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白藜芦醇的研究进展

来源:二三娱乐


白藜芦醇的研究进展

白藜芦醇是近年比较热门的研究话题,其热度仅次于紫杉醇。为了更加充分开发及合理使用白藜芦醇,笔者根据国内外有关文献,对其来源、理化性质、提取分离、含量测定、药理作用、应用现状等方面进行了综述。

标签: 白藜芦醇;研究进展;药理作用

白藜芦醇(resveratrol,Res),化学名称为3,4’,5-三羟基芪(3,4’,5-trihydroxystilbene)。1940年首次从毛叶叶黎芦(veratrum grandiortua O.Loes)的根部分离得到[1],随后,1963年在中药植物虎杖的根中发现Res。但是直到20世纪90年代“法国悖论”的出现,Res才引起人们的注意。从此,大量的研究显示,Res可以预防和缓解许多疾病,如癌症、心血管疾病等[2]。为了更加充分地开发和合理使用Res,笔者收集了大量的国内外文献资料,对其来源、理化性质、分离提取、含量测定、药理作用和应用现状等方面进行了综述,为药学工作者提供参考。

1来源及理化性质

Res为多羟基芪类化合物,该类物质多存在于植物的木质部。目前已经在21科、31属、72种植物中发现Res,如葡萄科的葡萄属、蛇葡萄属,豆科的落花生属、决明属,蓼科的蓼属等。存在Res的植物多是常见的药用植物,如决明、藜芦、虎杖等,有的是食物,如葡萄、花生、桑葚等[3]。

Res又称芪三酚,是非黄酮类的多酚化合物,分子式为C14H12O3,相对分子量为228.25,为白色针状晶体,难溶于水,易溶于有机溶剂,熔点为256~257℃,261℃即升华,在波长365 nm的紫外光照射下能产生荧光,并能和三氯化铁-铁氢化钾起显色反应。其存在的形式有顺式和反式(图1);还可以与糖形成糖苷,在肠道中糖苷酶的作用下释放出Res,植物中主要以反式存在,其生理活性强于其顺式异构体[4-5]。

2提取分离、合成与检测

2.1提取分离

目前提取Res的方法很多,传统的方法主要有水提法、有机溶剂浸提法、碱溶酸沉淀提取法等。水提法虽简单易行,但是Res难溶于水,提取率很低。余淑娴等[6]以10倍量的水在100℃温度下从虎杖中提取Res 3 h,提取率仅为0.171 3%。郑可利等[7]利用Res易溶于有机溶剂的特点采用正交实验法,研究虎杖Res的最佳提取分离工艺,发现丙酮的提取效率最好,可达0.950%。随着现代技术的应用,一些新型的提取方法近年来不断涌现,例如酶提取法、微波辅助提取法、CO2超临界萃取法、超声波辅助提取法等。现代提取工艺的出现使得Res的提取效率大大提高。宁静恒等[8]用酶法从虎杖中提取得到的藜芦醇为15.35 mg/g。

李胜华等[9]利用超声波辅助有机溶剂提取,仅用20 min即可将有效成分充分提取。吴艳敏[10]利用微波辅助提取葡萄籽中Res达到4.11%。超临界CO2法无溶剂残留,可以不在高温下操作,特别适用于热稳定性较差的物质,但其提取率不高,提取条件有待于进一步优化[11]。

天然药物的成分比较复杂,通过粗提得到的Res纯度不高,需要进一步分离。采用层析法、硅胶柱色谱法、薄层色谱法、高效液相色谱法[12]等都能使Res的纯度提高。此外,还可使用大孔吸附树脂,瞿卫林等[13]的研究发现,HPD-500树脂可以使粗提物的浓度上升到4倍。

2.2合成

Res在植物里的含量非常低,提取Res需要大量的植物原材料,这样成本特别高,资源浪费比较严重。为了降低成本,保护资源,科研工作者努力寻找获得Res的新途径。目前,比较成熟的化学合成方法主要有Perkin反应、Hech反应、Witting-Hormer反应,其合成产率分别可达55.2%、70%、35.7%[5]。另外,利用基因工程技术控制或改良Res的生物合成途径来获得高产植物株系、利用诱变途径选育高产细胞株等方法可将Res产率提高1.5~3.0倍[3]。但是利用化学合成和生物技术获得Res的方法大多还在实验阶段,用于工业化大生产还需努力。

2.3含量检测

目前报道的Res的检测方法有高效液相色谱法、气-质联用法、毛细管电泳法、薄层荧光扫描法、紫外分光光度法、气相色谱法(GC)、二次微分简易示波伏安法、荧光法、一阶导数光谱法、电化学发光法、飞行时间质谱等。

3药理作用

3.1抗肿瘤作用

Res对胃肠道癌、生殖器官癌、皮肤癌、鼻咽喉癌等多种癌症都有不同程度的拮抗作用。Atten MJ等[14]研究发现,Res通过调节PKC α和δ抑制胃癌细胞生长,从而抑制胃癌。Roy P等[15]通过老鼠实验发现Res能够调节PI3K/AKT信号通路抑制老鼠皮肤癌。Res还具有潜在的抗肿瘤转移作用。Res作用于高转移卵巢癌细胞6 h后能抑制HO28910PM细胞体外趋化运动和黏附能力,但不影响HO28910PM细胞侵袭人工基底膜的能力[16]。

