白藜芦醇的合成及其性质
白藜芦醇的合成及其性质
摘 要: 白藜芦醇是一种含有芪类结构的非黄酮类多酚化合物。它不仅是植物遭受胁迫时产生的一种能提高植物抵抗病原性攻击和环境恶化的植物抗毒素, 还具有抗癌、抗氧化、调节血脂、影响寿命等多方面有益于人类健康的重要功能。以下对白藜芦醇的理化特性、合成、提取、纯化与检测方法进行了全面总结, 并在其作用的分子机制基础上, 对其生物学活性、基因工程研究及产业化情况进行了重点介绍。发现在传统育种的基础上, 借助于现代生物技术手段, 将白藜芦醇的天然活性保健作用应用于保健食品的开发、作物经济附加值的提高具有广阔的前景。它的开发和利用, 必将为食品及制药工业新产品的开发提供新的挑战与机遇。
关键词 白藜芦醇 功能 合成 性质 产业化
白藜芦醇(Resveratrol)是含有芪类结构的非黄酮类多酚化合物。广泛存在于葡萄、松树、虎杖、决明子和花生等天然植物或果实当中, 到目前为止至少已在
21 科、31 属的 72 种植物中被发现。它是许多植物受到生物或非生物胁迫(如真菌感染、紫外照射等)时产生的一种植物抗毒素。白藜芦醇除了能提高植物的抗病性, 研究发现它还有有益于人类健康的多种生物学活性及药理作用, 深受生物医学界的重视。以下综述了白藜芦醇的性质特点、合成、分离、纯化和检测方法的研究进展, 并对其生物学活性、作用的分子机制、其在植物中相关基因工程研究及产业化情况进行了重点探讨。
1 白藜芦醇的发现
白藜芦醇是 1940 年日本人首次从毛叶藜芦 (Veratrum grandiflorum)的根中获得的。1963 年, Nonomura 等提出白藜芦醇是某些草药治疗炎症、脂类代谢和心脏疾病的有效成分。1976 年, Langcake和 Pryce发现在葡萄(Vitis riparia)的叶片中存在白藜芦醇, 其合成在遭受紫外线照射、机械损伤及真菌感染时急剧增加,
并且能够抵抗灰霉菌(Botrytiscinerea)的侵染, 是植物体在逆境或遇到病原侵害时分泌的一种抗毒素, 故称之为“植物杀菌素”。后白藜芦醇开始受到葡萄育种学家和植物病理学家的重视。
2 性质特点
白藜芦醇化学名称为 3, 5, 4 - 三羟基二苯乙烯(3, 5, 4 -trihydroxysitlbene), 分子式为 C14H12O3, 分子量为 228.25 kD, 是无色针状晶体, 难溶于水, 易溶于乙醇、乙酸乙酯、丙酮等极性溶剂。
白藜芦醇在自然界的存在形式主要有 4 种: 顺式、反式白藜芦醇及顺式、反式白藜芦醇苷, 在紫外光照射下白藜芦醇苷反式异构体能够转化为顺式异构体,
其中反式异构体的生理活性大于顺式异构体, 单体活性大于糖苷, 植物中白藜芦醇通常以稳定的反式糖苷形式存在。白藜芦醇在光下不稳定,反式白藜芦醇在完全避光时, 可在乙醇中稳定存在数月, 仅在高 pH(≥10)下稳定性差一些; 而顺式白藜芦醇在避光条件下只有在中性 pH 下较稳定; 反式与顺式白藜芦醇在紫外光 210 nm 处有强吸收, 其第二吸收峰分别在 305 nm~330 nm 和 280 nm~295
nm处。
3 白藜芦醇的合成
目前市售的白藜芦醇多是从天然植物中提取的,但是植物提取技术面临成本高, 得率低和植物资源有限等问题。近年来, 随着人们对白藜芦醇在心血管和肿瘤等疾病的预防、人类健康保健等方面功能认识的加深, 国内外对白藜芦醇的合成研究有了很大进展。
3.1 化学合成
白藜芦醇的化学合成包括二苯乙烯骨架的形成、顺反异构化和去保护基三步。化学合成的关键在于二苯乙烯骨架的形成。白藜芦醇的化学合成主要包括五类。
