衢枳壳主要化学成分及药效学作用和机制研究进展

李锦荣，陈国玉，虞立，吕万强，张立将，尹来*，邵金金*（1.浙江工业大学 长三角绿色制药协同创新中心，杭州 310014；.杭州医学院（浙江省医学科学院）安全性评价研究中心，杭州 310053）

衢枳壳（QuzhouAurantiiFructus）为芸香科植物常山胡柚（CitrusChangshan-huyouY.B.Chang）的干燥未成熟果实（习称胡柚片）[1]，主产地为浙江省衢州市常山县。《中国药典》中枳壳为酸橙及其栽培变种的干燥未成熟果实。研究表明，常山胡柚是柚和酸橙的杂交变种[2-3]，胡柚片各项检测指标均符合《中国药典》2020年版中枳壳的规定。民间用胡柚片入药和治疗疾病历史悠久，胡柚皮煮水有明显止咳化痰之效。胡柚片自20世纪80年代起开始一直作为枳壳在药材市场、医院中药用。2016年，胡柚片被正式定名为“衢枳壳”，载入新版《浙江省中药炮制规范（2015版）》[1-3]。2018年，衢枳壳凭借药用价值高、带动农民增收显著等优势被评为新“浙八味”中药材培育品种之一[4]。现代研究表明，除具有与枳壳一致的理气宽中、行滞消胀等功效外，衢枳壳还具有抗炎、抗氧化、抗菌、保肝、降血糖、降血脂和免疫调节等多种药理作用。目前，围绕衢枳壳的药理学相关研究不断深入，新的研究成果不断涌现。基于此，本文对衢枳壳及其成分的药理作用进行综述，旨在为研究和开发衢枳壳的药用价值提供参考。

1 衢枳壳的化学成分

目前，衢枳壳的化学成分已被广泛研究，已从衢枳壳中分离鉴定出104种成分，主要包括黄酮类、香豆素类、三萜类和挥发油类化学成分。

1.1 黄酮类

黄酮类组分是衢枳壳指纹图谱中的特征指纹峰，其中含量最高的2个成分柚皮苷（C27H32O14）和新橙皮苷（C28H34O15），为《衢枳壳药材质量标准》中的含量指标成分（柚皮苷含量不得少于4.0%，新橙皮苷含量不得少于3.0%）。现已从衢枳壳中分析鉴定出26种黄酮类化合物，主要包括柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷、川陈皮素等[5-10]，详见表1和图1。

图1 衢枳壳黄酮类成分Fig 1 Flavonoids in Quzhou Aurantii Fructus

表1 衢枳壳黄酮类成分Tab 1 Flavonoids in Quzhou Aurantii Fructus

1.2 香豆素类

Zhang等[5]从衢枳壳提取物中鉴定出橙皮内酯和异橙皮内酯（27～28）。冯敬骞等[6]从衢枳壳甲醇提取物中鉴定出橙皮内酯、异橙皮内酯、橙皮油内酯和水合橙皮内酯，详见表2和图2。

图2 衢枳壳香豆素类成分Fig 2 Coumarins in Quzhou Aurantii Fructus

表2 衢枳壳香豆素类成分Tab 2 Coumarins in Quzhou Aurantii Fructus

1.3 三萜类

衢枳壳中还含有多种高氧三萜化合物，是衢枳壳苦味的物质基础。目前已从衢枳壳中鉴定出8个三萜类化合物，详见表3和图3。

图3 衢枳壳三萜类成分Fig 3 Triterpene in Quzhou Aurantii Fructus

表3 衢枳壳三萜类成分Tab 3 Triterpene in Quzhou Aurantii Fructus

1.4 挥发油类

Zhang等[5]使用气相色谱结合质谱从衢枳壳提取物中共分析鉴定出66种挥发性化合物（见表4），其中柠檬烯为最主要的挥发性成分，在42批样品中的挥发性化合物的面积百分比中，柠檬烯的平均占比为65.76%，其他高占比（＞1%）的挥发性成分还包括γ-萜品烯（8.86%）、大牛儿烯D（7.99%）、大牛儿烯B（1.91%）、β-月桂烯（1.13%）和α-毕澄茄醇。

