白藜蘆醇

白藜蘆醇

白藜蘆醇是多酚類化合物,主要來源於花生[1] 、葡萄(紅葡萄酒)、虎杖、桑椹等植物。白藜蘆醇是一種生物性很強的天然多酚類物質,又稱為芪三酚,是腫瘤的化學預防劑,也是對降低血小板聚集,預防和治療動脈粥樣硬化、心腦血管疾病的化學預防劑。美國農業部的研究結果表明,花生紅衣與仁中也含有相當多的白藜蘆醇。2012年,康乃狄克大學開除了畢業於印度的Calcutta University的Dipak K. Das教授,因為他在白藜蘆醇的研究中造假。所以白藜蘆醇的對於健康的實際作用,還缺乏確實的依據。關於紅酒中的白藜蘆醇Dipak K. Das總共發表了150篇文章;但是康乃狄克大學調查發現多於150篇是偽造數據的,其中包括他開除之前2012年1月的文章。他的實驗室甚至不能熟練地完成蛋白免疫印跡(Western blot)等基本實驗技術。

基本信息

基礎信息

中文別名:3,4',5-三羥基芪;虎杖甙元;茋三酚;芪三酚; 3,4',5-三羥基茋;3,4',5-三羥基二苯乙烯;(E)-5-[2-(4-羥苯基)-乙烯基]-1,3-苯二酚

英文別名:trans-3,4,5-Trihydroxystilbene; 3,4',5-Trihydroxy-trans-stilbene; 5-[(1E)-2-(4-Hydroxyphenyl)ethenyl]-1,3-benzenediol; 5-[(E)-2-(4-hydroxyphenyl)ethenyl]benzene-1,3-diol

CAS號:501-36-0

理化性質:無色針狀結晶,易溶於乙醚,氯仿、甲醇乙醇、丙酮等

SMILES: Oc1ccc(cc1)/C=C/c1cc(O)cc(c1)O

理化性質

Mp:265-267゜

UV: 210nm,370nm

純度:93%

來源:買麻滕科植物小葉買麻滕,買麻滕。蓼科植物虎杖。

理化性質:無色針狀結晶,易溶於乙醚,氯仿、甲醇、乙醇、丙酮等

SMILES: Oc1ccc(cc1)/C=C/c1cc(O)cc(c1)O

溶解度:0.03 g/L (水)

16 g/L (DMSO)

反式白藜蘆醇 摘自Microherb反式白藜蘆醇 摘自Microherb

50 g/L (乙醇)

熔點:261 - 263°C / 501.8 - 505.4°F

紫外吸收波長:286nm (cis-resveratrol, in water)

304nm (trans-resveratrol, in water)

白藜蘆醇化學名稱為(E)-3,5,4-三羥基二苯乙烯。它是非黃酮類的多酚化合物,分子式為C14H12O3,相對分子質量為228.25,為白色針狀晶體,易溶於乙醚、氯仿、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸、乙酯等有機溶劑,在波長365nm的紫外光照射下能產生螢光,並能和三氯化鐵-鐵氰化鉀起顯色反應。

白藜蘆醇無味、白色晶體(甲醇);難溶於水,易溶於乙醇,丙酮等有機溶劑。熔點253-255℃,261℃即升華。

穩定性

該品在紫外光照射下能產生螢光,pH>10時,穩定性較差,遇三氯化鐵-鐵氰化鉀溶液呈藍色,遇氨水等鹼性溶液顯紅色。白藜蘆醇對光不穩定,Microherb穩定性試驗顯示,高純度白藜蘆醇的乙醇溶液在避光條件下也僅能穩定數天,因此建議白藜蘆醇含量分析時建議對照品溶液和樣品溶液隨配隨用。

異構體

白藜蘆醇在自然條件下 以自由態和糖苷兩種形式存在,白藜蘆醇及其糖苷的化學結構還分別存在順式和反式兩種異構體,即順式白藜蘆醇(cis-Res)、反式白藜蘆醇(trans-Res)以及順式白藜蘆醇糖苷(cis-PD) 、反式白藜蘆醇糖苷(trans-PD)。後兩種形式在腸道中糖苷酶作用下釋放出白藜蘆醇,植物中白藜蘆醇主要以反式形式存在,研究表明反式異構體的生理活性強於順式異構體。