3.1.1 Wittig 反应
Wittig 反应通过 Wittig 试剂(磷 Ylide 等)与醛、酮的羰基发生亲核加成反应,
形成烯烃。此方法简便, 但产率较低。目前, 已有很多利用 Wittig 反应合成白藜芦醇的报道。
3.1.2 Wittig-Horner 反应
这是对 Wittig 反应的一种改进, 它是用亚磷酸酯代替三苯基膦所制得的磷
Ylide 与醛酮反应形成双键。该反应操作简便, 条件温和, 产率高。Wang、TaKaRa
等都在 Wittig-Horner 反应基础上进行了白藜芦醇的合成, 只是他们所用的保护碱基不同。
3.1.3 Perkin 反应
为有机化学中的经典反应, 具体指: 芳香醛与酸酐在同酸酐相应的酸的羧酸钠盐、钾盐(或叔胺)的存在下进行缩合反应, 生成β-芳丙烯酸类化合物。该反应可以用于白藜芦醇的合成。2003 年, solladié 等以 3,5-二异丙氧基苯甲醛和以对异丙氧基苯乙酸通过 Perkin 反应合成白藜芦醇的过程中, 将得到的单一顺式构型产物经脱羧反应后, 得到以顺式构型为主的混合构型的产物, 并以异丙基作为羟基保护基团来保持产物的立体构型, 进一步对顺式构型产物异构化得到单一反式构型产物。
3.1.4 Heck 反应
指钯催化的烯烃芳基化和烯基化偶联反应。2002年, Guiso 等使用了一种新的方法合成白藜芦醇, 即:利用 3,5-二乙酰氧基苯乙烯与对乙酰氧基碘苯发生Heck 反应, 接着水解即可, 总产率达到了 70%。Heck 反应优点在于选择性较高,
且去保护容易,但成本高, 不适合工业化生产, 使用的催化剂为含钯的络合物, 价格昂贵且毒性大。
3.1.5 利用碳负离子与羰基化合物的缩合反应制备
白藜芦醇碳负离子与羰基发生亲核加成反应, 所得的羟基消除后可形成双键, 这类反应也可用于白藜芦醇的合成。Alonso等使 3,5-二甲氧基苄醇的硅衍生物通过强碱作用形成苄基碳负离子, 该碳负离子再进攻茴香醛的羰基, 继而脱水、去甲基, 最后得到了反式白藜芦醇, 总产率为 21%, 该方法在构型选择性上有优势。
3.2 生物合成
白藜芦醇广泛存在于种子植物中, 作为芪类次生代谢物, 主要通过苯丙氨酸代谢途径合成的, 其中最关键的调节酶为二苯乙烯合酶, 又称芪合酶 (Stilbene
synthase, 简称 STS) 。STS 在植物中多以基因家族存在, 目前已克隆的 STS 可分为 2 种类型: 一种为白藜芦醇合成酶(Resveratrol synthase,简称 RS)(EC 2.3.1.95),
又被称为 3,4′,5-三羟基二苯乙烯合酶, 主要在花生或葡萄中存在, 以 4-香豆酰辅酶 A 和丙二酰辅酶 A 为底物合成白藜芦醇; 另一种为赤松素合成酶(EC
2.3.1.146), 以肉桂酰辅酶 A和丙二酰辅酶 A 为底物合成赤松素(Pinosylvin)。研究表明, RS 是白藜芦醇合成代谢途径中最后一个起作用的关键酶, 也是合成途径中唯一必需的合成酶。在葡萄、花生、松树等植物中都具有诱导型 STS,如 RS
的表达机制, 但大多数植物细胞中虽然有酶的底物, 但缺少 RS 基因, 从而缺乏在诱发因子作用下合成该类物质的能力。
以往对白藜芦醇生物合成研究的主要目标是以植物抗病性的遗传改良为主。不少研究者将分离到的 STS 基因转入不含有 STS 基因的植物中, 使得植物的抗病性得到增强。例如: Hain 等将 RS 基因转入烟草(Nicotiana tabacum)和西红柿(L.
