有抗炎、抗菌等作用。Adil等[7]探究Pht以及與Pht-檸檬醛聯(lián)合使用對(duì)釀膿鏈球菌（Streptococcus pyogenes）的影響，運(yùn)用棋盤格法研究了檸檬醛與Pht的體外協(xié)同作用，實(shí)驗(yàn)證明Pht和檸檬醛都能有效抑制S.pyogenes，二者協(xié)同作用比單獨(dú)的抑制作用更強(qiáng)。

Pht還被證實(shí)可以顯著降低寨卡病毒（zika virus，ZIKV）的侵染量。ZIKV可以通過伊蚊或性傳播導(dǎo)致皮疹、發(fā)燒、頭痛、關(guān)節(jié)痛、結(jié)膜炎等癥狀，若孕婦在懷孕期間感染該病毒，則會(huì)導(dǎo)致胎兒小頭畸形和其他先天性畸形[8]。Lin等[9]研究表明Pht通過降低半胱氨酸蛋白酶3（Caspase-3）和Caspase-7活性、減少蛋白激酶B/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（protein kinase B/mammalian target of rapamycin，Akt/mTOR）通路磷酸化來減少病毒侵染量。此外，宿主細(xì)胞內(nèi)可利用的葡萄糖減少也會(huì)抑制ZIKV的增殖，該研究為Pht作為抗ZIKV藥物的開發(fā)提供有力的理論支持。

1.1.2 抑制酪氨酸酶

酪氨酸酶是一種含銅金屬酶，是控制人體黑色素產(chǎn)生的主要限速酶，在催化黑色素細(xì)胞內(nèi)黑色素的合成過程中起主要作用，而黑色素的過多產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致多種皮膚疾病，Pht是酪氨酸酶的可逆混合型抑制劑，可以通過改變酪氨酸酶的二級(jí)結(jié)構(gòu)，阻止酪氨酸酶與底物的結(jié)合，從而降低其催化活性[10]。Chen Jianmin等[11]研究表明Pht在低濃度時(shí)會(huì)使酪氨酸酶活性提高，但隨著濃度的上升，對(duì)酪氨酸酶的抑制作用增強(qiáng)，半抑制濃度（half-inhibitory concentration，IC50）為169.36 mol/L，Pht的抑制活性雖然低于常見的酪氨酸酶抑制劑曲酸（IC50為83.11 mmol/L），但由于曲酸具有慢性毒性和致癌風(fēng)險(xiǎn)，Pht作為酪氨酸酶抑制劑有更大的應(yīng)用潛力。

1.1.3 抗氧化

周北斗等[12]采用密度泛函理論（density functional theory，DFT）方法分析得出天然酚類化合物的抗氧化活性與分子結(jié)構(gòu)中酚羥基、分子內(nèi)氫鍵和自然鍵軌道（natural bond orbital，NBO）電荷數(shù)目呈正相關(guān)，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析對(duì)比得出Phz的抗氧化活性優(yōu)于Pht，該分析結(jié)果與賀金娜等[13]的研究結(jié)果一致。李慧靈等[14]通過比較Pht、三葉苷、柚苷二氫查耳酮、柚苷的抗氧化能力，實(shí)驗(yàn)證明Pht的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除能力以及Fe3＋還原能力都為最佳。孫玥等[15]研究了阿魏酸、Pht和水溶性VE的抗氧化能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三者2,2’-聯(lián)氮-二(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（2,2’-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS）陽離子自由基清除能力大小依次為Pht＞阿魏酸＞水溶性VE，DPPH自由基清除能力大小依次為水溶性VE＞阿魏酸＞Pht，F(xiàn)e3＋還原能力大小依次為阿魏酸＞水溶性VE＞Pht，并以歸一值作為整體效應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用響應(yīng)面優(yōu)化法進(jìn)行配方優(yōu)化，確定最優(yōu)配方為阿魏酸34.9%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、Pht 35.1%和水溶性VE 30%。

