槲皮素
皮素(英文：quercetin，又名栎精)，化学式为C15H10O7，一种存在于水果和蔬菜中的多酚类黄酮，属于黄醇类，具有独特的生物特性，是一种天然存在的具有良好生物活性的植物物质。
槲皮素存在于许多常见食物中，包括苹果、茶、洋葱、坚果、浆果、花椰菜、卷心菜和许多其他食物。尽管槲皮素水溶性差，体内代谢快，半衰期短，导致其生物利用度低，但部分研究表明槲皮素可能具有抗氧化，抗炎药、消化性溃疡、骨质疏松症、降低癌症风险等方面的生理作用。
发现和命名
槲皮素是一种多酚黄酮化合物，可在水果、茶和其他食用植物中找到。1936年，匈牙利生理学家阿尔伯特·哲尔吉（Albert Szent Gyorgi）首次分离出槲皮素。
槲皮素英文为quercetin，其源于quercetum，以Quercus，即栎属命名，自1857年起一直被沿用至今。国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）将其命名为3，3′，4′，5，7-五羟基黄酮，此外，也可被命名为3，3′，4′，5，7-五羟基-2-苯基铬烯-4-酮。
分布来源
槲皮素广泛存在于许多植物的茎皮、花、叶、芽、种子、果实中，多以的形式存在，如芦丁、槲皮苷、金丝桃苷等，经酸水解可得到槲皮素。其中，在荞麦的杆和叶、沙棘、山楂、洋葱中含量较高。槲皮素在许多食物中也均有发现，如洋葱、细葱、芦笋、卷心菜、芥菜、青椒、菊苣、葡药柚、莴苣、山楂、苹果、芒果、李子、青萝卜、黑醋栗、马铃薯和菠菜等。此外很多药用植物(如槐米、侧柏叶、高良姜、款冬、桑寄生、三七、银杏、接骨木等)中均含有槲皮素，其中在槐花米中含量高达 4 %左右。
物质结构
槲皮素的基本母核是苯基苯甲酮，由2个苯环（A和B）组成，并由一个含氧的芘环（C环）相连，共有5个羟基。基本骨架为C6-C3-C6结构，三个环呈平面状，分子相对极化。槲皮素本身是一种苷元，其结构中不含碳水化合物部分。在槲皮素分子中，B 环存在邻二酚结构，A 环有间二酚结构，C 环有 一个烯醇式，羟基酮结构。槲皮素的独特结构与A环中的3-OH和5-OH基团、B环上的儿茶酚部分以及C环中的羰基上的具有氧化功能的2-3-双键相关，槲皮素分子的3、4和7位置上的羟基与苯并吡喃和邻苯二酚环共面，这使得它们可以形成各种氢键。在大多数天然来源中，槲皮素中的羟基使得槲皮素可以与各种官能团结合，包括聚糖、磷酸盐、聚乙烯等。同时，槲皮素的许多生物学性质还与3-和5-羟基的取代有关，而这些取代主要分布在与糖苷（葡萄糖、半乳糖）和二糖（芦丁）形成键的过程中。此外，由于槲皮素C-3上的羟基可以作为电子接受的高度潜在位点，从而导致氧自由基清除、甲基化、硫酸化和磷酸化。据报道，槲皮素的其他结构特征，如苯二酚环2C和3C用于将电子从C环转移到B环，3C、5C和7C处的OH基团在槲皮素的抗氧化活性方面具有非常重要的作用。
槲皮素主要以下几种形式存在于植物中：
物化性质