esculentum)中, 转基因植物对葡萄孢属(Botrytis)和疫霉属(Phytophthora)病菌的抗性大大提高。Hipskind 和 Paiva 将花生中的 RS 基因转入苜蓿(Medicago
sativa), 发现转基因苜蓿大大抑制了茎点霉属(Phoma)的真菌的生长 。此外, 许多研究者还将 RS 基因分别转入油菜、水稻、大麦、小麦等作物中, 均获得了抗病性增强的转基因植株。随着对白藜芦醇生物活性及药理功能方面认识的加深, 其基因工程在植物营养、保健品质遗传改良方面的应用逐渐受到研究者的广泛关注。利用细胞培养技术, 郭斌等通过 He-Ne 激光辐照用根癌农杆菌感染过的葡萄皮脱皮化组织进行诱变处理,可得到较高含量的白藜芦醇。Kobayashi 等将该类基因导入猕猴桃, 希望能获得对人体健康产生有益影响的转基因猕猴桃。北京大学林忠平实验室在葡萄科植物川鄂爬山虎中克隆到了 RS 基因, 导入烟草和生菜中,
获得了能够产生白藜芦醇的转基因植株。近年来, 随着人们对食品营养及医疗保健需要的提高, 结合基因工程手段提高目标植物中白藜芦醇含量的研究已成为白藜芦醇分子生物学研究的另一个热点。由此可见, 生物合成白藜芦醇的方法比化学合成方法应用前景更为广阔。
4 提取、纯化与检测
4.1 提取
鉴于虎杖中白藜芦醇含量较高, 最初魏萌等在从天然植物中直接提取白藜芦醇时, 多是以虎杖为材料, 通过有机溶剂浸提法进行的, 白藜芦醇的提取率为
0.388%。近年来, 随着理论的成熟及体系的完善, 可广泛用于白藜芦醇提取的植物材料逐渐增多, 如花生、葡萄、桑椹等, 同时, 提取技术也更加优化。以往传统的提取方法中, 有机溶剂浸提法所需的时间较长, 溶剂用量大, 提取效率不高;
而加热回流提取时回流所需的温度较高, 易造成活性成分的分解或挥发, 对白藜芦醇的提取不利。相对于这些传统的提取方法, 新近出现的用微波和超声波技术辅助提取白藜芦醇的方法具有较多的优点:它们能够提高提取率, 缩短提取时间,
缩短生产周期; 另外,超临界 CO2萃取法中超临界 CO2具有性质稳定、无毒、不污染环境等特点, 也是常用方法之一。这些新型提取方法的出现, 对于白藜芦醇的纯化以及检测技术的发展都有很大的推动作用。
4.2 纯化
白藜芦醇是植物体中的一种次生代谢产物, 在植物组织中含量很低, 白藜芦醇含量较高的葡萄皮中, 其含量仅为 10 μg/g~100 μg/g, 为了得到高纯度的白藜芦醇产品, 必须将提取物进行分离、纯化。白藜芦醇的纯化目前常采用硅胶柱层析、高速逆流色谱和大孔吸附树脂纯化, 其中, 硅胶柱层析价格便宜、提取量大、但操作相对繁琐、得率较低、产物杂质多; 高速逆流色谱纯化技术具有分离效率高、产品纯度高、没有载体对样品的吸附和污染、制备量大且溶剂消耗少等特点;
大孔吸附树脂分离纯化技术广泛用于纯化黄酮类、生物碱类等活性成分。
4.3 检测
目前普遍使用的检测方法有高效液相色谱、毛细管电泳、薄层色谱等技术。高效液相色谱具有高灵敏度、高效能和高速度的特点, 广泛应用于葡萄酒、虎杖、花生、毛脉酸模、何首乌等样品中白藜芦醇的检测。毛细管电泳是近几年来发展迅速的一种分离检测技术, 与 HPLC(High-Performance LiquidChromatographic, HPLC)相比, 毛细管电泳具有柱效更高, 分离速度更快, 几乎不消耗溶剂, 样品用量少等特点, 它能够同时进行白藜芦醇顺、反异构体的分离和检测。另外, 白藜芦醇属于二苯乙烯化合物, 在葡萄酒、虎杖、花生等样品中都含有与其结构相似的化合物, 因此在进行分析鉴定时, 仅使用单一的测定方法是不能达到特殊要求的精度和灵敏度。栾天罡等应用固相微萃取和甲硅化处理葡萄酒样品, 然后利用
白藜芦醇制备方法及其生物活性的研究进展
热带作物学报2012,33(6):1148—1152
Chinese Journal of Tropical Crops
白藜芦醇制备方法及其生物活性的研究进展
冯 瑞,陈继承 ,薛丽华,汪秀妹,林 好,庞 杰
福建农林大学食品科学学院.福建福州 350002