1.2 生理作用

1.2.1 減輕炎癥

Zielinska等[16]研究證明，Pht可以通過減少前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）、白細(xì)胞介素-8（interleukin-8，IL-8）以及晚期糖基化終末產(chǎn)物（advanced glycation end products，AGEs）的形成從而改善腸道炎癥的癥狀。Zhang Zecai等[17]研究證明，Pht可以通過抑制轉(zhuǎn)錄因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）、toll樣受體4（toll-like receptor 4，TLR4）和過氧化物酶體增殖物激活受體γ（peroxisome proliferatorsactivated receptors-γ，PPARγ）改善硫酸葡聚糖鈉（dextransulfatesodium，DSS）誘導(dǎo)的潰瘍性結(jié)腸炎小鼠的結(jié)腸病理損傷，并且減少結(jié)腸中的促炎細(xì)胞因子數(shù)量、降低血清脂多糖水平以及改善大腸桿菌以及乳酸菌的比例，結(jié)果表明，Pht可以通過飲食治療潰瘍性結(jié)腸炎。Chauhan等[18]研究證明Pht可以下調(diào)TLR4信號(hào)通路以及抑制一氧化氮和細(xì)胞因子的產(chǎn)生，防止巨噬細(xì)胞因大腸桿菌感染而引發(fā)炎癥。

1.2.2 抑制癌癥

Wu等[19]研究表明Pht可通過抑制GLUTs從而抑制乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231生長(zhǎng)，其在BAKB/c裸鼠乳腺癌模型中也證明其能夠抑制癌癥增長(zhǎng)。Pht可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞中Zerste基因增強(qiáng)子同源物2（enhancer of zeste homolog 2，EZH2）表達(dá)，抑制Akt信號(hào)通路，抑制NCI-H1373人肺腺癌細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)凋亡[20]。Pht對(duì)人舌癌Tca8113細(xì)胞的體外增殖有明顯抑制作用并促進(jìn)其凋亡，其機(jī)制可能與上調(diào)B淋巴細(xì)胞瘤-2相關(guān)蛋白X（B-cell lymphoma-2 associated X，Bax）、細(xì)胞色素c（cytochrome c，Cyt c）和Caspase-3的表達(dá)，下調(diào)B淋巴細(xì)胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）的表達(dá)有關(guān)[21]。Saraswati等[22]研究表明Pht通過靶向SHP-1/STAT3信號(hào)通路，抑制血管生成和細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，在體外有效地抑制了肝癌細(xì)胞HepG2、SK-Hep1、Hep3B2.1-7、Huh-7以及PLC-5增殖。Hsiao等[23]研究證明Pht可以抑制人子宮金鱗癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和血管生成能力以及癌細(xì)胞干性，此外，Pht還被證實(shí)通過增加活性氧數(shù)量來抑制前列腺癌細(xì)胞的增殖和遷移[24]，綜上，Pht是一種有應(yīng)用前景的抗癌治療藥物。

1.2.3 預(yù)防或緩解糖尿病及其并發(fā)癥

申潔等[25]比較了蘋果葉提取物及主要化合物對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制活性，其中Pht的IC50為（0.325f0.015）mg/mL，其抑制活性優(yōu)于Phz（IC50＝（4.884f0.591）mg/mL）以及醫(yī)用降糖藥物阿卡波糖（IC50＝（1.377f0.050）mg/mL），說明Pht可以作為一種α-葡萄糖苷酶抑制劑，通過延緩腸道內(nèi)碳水化合物的水解和吸收有效控制餐后血糖。Shen Xin等[26]研究表明Pht和二甲雙胍聯(lián)合治療鏈脲佐菌素（streptozocin，STZ）誘導(dǎo)的糖尿病大鼠不僅可以改善二型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus，T2DM）大鼠的空腹血糖水平、糖耐量和胰島素敏感性，還可以減少脂肪堆積，改善肝臟、胰腺中的病理變化。綜上可知，Pht是一種可與二甲雙胍聯(lián)合治療T2DM的潛在物質(zhì)。Kumar等[27]研究證明，Pht和Phz可以通過抑制細(xì)胞周期素依賴蛋白激酶5（cyclin-dependent kinase 5，CDK5）活性從而抑制PPARγ Ser273位點(diǎn)磷酸化，來提高胰島素敏感性并促進(jìn)葡萄糖的攝取。近年來SGLT2抑制劑成為了一種新型的降血糖藥物，它可以通過抑制腎小管葡萄糖重吸收來降低血糖，這可能也是Pht降血糖的主要途徑[28]。

