首都医科大中医药学院:枳实化学成分与治疗功能性消化不良关联性分析及实验验证

功能性消化不良（ functional dyspepsia ， FD ）是临床上最常见的功能性胃肠道疾病，是以持续或反复发作的上腹部症状如上腹痛或不适、腹部胀气、嗳气、厌食、恶心、呕吐、早饱、烧心、反胃等为特点的一组症候群 [1] 。 FD 的发病机制可能与胃肠运动异常、内脏高敏感、幽门螺杆菌感染、脑肠轴功能紊乱、肠道微生态失衡、十二指肠屏障受损与微炎症、遗传因素、精神、心理等因素密切相关 [2] 。目前治疗 FD 的主要方法包括促动力药物治疗、根除幽门螺杆菌治疗、抑酸治疗、心理辅助治疗等。质子泵抑制剂可以通过抑制盐酸分泌改善上腹部的烧灼感。但越来越多的证据表明，长期使用质子泵抑制剂会产生肝、肾毒性，增加患胃癌的风险 [3-5] 。

中医药在 FD 治疗上优势凸显，虽不如化学药迅捷，但疗效稳定，不良反应小，复发率较低。中医称功能性消化不良为 “ 痞满”，属于“胃脘痛”“胃痞”范畴 [6] 。枳实为芸香科植物酸橙 Citrus aurantium L. 及其栽培变种或甜橙 C. sinensis Osbeck 的干燥幼果，具有破气消积、化痰消痞的功效，常用于治疗积滞内停、痞满胀痛、大便不通等症，能够缓解 FD 引起的胸腹痛，对 FD 有显著疗效 [7-8] 。目前枳实治疗 FD 疗效确切，但其药效物质基础尚未完全明确。本研究采用超高效液相色谱 - 四极杆飞行时间质谱联用（ UPLC-Q-TOF-MS/MS ）技术分析 10 批不同产地枳实水煎液的共有成分，结合药效数据构建化学成分相对含量与治疗 FD 药效的关联性，并采用斑马鱼蠕动模型对药效物质进行验证，筛选出有效、可测的质量标志物，为枳实的质量标准提升提供参考。

1材料

1.1动物

SPF 级 SD 雄性大鼠，体质量（ 200 ± 20 ） g ，购自哈尔滨医科大学动物实验中心，实验动物生产许可证号 SCXK （黑） 2013-001 。动物饲养于温度 25 ～ 28 ℃、相对湿度 50% ～ 70% ，光照 14 h/ 黑暗 10 h 的环境中。动物实验经哈尔滨商业大学药学院实验动物伦理委员会批准（批准号 180315 ）。

野生型 AB 系斑马鱼由山东省科学院生物研究所提供，饲养于本实验室循环养殖系统中。动物实验经哈尔滨商业大学药学院实验动物伦理委员会批准（批准号 200318 ）。

1.2药材

10 批枳实药材由首都医科大学中医学院罗容副教授收集并鉴定为芸香科植物酸橙 Citrus aurantium L. 的干燥幼果，详细信息见表 1 。

1.3药品与试剂

对照品柚皮苷（ DSTDY009902 ）、圣草次苷（ DST211225-014 ）、橙皮苷（ DST211108-038 ）、新橙皮苷（ DSTDX003901 ）、辛弗林（ DSTCP110727 ），均购自天津一方科技有限公司，质量分数≥ 98% ；色谱甲醇、乙腈购自德国默克公司；蒸馏水购自屈臣氏；氯化钠注射液（批号 16031609 ）购自哈尔滨药业集团三精药业股份有限公司；多潘立酮（批号 LJJ2K49 ）购自西安杨森制药有限公司；尼罗红（批号 S19279 ）、盐酸洛哌丁胺（批号 S26615 ）购自上海源叶生物科技有限公司；三卡因（批号 C1259391 ）购自天津阿尔法生物科技有限公司；胃泌素 ELISA 试剂盒（批号 DRE20863 ）和胃动素 ELISA 试剂盒（批号 DRE10129 ）购自上海邦奕生物科技有限公司。