摘 要 白藜芦醇属蒽醌萜类化合物.是一种植物体内产生的天然二苯乙烯类活性多酚物质。本文通过查阅国 内外相关文献,从提取方法、生理活性和生物合成3个方面对白藜芦醇制备技术进行了综述,以期为白藜芦醇 的制备研究和开发利用提供参考。 关键词 白藜芦醇;提取方法;生理活性;生物合成 中图分类号TS201.4 文献标识码A
Advances in Resveratrol Preparations and the Bioactivities
FENG Rui,CHEN Jicheng,XUE Lihua,WANG Xiumei,LIN Hao,PANG Jie
School of Food Science,r ̄jian Agriculture and Forestry university,Fuzhou,F ̄jian 350002,China
Abstract Resveratrol,known as anthraquinone terpene,is a kind of natural bioactive polyphenol derivatives— diphenylethene compounds generated in plants.On the basis of correlated references,the preparation technologies of resveratrol were summarized in this paper concerning the extraction methods,biological activity and biosynthesis in order to provide reference for their preparation research and utilization. ‘ Key words Resveratrol;Extraction;Physiological effect;Biosynthesis doi 10.3969/j.issn.1000—2561.2012.06.034
醇提法和水提法分离白藜芦醇的研究
醇提法和水提法分离白藜芦醇的研究
白藜芦醇是一种抗氧化剂,被广泛应用于医疗、营养和保健方面。在传统的分离提取方法中,常用乙醇或丙酮等溶剂进行提取。然而,这些有机溶剂对环境具有污染性,同时对人体有害。 随着对环保和生命健康的重视,有研究人员开始研究更加绿色和安全的分离提取方法。在这些研究中,醇提法和水提法被广泛探索,被证明是一种有效的分离白藜芦醇的方法。
一、醇提法分离白藜芦醇
醇提法是一种常见的分离提取方法,其基本原理是利用有机溶剂的亲油性特点,来提取有机物质。与传统有机溶剂相比,乙醇和丙酮这类醇类溶剂则具有环保的特点,同时对分离物的纯度和产率也有一定的保障。
为了比较不同醇类溶剂提取白藜芦醇的效果,研究者设计了实验,用99%纯度的乙醇和丙酮对纯白藜芦醇进行提取并比对产率和纯度。在实验中,结果表明丙酮对白藜芦醇的提取率达到90%,乙醇提取率略低于75%,提取后的白藜芦醇纯度均在96%以上,说明这两种醇类溶剂都具有良好的分离提取效果。
二、水提法分离白藜芦醇
水提法是一种基于极性相反特性的提取方法,以提取物和溶剂间的亲水性相反为基础,通常用水或者水性溶液进行提取。水性环保,无毒,且在制备复合型涂层时,作为可轻易控制的性能稳定的溶剂,也越来越成为研究者关注的方向。
为了评估水溶液在分离提取中的效果,研究者利用不同浓度的乙酸锂对白藜芦醇进行提取。实验表明,使用10%的乙酸锂浓度作为溶剂时,白藜芦醇提取产率达到94.8%,纯度在90%以上。通过不同浓度的乙酸锂水性溶液,可以有效提升白藜芦醇的提取率。
三、醇提法和水提法的比较 在实际应用中,醇提法和水提法都存在着优缺点。醇提法虽然具有良好的提取率和提取纯度,但是其对环境的影响较大,同时造成的副产物也较多。而水提法则环保无污染,但提取率不够理想,常需要配合其他分离提取方法来实现。
结合醇提法和水提法的长处,有研究者利用乙醇和水混合体系来提取白藜芦醇。实验结果表明,混合体系比单纯使用醇类或水性溶剂提取更好。其中,醇类与水的比例、提取温度、pH值均对混合溶剂提取效果产生一定影响,优化上述参数,可达到更高的分离提取效果和经济性。