表4 衢枳壳挥发油类成分Tab 4 Volatile compounds in Quzhou Aurantii Fructus

1.5 其他成分

除了上述化学成分外，衢枳壳中还含有膳食纤维、天然色素、多糖及镁、钾、钙等多种微量元素[11-12]。

1.6 衢枳壳与枳壳成分比较

Zhang等[5]使用超高效液相色谱结合电子喷雾电离和四极杆飞行时间质谱（UPLC-QTOF/MS）以及气相色谱结合质谱（GC-MS）对衢枳壳和枳壳成分进行鉴定分析，采用主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）和层次聚类分析（HCA）等方法进一步分析、筛选和验证潜在的化学标志物，结果表明衢枳壳和枳壳的主要成分相似，圣草次苷（2）、新圣草次苷（3）、橙皮素-5-O-葡萄糖苷（5）、枸橘苷（13）、蜂毒苷（14）、橙皮素（16）、甜橙黄酮（19）、6-去甲氧基桔皮素（20）、4'，5，6，7-四甲氧基黄酮（22）、橙皮内酯（27）、异橙皮内酯（28）、黄柏酮酸-17-β-D-葡萄糖苷（31）、黄柏酮酸（34）、诺米林酸（35）、诺米林（36）和黄柏酮（37）为衢枳壳和枳壳的差异化合物，包括9种黄酮类化合物、2种香豆素化合物、5种三萜类化合物；此外，倍半萜侧柏烯（70）、γ-榄香烯（72）、α-愈创烯（73）、β-金合欢烯（74）、α-布藜烯（82）、β-倍半水芹烯（85）、δ-荜澄茄烯（86）、榄香醇（87）、（－）-蓝桉醇（90）、愈创醇（91）、γ-桉叶油醇（93）、异桉油烯醇（95）、荜澄茄-4-烯-10-醇（97）、十氢二甲基乙烯基萘酚（99）、isointermedeol（100）、β-甜橙醛（101）、刺柏脑（102）、棕榈酸（103）、叶绿醇（104）等19种挥发性物质仅在衢枳壳中被检测到，以上化合物可作为区分衢枳壳和枳壳的标志物。

2 药理活性及作用机制

2.1 抗炎、平喘作用

衢枳壳提取液能够减少炎症部位的中性粒细胞数量，在五水合硫酸铜诱导的斑马鱼炎症模型中具有显著的抗炎作用，并且能够通过调控MAPK、NF-κB及AMPK信号通路来改善脂多糖（LPS）诱导的小鼠急性肺损伤[13-14]。

衢枳壳中的黄酮类化合物可抑制RAW264.7细胞炎症模型中p65活化及核转移，并抑制肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素（IL）-6和IL-1β等炎性细胞因子的表达[15]。对过敏性哮喘小鼠模型进行衢枳壳总黄酮给药处理后，炎性细胞因子（IL-4、IL-5、IL-13）、黏蛋白（MUC5AC、MUC5B）和基质金属蛋白酶（MMP-2、MMP-9）等相关物质水平显著降低，其机制可能与抑制Smad2/3蛋白磷酸化从而抑制该信号通路活化、改变其下游靶点以及气道重塑有关[16]。

2.2 治疗糖尿病作用

糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病，其并发症可波及全身重要器官，严重影响患者生活质量。通过体外实验发现衢枳壳总黄酮可促进HepG2细胞葡萄糖的消耗，并可在一定程度上抑制α-葡萄糖苷酶从而降低血糖，作用效力与黄酮含量成正相关[17]。糖尿病肾病（DN）是2型糖尿病最严重的并发症之一，发病率高达20%～40%[18]。不同剂量的衢枳壳提取物可使db/db模型小鼠血肌酐和血尿素氮水平降低，肾组织抗氧化基因Gclm、Nqo1、GclcmRNA表达显著提高，db/db小鼠肾组织抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽（GSH）活性提高从而改善氧化应激，显著修复2型糖尿病db/db小鼠的肾脏氧化损伤[19]。