分析方法

採用高效液相色譜儀進行測定,色譜柱選用C18 4.6*250mm,以乙腈:0.1%磷酸(V/V)=30:70的溶液為流動相,選用紫外檢測器波長設定為306nm。結果表明白藜蘆醇濃度在10~250μg/mL時,濃度與峰面積呈良好的線性關係(r=0.9999);加標回收率為9.25%~10.26 % ;最低檢出濃度0.6mg/g。生產中可以調整流速同時測虎杖苷和白藜蘆醇的酶解轉化。

製備方法

葡萄酒中含白藜蘆醇葡萄酒中含白藜蘆醇

白藜蘆醇在市場的需求量極大,由於其在植物中的含量很低,並且提取成本高,所以利用化學方法合成白藜蘆醇已成為其開發的主要手段。

以3,5-二異丙氧基苯甲醛和對異丙氧基苯乙酸為原料,利用Perkin反應首先合成了單一的順式中間產物,然後再轉化為單一的反式白藜蘆醇,產率為55.2%。

利用Heck反應合成單一的反式白藜蘆醇,產率達到70%以上,但關鍵中間體3,5一二乙醯氧基苯乙烯需經保護、Wittig反應、再保護三步反應方能獲得。

卓廣瀾等以3,5一二羥基苯甲酸為原料,經甲基化、肼化、氧化反應得到中間體3,5一二甲氧基苯甲醛,與對甲氧基苄磷酸酯經Wittig—Homer縮合反應得到單一的反式3,4',5一三甲氧基芪,最後用BBr/CHC:脫去甲基保護基,合成得到白藜蘆醇,產率為35.7%。

用途說明

作為COX−1選擇性抑制劑;一種發現於葡萄皮以及其他植物中的酚類植物抗毒素,用於保護植物細胞以及防止真菌侵襲。對動物而言,白藜蘆醇具有細胞內抗氧化活性以及激活SIRT1基因的表達;一種NAD+依賴性組蛋白脫乙醯基酶,包含線上粒體的生物起源中以及增強過氧化物酶體γ激活增殖體受體共激活物-1α (PGC-1α)以及FOXO活性;白藜蘆醇的抗糖尿病的、保護神經的以及抑制脂肪行為可能是通過SIRT1活化作用促成。