Res的抗癌机制还没有得到统一认识,不同的专家持不同意见。普遍认为Res对肿瘤细胞的起始、增殖和发展三个阶段都有影响。廖纪元等[17]通过研究白黎芦醇诱导宫颈癌细胞株Hela的细胞生长和发育的改变,以及细胞周期的进行和凋亡等,结果显示,Res作用后,Hela细胞的增殖速度减慢,DNA合成减少。Res在较低浓度时即可诱导较快的可逆的S期停滞。但是Res的抗癌作用具有剂量依赖性。有研究发现,低浓度的Res可促进鼠纤维肉瘤S180细胞增殖,高浓度则抑制其增殖[18]。Res和其他抗癌药合用还有协同作用,可减少Res的

用药剂量[19]。

3.2心血管作用

流行病学调查发现,法国人虽对动物性脂肪摄取量很大,与欧美等国家相似,但冠状动脉粥样硬化性心脏病的发病率和死亡率要低得多,经过研究发现,其中起主要作用的是红葡萄酒中所含成分Res作用的结果。Res的心血管保护作用已成为研究热点,Res在心血管系统方面有如抗氧化、清除自由基、抑制血小板聚集、调节血脂、防止动脉粥样硬化等药理作用。其作用机制可能与Res的抗氧化、调节离子通道以及信号通道有关。李国洪等[20]研究发现,Res对oxLDL诱导的内皮细胞氧化损伤具有明显的保护作用,并能减少内皮细胞的凋亡。Res可开放心肌K+,促进K+外流,使细胞超极化而引起Ca2+内流减少,从而降低窦房结4期除极速度,降低自律性,产生负性变时作用[21]。王世君等[22]研究发现,Res通过上调NO-cGMP信号通路对AngⅡ诱导的cFs增殖及细胞肥厚有抑制作用。

3.3雌激素样作用

Res的结构与雌二醇相似,可以竞争性地结合于雌激素受体并激活雌激素应答基因的转录。刘兆平等[23]给刚断乳小鼠分别皮下注射和灌胃不同剂量的Res,观察其对子宫和阴道的影响。结果显示,210 mg/kg体重的Res可明显促进未成熟小鼠阴道开口(P<0.05)和阴道上皮角化,显著增加子宫重量及其系数(P<0.05,P<0.01),并可使子宫内膜柱状上皮增厚或腺体增生。

3.4脑和神经保护作用

Lucia等[24]的研究结果证实了Res能抵消氧化造成损害的过氧化氢,不仅是其抗氧化剂性能,而且还通过调制重要胶质职能,特别是谷氨酸摄取,改善活动,增加谷胱甘肽含量和刺激S100B的分泌,这都有助于功能恢复性脑损伤。河北医科大学基础医学研究所生理室Wang R等[25]利用大鼠进行实验,发现Res抑制大鼠下丘脑脑片室旁核神经元放电起到保护神经的作用,这种作用可能与Res抑制L型钙通道、减少钙内流有关。

3.5延缓衰老、延长寿命、防止老年痴呆

2006年意大利科学家发现Res能够延长脊椎动物的寿命[26]。他们在实验中发现大剂量的Res能够使中等寿命的鱼的寿命延长56%。另外,欧美有报道,Res可以减缓AD患者海马神经衰退并且防止认知能力削弱[27],表明Res可以有效地防止老年痴呆。

3.6其他

研究发现,Res还有抗感染、抗菌、抗病毒、免疫调节、保肝、利肝镇咳平喘、改善微循环作用和对休克的治疗作用等。此外,还可用于治疗皮炎、癣等过

敏性疾病,对胃溃疡也可能有治疗作用。近年来,美国天然药物研究所(CNN)研究发现Res还具有抗艾滋病的作用。

4 Res的应用现状

Res已广泛用于治疗心血管疾病、高血脂等疾病。Res已经有片剂、胶囊和口服液、软胶囊颗粒剂、冲剂以及中药合剂等剂型。据统计,现已批准上市的Res高端药物制剂已近1 000种,全球使用者约2亿人,并且以平均每年5 000万人的速度增长。Res也被广泛用于保健及美容化妆品行业。美国的Paradise her Resveratml及加拿大的Natrol resveratrol均为含Res的保健品;日本将Res作为食品添加剂添加到各种酒中,配制出对心血管疾病有良好预防作用的低醇、高Res的新型保健佐餐酒;我国已将Res的植物提取物制成降脂、美容和减肥的天然保健食品,例如天津的天狮活力康、上海纳的贝益生胶囊以及西安的紫金胶囊。

由于Res化学性质不稳定,口服具有肝首过效应,半衰期很短,生物利用度低等导致其应用受到限制。寻找有效途径提高Res的生物利用度至关重要。杨宝平等[28-29]分别将Res制成纳米乳和纳米脂质体,提高了Res的生物利用度,为Res的新型给药系统的口服制剂的设计提供了科学依据。

5展望

Res来源虽广,但植物中Res含量非常低,从植物中提取Res势必会严重影响生态平衡。化学合成技术虽然比较成熟,但化学合成带来的环境污染则不可忽视。基因工程和生物合成是比较理想的选择,但是目前在这方面的研究较少。

Res的天然药物具有多种生物活性和药理作用,尤其是抗肿瘤和心血管作用,另外,Res的抗氧化作用可以用于日化和美容方面。Res会成为很有潜力的天然药物。但现有的研究大多集中于细胞及分子水平,而临床应用的研究较少,对于其临床应用前景、安全性、有效性的研究也相当滞后,在今后的工作中,Res的临床应用当成重点。

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