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白藜芦醇
非黄酮类多酚有机化合物
基本信息
| 中文名 | 白藜芦醇 |
| 闪点 | 222.3℃ |
| 化学式 | C14H12O3 |
| 分子量 | 228.25 |
| 熔点 | 256-258℃ |
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简介
理化性质
白藜芦醇（3-4'-5-trihydroxystilbene）是一种非黄酮类多酚化合物，其化学名称为3,4',5-三羟基-1,2-二苯基乙烯（3,4',5-芪三酚），分子式为C14H12O3，分子量为228.25。白藜芦醇的纯品外观为白至淡黄色粉末，无味，难溶于水，易溶于乙醚、三氯甲烷、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂，熔点253～255℃，升华温度261℃。与氨水等碱性溶液可显红色，与三氯化铁-铁氰化钾可发生显色反应，利用此性质可以鉴定白藜芦醇。
天然的白藜芦醇有顺、反两种结构，自然界中主要以反式构象存在，两种结构可以分别与葡萄糖结合，形成顺式和反式白藜芦醇糖苷。而顺式和反式的白藜芦醇糖苷在肠道中糖苷酶的作用下可以释放出白藜芦醇。在紫外光线照射下，反式白藜芦醇能够转化为顺式异构体。白藜芦醇及其糖苷分子式见图1。
白藜芦醇在366nm的紫外光照射下会产生荧光。Jeandet等人确定了白藜芦醇的紫外光谱特性以及它在2800~3500cm（OH键）及965cm（双键的反式）的红外吸收峰。实验证明，只要完全隔绝光线，即使放置几个月，反式白藜芦醇也是稳定的，在高pH缓冲液除外。
稳定性
该品在紫外光照射下能产生荧光，pH>10时，稳定性较差，遇三氯化铁－铁氰化钾溶液呈蓝色，遇氨水等碱性溶液显红色。白藜芦醇对光不稳定，Microherb稳定性试验显示，高纯度白藜芦醇的乙醇溶液在避光条件下也仅能稳定数天，因此建议白藜芦醇含量分析时建议对照品溶液和样品溶液随配随用。
异构体
白藜芦醇在自然条件下以自由态和糖苷两种形式存在，白藜芦醇及其糖苷的化学结构还分别存在顺式和反式两种异构体，即顺式白藜芦醇（cis-Res）、反式白藜芦醇(trans－Res）以及顺式白藜芦醇糖苷(cis-PD)、反式白藜芦醇糖苷（trans-PD）。后两种形式在肠道中糖苷酶作用下释放出白藜芦醇，植物中白藜芦醇主要以反式形式存在，研究表明反式异构体的生理活性强于顺式异构体。
植物来源
在1939年首次发现白藜芦醇，20世纪70年代首次发现葡萄中含有这种物质，后来人们发现虎杖、花生、桑椹等植物中也含有这种成分。天然白藜芦醇是一种天然活性成分，它能以游离态（顺式、反式）和糖苷结合态（顺式、反式）2种形式在植物（如中药材虎杖）中分布及生物合成，且均具有抗氧化效能，其中反式异构体的生物活性强于顺式，是葡萄中的一种重要的植物抗毒素。人们对其自然资源进行了广泛的研究，至少在21个科、31个属的72种植物中发现了白藜芦醇，如：葡萄科的葡萄属、蛇葡萄属，豆科的落花生属、决明属、槐属，百合科的藜芦属，桃金娘科的桉属，蓼科的蓼属等。含白藜芦醇的许多植物是常见的药用植物，如决明、藜芦、虎杖等，有的就是食物，如：葡萄、葡萄皮中白藜芦醇的含量最高，可达50～100mg/kg。