槲皮素，异名栎精、化学名3，3′，4′，5，7-五羟基黄酮，分子式C15H10O7，相对分子质量302.24。为黄色粉末(甲醇)，其二水合物为黄色针状结晶。在95～97 ℃成为无水物，熔点313~314℃。溶于热乙醇、冷乙醇，可溶于甲醇、乙酸乙酯、乙酸、比等，不溶于石油醚、苯、乙醚、三氯甲烷中，几乎不溶于水。其碱水溶液呈黄色，乙醇溶液味很苦。其具有多种反应：在紫外灯下显蓝色荧光，当加入AICl3时，乙醇溶液荧光则变为黄绿色，盐酸－镁粉反应显红色，α-酚－硫酸反应不显紫色，锆－枸橼酸反应：当加2 %氯化锆甲醇液时显黄色，再加2 %枸酸甲醇液用水稀释，黄色不退。槲皮素属黄酮醇类化合物。黄酮多以糖苷形式存在，由于所连接的糖的类型和位置不同，可形成多种黄酮苷。
生理作用
药代动力学
在自然界中，槲皮素主要以葡糖苷的形式存在，而槲皮素糖苷的吸收可能因所附糖的类型而异 ，槲皮素糖苷（如主要存在于洋葱或小葱肉中的那些）比其芸香糖苷（茶中的主要槲皮素糖苷）更容易被吸收。糖苷在小肠中被 β-葡萄糖苷酶有效水解为糖苷配基形式，其中大部分随后被吸收。槲皮素葡萄糖醛酸及其硫酸衍生物比槲皮素更容易被人体吸收 。在槲皮素的衍生物中，其糖苷的共轭形式比槲皮素更容易被吸收。纯化的槲皮素糖苷能够与粘膜上皮细胞中的钠依赖性葡萄糖转运受体相互作用，因此，可能在体内被小肠吸收。吸收后，槲皮素在小肠、结肠、肝脏和肾脏在内的各种器官中代谢，其代谢产物分布于全身的各个组织。槲皮素可被人肠内细菌转化为3，4—二羟基苯乙酸、对羟基苯乙酸、3，4—二羟基3-苯丙酸和对羟基苯丙酸，但转化率较低，口服给药大约只有20 ％被消化道吸收，30 ％被转化、30 ％以原形药物形式经粪便排出体外，吸收的槲皮素在48小时内以葡萄糖醛酸和硫酸酯形式迅速进入胆汁和尿液而被排泄。
提取方法
提取分离法
由于槲皮素在植物中含量只有万分之几到下分之几，且提取分离较难、成本高，因此直接从植物中提取槲皮素在生产上实用性不大。但在分析、鉴定黄酮或制备ar样品时，要用到槲皮素提取分离技术。
酸水解法
槲皮素的芸香苷（芦丁）在自然界分布广泛，含量高，如槐米中含量高达20%。从槐米中先提取芦丁，再经酸水解后生成槲皮素。
酶法转化
采用酶法转化来水解芦丁大量制备植物中含量较少的槲皮素单体，操作简单安全，整个过程经济实用、产量大，适合工业化生产，并且产物纯度大于90 %，可以满足食品和临床应用需要。因此酶法转化无疑是一种极具前景的制备方法。
生物合成
槲皮素的生物合成主要是通过苯丙素代谢途径产生。该反应由关键的苯丙氨酸解氨酶（PAL）催化，形成肉桂酸，肉桂酸经过主要酶肉桂酸4-羟化酶（C4H）的作用产生具有羧基的对香豆酸，对香豆酸在辅酶A连接酶（4-CL）催化的作用下产生4-香豆素基辅酶A。4-香豆素基辅酶A和三个丙二酰CoA分子在查尔酮合酶（CHS）的作用下产生柚皮素查尔酮，形成黄酮的骨架A环和B环（即C6–C3–C6）。杂环化合物C环的构建是油皮素查耳酮在查尔酮异构酶（CHI）的作用下产生柚皮素（一种黄烷酮），同时，柚皮素在黄酮3β-羟化酶（F3H）的催化作用下进行羟基化形成二氢山柰酚。同样，黄酮醇3′-羟化酶（F3′H)在二氢山奈酚上进行羟基化反应，形成花旗松素，二氢槲皮素在黄酮醇合酶的作用下形成槲皮素。
理化鉴定
薄层鉴定
采用聚酰胺薄层法以甲醇和水作为展开溶剂对槲皮素进行鉴定，然后通过三氯化铁显色，根据显色颜色的不同来鉴定槲皮素。
红外光谱分析鉴定