2.3 肝脏保护作用

非酒精性脂肪肝（NAFLD）是一种与胰岛素功能障碍、遗传密切相关的代谢性肝脏损伤，目前尚未有获批用于治疗NAFLD的药物[20]。研究表明，用衢枳壳提取物处理肥胖引起的大鼠非酒精性脂肪肝病模型后，肝脏病变减轻，NAFLD活动度积分明显降低，其能通过抑制IL-1β、IL-6、IL-12、TNF-α和干扰素（IFN）-γ从而抑制全身和肝内炎症，作用机制与抑制磷酸化的NF-κB和MAPK信号通路有关[21]。此外，衢枳壳提取物的黄酮类化合物能通过增强肝脏抗氧化能力、减少脂肪酸代谢过程中活性氧的损伤来抑制NAFLD小鼠的疾病进展[22]。从衢枳壳中分离出芸香柚皮苷、柚皮苷、新橙皮苷和橙皮苷4种成分用于NAFLD小鼠模型的治疗，发现这4种化学成分能够调控Nrf2-ARE信号通路，对预防和治疗NAFLD起到重要的作用[23]。

2.4 抗氧化作用

研究表明，癌症、衰老或其他疾病大都与过量自由基的产生有关，黄酮类化合物是一种优秀的自由基清除剂，具有良好的抗氧化活性[24]。将衢枳壳的总黄酮溶液中分别加入DPPH和ABTS溶液处理后在波长517 nm处测定其吸光度，结果DPPH自由基和ABTS自由基的清除率与总黄酮质量浓度成正比，最高可达99.054%，清除能力与维生素C相当[25]。Zhang等[5]采用DPPH、ABTS和FRAP方法测定衢枳壳提取液和枳壳提取液总抗氧化活性，结果衢枳壳提取液和枳壳提取液的清除DPPH自由基的平均值分别为1.212 μg Trolox·mL－1和0.965 μg Trolox·mL－1，清除ABTS自由基平均值分别为0.335 μmol Trolox·mL－1和0.268 μmol Trolox·mL－1，衢枳壳提取液对于DPPH和ABTS自由基清除能力显著高于枳壳提取液，这表明衢枳壳比枳壳有更强的抗氧化能力。

2.5 降血脂作用

高脂血症通常由不健康的生活方式造成，是心脑血管疾病等多种疾病的重要危险因素。衢枳壳提取物可以提高高脂血症动物模型肝脏和脂肪中脂质代谢相关因子（PPAR-α、PPAR-γ等）mRNA以及其他脂质代谢相关基因的表达水平；显著降低血清脂质总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平；减少血清炎症因子TNF-α、IL-6和血清、肝脏中丙二醛（MDA）的含量；提高SOD活性，对高脂血症金黄地鼠脂质代谢具有明显改善作用，但其作用机制有待进一步研究[26]。

2.6 胃肠道调节作用

黄酮类化合物可以调节肠道菌群，在预防肥胖和相关代谢疾病方面发挥重要作用。经衢枳壳干预后，功能性消化不良模型大鼠的体重、24 h饮水量与摄食量、胃排空率及小肠推进率、血浆胃泌素（GAS）、胃动素（MTL）含量明显升高，生长抑素（SS）含量明显降低，这表明衢枳壳能够有效调节胃肠道动力，与衢枳壳理气宽中、行滞消胀的论述相符合[27]。衢枳壳提取物可调节高脂饮食喂养小鼠模型肠道微生物群，显著降低肥胖、炎症和肝脏脂肪变性，还能提高紧密连接蛋白的表达，减少代谢性内毒素血症的发生[28]。此外，衢枳壳提取物治疗可逆转由高脂饮食引起的肠道菌群失调[29]，表现为厚壁菌门与拟杆菌门的比例降低，Akkermansia属和Alistipes属的增加，以及Dubosiella属、粪肠球菌属和乳酸杆菌属的减少。某些黄酮类化合物如橙皮苷等还可以通过增加益生菌和减少病原体来调节肠道微生物群的组成。如新橙皮苷可有效逆转小鼠高脂饮食引起肠道的菌群失衡，肠道菌群组成（细菌和厚壁菌的相对丰度）发生改变、多样性增加，这对于预防肥胖和相关代谢疾病具有重要意义[30]。