1992年在商业葡萄酒中首次发现白藜芦醇。国外的大量研究证明，白藜芦醇是葡萄酒（尤其是红葡萄酒）中最重要的功效成分。但是，并不是所有的红葡萄酒中都有这种成分，勾兑酒和劣质酒中是测不出的。因为白藜芦醇是葡萄藤为了抵御霉菌入侵而产生一种植物抗毒素，产生后在葡萄皮里存留。只有按照传统方式带皮酿造的红酒，葡萄皮里的白藜芦醇才会在酿造过程中被逐渐产生的酒精所溶解。有学者认为反式白藜芦醇是红酒能抗动脉粥样硬化症和冠心病的重要成分。根据美国康乃尔大学园艺系教授克雷西博士（Dr. Leory Creasy）的研究，原产法国波艮第地区的黑皮诺葡萄，所含白藜芦醇的浓度高。原产波尔多地区的美乐和赤霞珠，也有相当高的含量。除了葡萄品种，另外决定白藜芦醇的含量的，就是葡萄产地。在寒冷潮湿地带种植的黑皮诺，尤其是在收获季节阴冷潮湿的地段，由于其条件有利于霉菌侵染，黑皮诺的葡萄藤就会产生更多的白藜芦醇来维护自体的健康。据克雷西博士的研究，来自美国芬格湖产区的黑皮诺葡萄酒，
拥有最高的白藜芦醇含量，甚至超过黑皮诺的原产区法国波艮第的同类葡萄酒若干倍。但是，该教授因为造假已被开除。
分析方法
制备方法
葡萄酒中含白藜芦醇
白藜芦醇在市场的需求量极大，由于其在植物中的含量很低，并且提取成本高，所以利用化学方法合成白藜芦醇已成为其开发的主要手段。
Perkin反应合成
以3，5-二异丙氧基苯甲醛和对异丙氧基苯乙酸为原料，利用Perkin反应首先合成了单一的顺式中间产物，然后再转化为单一的反式白藜芦醇，产率为55.2%。
Heck反应合成
利用Heck反应合成单一的反式白藜芦醇，产率达到70%以上，但关键中间体3，5一二乙酰氧基苯乙烯需经保护、Wittig反应、再保护三步反应方能获得。
Wittig—Horner反应合成
用途说明
作为COX−1选择性抑制剂；一种发现于葡萄皮以及其他植物中的酚类植物抗毒素，用于保护植物细胞以及防止真菌侵袭。对动物而言，白藜芦醇具有细胞内抗氧化活性以及激活SIRT1基因的表达；一种NAD+依赖性组蛋白脱乙酰基酶，包含在线粒体的生物起源中以及增强过氧化物酶体γ激活增殖体受体共激活物-1α(PGC-1α）以及FOXO活性；白藜芦醇的抗糖尿病的、保护神经的以及抑制脂肪行为可能是通过SIRT1活化作用促成。
体内代谢、吸收和分布
白藜芦醇在体内具有相对较低的生物利用度，研究表明，白藜芦醇在小肠和肝脏内代谢产物的生物利用度大约为 1%。白藜芦醇在动物体内代谢迅速，血浆中5min即可达到峰值。动物体内代谢研究发现，白藜芦醇在鼠、猪、狗等哺乳类动物中，主要以白藜芦醇硫酸酯化和葡萄糖醛酸苷化产物的形式进行代谢。研究证实白藜芦醇以结合型分布到哺乳类动物不同组织中，且白藜芦醇更多地吸收分布于血流灌注丰富的器官，如肝脏、肾脏、心脏和脑。通过对白藜芦醇在人体内的代谢研究发现，正常人体口服后血浆中白藜芦醇浓度出现“双峰现象”，而iv给药（静脉注射）无此现象；口服后血浆中白藜芦醇代谢产物以葡萄糖醛酸苷化和硫酸酯化为主。直结肠癌患者口服白藜芦醇后，左侧结肠吸收低于右侧，并得到6种代谢产物白藜芦醇-3-O-葡糖苷酸、白藜芦醇-4′-O-葡糖苷酸、白藜芦醇-3-O-硫酸酯、白藜芦醇-4′-O-硫酸酯等白藜芦醇硫酸酯及葡糖醛苷酸化合物。
生物活性
抗衰老