生理功能

(1)抗腫瘤作用
白藜蘆醇是一種天然的腫瘤化學預防劑,在腫瘤發生的起始、增進和擴展3個階段,都具有較好的防癌活性,並且對每一階段的癌細胞均可產生抑制作用,其機制可能與其抗環氧合酶-1有關。迄今為止,學術界對其抗腫瘤作用的具體機制尚未達成一致意見。
其防癌抗癌的機制包括:①阻滯細胞周期,抑制癌細胞增殖②促進癌細胞凋亡③抑制癌細胞的轉移。
(2)對心血管系統的作用
流行病學研究發現,法國人日常攝入大量的動物性脂肪,但其心血管疾病的發病率與死亡率均明顯低於歐洲其他國家,這種現象被成為“法國悖論(Frenchparadox)”,這可能與其日常大量飲用葡萄酒有關,而葡萄酒中的白藜蘆醇可能正是其中主要的活性保護因子。
隨著心血管疾病發病率逐年遞增,白藜蘆醇的心血管保護作用已成為研究熱點,其可以通過減少心肌缺血-再灌注損傷、抑制動脈粥樣硬化和血栓的形成、抗炎、抗氧化、舒張血管、等發揮心血管保護作用。生理濃度(0.1μmol/L)的白藜蘆醇可以使血管舒張,因而能夠起到降低血壓和降低心血管病的風險的功能。[4]
(3)抗氧化、抗自由基作用
白藜蘆醇是存在於植物中的天然抗氧化劑,其發揮抗氧化的作用機理主要是清除或抑制自由基生成,抑制脂質過氧化、調節抗氧化相關酶活性等。Kimura等報導,白藜蘆醇在1.3μg/mL時,能對大鼠紅細胞的自氧化溶血和由H202引起的氧化溶血起到明顯的抑制作用,並抑制小鼠心、肝、腦、腎的體內外過氧化脂質的產生。近年來,人們對白藜蘆醇的抗氧化、清除自由基的生理功能廣泛關注,因為這些生理代謝涉及到如動脈粥樣硬化、老年痴呆症、病毒性肝炎等與人體健康密切相關的許多生理疾病。
(4)抗菌作用
白藜蘆醇作為一種天然的植物抗毒素被人們所認識,當葡萄等植株受到真菌感染、紫外線照射等不利條件作用時,相應部位的白藜蘆醇積累,以應對不利條件。
李永軍等人套用白藜蘆醇對MSSA,MRSA和CONS葡萄球菌進行體外抗菌實驗,對於MSSA,MRSA和CONS的MIC90分別為0.512,0.512和0.256mg/mL,表明白藜蘆醇對於葡萄球菌具有較強的抗菌效果。
(5)抗衰老作用
2003年哈佛大學教授DavidSinclair及其團隊研究發現,白藜蘆醇可激活乙醯化酶,增加酵母菌的壽命,這一發現激發了人們對白藜蘆醇抗衰老研究的熱潮。到目前為止,有研究已經證實白藜蘆醇具有延長酵母、線蟲、果蠅及低等魚類壽命的功效。
(6)雌激素作用
美國的Gehm.B博士等於1997年發現白藜蘆醇的化學結構與一種雌性激素-二乙基乙烯雌酚非常相像,可以競爭其受體的結合空間並激活雌激素應答基因的轉錄。
(7)對免疫系統的調節作用
高路等通過建立免疫抑制模型鼠來觀察不同劑量的白藜蘆醇對機體免疫功能的影響。結果發現不同劑量的白藜蘆醇均能顯著提高免疫抑制模型鼠的巨噬細胞吞噬率、血清半數溶血值、機體抗體形成細胞數量、淋巴細胞轉化率及抑制小鼠耳片腫脹度(即正常小鼠的IV型超敏反應)。對正常小鼠,白藜蘆醇對免疫功能無明顯影響,但可抑制IV型超敏反應。
(8)其他生物學功能
隨著對白藜蘆醇研究的不斷深入,人們發現白藜蘆醇還具有調節免疫、抗病毒、抗變態反應、保肝等作用。此外,白藜蘆醇可以被用作添加劑加到藥品、酒類或化妝品中,作為一種新型美容保健品以延緩人的衰老,保持肌膚水分,祛除瘡類、黃褐斑等。[5]

副作用

關節痛

在年老後,會發現關節不再像以前那樣靈活。如果一直攝入白藜蘆醇,可能會更早出現關節痛的問題。如果發現這種情況,可以用多種維生素與白藜蘆醇一起服用,或減少攝入劑量,這可以有效減輕導致腫脹的炎症。

失眠

很多使用白藜蘆醇的人說它的主要副作用是導致失眠。實際上,失眠的原因有很多,而白藜蘆醇很有可能僅是其中一種因素。如果面臨很大壓力,很有可能是失眠的主要原因。

焦慮

白藜蘆醇另一個副作用是引起焦慮。這一問題也可以通過與多種維生素一起服用加以克服。這一副作用通常可以在一到兩周后自然消失,因此沒有必要太過擔心。但如果焦慮繼續存在,可以嘗試服用幫助鎮靜的貫葉連翹提取物。綠茶和白藜蘆醇一起服用,有助於減少焦慮。

與其他藥物產生反應

白藜蘆醇最大的副作用可能是血液稀釋,這可能會給正在服用其他藥物的人產生不利影響。因此,了解白藜蘆醇是否與其他藥物產生互動作用很重要。此外,白藜蘆醇與其他維生素不適當的結合套用也會產生負面影響。但某些以白藜蘆醇為主要成分的欣能膠囊並不會對其他藥物產生影響。

安全性

目前還沒有關於高劑量攝入白藜蘆醇的安全性 和副作用的報導。既然白藜蘆醇在發揮其功能上是 如此有效,其劑量也因此而較低。在普通劑量範圍 內沒有其任何值得注意的不良作用被報導。