1.4仪器

超高效液相色谱仪（ UPLC ，美国 Waters 公司）； AB Sceix Triple TOFTM5600 型质谱仪（美国应用生物系统公司）；斑马鱼养殖系统（上海海圣生物实验设备有限公司）； DMI3000B 型荧光显微镜（德国 Leica 公司）； 680 型酶标仪（美国 Bio-Rad 公司）。

2方法

2.1不同批次枳实水煎液的化学成分分析

2.1.1供试品溶液的制备 精密称取 10 批枳实药材粉末各 0.5 g （过 60 目筛），放入圆底烧瓶中，加入 10 倍的蒸馏水，回流提取 2 次，每次 1 h 。合并 2 次滤液，浓缩，定容至 25 mL ，经 0.22 μm 微孔滤膜滤过，得到供试品溶液。

2.1.2对照品溶液的制备 精密称取辛弗林、圣草次苷、柚皮苷、橙皮苷和新橙皮苷对照品各 1.0 mg ，分别加甲醇超声溶解，于 5 mL 量瓶定容，制成 0.2 mg/mL 的对照品溶液。

2.1.3色谱条件 Acquity UPLC HSS T3 色谱柱（ 100 mm × 2.1 mm ， 1.8 μm ），流动相为水（ A ） - 乙腈（ B ），梯度洗脱： 0 ～ 13 min ， 90% ～ 62% A ； 13 ～ 26 min ， 62% ～ 10% A ； 26 ～ 28 min ， 10% ～ 90% A 。柱温 35 ℃；进样体积 0.5 μL ；体积流量 0.2 mL/min ；检测波长 274 nm 。

2.1.4质谱条件 ESI 离子源；正离子模式扫描；碰撞能量 15 eV ；干燥气温度 320 ℃；体积流量 8 L/min ；雾化器压力 241.325 kPa ；毛细管电压 3500 V ；鞘气温度 350 ℃；鞘气体积流量 11 L/min 。数据采集采用高分辨率模式，扫描范围 m /z100 ～ 3000 ，采样速度为 1 spectra/s 。

2.2不同批次枳实对FD的治疗作用

2.2.1给药溶液的制备 取 10 批枳实药材，按“ 2.1.1 ”项下方法制备，取适量浸膏，加水溶解成质量浓度为 0.103 g/mL 的溶液，备用。

2.2.2分组、造模与给药 大鼠适应性喂养 1 周，随机分为 13 组，每组 8 只，分别为对照组、模型组、多潘立酮（ 1.03 mg/kg ，多潘立酮片研磨成粉末，用生理盐水配制成 0.103 mg/mL 的溶液）组以及 10 个批次的枳实（ 2.06 g/kg ，相当于临床剂量的 2 倍）组。除对照组外，其余各组采用不规则喂养和夹尾刺激法建立大鼠 FD 模型 [9-10] 。大鼠正常饮水，隔日禁食，每天用长海绵钳夹大鼠尾部远端 1/3 处，每次 0.5 h ，每隔 3 h 刺激 1 次， 4 次 /d ，连续 14 d 。造模结束后，恢复正常的饮食和饮水，各给药组 ig 相应药物（ 10 mL/kg ），对照组和模型组 ig 等体积生理盐水， 1 次 /d ，连续 14 d 。

2.2.3一般行为学观察 对实验过程中大鼠的食物摄入量、水摄入量、体质量、活动度、毛发、粪便等进行观察和评估。

2.2.4胃排空率和小肠碳末推进率测定 将羧甲基纤维素钠溶于 250 mL 蒸馏水中，然后分别加入 10 g 淀粉、 8 g 糖、 8 g 淀粉和 2 g 活性炭粉末，均匀搅拌，制成 300 mL 的碳末糊，于 4 ℃保存。各组大鼠禁食 24 h ， ig 碳末糊（ 10 mL/kg ）， 30 min 后麻醉，摘眼球取血，脱臼处死。打开腹腔，结扎胃贲门和幽门，取胃，擦干，称定胃全质量，然后剪开胃体，洗去内容物后擦干，称定净质量；同时，迅速取出小肠，铺于白瓷盘上，测量幽门至回盲肠部全长及幽门至碳末前沿的距离。计算胃排空率和小肠碳末推进率。