2003年哈佛大学教授David Sinclair及其团队研究发现白藜芦醇可激活乙酰化酶，增加酵母菌的寿命，激发了人们对白藜芦醇抗衰老研究的热潮。Howitz等发现白藜芦醇可以作为最强的沉默信息因子（silent information regulation 2 homolog1，SIRT1）的激活剂，可模拟热量限制（calorie restriction，CR）抗衰老反应，参与有机生物平均生命期的调控。CR是SIRT1的强诱导剂，能增加SIRT1在脑、心、肠、肾、肌肉和脂肪等器官组织中的表达，CR能够引起延缓衰老和延长寿命的生理变化，最显著的可延长50%。有研究已经证实白藜芦醇具有能延长酵母、线虫、果蝇及低等鱼类寿命的功效。
（1）抗肿瘤作用
白藜芦醇是一种天然的肿瘤化学预防剂，在肿瘤发生的起始、增进和扩展3个阶段，都具有较好的防癌活性，并且对每一阶段的癌细胞均可产生抑制作用，其机制可能与其抗环氧合酶-1有关。迄今为止，学术界对其抗肿瘤作用的具体机制尚未达成一致意见。
其防癌抗癌的机制包括：①阻滞细胞周期，抑制癌细胞增殖②促进癌细胞凋亡③抑制癌细胞的转移。
（2）对心血管系统的作用
流行病学研究发现，法国人日常摄入大量的动物性脂肪，但其心血管疾病的发病率与死亡率均明显低于欧洲其他国家，这种现象被成为“法国悖论（French paradox）”，这可能与其日常大量饮用葡萄酒有关，而葡萄酒中的白藜芦醇可能正是其中主要的活性保护因子。
随着心血管疾病发病率逐年递增，白藜芦醇的心血管保护作用已成为研究热点，其可以通过减少心肌缺血-再灌注损伤、抑制动脉粥样硬化和血栓的形成、抗炎、抗氧化、舒张血管、等发挥心血管保护作用。生理浓度(0.1 μmol/L)的白藜芦醇可以使血管舒张，因而能够起到降低血压和降低心血管病的风险的功能。
（3）抗氧化、抗自由基作用
白藜芦醇是存在于植物中的天然抗氧化剂，其发挥抗氧化的作用机理主要是清除或抑制自由基生成，抑制脂质过氧化、调节抗氧化相关酶活性等。Kimura等报道，白藜芦醇在1.3μg/mL时，能对大鼠红细胞的自氧化溶血和由H202引起的氧化溶血起到明显的抑制作用，并抑制小鼠心、肝、脑、肾的体内外过氧化脂质的产生。近年来，人们对白藜芦醇的抗氧化、清除自由基的生理功能广泛关注，因为这些生理代谢涉及到如动脉粥样硬化、老年痴呆症、病毒性肝炎等与人体健康密切相关的许多生理疾病。
（4）抗菌作用
白藜芦醇作为一种天然的植物抗毒素被人们所认识，当葡萄等植株受到真菌感染、紫外线照射等不利条件作用时，相应部位的白藜芦醇积累，以应对不利条件。
李永军等人应用白藜芦醇对MSSA，MRSA和CONS葡萄球菌进行体外抗菌实验，对于MSSA，MRSA和CONS的MIC90分别为0.512，0.512和0.256mg/mL，表明白藜芦醇对于葡萄球菌具有较强的抗菌效果。
（5）抗衰老作用
2003年哈佛大学教授DavidSinclair及其团队研究发现，白藜芦醇可激活乙酰化酶，增加酵母菌的寿命，这一发现激发了人们对白藜芦醇抗衰老研究的热潮。到目前为止，有研究已经证实白藜芦醇具有延长酵母、线虫、果蝇及低等鱼类寿命的功效。
（6）雌激素作用
美国的Gehm.B博士等于1997年发现白藜芦醇的化学结构与一种雌性激素-二乙基乙烯雌酚非常相像，可以竞争其受体的结合空间并激活雌激素应答基因的转录。
（7）对免疫系统的调节作用