2.7 免疫调节作用

免疫调节是指机体识别和排除抗原性异物，维持自身生理动态平衡与相对稳定的生理功能，是维持机体内环境稳定的关键。常山胡柚皮提取物柠檬苦素、柚皮素等能抑制T淋巴细胞和B淋巴细胞的增殖作用，尤其对于T淋巴细胞的抑制作用比较强烈，由此发挥免疫调节的作用[31]。

衢枳壳提取物含有的橙皮苷、柚皮素、柠檬苦素以及枳壳多糖等化学成分也被证实具有一定的免疫调节作用[32-34]。橙皮苷能够在一定程度上促进小鼠特异性细胞免疫和非特异性免疫[32]。通过小鼠乳腺癌手术切除模型证实了柚皮素可以发挥免疫调节作用——通过减少TGF-β诱导产生的调节性T细胞、提高CD8＋T细胞的抗肿瘤能力[33]。分离纯化枳壳粗多糖后得到的精制枳壳多糖（CALB-1）同样可以发挥较好的免疫调节作用[34]。

2.8 抗肿瘤作用

衢枳壳提取物及其化学成分在众多类型肿瘤的治疗策略中作为潜在抗肿瘤药物被广泛研究，可参与调节多种肿瘤细胞的细胞周期阻滞、凋亡、抗血管生成、抗转移和DNA修复、改变与肿瘤发生相关的分子靶点等多种途径发挥作用[35]。

衢枳壳中的挥发油类物质D-柠檬烯可使膀胱癌细胞停滞在S期从而诱导其凋亡，提示衢枳壳可通过改变肿瘤细胞的周期，干扰细胞信号传导等途径诱导细胞凋亡从而起到杀灭肿瘤细胞作用[36]。除此之外，橙皮苷可促使细胞线粒体紊乱、增加钙负荷以及激活ERK1/2等作用机制来诱发肝癌HepG2细胞凋亡[37-38]。柠檬苦素可降低TNF-α水平，增强适应性免疫应答，上调氧化防御关键蛋白Nrf2和SOD2，从而减轻小鼠结直肠癌的发生发展[39]，此外，还可使MFC胃癌荷瘤模型小鼠的IL-10表达水平、Bcl-2的mRNA和蛋白表达水平均显著降低，CD4＋和CD8＋T淋巴细胞百分比、CD4＋/CD8＋比值、脾指数和胸腺指数、IL-2和IFN-γ的表达水平、Cyt-C及Bax的mRNA和蛋白表达水平均显著升高，并能在一定程度上抑制胃癌[40]。

3 讨论与展望

浙江衢州常山胡柚资源丰富，以常山县为主的许多地区都有种植，但是人们往往会更多地关注其食用价值，而忽略其干燥青果（衢枳壳）的药用价值。随着2018年入选新“浙八味”中药材培育品种，衢枳壳药用价值的研究有了很大的进展。研究表明，衢枳壳富含黄酮类、香豆素类和三萜类等物质，具有抗炎、平喘、降血脂、护肝、抗氧化、降血糖、胃肠道调节、免疫调节、抗肿瘤等多种药理作用。虽然衢枳壳有较大的药用潜力，但目前上述药理学作用研究尚属起步阶段，衢枳壳的生物活性主要体现在对粗提取物的研究，对衢枳壳中新的单体化合物成分的生物活性研究较少，尚未有相关新药研发上市，因此，关于衢枳壳化学成分及其生物活性的研究需进一步深入。相信在不久的将来，随着越来越多研究成果的发布，一定能推动更多的衢枳壳相关医药产品的开发利用，为生命健康产业注入新的动力。