除了降血糖，Pht還可以治療糖尿病患者常見的并發(fā)癥，如糖尿病神經(jīng)病變（diabetic neuropathy，DN）。Balaha等[2]研究證明度洛西汀和Pht能改善STZ誘導(dǎo)的糖尿病模型大鼠坐骨神經(jīng)組織抗氧化狀態(tài)，抑制組織炎性細(xì)胞因子并消除組織病理改變，其中Pht的作用效果更佳，并且Pht可以改善度洛西汀所引起的糖尿病代謝紊亂以及肝功能障礙。因此，Pht可以單獨(dú)或聯(lián)合度洛西汀使用來治療DN。Zhou Qian等[29]研究證明Pht能與甲基乙二醛（methylglyoxal，MGO）結(jié)合，通過晚期糖基化終末產(chǎn)物受體（receptor of advanced glycation end products，RAGE）/p38絲裂原活化蛋白激酶（p38 mitogen-activated protein kinase，p38 MAPK）/NF-κB信號(hào)通路抑制AGEs的合成，從而預(yù)防或緩解糖尿病并發(fā)癥。

1.2.4 保護(hù)心血管

針對(duì)糖尿病患者的大型心血管實(shí)驗(yàn)，恩格列凈心血管預(yù)后試驗(yàn)（Empa-reg Outcome）[30]、卡格列凈心血管評(píng)估研究（CANVAS）[31]和達(dá)格列凈心血管評(píng)估研究（Declare-timi 58）[32]結(jié)果顯示，SGLT2抑制劑恩格列凈、卡格列凈以及達(dá)格列凈可以降低主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular events，MACE）的風(fēng)險(xiǎn)，改善心血管和腎臟狀態(tài)，該結(jié)果同樣適用于非糖尿病患者，因此Pht可能也是一種潛在的心血管保護(hù)藥物。Xia Yong等[3]通過實(shí)驗(yàn)證明低劑量的Pht對(duì)STZ誘導(dǎo)的糖尿病Apoe－/－小鼠有一定的動(dòng)脈粥樣硬化保護(hù)作用，為Pht作為日常飲食改善糖尿病患者的動(dòng)脈粥樣硬化提供依據(jù)。Ying Yin等[33]研究證明，Pht對(duì)高糖誘導(dǎo)的糖尿病心肌病損傷具有保護(hù)作用，Pht不僅可以通過上調(diào)沉默調(diào)節(jié)蛋白1（sirtuin1，SIRT1）表達(dá)來減輕心肌細(xì)胞H9C2的損傷，還改善了糖尿病小鼠的心臟生化指標(biāo)，減緩心肌纖維化。

1.2.5 肝臟以及腎臟保護(hù)

高尿酸血癥（hyperuricemia，HUA）是腎臟疾病的重要危險(xiǎn)因素，會(huì)導(dǎo)致腎臟纖維化。Cui Danli等[34]研究證明Pht可以降低HUA小鼠的尿素氮、尿蛋白以及肌酐含量，通過抑制NOD樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3（NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3，NLPR3）炎癥小體以及尿酸（uric acid，UA）的重吸收來有效減輕UA引起的腎損傷。胡義陽等[35]研究發(fā)現(xiàn)用Pht治療的MRL/Lpr小鼠腎臟損傷明顯減輕，顯著降低IL-1β和腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α，對(duì)狼蒼性腎炎有保護(hù)作用。左愛仁等[36]以槲皮素為陽性對(duì)照，探究了在對(duì)乙酰氨基苯酚誘導(dǎo)小鼠急性肝損傷的模型中，Pht對(duì)小鼠急性肝損傷的保護(hù)作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，Pht灌胃后的小鼠血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶（glutamic-pyruvic transaminase，GPT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（glutamic-oxaloacetic transaminase，GOT）、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（γ-glutamyl transpeptidase，γ-GT）、堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）和總膽紅素（total bilirubin，TB）均明顯降低，而且通過小鼠肝組織病理學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)肝組織病理學(xué)病變也得到了明顯改善。