高路等通过建立免疫抑制模型鼠来观察不同剂量的白藜芦醇对机体免疫功能的影响。结果发现不同剂量的白藜芦醇均能显著提高免疫抑制模型鼠的巨噬细胞吞噬率、血清半数溶血值、机体抗体形成细胞数量、淋巴细胞转化率及抑制小鼠耳片肿胀度(即正常小鼠的IV型超敏反应)。对正常小鼠，白藜芦醇对免疫功能无明显影响，但可抑制IV型超敏反应。
（8）其他生物学功能
随着对白藜芦醇研究的不断深入，人们发现白藜芦醇还具有调节免疫、抗病毒、抗变态反应、保肝等作用。此外，白藜芦醇可以被用作添加剂加到药品、酒类或化妆品中，作为一种新型美容保健品以延缓人的衰老，保持肌肤水分，祛除疮类、黄褐斑等。
提取方法
植物提取
可从含白藜芦醇的植物如虎杖、葡萄等中提取。从虎杖中提取白藜芦醇的研究较多，一般采用以下方法。
酶法提取
白藜芦醇在许多植物中以白藜芦醇苷的形式存在，可将白藜芦醇苷酶解成白藜芦醇，然后再提取游离的白藜芦醇。采用这种方法能够取得更高的收率，因此有些研究者采用了酶解的方法来提取白藜芦醇。酶法提取中酶来源有3种：采用植物自体酶、加入外酶和通过接种微生物产生酶。
微波萃取
微波萃取是由于植物细胞在微波场中吸收微波能后温度迅速上升，膨胀破裂，从而有利于萃取出植物中的有效成分的方法。此种方法在实验室研究中比较常用。
超临界二氧化碳萃取
转化合成
自然界生物中的白藜芦醇含量不高，可通过各种不同的方法转化而来。
酸碱水解
相关研究
红葡萄酒
红葡萄酒中含有大量白藜芦醇。
2012年9月，日本研究人员在动物实验中发现，红葡萄酒中含量丰富的白藜芦醇能够食物预防过敏。
2012年11月，据加拿大多伦多大学研究发现，吸烟者如果饮适量红葡萄酒，不但可以中和香烟中的毒素，还可以排除充斥于自然环境中的多种有毒物质，减少烟害。红葡萄酒中白藜芦醇能减少汽车废气及烘烤产生的浓烟，红葡萄酒能清除烟民体内的毒素。
2012年
来自美国国立卫生研究院，中山大学药学院，荷兰格罗宁根大学医学中心等处的研究人员解析了白藜芦醇促进人体健康的分子机理，提出白藜芦醇并不如以往认为的那样，是直接作用于与衰老相关的蛋白，而是通过抑制调节能量代谢的磷酸二酯酶。
科学家们曾发现葡萄皮中高剂量存在的一种化合物能够改善小鼠肌肉的耐力，并且这种化合物还能使它们保持苗条。之后他们发现这种化合物就是白藜芦醇，研究人员随后也发现了这种物质在糖尿病及肥胖症的预防、改善方面也可能发挥了重要作用，但是具体的机制还并不清楚。
在这篇文章中，研究人员追踪加入了白藜芦醇的细胞的代谢情况，结果发现白藜芦醇的活性需要一种腺苷酸活化蛋白激酶AMPK的参与，这与之前所认为的白藜芦醇主要是与衰老有关的沉默调节蛋白1（sirtuin1）相互作用的观点不同——几年前，研究人员曾发现白藜芦醇似乎可以通过激活Sirtuin蛋白家族中的蛋白，从而改善与线粒体功能障碍相关的代谢紊乱。
但是这项最新研究则认为，骨骼肌肉中白藜芦醇的靶蛋白是4型磷酸二酯酶(PDE-4)，白藜芦醇是通过抑制PDE-4，而引发一系列细胞活动，其中包含有激活沉默调节蛋白1。研究人员通过了一系列的实验证实了这一观点。
2013年
英国制药巨头葛兰素史克正在测试部分新药，如果成功，或许能让人的预期寿命延长至150岁。而这些药物有望在5年内就可能上市。
英国制药公司葛兰素史克正对这种新的抗老药物进行临床试验，用于患有癌症、糖尿病、心脏病等的患者身上。结果证明，药物可对人体内部一种单体抗衰老酶起作用，进而发挥预防各种年龄相关疾病、延长预期寿命的潜在作用。
