大蒜素的研究进展(1)

兽药研究与应用

兽医导刊 2011年第1期 45

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大蒜素，化学名为二烯丙基三硫化物，是大蒜的主要有效成分，微溶于水，溶于乙醇、苯、乙醚等有机溶剂。大蒜素具有广泛的药理活性，抗菌谱广，对革兰氏阳性菌，革兰氏阳性菌，真菌都具有较好的抑制作用。抗癌活性强，大蒜素对肝癌、胃癌、结肠癌、肺癌、前列腺癌、乳腺癌、白血病等多种肿瘤均有明显抑制作用。本文主要从大蒜素的提取方法，化学合成方法，检测方法和药理作用进行阐述。

一、大蒜素的提取方法

大蒜素的提取方法主要有以下几种：水蒸气蒸馏法、有机溶剂提取法、超临界CO 2萃取法。各个方法所得到的主要有效成分有所不同，并且都有各自的优缺点。

（一）水蒸气蒸馏法 水蒸气蒸馏法的原理是将水蒸气通入不溶于水或难溶于水但具有一定挥发性的有机物质中，利用大蒜油具有一定挥发性特点，使大蒜油在低于100o C 的温度下随水蒸气一起蒸馏出来, 再经进一步分离获得较纯物质。该方法得到的大蒜油主要成分是烯丙基三硫化物、烯丙基二硫化物等小分子硫醚类化合物。胡秀沂等采用

水蒸气蒸馏法萃提大蒜精油，并采用精炼植物油萃取馏出液中的大蒜精油，从而使大蒜油中大蒜素含量和大蒜油质量得到提高，降低了提取成本。而孟宪锋采用减压水蒸气蒸馏法，蒸馏温度在80℃以下时，大蒜辣素含量上升。

（二）有机溶剂提取法 大蒜油微溶于水，而易溶于乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂，利用这一性质可以用有机溶剂提取出大蒜油。溶剂的选择至关重要，不仅需要对大蒜油有很好的溶解度，还需要其沸点较低，容易与大蒜油分离，同时溶剂应无毒，无不良气味，残留低等特点。乙醇提取方法的优点是浸泡和减压蒸馏的温度都不高，并且乙醇可以稳定大蒜素，大蒜素含量较高。该方法所得主要成分是大蒜辣素。曾哲灵等以乙醇为溶剂分离提取大蒜素，确定了最佳工艺参数为，大蒜素的提取率为0.24%。陈宁等采用微波辅助萃取大蒜素，做了乙酸乙酯和乙醇萃取大蒜素的对比试验，乙醇萃取率超过0.2%，而乙酸乙酯萃取率不到乙醇萃取率的一半。（三）超临界CO 2萃取 流体在临界点处温度和压力的微小变化，会引起流体的溶解能力有很大变

化，利用压力和温度变化对超临界流体溶解能力的影响，超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择地萃取其中某一组分，然后利用减压，升温的方法，使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的。由于CO 2操作条件温和，无毒，价格便宜，常用作萃取剂。该方法的优点在于其提取收率较有机溶剂提取高，不足在于所需设备投资大，生产效率低，还未实现工业化生产。金建忠采用超临界CO 2萃取技术提取大蒜精油，并与溶剂萃取法和水蒸气蒸馏法进行对比，超临界萃取分离得到了具有较高相对含量大蒜素的大蒜精油，明显高于溶剂萃取法和水蒸气蒸馏法，超临界CO 2萃取技术是一种较理想的方法萃取大蒜精油。焦静等在大蒜油的提取过程中，采用醇提和超临界CO 2萃取结合，蒜素含量达60.54%，比单独用超临界CO 2萃取要高。

二、大蒜素的化学合成

（一）大蒜素制备原理 二烯丙基三硫化物的制备经历两步亲核取代反应，首先烯丙基氯与硫代硫酸钠反应生产烯丙基硫代硫酸钠，S 2-亲核进

大蒜素的研究进展

杨俊峰

（西南大学动物科技学院，重庆 400715）

兽药研究与应用 兽医导刊 2011年第1期

攻烯丙基硫代硫酸钠，生成烯丙基二硫化钠，烯丙基二硫化钠再与烯丙基硫代硫酸钠反应。

（二）合成方法 加入规定量的水和硫代硫酸钠,升温至40℃，搅拌30 min，使溶解，然后滴加氯丙烯，控制反应温度在40℃ ～50℃，约1 h 滴完，再维持内液在 50℃～60℃，保温5 h，保温结束，冷却至室温。然后滴加硫化钠溶液，维持反应温度24℃～30℃约1 h 滴完，继续搅拌30 min。反应结束后，石油醚萃取上层淡黄色油状物。