1.2.6 其他

除了以上生理功能外，張曉寒等[37]研究了Pht對(duì)秀麗隱桿線蟲壽命的影響，結(jié)果表明，Pht可以顯著延長(zhǎng)線蟲的壽命，當(dāng)Pht質(zhì)量濃度為75 μg/mL時(shí)，線蟲平均壽命延長(zhǎng)21.52%。此外，張曉寒等[38]研究了Pht對(duì)雌性果蠅壽命的影響，發(fā)現(xiàn)Pht可以通過提高機(jī)體抗應(yīng)激能力，維持腸道穩(wěn)態(tài)，延長(zhǎng)雌性果蠅壽命，當(dāng)Pht的濃度為4.6 mmol/L時(shí)，雌性果蠅平均壽命延長(zhǎng)了23.98%。Pht還可以改善AD模型大鼠在巴恩斯迷宮測(cè)試中的記憶能力[39]、改善MPTP誘導(dǎo)的帕金森小鼠[40]。Xu Xiaojiao等[41]研究證明Pht可以通過刺激下丘腦攝食中樞以及抑制膽囊收縮素（cholecystokinin，CCK）以增加胃排空來增加小鼠的進(jìn)食量。Takeno等[42]研究證明Pht通過抑制磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）/Akt通路來抑制由骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（bone morphogenetic protein-2，BMP-2）誘導(dǎo)的成骨發(fā)生和礦化。

2 Pht應(yīng)用過程中存在的問題及解決辦法

Pht具有廣泛的生理功能，在食品、化妝品、保健品、藥品等領(lǐng)域都有很好的市場(chǎng)前景，但是Pht在這些領(lǐng)域的應(yīng)用卻常常受到限制，存在以下問題：1）Pht的分子結(jié)構(gòu)使其分子間存在強(qiáng)烈的氫鍵作用，從而導(dǎo)致其水溶性較差（室溫條件下，在水中的溶解度僅為（21.34f0.67）μg/mL）[43]，一般認(rèn)為當(dāng)物質(zhì)溶解度低于100 μg/mL時(shí)，不能有效發(fā)揮其生物活性[44]；2）Pht的生物利用度較低，一般難溶性藥物的口服生物利用度也較低。這些問題使得Pht的應(yīng)用受到限制，因此，想要拓寬Pht的應(yīng)用領(lǐng)域迫切需要提高其溶解度。目前國內(nèi)外針對(duì)Pht增溶的手段不多，主要包括化學(xué)修飾法和物理修飾法。

2.1 化學(xué)修飾法

研究者以Pht為原料，對(duì)Pht A、B環(huán)的酚羥基以及酮羰基進(jìn)行化學(xué)修飾，以獲得利用價(jià)值更高的Pht衍生物，如Pht糖苷類衍生物、Pht席夫堿類衍生物等。雖然Pht經(jīng)化學(xué)修飾后抗氧化或抑制酪氨酸酶等活性提高，但其作用機(jī)制、對(duì)其他生物活性的影響以及安全性仍需進(jìn)一步研究，光照穩(wěn)定性等問題也仍需解決，因此Pht的化學(xué)衍生物在實(shí)際中應(yīng)用仍需更多研究的支持。

2.1.1 糖苷化

Pht在根皮苷-2-O-糖基轉(zhuǎn)移酶（phlorizin 2-O-glycosyltransferase，P2-GT）及二磷酸尿苷葡糖（uridine diphosphate glucose，UDP-glucose）的作用下生成Phz，其合成路線如圖3所示[45]。相較于Pht，Phz的抗氧化能力增強(qiáng)，但是Phz口服吸收率低，而且在小腸中易受Phz水解酶的影響分解生成葡萄糖，在胃腸道內(nèi)不穩(wěn)定。且有研究表明，Phz也是SGLT1和SGLT2的抑制劑，但對(duì)二者的選擇性不高[46]，而腎對(duì)葡萄糖重吸收的90%都是通過SGLT2轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)，這使得Phz無明顯降血糖作用。

圖3 根皮苷的合成路線[45]Fig. 3 Synthesis of Phz[45]