长寿基因SIRT1的活力可以通过限制热量摄取和运动等方式予以促进，同时也可以借助“活化剂”的作用。而天然物质中最常见的“活化剂”就是白藜芦醇，该物质在红酒中可以发现，但含量不多。不过，人工合成的“活化剂”具有更强的催化作用，并且早已研发成功。
葛兰素史克2008年购得人工合成“活化剂”技术。截至目前，已经有约4000种人工合成的“活化剂”研制成功，其中效果最好的三种已经用于人体试验阶段。等量情况下，这些人工“活化剂”在效用方面，比一杯红酒要高出100倍。
2021年
是否真的对人体有益
近年，葡萄酒市场越来越火热，很多人会善意地告诉你：喝白酒不健康，但喝葡萄酒有益健康，它能保护心血管、抗癌、延缓衰老等，而认为红酒有益健康的一个重要因素就是，葡萄酒中含有一种神奇的抗氧化物质：白藜芦醇。市场上也开始出现一些白藜芦醇保健品，也宣称有保护心血管、抗癌、抗衰老等作用。但善意归善意，这白藜芦醇真的有如此神奇作用吗？
从抗毒素到“保健明星”
白藜芦醇（resveratrol）是一种多酚类化合物，最早在1940年由日本人从一种植物白藜芦（Veratrum grandiflorum）的根部分离得到。后来，人们在葡萄中也发现了白藜芦醇的存在，随后发现很多植物中都有它的身影，如桑椹、石榴、蔓越莓和蓝莓等，甚至在花生中也有它的存在。最初人们都把它当成一种植物抗毒素（Phytoalexin）—自然界中每一种植物都有自我保护的武器，白藜芦醇就是葡萄本身在生长过程中，为防止霉菌感染而产生的一种植物抗毒素。
1963年，科学家发现白藜芦醇有抗炎症、抗氧化的作用，随后人们发现白藜芦醇有一定的保护心血管作用。保护心血管是因为白藜芦醇能使血管扩张，并有抗炎症和清除氧化产生的自由基作用。“法国悖论”（注：指法国人日常饮食中常有高脂肪高胆固醇的食物，但心血管疾病发病率却相对较低）被提出之后，人们推测葡萄酒中白藜芦醇是幕后的神秘因素，白藜芦醇就“火”起来了。
火归火，但是白藜芦醇在葡萄和葡萄酒中的含量却并不多。实际上，葡萄酒中白藜芦醇的含量都很低，通常只有 0.5-10mg/L。而且，随着产地、品种、季节等因素影响，不同葡萄酒中的白藜芦醇含量也会有所不同。
随着白藜芦醇的声名鹊起，医药保健品市场中也开始出现各种白藜芦醇保健品—你可别以为它们真的全都提取自葡萄。由于葡萄中的白藜芦醇并不多，直接从葡萄中提取效率太低。要获得白藜芦醇，人们目前可以用化学合成或者生物合成的方法，如果看到某种宣称“纯天然”的白藜芦醇胶囊，可别轻易相信。
白藜芦醇：想说有用太难
自法国悖论之后，科学家也开始热衷于探清白藜芦醇的健康效果。这方面的实验非常多，在动物实验和体外细胞实验中，科学家确实发现有一些“有效”的结果，如抗癌、长寿等作用。
然而，要说白藜芦醇“对人有用”还为时过早。
首先，细胞和动物、人类不同，在细胞实验中显示“有效”并不意味着一定对人体有效。其次，细胞和动物实验中所需要的“有效剂量”跟人们能从食物中获得的剂量相差极大。
比如，2006年有科学家用含有白藜芦醇的饲料喂养肥胖的老鼠，结果发现吃白藜芦醇的老鼠随着老化后疾病更少、更健康。很多人据此认为白藜芦醇能抗衰老。但这个实验中，研究者每天给小鼠白藜芦醇的含量是22.4mg/kg每天，对于一个60千克体重的成年人来说，达到这个剂量就是1344毫克每天—而一瓶酒（500毫升）里的白藜芦醇含量，一般最多也只有5毫克左右，要达到这个量，相当于每天大约要喝260多瓶葡萄酒。要能喝这么多，人人首先就得有一个“能撑船”的肚子。