生產方法

植物提取

可從含白藜蘆醇的植物如虎杖、葡萄等中提取。從虎杖中提取白藜蘆醇的研究較多,一般採用 以下方法。

醇提法:多採用乙醇回流提取或索氏提取。張建超等利用正交設計確定了醇提最優條件為:95 乙醇15倍量,回流提取3次,2 h/次E。也有用 50 乙醇或甲醇提取的。

水提法:取虎杖粗粉水煎,過濾.濃縮。用95 乙醇溶解過濾,除雜,回收乙醇。用乙酸乙酯萃取4 次,合併萃取液。減壓回收乙酸乙酯至浸膏狀,用稀 乙醇溶解,放置,過濾,析出物即為白藜蘆醇苷E。

薄層色譜法:採用此法可將白藜蘆醇苷與虎杖 中其他蒽醌類成分有效分離。薄層條件:流動相:3 十六烷三甲基溴化銨水溶液(CTAB)一乙醯丙 酮(8:1.4)的微鹼性溶液;固定相:聚醯胺鋪板。取 虎杖藥粉置錐形瓶中,加入95 乙醇適量,浸漬數 小時,取乙醇液點於聚醯胺板上,以上述展開劑上行 展開,即可分離出白藜蘆醇苷l8]。

超臨界流體技術:曹庸等採用超臨界CO。流體 技術對虎杖中自藜蘆醇進行萃取,獲得了初步萃取 條件_9]。該技術具有萃取能力強、提取率高、操作溫 度低、提取時間快,流程簡單,操作方便、清潔等優 點,代表了以後白藜蘆醇乃至中藥提取工藝的發展方向。

人工合成
合成白藜蘆醇 樣品合成白藜蘆醇 樣品

由於白藜蘆醇在植物中的含量很低,並且提取 成本高,為此利用化學方法進行合成很有實際意義, 下面介紹2種方法。

以3,5一二羥基苯甲醇為起始原料,經甲基化、 溴代、Arbuzov重排反應得到中間體3,5一二甲氧基 苄基磷酸酯,再與茴香醛經Wittig-Horner縮合及 脫甲基化5步反應得到白藜蘆醇。優點是:反應步 驟少、操作簡便、生成反式白藜蘆醇的選擇性高_1。

也有人以大茴香醇為原料,經溴代,Arbuzov重 排反應得到中間體對甲氧基苄基磷酸酯,再與 3,5一二甲氧基苯甲醛經過Wittig-Horner縮合反 應及脫甲基化4步反應合成反式產物白藜蘆醇。本 合成路線優點是:反應步驟少,原料價廉易得。