因此，為了提高化學(xué)穩(wěn)定性及其對(duì)SGLT2的抑制作用，研究者不斷對(duì)Pht及其糖苷類衍生物進(jìn)行化學(xué)修飾，最終合成了穩(wěn)定性好、對(duì)SGLT2選擇性高的Pht衍生物，并作為治療T2DM的治療藥物，如恩格列凈（圖4）、達(dá)格列凈（圖5）等。

圖4 恩格列凈的結(jié)構(gòu)Fig. 4 Structure of empagliflozin

圖5 達(dá)格列凈的結(jié)構(gòu)Fig. 5 Structure of dapagliflozin

2.1.2 醚化

Wei Lina等[43]通過引入親水基團(tuán)胺乙基生成Pht胺乙基醚（合成路線如圖6所示），其水溶性相較于Pht提高430 倍，且具有較好的抑菌能力，30 d的經(jīng)口亞急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，其屬于實(shí)際無毒物，適合開發(fā)為一種新型食品防腐劑或保鮮劑[46]。

圖6 根皮素胺乙基醚的合成路線[43]Fig. 6 Synthesis of aminoethyl-Pht[43]

Wang Li等[47]對(duì)Pht進(jìn)行烷基醚化修飾，合成路線如圖7所示，合成的Pht烷基醚可以抑制人肺癌細(xì)胞SPC-A1、人乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231、人食道癌細(xì)胞EC10等多種癌細(xì)胞的增殖，且在MDA-MB-231細(xì)胞中的抑制作用強(qiáng)于抗腫瘤藥物多西他賽，因此該衍生物作為新型抗癌藥物有很廣闊的發(fā)展前景。

圖7 根皮素烷基醚的合成路線[47]Fig. 7 Synthesis of Pht alkyl ethers[47]

2.1.3 酯化

李翠萍等[48]以阿魏酸（ferulic acid，F(xiàn)A）和Pht等為原料，通過引入阿魏酸來提高修飾物的藥效作用（合成路線如圖8所示），并合成了3種根皮素乙酰阿魏酸酯Pht-A、Pht-B及Pht-C，同時(shí)測(cè)定其抗氧化能力，其中DPPH自由基清除能力依次為FA＞Pht-B＞Pht-C＞Pht＞Pht-A。

圖8 3種根皮素乙酰阿魏酸酯的合成路線[48]Fig. 8 Synthesis of three Pht acetylferulic acid esters[48]

2.1.4 席夫堿化

酰腙類衍生物、縮氨基硫脲類衍生物及氨基酸型席夫堿等物質(zhì)因具有抗氧化、殺菌、抗炎癥、抗腫瘤等生理功能，在醫(yī)學(xué)、化學(xué)、農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

左愛仁[49]以Pht和異煙肼為原材料，合成根皮素異煙?；辏ê铣陕肪€如圖9所示），并比較了其與Pht、槲皮素的DPPH自由基清除能力、ABTS陽離子自由基清除能力以及脂質(zhì)過氧化活性，結(jié)果表明，活性由強(qiáng)到弱依次為根皮素異煙酰基腙＞槲皮素＞Pht，但是異煙?；暄苌飳?duì)酪氨酸酶的活力顯著低于Pht（P＜0.05）。

圖9 根皮素異煙酰基腙的合成路線[49]Fig. 9 Synthesis of Pht isonicotinyl hydrazones[49]

杜鵬[50]以酰肼和Pht為原料生成根皮素酰腙衍生物（合成路線如圖10所示），生成的3種酰腙的DPPH自由基、ABTS陽離子自由基清除能力顯著大于Pht，通過研究三者與Pht對(duì)酪氨酸酶抑制能力發(fā)現(xiàn)，與Pht一樣，其酰腙衍生物均是酪氨酸酶的混合型可逆抑制劑，其中酰腙2及3對(duì)酪氨酸酶的抑制活性強(qiáng)于Pht。

圖10 根皮素酰腙衍生物的合成路線[50]Fig. 10 Synthesis of Pht acyl hydrazones[50]

許賓賓[51]以氨基硫脲分子取代了Pht的羰基氧原子，生成縮胺基硫脲席夫堿（合成路線如圖11），明顯改善了水溶性，并表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗氧化性以及酪氨酸酶抑制活性。