三、药理作用

（一）抗菌作用 大蒜素抗菌谱广，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门菌、链球菌、克雷白杆菌、变形菌、梭状杆菌等均有明显抑制作用。大蒜素抗菌活性主要在于它能够与含有巯基的酶相互作用，而这些酶对于微生物来说是至关重要的，大蒜素能够不可逆的抑制巯基蛋白酶的活性。陈晓月等采用致病性大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为受试菌，研究大蒜素的体外抗菌活性。大蒜素对大肠杆菌的MIC 和MBC 分别为200～400 mg/ml 和400～1 600 mg/ml，对金黄色葡萄球菌的MIC 和MBC 分别为12.5～25 mg/ml 和25～50 mg/ml，大蒜素在体外对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较好的抑菌和杀菌作用。Markos N. Marangos 等研究了大蒜素单独和联合头孢哌酮，托普霉素，盐酸环丙沙星的体外抗铜绿杆菌活性，结果表明大蒜素具有较好的抑菌活性，大蒜素能提高头孢哌酮的抑菌活性，具有一定的选择性。

（二）抗肿瘤作用 大蒜素对肝癌、胃癌、结肠癌、肺癌、前列腺癌、乳腺癌、 白血病等多种肿瘤均有明显抑制作用，其抗肿瘤作用的机制主要有以下几个方面。

1.抗氧化作用。大蒜素能减小某些毒物对机体的氧化性损伤，其大蒜素具有清除活性氧自由基的功能。Helen 等对已被尼古丁导致的脂质过氧化作用的小鼠进行试验，发现服用大蒜素的小鼠能明显增加抵抗尼古丁脂质过氧化物作用。N. Arranz 等采用单细胞凝胶电泳法研究有机硫化物对N-亚硝胺所诱导的DNA 氧化损伤的保护作用，当HePG2细胞用有机硫化物和N-亚硝胺同时处理时，有机硫化物能减小N-亚硝胺氧化损伤，减少遗传毒性。

2.诱导细胞凋亡作用。Hassan H 等研究发现大蒜素可通过增强肿瘤细胞 caspases-3、caspases-8、caspases-9蛋白的表达，抑制肿瘤细胞生长，诱导癌细胞凋亡小体的形成和核固缩。田小娟等的大蒜素诱导喉癌细胞Hep-2凋亡实验表明，随大蒜素剂量的增加细胞数减少，高剂量组可见坏死细胞。MTT 结果显示，大蒜素成时间剂量依赖性抑制喉癌细胞的生长。流式细胞仪表明大蒜素作用后，可将喉癌细胞阻滞在G0/G1期，并导致喉癌细胞的凋亡。

3.抗增殖作用。Sujatha G 等证实大蒜素能有效抑制人体肿瘤细胞的增殖，如HCT-15(结肠癌细胞)，A549（肺癌细胞），MEL-2(皮肤癌细胞)，研究表明其抗增殖作用可能与巯基和体内的钙平衡有关，但是否是大蒜素干扰了体内钙平衡导致肿瘤细胞凋亡，还需要进

一步研究。

（三）防治心血管疾病作用血栓的形成在心血管疾病中起重要作用，大蒜素能抑制血小板促凝血素的形成，从而抑制血小板聚集。Kung-chi Chan 等用富含烯丙基三硫化物的大蒜油饲喂S-D 大鼠，以研究烯丙基三硫化物对流血时间，凝固时间和抗凝因子。结果表明富含烯丙基三硫化物的大蒜油能显著延长流血时间和凝血时间，增强抗凝因子抗凝血酶Ⅲ和蛋白C 的活性。富含烯丙基三硫化物的大蒜油具有抗凝作用，抑制血栓形成。

大蒜素具有降血脂作用，张庭廷等研究了大蒜素的降血脂作用，将50只小鼠随机分为5组，对照组，高脂饲料组，大蒜素小，中，大剂量高脂饲料组。测定大蒜素对血清甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C），结果表明大蒜素明显降低高脂饲料组血清TC,TG,LDL-C 水平，提高HDL-C 含量，其作用与大蒜素剂量呈正相关。

四、结论

大蒜素结构简单，易于实现提取分离和人工合成，其检测方法简便易行，并且具有广泛的药理活性，如抗菌，抗癌，预防心血管疾病等。目前试验研究主要集中在药理作用机制方面，随着作用机制的不断清晰和其制剂的研发，大蒜素的应用将会更加广泛。

参考文献（略）