相關研究

紅葡萄酒
紅葡萄酒中含有大量白藜蘆醇。
中國農業科學院花生研究所禹山林研究員和國家著名醫藥專家毛文岳教授認為,花生 (花生的蛋白質和脂肪的含量比肉、蛋還高,古人稱之“長生果”)中白藜蘆醇的研究開發將是21世紀最重要的營養課題之一。
美國宇航局已將花生定為航天食品,常吃花生製品,可緩解心血管疾病,降低血脂,延緩衰老。花生油、花生醬等富含白藜蘆醇的食品將會成為21世紀營養健康的新時尚。
2012年9月,日本研究人員在動物實驗中發現,紅葡萄酒中含量豐富的白藜蘆醇能夠食物預防過敏。
2012年11月,據加拿大多倫多大學研究發現,吸菸者如果飲適量紅葡萄酒,不但可以中和香菸中的毒素,還可以排除充斥於自然環境中的多種有毒物質,減少煙害。紅葡萄酒中白藜蘆醇能減少汽車廢氣及烘烤產生的濃煙,紅葡萄酒能清除菸民體內的毒素。
2012年
來自美國國立衛生研究院,中山大學藥學院,荷蘭格羅寧根大學醫學中心等處的研究人員解析了白藜蘆醇促進人體健康的分子機理,提出白藜蘆醇並不如以往認為的那樣,是直接作用於與衰老相關的蛋白,而是通過抑制調節能量代謝的磷酸二酯酶。
科學家們曾發現葡萄皮中高劑量存在的一種化合物能夠改善小鼠肌肉的耐力,並且這種化合物還能使它們保持苗條。之後他們發現這種化合物就是白藜蘆醇,研究人員隨後也發現了這種物質在糖尿病及肥胖症的預防、改善方面也可能發揮了重要作用,但是具體的機制還並不清楚。
在這篇文章中,研究人員追蹤加入了白藜蘆醇的細胞的代謝情況,結果發現白藜蘆醇的活性需要一種腺苷酸活化蛋白激酶AMPK的參與,這與之前所認為的白藜蘆醇主要是與衰老有關的沉默調節蛋白1(sirtuin1)相互作用的觀點不同——幾年前,研究人員曾發現白藜蘆醇似乎可以通過激活Sirtuin蛋白家族中的蛋白,從而改善與線粒體功能障礙相關的代謝紊亂。
但是這項最新研究則認為,骨骼肌肉中白藜蘆醇的靶蛋白是4型磷酸二酯酶(PDE-4),白藜蘆醇是通過抑制PDE-4,而引發一系列細胞活動,其中包含有激活沉默調節蛋白1。研究人員通過了一系列的實驗證實了這一觀點。
2013年
英國製藥巨頭葛蘭素史克正在測試部分新藥,如果成功,或許能讓人的預期壽命延長至150歲。而這些藥物有望在5年內就可能上市。
英國製藥公司葛蘭素史克正對這種新的抗老藥物進行臨床試驗,用於患有癌症、糖尿病、心臟病等的患者身上。結果證明,藥物可對人體內部一種單體抗衰老酶起作用,進而發揮預防各種年齡相關疾病、延長預期壽命的潛在作用。
長壽基因SIRT1的活力可以通過限制熱量攝取和運動等方式予以促進,同時也可以藉助“活化劑”的作用。而天然物質中最常見的“活化劑”就是白藜蘆醇,該物質在紅酒中可以發現,但含量不多。不過,人工合成的“活化劑”具有更強的催化作用,並且早已研發成功。
葛蘭素史克2008年購得人工合成“活化劑”技術。截至目前,已經有約4000種人工合成的“活化劑”研製成功,其中效果最好的三種已經用於人體試驗階段。等量情況下,這些人工“活化劑”在效用方面,比一杯紅酒要高出100倍。
是否真的對人體有益
近年,葡萄酒市場越來越火熱,很多人會善意地告訴你:喝白酒不健康,但喝葡萄酒有益健康,它能保護心血管、抗癌、延緩衰老等,而認為紅酒有益健康的一個重要因素就是,葡萄酒中含有一種神奇的抗氧化物質:白藜蘆醇。市場上也開始出現一些白藜蘆醇保健品,也宣稱有保護心血管、抗癌、抗衰老等作用。但善意歸善意,這白藜蘆醇真的有如此神奇作用嗎?
從抗毒素到“保健明星”
白藜蘆醇(resveratrol)是一種多酚類化合物,最早在1940年由日本人從一種植物白藜蘆(Veratrumgrandiflorum)的根部分離得到。後來,人們在葡萄中也發現了白藜蘆醇的存在,隨後發現很多植物中都有它的身影,如桑椹、石榴、蔓越莓和藍莓等,甚至在花生中也有它的存在。最初人們都把它當成一種植物抗毒素(Phytoalexin)—自然界中每一種植物都有自我保護的武器,白藜蘆醇就是葡萄本身在生長過程中,為防止黴菌感染而產生的一種植物抗毒素。