胃排空率＝ [ig 碳末糊质量 － ( 胃全质量 － 胃净质量 )]/ig 碳末糊质量

小肠碳末推进率＝碳末推进距离 / 小肠全长

2.2.5血清胃动素、胃泌素的测定 各组大鼠血样于室温下静止 20 min ， 3000 r/min 离心 20 min ，分离血清，按试剂盒说明书测定血清中胃动素及胃泌素水平。

2.3谱效相关性分析

2.3.1灰色关联度分析 灰色关联度分析是一种多因素统计分析方法，对原始数据采用均值变化法进行无量纲处理，分别将小肠碳末推进率、胃排空率、胃动素和胃泌素 4 个药效指标作为母序列，枳实 10 批次 35 个共有峰峰面积作为子序列，计算关联度（ r ）。

2.3.2Pearson 双变量相关性分析 以 10 批枳实 35 个共有峰峰面积为自变量， 4 个药效指标为因变量，通过皮尔森双变量相关性分析计算两者之间的 Pearson 相关系数。

2.4枳实单体成分对斑马鱼肠道蠕动的促进作用

2.4.1最大耐受浓度测定 随机选取 180 尾受精后 6 d （ 6 day post fertilization ， 6 dpf ）的斑马鱼胚胎于 6 孔板中，每孔 30 尾，分别加入 3 mL 质量浓度为 125 、 250 、 500 、 1000 、 2000 μg/mL 的药物（圣草次苷、辛弗林、柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷），同时设置对照组（不含药物）。处理 24 h 后，观察并记录斑马鱼的死亡情况，确定各药物对斑马鱼的最大耐受浓度。

2.4.2斑马鱼肠道蠕动模型的建立 及给药 斑马鱼在 5 dpf 表现出自发的节律性肌肉收缩，开始外源性自发进食 [11] 。将 140 尾 5 dpf 的野生型 AB 斑马鱼置于 6 孔板中，每孔 20 尾，设置对照组、模型组、多潘立酮（ 30 μg/mL ）组、圣草次苷（ 250 μg/mL ）组、柚皮苷（ 250 μg/mL ）组、橙皮苷（ 250 μg/mL ）组、新橙皮苷（ 250 μg/mL ）组和辛弗林（ 250 μg/mL ）组。各组加入 3 mL 尼罗红（ 10 μg/mL ），作用 16 h 后清洗 3 遍。除对照组外，其余各组给予 3 mL 盐酸洛哌丁胺（ 20 μg/mL ）造模，对照组用胚胎培养水正常培养。造模同时，各给药组给予 3 mL 相应药物，对照组和模型组给予等体积胚胎培养水，于 28 ℃恒温水浴避光培养 24 h 。

2.4.3斑马鱼的肠蠕动促进率 测定 按“ 2.4.2 ”项下方法给药 24 h 后，用 0.02% 三卡因进行麻醉。各组随机选取 10 尾斑马鱼置于荧光显微镜下对胃肠部进行拍照，采集斑马鱼肠道内容物（尼罗红）荧光强度（ S ），用 Image J 图像处理软件进行统计，计算肠蠕动促进率。

肠蠕动促进率＝ 1 － (S 给药 － S 对照 )/(S 模型 － S 对照 )

2.5统计学分析

结果以 表示。所有数据均通过 IBM SPSS Statistics 21.0 软件进行分析，多样本组间比较采用单因素方差分析（ One-way ANOVA ）和 LSD 多重比较分析。