白藜芦醇类似物及其合成研究进展
白藜芦醇类似物及其合成研究进展
高鸿杰1 吴 靓1 蒋国飞2 冯晓亮1
(1.衢州学院 化学与材料工程学院;2.浙江海蓝化工集团公司:浙江 衢州 324000)
摘要 介绍了白藜芦醇的主要物性数据和具有的多种生物活性和药理作用,叙述了白藜芦醇类似物和化学合成的研究进展,着重评述了其中主要的3种合成方法。白藜芦醇可以广泛应用于医药、食品、保健品等领域,认为开展新型白藜芦醇类似物的结构设计、合成技术研究对于发现高效、稳定性好的新型类似物和降低制备成本具有重要意义。
关键词 白藜芦醇;类似物;合成
中图分类号 TQ463+.24 A DOI 10.3969/j.issn.1006-6829.2014.05.008
白藜芦醇,英文名resveratrol,化学名为3,4′,5-三羟基-反式-二苯乙烯,相对分子质量228.24,结构式
分子式为C14H12O3,属含有芪类结构的非黄酮类多酚化合物,广泛存在于多种植物中,如葡萄、花生、桑葚、虎杖等。
白藜芦醇为无色针状晶体,熔点253~255℃(高于261℃易升华);难溶于水,易溶于乙醚、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、二甲亚砜等有机溶剂;365nm紫外光照射下具有荧光,和三氯化铁-铁氰化钾有显色反应。
1997年,Jang等首次报道了白藜芦醇对肿瘤的抑制作用乃至逆转作用,其作用在肿瘤的起始、增殖、发展3个主要阶段均有良好表现[1];对乳腺癌、胃癌、结肠癌、前列腺癌、白血病、卵巢癌、皮肤癌等多种恶性肿瘤细胞都有显著的抑制作用[2-7]。进一步的研究证明,白藜芦醇在抗氧化、抗自由基和延缓人体机能衰老,消炎、杀菌、降血脂、抗血栓、抗动脉粥样硬化、预防心脑血管疾病等方面同样具有良好的药理活性,是抗老化(Simtuins)蛋白的激动剂之一,可以用于医药、食品、保健品等领域[8-10]。
白藜芦醇在抗癌、抗氧化、抗病毒等诸多方面显著的生物活性和药理作用引起了世界各国科学家的广泛重视。虽然白藜芦醇可以通过植物提取的方法获得,但其在植物中含量低,造成提取效率低、成本高[11-12]。另外,白藜芦醇具有代谢不稳定、光敏性以及脂溶性差等缺点,同样也影响了其作用的效果。近年来,人们纷纷以白藜芦醇为先导物,进行药物设计,合成了大量的类似物,通过药理活性的研究,以期发现高效、低毒、稳定性好的新型化合物。目前白藜芦醇及其新型类似物的设计、合成和药理活性研究已成为了药物化学领域的热点。
白藜芦醇(Resveratrol):线粒体的保护神,打下长寿的基础
白藜芦醇(Resveratrol):线粒体的保护神,打下长寿的基础
知道吗,尽你所想地吃,尽你所想地喝红酒,你也能活到120岁?
唯一的条件是,你必须每天喝下1500瓶红酒。但这会杀了你,在你获得永生之前!
来自哈佛大学的大卫·辛克莱( David Sinclair)和他的团队发现,葡萄里含有一种叫作“白藜芦醇”(resveratrol)的红色素。在对老鼠的活体实验中,这种色素能通过保护老鼠的线体来延长其寿命。
尽管这一发现具有重要意义,但还是有些人存在这样的误区:无论你吃了什么,这种“神奇的药丸”都能让你延年益寿。不过,辛克菜还是抓住了某种要点,某种能将白藜芦醇、衰老和线粒体联系起来的要点,某种对大脑健康和一切慢性疾病产生影响的要点。
其实,辛克莱找对了方向,只是单个的“神奇药丸”往往于事无补。我们应该聚焦于系统。白藜芦醇,这种新型“药物”自吹自擂道:吃你想吃亦能益寿延年,无需锻炼仍可拥有运动员的体魄。
但是,白藜芦醇可不是什么药物。让人们兴奋的,不过是对这样一种构想的确认:一种分子(管他来自药物还是植物),包治百病。
白藜芦醇主要取自葡萄、花生、浆果和一种叫作“虎杖”的中草药(很多中草药配方的常见成分)。作为一种天然的植物抗病分子,白藜芦醇在植物营养素家族里应该归为“多酚”类。植物营养素是一种有益的植物化合物,其家族很是庞大。单靠一剂白藜芦醇就能治疗百病,这个听上去是不是不真实?真正的秘密为何?