科学家分析发现，绝大多数动物和细胞实验都存在这样的问题，人类根本不可能通过喝葡萄酒达到有效作用量。退一万步说，即使能喝那么多酒，酒精对健康的坏处也会大很多，想通过喝葡萄酒获得白藜芦醇、达到健康益处也非常不实际。
也有科学家用白藜芦醇进行了一些人体实验，但数量很少，而且，鲜有积极证据。绝大多数临床研究并没有发现白藜芦醇对人体有明显效果，也没有人体实验发现白藜芦醇对人有长期、稳定的健康益处。所以，综合来看，目前并没有足够证据认为白藜芦醇对人体有好处。为之大量饮用葡萄酒或大量服用保健品都不太明智。
多吃白藜芦醇或可对健康不利
至于白藜芦醇含量更高的保健品，如果多吃，的确可能达到某些实验中的“起效”量，但需要提醒的是，少量吃白藜芦醇是安全的，多吃却可能对健康产生不良反应。一项细胞研究发现，低剂量的白藜芦醇能够促进细胞的激活，而当剂量增加到一定程度时，则会抑制细胞的激活，甚至会对细胞造成损害。有些动物实验发现，大剂量的白藜芦醇会给动物造成肾脏疾病和消化问题；而在人体层面，有研究发现，当白藜芦醇摄入量超过0.5克每天时，人体会出现一些不良反应，而超过1克时不良反应就会更多，包括腹部不适、腹泻等。临床研究中也有因发现白藜芦醇可能引起肾脏问题而终止的案例。通常，这些保健品的性价比也不高，最好也不要“任性”地大量食用。
但反过来说，正常情况也不用太担心白藜芦醇的安全性问题。人们通过正常膳食摄入的白藜芦醇很少，FDA将白藜芦醇的安全性评价为GRAS（即一般认为安全），少量吃点也不用太担心。
说了那么多，想来大家也已经明白：白藜芦醇在诸如葡萄、花生、蓝莓等很多植物性食物中都存在，如果希望获得，这些食物都是不错的选择。但摄入白藜芦醇是否对人体有好处，目前并没有足够的证据，不能将它作为喝葡萄酒的理由，大量服用白藜芦醇保健品的行为也应慎重。
应用现状
存在问题
虽然白藜芦醇的生物活性在全球范围内已经得到基本认可，但白藜芦醇制品在研究开发过程中仍然存在许多问题。
在原材料方面，白藜芦醇的主要资源——虎杖集中在湖南和四川，年开采量已经达到饱和，而虎杖的人工栽培研究虽然已经起步，但由于技术及野生资源供应量、栽培种植的成本等方面的原因尚未进行大面积种植。现阶段，白藜芦醇的天然野生资源匮乏，这与市场的需求形成了极大的差距。
在质量控制上，关于白藜芦醇原料来源真实属性的识别研究相对较少，且尚未制定出一套完整的白藜芦醇质量控制的法律法规，因此在管理控制方面存在一定的缺陷。中药虎杖是工业生产白藜芦醇极为重要的原材料，白藜芦醇的产量较高，但其中药材的性质在国际市场上难以得到认可。葡萄中白藜芦醇的含量很低，但其以安全无毒，食用历史悠久且生物活性更优的特点成为最受欢迎的白藜芦醇天然保健品的重要原料。国际市场上，以药食同源——葡萄为原料提取的白藜芦醇价格远高于中药虎杖提取来源的白藜芦醇，其产品价格存在巨大差异，受市场利益驱使，存在以相对廉价的虎杖来源白藜芦醇假冒昂贵的葡萄白藜芦醇应用到保健品、食品等各个领域中的现象，从而导致消费者的身体健康受到一定的威胁，同时也引起不同程度的贸易纠纷，这就对白藜芦醇的质量控制提出了较高的要求。
参考资料
[1]
避免肿瘤免疫治疗“暴走”，上海专家找到葡萄酒中的白藜芦醇 · 澎湃新闻[引用日期2021-08-23]
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