1963年,科學家發現白藜蘆醇有抗炎症、抗氧化的作用,隨後人們發現白藜蘆醇有一定的保護心血管作用。保護心血管是因為白藜蘆醇能使血管擴張,並有抗炎症和清除氧化產生的自由基作用。“法國悖論”(註:指法國人日常飲食中常有高脂肪高膽固醇的食物,但心血管疾病發病率卻相對較低)被提出之後,人們推測葡萄酒中白藜蘆醇是幕後的神秘因素,白藜蘆醇就“火”起來了。
火歸火,但是白藜蘆醇在葡萄和葡萄酒中的含量卻並不多。實際上,葡萄酒中白藜蘆醇的含量都很低,通常只有0.5-10mg/L。而且,隨著產地、品種、季節等因素影響,不同葡萄酒中的白藜蘆醇含量也會有所不同。
隨著白藜蘆醇的聲名鵲起,醫藥保健品市場中也開始出現各種白藜蘆醇保健品—你可別以為它們真的全都提取自葡萄。由於葡萄中的白藜蘆醇並不多,直接從葡萄中提取效率太低。要獲得白藜蘆醇,人們目前可以用化學合成或者生物合成的方法,如果看到某種宣稱“純天然”的白藜蘆醇膠囊,可別輕易相信。
白藜蘆醇:想說有用太難
自法國悖論之後,科學家也開始熱衷於探清白藜蘆醇的健康效果。這方面的實驗非常多,在動物實驗和體外細胞實驗中,科學家確實發現有一些“有效”的結果,如抗癌、長壽等作用。
然而,要說白藜蘆醇“對人有用”還為時過早。
首先,細胞和動物、人類不同,在細胞實驗中顯示“有效”並不意味著一定對人體有效。其次,細胞和動物實驗中所需要的“有效劑量”跟人們能從食物中獲得的劑量相差極大。
比如,2006年有科學家用含有白藜蘆醇的飼料餵養肥胖的老鼠,結果發現吃白藜蘆醇的老鼠隨著老化後疾病更少、更健康。很多人據此認為白藜蘆醇能抗衰老。但這個實驗中,研究者每天給小鼠白藜蘆醇的含量是22.4mg/kg每天,對於一個60千克體重的成年人來說,達到這個劑量就是1344毫克每天—而一瓶酒(500毫升)里的白藜蘆醇含量,一般最多也只有5毫克左右,要達到這個量,相當於每天大約要喝260多瓶葡萄酒。要能喝這么多,人人首先就得有一個“能撐船”的肚子。
科學家分析發現,絕大多數動物和細胞實驗都存在這樣的問題,人類根本不可能通過喝葡萄酒達到有效作用量。退一萬步說,即使能喝那么多酒,酒精對健康的壞處也會大很多,想通過喝葡萄酒獲得白藜蘆醇、達到健康益處也非常不實際。
也有科學家用白藜蘆醇進行了一些人體實驗,但數量很少,而且,鮮有積極證據。絕大多數臨床研究並沒有發現白藜蘆醇對人體有明顯效果,也沒有人體實驗發現白藜蘆醇對人有長期、穩定的健康益處。2014年,科學家對人體攝入白藜蘆醇的水平及各種慢性病導致的總死亡率進行研究分析,結果發現,膳食攝入白藜蘆醇和長壽、炎症、癌症和心血管健康並沒有明顯相關性。所以,綜合來看,目前並沒有足夠證據認為白藜蘆醇對人體有好處。為之大量飲用葡萄酒或大量服用保健品都不太明智。
多吃白藜蘆醇或可對健康不利
至於白藜蘆醇含量更高的保健品,如果多吃,的確可能達到某些實驗中的“起效”量,但需要提醒的是,少量吃白藜蘆醇是安全的,多吃卻可能對健康產生不良反應。一項細胞研究發現,低劑量的白藜蘆醇能夠促進細胞的激活,而當劑量增加到一定程度時,則會抑制細胞的激活,甚至會對細胞造成損害。有些動物實驗發現,大劑量的白藜蘆醇會給動物造成腎臟疾病和消化問題;而在人體層面,有研究發現,當白藜蘆醇攝入量超過0.5克每天時,人體會出現一些不良反應,而超過1克時不良反應就會更多,包括腹部不適、腹瀉等。臨床研究中也有因發現白藜蘆醇可能引起腎臟問題而終止的案例。通常,這些保健品的性價比也不高,最好也不要“任性”地大量食用。
但反過來說,正常情況也不用太擔心白藜蘆醇的安全性問題。人們通過正常膳食攝入的白藜蘆醇很少,FDA將白藜蘆醇的安全性評價為GRAS(即一般認為安全),少量吃點也不用太擔心。
白藜蘆醇在諸如葡萄、花生、藍莓等很多植物性食物中都存在,如果希望獲得,這些食物都是不錯的選擇。但攝入白藜蘆醇是否對人體有好處,目前並沒有足夠的證據,不能將它作為喝葡萄酒的理由,大量服用白藜蘆醇保健品的行為也應慎重。
目前國內並沒有任何一款合法的、具有“抗衰老、美容”等功效的白藜蘆醇相關產品。

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