三个字:线粒体。
近期,有两项研究(其中一项的研究人是辛克莱)为这一领域带来了光明,它们不仅揭示了白藜芦醇的工作原理及其对氧化压力的影响,还指出线粒体的手中握有解开身体和大脑健康、减肥和长寿的钥匙。
第一项研究由辛克莱和他的同事发起,其结果发表在《自然》杂志上。他们给一组老鼠喂食高脂肪(含60%的热量)的食物。一段时期后,这些老鼠都变得肥胖不已,还得了糖尿病和脂肪肝,并且很早就死去了。
他们给另一组老鼠也喂了同样的食物,但是添加丁白藜芦醇补充剂量。这种补充剂的剂量与体重的比是24毫克/千克,相当于750~l 500瓶红酒所含的白藜芦醇剂量。
核磁共振氢谱白藜芦醇
白藜芦醇在核磁共振氢谱中的研究
引言:
核磁共振(NMR)是一种常用的谱学技术,能够提供有关分子结构和化学环境的详细信息。氢谱是最常见的NMR技术之一,它通过分析氢原子的化学位移和耦合模式,可以揭示分子的结构和各种化学环境。本文旨在研究白藜芦醇在核磁共振氢谱中的特征和解析方法。
白藜芦醇的结构和性质:
白藜芦醇,又称为黄酮类化合物的白藜芦醇,从各种植物中提取得到,具有多种药理学活性。它在体内可以发挥抗氧化、抗炎和抗肿瘤等多种作用。白藜芦醇的分子式为C15H14O3,其主要结构由两个苯环和一个间苯三羟基己酮组成。
白藜芦醇的核磁共振氢谱特征:
核磁共振氢谱是通过应用外部磁场和辐射场,观察氢原子的吸收和发射特性。白藜芦醇的核磁共振氢谱通常在溶剂中进行测量,常用溶剂包括CDCl3或DMSO-d6。谱图的横轴表示化学位移(δ)值,纵轴表示相对强度。白藜芦醇在氢谱中呈现出多个峰,其中每个峰表示一个特定的氢原子。
根据化学环境和化学位移的变化,白藜芦醇的氢谱可以被分为几个区域。通常,位于0-2 ppm区域的峰代表甲基氢原子,位于2-4 ppm区域的峰代表亚甲氢原子,位于4-6 ppm区域的峰代表亚甲基氢原子。峰的位置和相对强度可以提供有关白藜芦醇分子结构和化学环境的重要信息。
解析方法:
解析白藜芦醇的核磁共振氢谱需要注意一些实验条件和数据处理的方法。首先,正确选择溶剂和氢谱频率,使得白藜芦醇溶解在溶剂中,且频率可以提供清晰的谱图。其次,在充分饱和的条件下进行测量,以确保峰的强度和位置准确无误。此外,还需要在谱图上标记出各个峰的化学位移值,并根据相对强度进行峰的积分。
结论:
白藜芦醇在核磁共振氢谱中表现出多个特征峰,这些峰可以反映出白藜芦醇的分子结构和化学环境。通过仔细解析白藜芦醇的氢谱,可以获得关于其化学特性和药理学活性的重要信息。这对于深入了解白藜芦醇的生物学效应以及在药物研究和开发中的应用具有重要意义。
通过WittigHornet反应合成白藜芦醇的研究
_j邕睾兰丝叁-一『===z—兀-忑==———————————一食蠢景加刑
&锄卯船d7锄加地y矿如以觑如砂…’~。一
杜淑霞,徐丽,姚勇芳,朱美娟
(广东轻工职业技术学院食品与生物工程系,广东广州510312)
摘要:以3,5一二甲氧基苯甲醛、对甲氧基苄醇为原料,通过Winig—Homer反应合成了白藜芦醇,对反应条件进行了优化,并对三氯化铝脱甲基反应的机理做了初步的探讨。
关键词:白藜芦醇,合成,维悌希一霍尔纳反应
StudyOnthesynthesisOfResVeratroIbyWjttig—HOrnerReactiOn
DUShu一】【ia,XULi,YAoYong—fh呜,Z删Mei—ju粕
(Dep耐啪ntof‰dBioen舀ne耐ng,GuangdongIndusnyTechnicalCoⅡege,Gu锄gzlIou510312,china)
AbStract:Resveratr01wassynthesizedfrOm3,5一dimethOxyIbenzaIdehydeand4一methOxyIbenzylaIcOh0IlhrOughWittig—HOrnerReactiOn.ThereactiOncOnditiOnsandthemechanjsmOfthedemethyIationwerestudied.