将槲皮素纯品与KBr经60 ℃干燥后，按比例混匀研磨，在液压机上压片制得样品片，把制好的样品片置于傅里叶变换红外光谱仪上扫描，得到相关的红外光谱图。
含量测定
液相色谱法
通过制备槲皮素标准品溶液，线性关系考，精密度、重复性方法学原理进行含量测定。
HPLC法
将制备的槐米总黄酮进行溶解和过滤，根据色谱条件来鉴定总黄酮中槲皮素的含量。
应用领域
槲皮素在多种恶性肿瘤如宫颈癌、胃癌、乳腺癌、肝癌等中有显著的抗癌功效。此外，槲皮素还可有效治疗糖尿病，神经系统疾病和肥胖症。
安全事宜
GHS危险说明
H301 (64.75%)：吞咽会中毒
H302 (35.25%)：吞咽有害
食用剂量
平均每天可以从水果和蔬菜中摄入15至40 mg槲皮素。从健康方面考虑，人们可以通过多吃蔬菜和水果来增加槲皮素的摄入量。然而，由于大多数人面临无法从食物中保持摄入足够的生物黄酮，因此可以从膳食补充剂中获得额外的槲皮素。一般槲皮素以胶囊和片剂的形式提供，可以根据不同的健康状态给予不同的剂量。
不良药物反应
口服槲皮素的不良反应包括胃肠道反应，如恶心，罕见的头痛和四肢轻微刺痛。口服槲皮素通常耐受性良好。静脉注射槲皮素与恶心、呕吐、发汗、潮红和呼吸困难有关。此外，槲皮素被证明会导致某些细菌的染色体突变，因此，孕妇和哺乳期母亲应避免摄入槲皮素。
药物相互作用
含槲皮素的中药配伍禁忌
含槲皮素的中药有柴胡、桑叶、槐角、旋覆花、山楂等，中成药有柴胡口服液、柴胡舒肝丸、逍遥丸、补中益气丸、桑菊感冒片、地榆槐花丸、红管药片、银柴冲剂、利胆片、龙胆泻肝丸、山楂丸、首乌片等。槲皮素为五轻基黄酮，分子结构中有多个酚基和5-0H、4-酮基结构，能与含金属的西药如鼠李秘镁片、复方氢氧化铝、氢氧化铝、硫糖铝、碱式碳酸秘、三硅酸镁、硫酸亚铁、葡萄糖酸钙、乳酸钙、碳酸钙片等药物中的铝、钙、镁和铁等金属离子络合成相应的配位化合物，这种含金属的络合物几乎不被肠道吸收，故可降低药物的疗效。所以，上述中药不宜和含金属离子的西药同时使用。如果必须要联用时，最好将上述中药与西药间隔2小时以上，以避免药物间的相互作用。
急救措施
针对不同的情况采取不同的措施
泄露和溢出处理
当发生泄露和溢出时，首先移除所有火源，然后用 60-70% 的乙醇将溢出材料弄湿并将弄湿的材料转移到合适的容器中。将吸水纸和任何可能被污染的衣服密封在防潮塑料袋中，利于后续处理。隔离所有方向的溢出或泄漏区域至少50 米的液体和至少25米固体，必要时，在下风方向增加即时预防措施的距离。
消防
当发生火灾的时候可以用干粉、二氧化碳灭火器进行灭火。如果油罐车、轨道车或油罐车发生火灾，在所有方向隔离 800 米。此外，还应考虑向各个方向进行 800 米的初始疏散。
环境影响
槲皮素是一种广泛分布于植物中的黄酮。如果释放到空气中，在 25 °C 下估计的蒸气压为 2.8X10-14 mm Hg，表明槲皮素将仅以颗粒相存在于大气中。微粒相槲皮素可通过湿沉降或干沉降从大气中去除。槲皮素中含有吸收波长 \u003e290 nm的生色团，因此可能容易被阳光直接光解，此外槲皮素释放到土壤中不会从潮湿的土壤中挥发。
储存
槲皮素片剂和胶囊应在室温下储存，远离热源、湿气和直射光。
参考资料
Quercetin | C15H10O7 - PubChem.PubChem.2023-02-07