白藜蘆醇

白藜蘆醇

白藜蘆醇是多酚類化合物,又稱芪三酚。白藜蘆醇不是藥,沒有足夠證據認為白藜蘆醇對人體有好處。

基本介紹

  • 中文名白藜蘆醇
  • 外文名:Resveratrol
  • 分子式:C14H12O3
  • 分子量:228.24
  • CAS號:501-36-0
  • 熔點:223-226℃ (dec.)
  • 沸點:700.5℃
  • 閃點:377.5℃
名稱,理化性質,穩定性,異構體,植物來源,分析方法,製備方法,用途說明,生產方法,植物提取,人工合成,相關研究,

名稱

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,3,4,5-三羥基反式(E)-3,5,4'-三羥基芪
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
化學名:5-(4-hydroxystyryl)benzene-1,3-diol

理化性質

Mp:265-267゜
UV: 210nm,370nm純度:93%
反式白藜蘆醇 摘自Microherb反式白藜蘆醇 摘自Microherb
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
SMILES: Oc1ccc(cc1)/C=C/c1cc(O)cc(c1)O
溶解度:0.03 g/L (水)
16 g/L (DMSO)
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。

植物來源

在1939年首次發現白藜蘆醇,20世紀70年代首次發現葡萄中含有這種物質,後來人們發現虎杖、 花生、桑椹等植物中也含有這種成分。天然白藜蘆醇是一種天然活性成分,它能以游離態(順式、反式)和糖苷結合態(順式、反式)2種形式在植物(如中藥 材虎杖)中分布及生物合成,且均具有抗氧化效能,其中反式異構體的生物活性強於順式,是葡萄中的一種重要的植物抗毒素。人們對其自然資源進行了廣泛的研究,至少在21個科、31個屬的72種植物中發現了白藜蘆醇,如:葡萄科的葡萄屬、蛇葡萄屬,豆科的落花生屬、決明屬槐屬百合科藜蘆屬桃金孃科的桉屬,蓼科的蓼屬等。含白藜蘆醇的許多植物是常見的藥用植物,如決明、藜蘆、虎杖等,有的就是食物,如:葡萄、葡萄皮中白藜蘆醇的含量最高,可達50~100mg/kg。
1992年在商業葡萄酒中首次發現白藜蘆醇。國外的大量研究證明,白藜蘆醇是葡萄酒(尤其是紅葡萄酒)中最重要的功效成分。但是,並不是所有的紅葡萄酒中都有這種成分,勾兌酒和劣質酒中是測不出的。因為白藜蘆醇是葡萄藤為了抵禦黴菌入侵而產生一種植物抗毒素,產生後在葡萄皮里存留。只有按照傳統方式帶皮釀造的紅酒,葡萄皮里的白藜蘆醇才會在釀造過程中被逐漸產生的酒精所溶解。有學者認為反式白藜蘆醇是紅酒能抗動脈粥樣硬化症和冠心病的重要成分。根據美國康乃爾大學園藝系教授克雷西博士(Dr. Leory Creasy)的研究,原產法國波艮第地區的黑皮諾葡萄,所含白藜蘆醇的濃度高。原產波爾多地區的美樂和赤霞珠,也有相當高的含量。除了葡萄品種,另外決定白藜蘆醇的含量的,就是葡萄產地。在寒冷潮濕地帶種植的黑皮諾,尤其是在收穫季節陰冷潮濕的地段,由於其條件有利於黴菌侵染,黑皮諾的葡萄藤就會產生更多的白藜蘆醇來維護自體的健康。據克雷西博士的研究,來自美國芬格湖產區的黑皮諾葡萄酒,擁有最高的白藜蘆醇含量,甚至超過黑皮諾的原產區法國波艮第的同類葡萄酒若干倍。但是,該教授因為造假已被開除
虎杖虎杖
20世紀80年代,世界衛生組織調查發現,儘管法國人偏愛乳酪等高脂肪食物,但冠心病發病率和死亡率低於其他西方國家,其原因可能是與法國人常飲含白藜蘆醇的葡萄酒有關。此後,白藜蘆醇備受關注。到目前為止至少已在21科、31屬的72種植物中發現了白藜蘆醇。白藜蘆醇主要來源於蓼科Polygonaceae植物虎杖Polygonum cuspidatum Sieb. et Zucc.的乾燥根莖和根,葡萄科植物葡萄Vitis vinifera果實的皮和籽,豆科Fabaceae植物花生Arachis hypogaea的種子等。
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。

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。
植物食品性食品中白藜蘆醇及白藜蘆醇苷的檢出限是1.0mg/kg,定量限均為3.0mg/kg。檢出原理是樣品經乙醇水溶液勻漿提取後定容,用高效液相色譜法測定,以保留時間定性,外標法定量。

製備方法

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。
Wittig—Horner反應合成
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BBr3/CH2C: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

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。
白藜蘆醇 化工合成所得白藜蘆醇 化工合成所得
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
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(Veratrum grandiflorum)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 0.5-10 mg/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。
說了那么多,想來大家也已經明白: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。
 (營養與食品安全碩士 阮光鋒)

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