3结果

3.1枳实水煎液特征图谱的建立

对正离子模式下10批枳实水煎液基峰离子色谱图（base peak chromatograms，BPC）进行叠加（图1-A），共标记35个共有峰（图1-B）。通过对比保留时间，分析一级、二级质谱信息并结合相关文献报道，对共有峰成分进行分析鉴定，结果见表2。

3.2枳实对FD的影响

3.2.1一般行为学观察 对照组大鼠饮水、饮食、皮毛色泽、粪便无明显变化，精神状态良好，体质量增加。模型组大鼠饮水量和饮食逐渐减少，皮毛呈黄色，粪便柔软，气味恶臭和刺鼻，精神状态差，容易被激怒，体质量下降。与模型组相比，给予多潘立酮和不同批次枳实干预后，大鼠饮水量、进食量逐渐增加，皮毛恢复光泽，粪便干燥，气味稍脏，性情温和，体质量趋于正常水平。

3.2.2胃肠动力及血清药效指标测定 如图 2 所示，与对照组比较，模型组大鼠胃排空率、小肠碳末推进率及血清中胃动素、胃泌素水平均显著降低（ P ＜ 0.01 ）；与模型组比较，各给药组大鼠胃排空率、小肠碳末推进率及血清中胃动素、胃泌素水平均显著升高（ P ＜ 0.01 ），且 10 批枳实组间无显著差异。

3.3谱效指标相关性分析

通过灰色关联度法和 Pearson 双变量相关性分析计算 35 个共有峰峰面积与药效指标的关联度，灰色关联度数值越大，表明色谱峰代表的化学成分与药效指标关联性越大。成分与药效指标的灰色关联度值如图 3-A 所示，根据平均关联度值大于 0.7 进行筛选，共筛选出 10 个与药效指标相关性强的成分，相关性程度依次为峰 1 ＞峰 3 ＞峰 14 ＞峰 34 ＞峰 17 ＞峰 2 ＞峰 30 ＞峰 33 ＞峰 25 ＞峰 35 。成分与药效指标的 Pearson 相关系数值如图 3-B 所示，根据平均值大于 0.6 筛选出与 4 个药效指标呈正相关的成分，相关性程度依次为峰 3 ＞峰 14 ＞峰 33 ＞峰 35 ＞峰 34 ＞峰 30 ＞峰 25 ＞峰 1 。综合分析 2 种方法可知辛弗林（峰 3 ）、马尔敏（峰 14 ）、黄柏酮（峰 25 ）、 N - 甲基酪胺（峰 1 ）、圣草次苷（峰 33 ）、柚皮苷（峰 30 ）、橙皮苷（峰 34 ）、新橙皮苷（峰 35 ） 8 个成分与枳实治疗 FD 关联性较强。结合文献报道及相关性结果，选择相关性较高、易得、可测的圣草次苷、柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷、辛弗林 5 个成分进行斑马鱼肠道蠕动模型验证。

3.4枳实单体成分的最大耐受剂量测定

如图 4 所示，圣草次苷、辛弗林、柚皮苷、橙皮苷和新橙皮苷 5 个单体成分在 125 ～ 500 μg/mL 质量浓度下，斑马鱼无死亡。 1000 、 2000 μg/mL 质量浓度下有不同程度的死亡，因此本研究中 5 个单体对斑马鱼的最大耐受剂量为 500 μg/mL 。

3.5枳实单体成分对斑马鱼肠蠕动的促进作用

如图 5 和表 3 所示，与对照组比较，模型组斑马鱼肠道内容物荧光强度明显增强（ P ＜ 0.01 ）；与模型组比较，各给药组斑马鱼肠道内容物荧光强度明显降低（ P ＜ 0.01 ），其对斑马鱼肠道蠕动的促进效果依次为新橙皮苷＞柚皮苷＞辛弗林＞橙皮苷＞圣草次苷。