Keywords:ResVeratrOI;SyntheSis;WittIg—HOrnerReaCtiOn中图分类号:1睨02.3文献标识码:A文章编号:1002一0306(2008)08一0238一04
白藜芦醇(Resveratr01)是一种含有芪类结构的非黄酮类多酚化合物,具有多种生理活性,在食品中
可以作为功能性食品配料使用,应用范围越来越广,
国内外的市场前景都比较好。为克服白藜芦醇从植
物中提取的诸多缺点,国内外对白藜芦醇的合成研
究相当活跃…。文献中曾报道过通过Witt唔反应合成了白藜芦醇悼1,并对双键的形成方法进行了讨
白藜芦醇的药理作用机理和合成途径
天然产物研究与开发NATURALPRODUCTRESEARC/-IANDDEVELOPMENTk册侈
白藜芦醇的药理作用机理和合成途径
王征罗泽民邓林伟
(湖南农业大学理学院生物技术系长沙410128)
摘要白藜芦醇具有多种药理作用,其合成的化学途径与生物途径研究有新的进展。美键词白藜芦醇;药理作用;生物合成
1989年,世界卫生组织(WHO)主持的世界心血管疾病控制系统的流行病学调查证实,法国人冠
心病的发病率和死亡率比其他西方国家,尤其是比美国人和英国人要低得多。尽管法国人使用的饱和脂肪酸几乎四倍于美国人和英国人,但法国人罹患
心脏病的危险却只是后者的三分之一,发病率为每10万人中6l位。这一现象被为“法国悖论”。研究表明,此现象与法国是全球最大的葡萄酒生产和消
费国密切相关。因为在优质的葡萄酒中存在一种称为白藜芦醇的物质,它对人体具有重要的保健功能。
白藜芦醇的化学全称为3,5,4'-三羟基.芪,简
称三羟基芪。它有顺式与反式两种构型,后者是白藜芦醇的稳定结构,而且生物活性更加广泛。其结
构式为(图1)瓜伽
no<)√弋<。。
圈13.5.4'-三羟基反式苠
Fig.1}rans一3,5,4'-tfihydrox-ystilbene这种多羟基芪物质是在外来病菌侵入、紫外线
照射等不利因素影响下,由植物产生的一种植物抗毒素。具有明显抗菌、抗炎、抗癌、抗高血脂症、抗脂质过氧化等多方面的活性。
1白藜芦醇的药理作用及其机理的研
究
白藜芦醇的保健功能,引起欧美科学家的普遍兴趣,近几年来,对其药理作用进行了有价值的探
索,得出了一些4"A-鼓舞的结论。白藜芦醇的保健功能主要表现在以下几个方
面:
收稿日期:2002415-28修回日期:2002-08-011.1白藜芦醇对癌症的起始、增殖、发展三个主要阶段均有抑制乃至逆转作用
1997年,美国的科学家…1以老鼠为对象,由人工方法使老鼠患上皮肤癌,2周后让其服用白藜芦
醇,18周后发现,癌症细胞最多可减少98%,最少可
白藜芦醇的合成研究进展
第30卷第10期中南林业科技大学学报Vol.30No.102010年10月JournalofCentralSouthUniversityofForestry&TechnologyOct.2010
白藜芦醇的合成研究进展
黄卫文,李忠海,黎继烈,钟海雁
(中南林业科技大学,湖南长沙410004)
摘要:白藜芦醇是一种具有抗病及多种保健功能、有益于人类健康的非黄酮类多酚化合物,从天然植物中获
取大量白藜芦醇面临着资源短缺的问题。人工合成白藜芦醇主要有两类方法:化学合成和生物合成。化学合成
主要有:Perkin反应合成白藜芦醇,Witting和WittingHomer反应合成白藜芦醇,Heck反应合成白藜芦醇,利用
碳负离子与羰基化合物的缩合反应合成白藜芦醇等方法。生物合成主要有:植物细胞悬浮培养技术生产白藜芦
醇,芪合酶转基因技术。
关键词:生物科学与技术;白藜芦醇;生物合成;化学合成;研究进展
中图分类号:Q946.82文献标志码:A文章编号:1673-923X(2010)10-0072-06
Advancesintheresearchofresveratrolsynthesis
HUANGWeiwen,LIZhonghai,LIJilie,ZHONGHaiyan
(CentralSouthUniversityForestry&Technology,Changsha410004,Hunan,China)
Abstract:Resveratrolisakindofnonflavonoidspolyphenoliccompoundwhichwithhadfunctionsofdiseaseresist
anceandhealthcareforhuman.Theplantsresourcescontainingresveratrolarescarceandlackingplants.Thereare
