柚皮甙

定义

柚皮苷是一种二氢黄酮类化合物，属黄酮苷中的黄烷酮糖苷，由苷元柚皮素与二糖芸香糖在7位以糖苷键连接而成，系统命名为柚皮素-7-O-新橙皮糖苷^[2][7]。其分子式为 $C_{27}H_{32}O_{14}$，相对分子质量约580.53，CAS登记号为10236-47-2^[1][8]。因A环与B环之间缺乏共轭，该分子在约282 nm处有较强的紫外吸收峰，这一光谱特征常被用于检测^[9][10]。

中文名一栏的"柚皮苷"与常用别写"柚皮甙"是同一物质的不同写法，中文文献中两者长期并用^[1][8]。其纯品为白色至浅黄色结晶性粉末，味极苦，即使高度稀释后仍能察觉苦味；结晶水的数目因结晶和干燥方式不同而变化，从水中结晶所得晶体含6至8个结晶水，熔点约83 ℃，经110 ℃干燥至恒重后转为二水合物，熔点升至171 ℃^[1][11]。常温下它在水中的溶解度约为0.1%，75 ℃时可增至约10%，易溶于甲醇、乙醇、丙酮和热乙酸，不溶于乙醚、苯、氯仿等非极性溶剂^[12][1]。

原理

柚皮苷的苦味与其分子结构直接相关。黄烷酮骨架上的糖苷取代以及A环、B环的取代模式共同决定了它与味觉受体的结合能力，双氢黄酮类化合物普遍带有苦味，柚皮苷是其中的典型代表^[1][3]。当分子在碱性条件下开环并进一步氢化还原时，生成的柚苷二氢查耳酮结构改变，味感由苦转为强烈甜味，甜度可达蔗糖的数百倍，这成为工业上由苦味黄烷酮制取甜味剂的化学基础^[4][5]。

在生物体内，柚皮苷的作用与其代谢方式有关。口服后它主要在肠道被菌群脱去糖基转化为苷元柚皮素，再以被动扩散方式吸收入血，血液中主要以葡萄糖醛酸结合物和硫酸盐结合物的形式存在^[2]。大鼠实验显示，口服柚皮苷单体后5分钟即可在血浆中检出，0.67至1.6小时达到峰浓度，消除半衰期约3.1至4.1小时，且存在肝肠循环^[2]。

柚皮苷还能抑制部分转运蛋白和代谢酶的活性。研究表明它对P-糖蛋白、有机阴离子转运多肽等具有抑制作用，从而可能改变合用药物的吸收与处置过程，这一机制使柚皮苷成为研究食物与药物相互作用的常用对象^[2]。

发展历程

柚皮苷作为柑橘类植物的天然成分，长期以苦味物质的身份为人所知，柚和葡萄柚果皮的苦涩口感即与其含量有关^[3]。在中医药传统中，含柚皮苷的骨碎补、枳实、枳壳、化橘红等药材被用于理气、补肾强骨等用途，柚皮苷后来被确认为这些药材的主要有效成分之一^[1][13]。

20世纪后期起，柚皮苷的化学转化价值受到重视。中国农业科学院柑橘研究所对柑橘类黄酮的提取和加氢工艺开展了系统研究，开发出热水改良法提取类黄酮以及循环加氢反应器，用于将柚苷加氢制取甜味剂，并申请了相关专利^[4][14]。到21世纪初，中国的食品添加剂使用卫生标准已将柚苷二氢查尔酮列入允许使用的甜味剂品种^[14]。

在药品标准方面，柚皮苷被《中华人民共和国药典》2020年版一部收载为化橘红、骨碎补及三七伤药片等品种鉴别与含量测定的对照品，并规定化橘红含柚皮苷不得少于3.5%，酒制骨碎补不得少于0.50%^[6][15][13]。

应用

在食品与日化领域，柚皮苷可直接作为苦味剂、风味改良剂和食品添加剂使用，用于调配饮料与食品的口感^[7][10]。更主要的用途是作为合成甜味剂的原料：柚苷在碱性条件下催化加氢得到柚苷二氢查尔酮，甜度为蔗糖的300倍左右；新橙皮苷二氢查尔酮的甜度约为蔗糖的1000倍，两者均具有高甜度、低热值的特点，可用于果汁、果酒、巧克力及牙膏等产品^[4][5]。柚苷还可在碱性开环后与异香兰素等缩合，用于制备新橙皮苷及其衍生物^[14][5]。

在医药与药理研究方面，柚皮苷被报道具有抗氧化、抗炎、抑菌、抗突变、降血脂、促进胃肠蠕动、镇痛镇静和改善微循环等多种生物活性^[7][2]。相关研究还包括降血糖、防龋、抗骨质疏松以及抗肿瘤机制等方向，其中不少结论来自细胞实验和动物实验^[7][9]。在中药质量控制中，柚皮苷的含量是评价化橘红、骨碎补、枳实等药材品质的重要指标^[15][6]。

在化妆品领域，柚皮苷因具有抗氧化活性而被用作护肤与光防护类产品的成分研究^[7]。此外，由于柚皮苷在结构上属于酚类糖苷，其水溶液呈弱酸性，一定的pH与避光条件下较为稳定，这一性质在制剂与储存中被加以考虑^[16][17]。

局限

柚皮苷最主要的技术障碍是口服吸收差、生物利用度低。研究显示其在Caco-2细胞模型中的吸收率不足1%，大鼠肠灌流实验中的表观渗透系数也远低于通常认为吸收良好的水平，文献报道其生物利用度低于5%^[2][18]。水中溶解度低以及体内的首过代谢，是造成这一结果的重要原因^[19][20]。

正因如此，柚皮苷的药理活性大多停留在体外与动物实验阶段，其在人体中的确切疗效和适宜剂量仍缺乏充分数据^[9][2]。为提高可利用性，研究者尝试了环糊精包合、脂质纳米粒、纳米乳和自微乳化给药系统等制剂手段，以改善其溶出与吸收，但这些方法目前多处于实验室研究阶段^[19][21]。

柚皮苷与药物的相互作用也是其应用中的一项限制。它能抑制P-糖蛋白及部分有机阴离子转运多肽的活性，在大鼠实验中可剂量依赖性地改变他林洛尔等底物药物的血药浓度，且这种影响存在明显的种属差异，因此富含柚皮苷的柑橘类食物与药物同服时需要专门的代谢研究加以评价^[2]。此外，由其制备的柚苷二氢查尔酮在常温水中溶解度仅约0.94 g/L，也制约了这类甜味剂的使用范围^[22]。

参见

• 黄酮类化合物 —— 柚皮苷所属的一大类植物次生代谢产物。

• 柚皮素 —— 柚皮苷的苷元，脱去芸香糖后的形式。

• 新橙皮苷 —— 与柚皮苷结构相近、同属二氢查酮类甜味剂原料的黄烷酮糖苷。

• 二氢查尔酮甜味剂 —— 以柚皮苷等苦味黄烷酮加氢制得的高倍甜味剂。

• 化橘红 —— 以柚皮苷为质量控制指标成分的中药材。

• 生物利用度 —— 衡量柚皮苷等成分口服后进入体循环程度的概念。