4讨论

中医学认为 FD 属于“痞满”“胃脘痛”“积滞”等范畴，主要与情志不畅、外邪侵袭、饮食所伤、脾胃虚弱等因素有关，临床上中医辨证施治，以健脾和胃、理气降逆为主 [16] 。枳实具有破气消积、化痰消痞的功效，为中医临床治疗 FD 的常用中药之一，以其为君药的复方如枳实消痞丸 [17] 、枳实导滞 丸、枳术丸、四逆散 [18] 等治疗 FD 也取得了良好疗效，但其药效物质基础尚不明晰。

本研究首先采用 UPLC-Q-TOF-MS/MS 技术对 10 批枳实的水煎液进行分析，对色谱图进行叠加获得共有峰，确认了 35 个共有峰，通过保留时间以及文献信息对共有峰成分进行分析鉴定。其次，采用不规则喂养和夹尾刺激复合因素建立 FD 大鼠模型，通过观察大鼠行为学以及枳实对大鼠胃排空率、小肠推进率及血清中胃动素、胃泌素水平的影响，探究枳实对 FD 大鼠的影响 [19] 。进一步运用化学计量学方法建立枳实图谱数据与中药药效活性的内在联系，有助于探明药效物质基础，能够推测与药效相关的成分群 [20] 。灰色关联度分析能够很好地识别出与药效具有较高相关性的峰，但不能精确识别出正相关或者负相关；而 Pearson 双变量相关性分析可以筛选出与药效呈正相关的成分。本研究将 2 种方法相结合，初步筛选出辛弗林、马尔敏、黄柏酮、 N - 甲基酪胺、圣草次苷、柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷与枳实治疗 FD 的关联性较强。研究发现，辛弗林能够显著提高胃泌素和辛酰化饥饿激素的含量，更好地促进胃肠蠕动 [21] ；橙皮苷能够促进胃动素的释放，增加胃排空率和小肠碳末推进率，促进胃肠动力，从而改善 FD 症状 [22] ；新橙皮苷具有较好的抗氧化作用，可以改善胃黏膜损伤，增加黏液含量，且可显著降低胃酸分泌和排出，增加胃 pH 值，促进胃肠动力 [23] ；辛弗林、柚皮苷、新橙皮苷能够影响胃肠激素分泌，从而促进脾虚模型大鼠的胃肠运动 [24] 。枳实的主要药效成分为生物碱和黄酮 2 类物质，黄酮类成分含量较高，占 5% ～ 28% ，为促进肠胃蠕动的主要成分 [25-26] ；生物碱类成分为强心、升压的主要成分 [25] ，其中辛弗林也具有促进胃肠道蠕动的作用 [21] 。本研究通过谱效相关性筛选出的 8 个成分中，马尔敏不易获得， N - 甲基酪胺在枳实中含量较低，黄柏酮与药效指标相关性相对较低。因此从 8 个成分中选出与药效相关性高、易得、可测的圣草次苷、柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷和辛弗林 5 个成分进行斑马鱼肠道蠕动模型的验证，结果表明 5 个单体均能促进肠道蠕动，为枳实治疗 FD 的药效物质。

本研究基于 UPLC-Q-TOF-MS/MS 技术，采用 FD 大鼠模型和斑马鱼肠道蠕动模型阐明了枳实治疗 FD 的药效物质，并筛选出潜在药效物质基础，对枳实药材、饮片及制剂的质量标准提升具有重要的参考价值。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献（略）

来 源：曲中原，李苏楠，孙志伟，孙向明，于佳慧，舒 淇，邹 翔，罗 容．枳实化学成分与治疗功能性消化不良关联性分析及实验验证 [J]. 中草药, 2022, 53(20): 6521-6528.

【福利时刻】毕业季找工作点击链接，多家企业30W+年薪工作招聘任你选（赶紧点击进入注册，上传简历吧~）。

推荐一个小程序：免费查全球新药数据，新药立项必用，想要节省时间&金钱的人都在用的智慧芽全球新药情报库