圖11 3種根皮素縮胺基硫脲席夫堿的合成路線[51]Fig. 11 Synthesis of three Pht thiosemicarbazone Schiff bases[51]

萬平紅等[52]以Pht為母體，通過半合成法引入蛋氨酸殘基（合成路線如圖12所示）從而提高Pht的水溶性、抗氧化活性。生成的根皮素蛋氨酸席夫堿安全無毒（半致死量高于5 000 mg）并且可以抑制巴氏殺菌奶中微生物的增殖，有望開發(fā)為一種新型的食品添加劑。雖然其在不同pH值介質(zhì)中的穩(wěn)定性有所提高，但光照穩(wěn)定性仍需改善。

圖12 根皮素蛋氨酸席夫堿的合成路線[52]Fig. 12 Synthesis of Pht methionine Schiff bases[52]

2.1.5 乙酰化

彌樂[53]通過Pht與乙酸酐加熱回流合成乙?；に兀ê铣陕肪€如圖13所示），經(jīng)藥物代謝動(dòng)力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)Pht乙?；笤隗w內(nèi)分布更均衡，在器官中的作用時(shí)間更長(zhǎng)，對(duì)心臟的靶向性增強(qiáng)，生物利用度提高。

圖13 乙酰化根皮素的合成路線[53]Fig. 13 Synthesis of 2’,4’,6’,4-tetra-acetyl-Pht[53]

2.1.6 成鹽反應(yīng)

Shin等[54]用硫酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%）對(duì)Pht磺化生成Pht-3’,3-二磺酸鹽（合成路線如圖14所示），研究表明該衍生物可以減少環(huán)丁烷嘧啶二聚體（cyclobutane pyrimidine dimers，CPDs）的形成、谷胱甘肽（glutathione，GSH）的消耗以及由紫外線B（ultraviolet B，UVB）誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，并且對(duì)IL-6及PGE2的釋放具有抑制作用，其光保護(hù)作用與核苷酸切除修復(fù)基因的表達(dá)上調(diào)密切相關(guān)，該研究為該衍生物在護(hù)膚尤其是皮膚光保護(hù)方面的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

圖14 根皮素-3’,3-二磺酸鹽的合成路線[54]Fig. 14 Synthesis of phloretin 3’,3-disulfonate[54]

2.2 物理修飾

近年來，很多研究者采用環(huán)糊精及其衍生物包合、固體分散系、納米載藥體系及膠束系對(duì)Pht進(jìn)行了增溶，但是使用的增溶材料可能會(huì)限制其可應(yīng)用的領(lǐng)域，因此，用安全無毒的增溶材料有效地提高Pht的水溶性以及生物利用度至關(guān)重要。

2.2.1 環(huán)糊精包合物

何曉玲等[55]研究發(fā)現(xiàn)Pht能與α-環(huán)糊精（α-cyclodextrin，α-CD）形成穩(wěn)定的包合物，在水溶液中可自組裝形成直徑為396 nm的納米粒子。相較于Pht，Pht/α-CD包合物對(duì)結(jié)腸癌HCT-8細(xì)胞的抑制活性顯著提高，這可能是因?yàn)榘衔锾岣吡薖ht的水溶性及釋放速率從而提高了其抗癌效果。

李姝靜等[56]通過冷凍-干燥法成功制備了Pht與甲基-β-環(huán)糊精（methyl-β-cyclodextrin，Me-β-CD）、羥丙基-β-環(huán)糊精（(2-hydroxy)propyl-β-cyclodextrin，HP-β-CD）物質(zhì)的量比1∶1的包合物，其水溶性增加，抗氧化能力也顯著提升，這是因?yàn)镻ht的酚羥基與環(huán)糊精的羥基形成了分子內(nèi)氫鍵，增加了羥基化程度，更有利于清除DPPH自由基，但是環(huán)糊精也將Pht部分酚羥基包裹在空腔內(nèi)部，減弱了其與酪氨酸酶分子中Cu2＋的螯合作用，這使其抑制酪氨酸酶的作用弱于Pht。Wei Yongqin等[57]制備的Pht-HP-β-CD包合物水溶性較Pht增強(qiáng)5 808 倍，穩(wěn)定性也顯著提高，且還具有一定的DPPH自由基清除能力。

