白藜芦醇制备与制剂研究进展
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白藜芦醇制备与制剂研究进展
摘要:白藜芦醇具有抗肿瘤、抗突变、抗炎、抗氧化、雌激素调节等多方面有益人类健康的生物药理活性。白藜芦醇作为来自种子植物中的抗毒素,对人类健康有着特殊保健功能,具有较高推广和综合利用价值,引起了生物医学界工作者高度重视。综述白藜芦醇在制备和制剂方面的研究进展,为开发与利用白藜芦醇提供依据。
关键词:白藜芦醇;制备;制剂;综述
迄今为止的研究表明:白藜芦醇具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抑制血小板聚集、调节免疫等作用,已成为科学家们高度重视的天然活性成分,可以广泛应用于医药、保健品、食品、化妆品等领域,具有很高的药用价值和广阔的市场前景[1]。有关白藜芦醇的药理、纯化、分析等方面的综述较多,现就近年来有关白藜芦醇制备与制剂研究进展进行概述,以期为促进白藜芦醇的进一步开发和利用起到抛砖引玉的作用。
1 白藜芦醇的生物学特性
1.1 结构与性质
白藜芦醇化学名称为3,4′,5-三羟基-1,2-二苯乙烯(3,4′,5-trihydrolystilbene),是非黄酮类的多酚化合物。白藜芦醇的分子式为
Cl4H12O3,分子量为228.25,有顺、反两种结构。白藜芦醇为无色针状
结晶,熔点为256~257℃,升华点为261℃。白藜芦醇易溶于乙醚、氯仿、甲醇、乙醇、乙酸乙酯等。白藜芦醇对光不稳定,在365 nm的紫外光照下产生荧光,可与三氯化铁-铁氰化钾起颜色反应[2]。
1.2 吸收与代谢
口服白藜芦醇在肠道以葡萄糖醛酸酯形式易于吸收,人口服白藜芦醇1.5mg /kg于30 min血中达高峰,并在120 min恢复。白藜芦醇按一室或二室模型分布于肝、脾等组织,主要由尿排出。白藜芦醇苷静脉注射兔体内后,在体内呈二室开放模型,提示在兔体内由中央室向外周室分布甚快,消除亦颇为迅速,在体内不易蓄积[3]。
1.3 安全评价
由于实验对象及防治目的不同,关于有效剂量的报告亦不同。美国推荐成人白藜芦醇的有效剂量为4 mg/d(日服);白藜芦醇甙用于防治大鼠休克时的有效剂量为10 mg/kg(iv);大鼠口服的最大耐受量达300 mg/kg;大鼠口服20 mg
/d,28 d后,组织学、血象、生化指标等均无变化;小鼠白藜芦醇苷的LD50为1000mg/kg(Po)[3]。
白黎芦醇为低毒的天然药物,存在于多种人类食物中,如桑椹、花生、风梨、葡萄等,有着较高的使用安全性。白黎芦醇现有药理作用的研究大多集中于细胞及分子水平,而在临床应用方面研究较少,所以在今后的白黎芦醇研究中,临床应用的安全性、有效性将是一个重点方向。
2 制备方法
2.1 直接提取法
白藜芦醇存在于葡萄科、百合科、豆科、伞形科等多种植物中,在花生仁、桑椹、葡萄等中也含有此物质[4]。白藜芦醇的来源广阔,是生产药品以及保健食品的理想原料[5]。
2.1.1 渗漉法
将原料粉末用95%(质量分数)的乙醇渗漉提取,减压回收溶剂,用5%(质量分数)酒石酸溶解提取物,酸溶液乙醚萃取得白藜芦醇提取物[6]。渗漉法多用不同浓度的乙醇或水作溶剂在室温下进行,适于遇热不稳定成分或含大量多糖药材的提取。渗漉过程中,能够保持一定的浓度差,所以提取效率较高,但是本法存在溶剂用量大,提取时间较长等缺点。
2.1.2 加热回流法