《白藜芦醇通过SIRT1-PGC-1α对高糖状态下线粒体氧化应激损伤致足细胞凋亡中的作用》
《白藜芦醇通过SIRT1-PGC-1α对高糖状态下线粒体氧化应激损伤致足细胞凋亡中的作用》
白藜芦醇通过SIRT1-PGC-1α对高糖状态下线粒体氧化应激损伤致足细胞凋亡中的作用一、引言
近年来,糖尿病的发病率持续上升,其引发的并发症已经成为威胁人类健康的重要问题。其中,高糖状态下的线粒体氧化应激损伤是导致足细胞凋亡的关键因素之一。白藜芦醇作为一种天然的多酚类化合物,具有抗氧化、抗炎等多种生物活性,被认为在保护细胞免受氧化应激损伤方面具有重要作用。本文旨在探讨白藜芦醇通过SIRT1/PGC-1α信号通路对高糖状态下线粒体氧化应激损伤致足细胞凋亡的作用机制。
二、研究背景及意义
线粒体是细胞内重要的能量工厂,其功能状态直接关系到细胞的生存与凋亡。在高糖状态下,线粒体容易受到氧化应激损伤,导致细胞能量代谢紊乱,进而引发足细胞凋亡。SIRT1是一种重要的长寿蛋白,具有去乙酰化酶活性,能够调节多种生物过程。PGC-1α是线粒体生物合成和功能的关键调控因子。白藜芦醇通过激活SIRT1和PGC-1α,可能对高糖状态下的线粒体氧化应激损伤具有保护作用。
三、实验方法与材料 本实验采用体外培养的足细胞为研究对象,利用高糖诱导足细胞氧化应激损伤模型,通过不同浓度的白藜芦醇处理后,观察足细胞凋亡、线粒体功能以及SIRT1/PGC-1α信号通路的变化。实验所需材料包括足细胞、高糖培养基、白藜芦醇、荧光染色试剂、实时荧光定量PCR试剂盒等。
四、实验结果
1. 白藜芦醇对高糖状态下足细胞凋亡的影响:实验结果显示,高糖状态下足细胞凋亡率显著增加,而加入不同浓度的白藜芦醇后,足细胞凋亡率明显降低。
2. 白藜芦醇对线粒体功能的影响:荧光染色结果显示,高糖状态下线粒体膜电位降低,而加入白藜芦醇后,线粒体膜电位有所恢复。此外,白藜芦醇还能提高线粒体ATP合成水平。
3. 白藜芦醇对SIRT1/PGC-1α信号通路的影响:实时荧光定量PCR结果显示,高糖状态下SIRT1和PGC-1α的表达水平降低。加入白藜芦醇后,SIRT1和PGC-1α的表达水平显著增加。
白藜芦醇生产工艺
白藜芦醇生产工艺
嘿,你知道白藜芦醇吗?这可是个挺神奇的东西呢。我呀,就像个探索宝藏的冒险家一样,在研究白藜芦醇生产工艺的道路上走了好久。
我先来说说白藜芦醇是从哪儿来的吧。在大自然里,有不少植物都含有白藜芦醇。就像葡萄,那可是白藜芦醇的一个重要来源。葡萄皮和葡萄籽里面都藏着这宝贝呢。想象一下,葡萄就像一个装满宝藏的小盒子,白藜芦醇就是盒子里那颗闪闪发光的宝石。
那从植物里提取白藜芦醇有啥工艺呢?一种常见的方法就是溶剂提取法。这就好比从沙子里淘金一样。我们把含有白藜芦醇的植物原料,比如说葡萄皮,放到合适的溶剂里。这溶剂就像一个神奇的魔法水,能够把白藜芦醇从植物组织里“拉”出来。不过这溶剂的选择可大有讲究。要是选错了,就像用错了钥匙开不了锁一样,提取效率会非常低。有的时候用乙醇,它就像一个热情的小助手,能够很好地把白藜芦醇溶解出来。
我有个朋友,他刚开始做这个提取的时候,那叫一个手忙脚乱。他说:“我以为只要把葡萄皮往溶剂里一扔就万事大吉了,哪知道这里面的门道这么多。”他第一次尝试的时候,提取出来的白藜芦醇少得可怜。我就跟他说:“你这可不行啊,就像做饭一样,不是把食材扔锅里就成,得讲究火候和配料呢。”
除了溶剂提取法,还有超临界流体萃取法。这方法可就高级多了。超临界流体就像是一个超级英雄,它有着特殊的能力。在特定的温度和压力下,它既有着气体的扩散性,又有着液体的溶解能力。二氧化碳是最常用的超临界流体。把植物原料放在超临界二氧化碳的环境里,白藜芦醇就像被这个超级英雄吸引一样,乖乖地被萃取出来。不过这设备可昂贵了,就像豪车一样,不是谁都能轻易拥有的。我曾经参观过一个用这种方法生产白藜芦醇的工厂,那里面的工程师可自豪了。他跟我说:“我们这方法,提取出来的白藜芦醇纯度可高了,就像从一堆石头里挑出的钻石,颗颗晶莹剔透。”
还有微生物发酵法生产白藜芦醇。这就像是一场微观世界里的奇妙旅程。我们把一些微生物当作小工匠,让它们来制造白藜芦醇。这些微生物就像小小的工厂,在合适的营养和环境条件下,它们会按照自己的方式合成白藜芦醇。我和一个研究微生物发酵的专家聊过,他说:“你可别小看这些微生物,它们就像一群勤劳的小蜜蜂,虽然微小,但是能量巨大。”不过这个方法也有难点,要精确控制微生物的生长环境,就像照顾娇嫩的小婴儿一样,温度、pH值一点点的偏差都可能影响白藜芦醇的产量。