2.2.2 固體分散增溶體系

王凡等[58-59]采用溶劑揮發(fā)法制備了負(fù)載Pht的甜菊糖苷的固體分散增溶體系，其中Pht以非晶態(tài)（無定型形態(tài)）分散，因此該體系中Pht能以游離形式存在，這使得Pht更容易與生物活性蛋白相互作用而發(fā)揮生物活性。

2.2.3 納米載藥體系

Mariadoss等[60]以殼聚糖為壁材，焦磷酸硫胺素（thiamine pyrophos phate，TPP）為交聯(lián)劑，成功合成了具有抗癌潛力的Pht納米粒子。其中Pht以非晶態(tài)分散，使用納米粒子包埋后，增強(qiáng)了細(xì)胞攝取以及藥物釋放，并提高了Pht的生物利用度，對(duì)口腔癌KB細(xì)胞的體外增殖有明顯抑制作用，其作用機(jī)理與上調(diào)Bax、Cyt c、Caspase-3和Caspase-9表達(dá)，下調(diào)Bcl-2表達(dá)有關(guān)。其對(duì)由7,12-二甲基苯并[a]蒽（7,12-dimethylbenz[a]anthracene，DMBA）誘導(dǎo)的金黃地鼠口腔癌也有治療作用[61]。王記蓮[62]以小麥醇溶蛋白為載體，阿拉伯膠為穩(wěn)定劑合成了Pht-小麥醇溶蛋白-阿拉伯膠納米顆粒，該納米粒子包封率達(dá)到88.9%，并且穩(wěn)定性增強(qiáng)，耐鹽耐酸堿性強(qiáng)。Payne等[63]以Pht乙醇溶液和KAuCl4溶液在一定溫度下混合合成Pht-Au納米粒子，通過此方法合成的Pht納米粒子對(duì)宮頸癌HeLa細(xì)胞的抑制作用增強(qiáng)17.45 倍，抑制癌細(xì)胞增殖的能力顯著增強(qiáng)。

2.2.4 膠束增溶體系

王凡等[58-59]研究發(fā)現(xiàn)甜菊糖苷能自組裝成典型的膠束結(jié)構(gòu)，并通過將Pht包裹在疏水核中形成負(fù)載Pht的甜菊糖苷膠束，并增加其水溶性，且其增溶能力隨溫度、甜菊糖苷濃度以及攪拌時(shí)間的增大而提升。但是膠束結(jié)構(gòu)一定程度上減弱了Pht與生物活性蛋白之間的相互作用，并影響其正常生理功能的發(fā)揮。

3 結(jié) 語

研究人員圍繞著Pht展開了豐富的研究，但Pht的開發(fā)應(yīng)用中仍存在一些問題：1）缺少簡(jiǎn)單高效的化學(xué)修飾方法，且經(jīng)化學(xué)修飾后，在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用可能受到限制；2）環(huán)糊精包合物、甜菊糖苷膠束系等增溶方法雖然增強(qiáng)了Pht的水溶性，但是減弱了Pht的自由基清除能力、酪氨酸酶抑制活性以及與其他生物活性蛋白之間的相互作用；3）雖然Pht糖苷類衍生物的降血糖藥物已經(jīng)在國內(nèi)外上市，但是Pht及其物理或化學(xué)修飾物在抗癌、心血管保護(hù)等領(lǐng)域仍處于研究階段，缺少臨床數(shù)據(jù)的支持。

Pht經(jīng)物理或化學(xué)修飾后，其水溶性、穩(wěn)定性與生物利用度有所改善，除此之外，抗氧化、抑制酪氨酸酶、抗腫瘤等生理活性也有一定的提高。本文對(duì)Pht常見的增溶方式及其特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，希望為今后研究更高效、安全的增溶方法以及開發(fā)不同種類的Pht功能性產(chǎn)品提供理論參考和科學(xué)依據(jù)，隨著科研工作者研究的不斷深入，Pht在各領(lǐng)域會(huì)有更加廣闊的應(yīng)用前景。