杨连春等将粉碎的红背丝绸根,用95%乙醇回流提取3次,合并提取液,并减压回收溶剂得到含有白藜芦醇的膏状物[7]。回流提取法中溶剂的选择主要根据溶剂极性、被提取成分的性质、共存成分的性质三方面综合考虑。选择的溶剂应对有效成分溶解度大,对其他成分溶解度小;同时溶剂应具有易回收、安全、低毒、廉价等特点。
2.1.3 超声提取法
曾里等用超声波辅助提取虎杖中白藜芦醇,并用HPLC-MS分析提取物并比较其化学成分。在使用占空比较小的超声波辅助提取时,有利于保持较高的白藜芦醇相对含量[8]。
超声提取具有设备简单,操作方便,提取时间短,产率高,无需加热等优点,在天然化学成分提取应用上已经显示出明显的优势,并且已经被人们所重视。在国家有关项目资助下,超声提取的工程放大问题得以解决,但对其作用机制研究有限,缺少针对多数中药成分的提取工艺参数,故其推广运用受到了很大的限制。
2.1.4 微波提取法(microwave assisted extraction,MAE)
范华均等采用微波辅助提取虎杖中白藜芦醇,采用扫描电镜观察提取后样品的表面细胞结构,研究了提取过程的动力学机理。结果表明虎杖微波提取过程基于细胞破壁引起的界面反应控制,降低了表观活化能,使得组分表观速率常数明显增大[9]。
微波提取应用于天然药物,具有穿透力强、选择性高、速度快、溶剂消耗低、污染小、设备简单及提取收率高等优点,受到天然药物研究和中药保健品及许多领域的关注。微波提取过程中产生热量,特别适于对热稳定的成分,而在对热敏感物质的应用上受到一定限制。
2.1.5 碱提取法
苏文强等采用对虎杖中白藜芦醇先用碱水提取,再调节溶液pH的方法加以分离,通过实验确立了碱提酸沉的最佳提取条件。与有机溶剂提取法相比,具有工艺简单,操作方便,有机溶剂用量少,成本低,选择性强,提取率高等特点[10]。碱提取法原理是利用白藜芦醇在和某些无机碱、碱性盐作用时形成酚盐而溶解,再通过调节溶液pH值使其游离,以此来富集提取白藜芦醇。
2.1.6 超临界流体提取术(supercritical fluid extraction,SFE)
井山林等以提取液含固量、有效成分提取率为指标,采用SFE提取了山葡萄藤中的白藜芦醇。虽然提取率不高,但溶剂用量少,萃取产物含固量低,说明SFE是切实可行的,但萃取条件有待于进一步优化[11]。SFE提取具有常温无毒、环境友好、安全简便、产品质量高等特点,主要用于低极性小分子、热敏性及易氧化成分的萃取,加入夹带剂可改善其提取选择性。
采用生物发酵技术、酶法提取技术对原料进行预处理,可提高直接提取法产品的萃取率,降低其在生产过程中的氧化损失,进一步降低生产成本。直接提取法所得产品为混合物或有效成分,通过柱层析、高速逆流色谱、大孔吸附树脂等纯化手段[12],可以提高白藜芦醇的纯度,从而满足生产与研究的不同需要。
2.2 化学合成
王世盛等以3,5-二羟基苯甲醇为原料,经甲基化、溴代、Arbuzov重排、Wittig-Homer缩合、脱甲基反应合成了白藜芦醇。该合成路线反应步骤少、操作简便、生成反式目标产物的选择性高[13]。Marcella等利用Heck反应合成了单一的反式白藜芦醇,产率达到70%以上,但是关键中间体3,5-二乙酰氧基苯乙烯需经保护、Wittig反应、再保护三步反应方可获得[14]。
白藜芦醇市场需求量大,但在植物中含量低,提取成本高,从而限制了在医药、保健食品上的应用。化学法合成白藜芦醇,原料简单,成本较低,已成为开发白藜芦醇的主要手段之一。