白藜芦醇性质,制备及用途 南京大学化学实验教学中心
- 格式：pdf
- 大小：302.06 KB
- 文档页数：10
《化学文献》
课程报告
化学化工学院
091130047
江 畅
白藜芦醇的性质及制备
化学化工学院 09级 091130047 江 畅
摘 要 白藜芦醇是一种天然的抗氧化剂，可降低血液粘稠度，抑制血小板凝结和血管舒
张，保持血液畅通，可预防癌症的发生及发展，具有抗动脉粥样硬化和冠心病，缺血性心脏
病，高血脂的防治作用。1998年美国艾尔•敏德尔编撰《抗衰老圣典》时，将白藜芦醇列为
“100种最热门有效抗衰老物质”之一。本文将从其发现，性质，制备及用途等方面对其进行
全面的介绍。
引 言 白藜芦醇(resveratrol，简称Res)，化学名称为3，4，5-三羟基二苯乙烯，是含
有芪类结构的酚化合物。结构式如下图：
是一种无味、白色晶体粉末；难溶于水，易溶于乙醇，丙酮等有机溶剂。主要存在于葡萄、
虎杖、花生、桑椹等植物中，尤其在种皮中含量较高。既是肿瘤疾病的化学预防剂，也是对
降低血小板聚集，预防、治疗动脉粥样硬化，心脑血管疾病的化学预防剂。20世纪90年代，
我国科技工作者对白藜芦醇的研究不断深入，并揭示其药理作用：抑制血小板非正常凝聚，
预防心肌硬塞、脑栓塞，对缺氧心脏有保护作用，对烧伤或失血性休克引起的心输出量下降
有效恢复，并能够扩张动脉血管及改善微循环。这样重要的药用价值与其结构和性质是密不
可分的。
正 文 千年之交，中国食品工业协会公布，我国食品与药物化学家从葡萄酒中分离并
检测出可降低冠心病、动脉硬化 症以及抑制肿瘤发生的功效成分——白藜芦醇。一时，白
藜芦醇不仅是业界研究的热点问题，也引起人们普遍的关注。
1.白藜芦醇的性质
1.1白藜芦醇的物理性质
白藜芦醇是一种天然存在于葡萄和红酒、桑椹、花生和虎杖中的抗氧化剂，属于多酚类，
常温下无色无味白色晶状粉末，易溶于有机溶剂，难溶于水，在有机溶剂种的溶解顺序为：
丙酮＞乙醇＞甲醇＞乙酸乙酯＞乙醚＞氯仿。
1.2白藜芦醇的结构 白藜芦醇(resveratrol，简称Res)，化学名称为3，4，5-三羟基二苯乙烯，是含有芪类结
构的酚化合物。结构式如下图：
1.3 白藜芦醇的化学性质
在366nm的綮外光照射下产生紫色荧光，遇氨水等碱性溶液显红色，遇镁的甲醇溶液
显粉红色，并能和三氯化铁—氰化钾起显色反应；在低温、避光条件下较为稳定，碱性环境
中不稳定。白藜芦醇具有顺、反式两种结构，在自然界中主要是以反式存在。
1.4 白藜芦醇的生理作用
白藜芦醇是一种天然抗氧化剂，可降低血液粘稠度，抑制血小板凝结和血管舒张，保
持血液畅通，可预防癌症的发生及发展，具有抗动脉粥样硬化和冠心病，缺血性心脏病，高
血脂的防治作用。抑制肿瘤的作用还具有雌激素样作用，可用于治疗乳腺癌等疾病。可以延
缓衰老，预防癌症，在红葡萄皮、红葡萄酒和葡萄汁中含量很高。有研究表明，染色体的完
整性会随着人类的衰老而遭到破坏，而白藜芦醇可以激活一种修复染色体健康的蛋白质
sirtuin，从而起到延缓衰老的作用。
1.4.1 降低心脏疾病：
白藜芦醇具有抗氧化作用【1】，可清除人体内自由基【2】，降低血液中的胆固醇，避
免动脉硬化及血栓症的发生率，并且预防老年痴呆症的症状。
1.4.2 舒缓更年期障碍：
白藜芦醇具有拟雌激性素作用，可补充中年女性因雌激素來降低 引起的更年期障碍，
包括热潮红、心悸、盗汗、皮肤老化、失眠、焦虑等症狀。
1.4.3 延缓衰老延长寿命：
在一些研究中指出减少食物摄取可延长细菌和果蝇多种不同生物的寿命【1】。 研究发
现，由红酒萃取出的白藜芦醇的化合物能延长果蝇和蠕虫的寿命。 这一发现使人们想到有
可能在不限制营养摄取的条件下延长寿命。 通过限制营养摄取來延长寿命实际上是限制热
量摄取，它与被称为Sirtuins的酵素的活性有关，而白藜芦醇是一种能激活Sirtuin的化
合物。 施用白藜芦醇的果蝇可保持活跃，仍然具有生育能力，并且想吃多少就吃多少，却
仍能活得长一些。 因此，白藜芦醇化合物也许正好能够延长寿命，而又没有人们所不希望
的副作用。
1.4.4. 预防癌症：
白藜芦醇还有另一项功用就是能抑制不正常增生的異常细胞的形成，它可促NF-kappa
B基因关闭，致使癌细胞易受化療殺死，防止癌症蔓延。
2. 白藜芦醇的制备
目前，白藜芦醇的制备方法主要有植物提取、化学合成和植物组织细胞培养等，植物提
取的天然白藜芦醇食用安全，这正符合人们对“绿色消费”的要求，因此越来越多的学者主
张从天然植物中提取。 国外，从葡萄皮和葡萄籽中提取白藜芦醇的研究已经比较深入【4，5】，国内对白藜芦
醇研究较少，大多以我国传统中药虎杖为原料进行。也有的报道以中药虎背丝绸、菝葜、桑
椹和花生等为原料提取白藜芦醇。白藜芦醇传统的提取方法是有机溶剂提取法，但这种方法
存在着对有效成分损失大，周期长，工序多，提取率不高等缺点，因此近10年来，在植物
有效成分的提取方面出现了许多新技术、新方法，如超临界CO2萃取技术、超声波提取技术、
微波萃取技术以及酶解技术等。
2.1 从天然植物中提取
2.1.1 有机溶剂提取法
传统的有机溶剂提取法有回流、渗漉及恒温水浴等方法，提取的溶剂主要有甲醇、95
％乙醇、无水乙醇和乙酸乙酯等。虎杖白藜芦醇含量的分析测定中样品的处理多采用此方法。
姚宝书等【6】利用浸提法对葡萄皮渣进行浸提，确定了乙酸乙酯提取多羟基芪类物质的条
件。俸灵林等【7】研究发现甲醇提取效果最好，提取率最高，且用HPLC测定时，杂质峰干
扰少。但由于有机溶剂提取时间长，对热不稳定成分易被破坏，杂质含量高，不易纯化，萃
取溶剂消耗量大以及污染环境等缺点，许多学者都在研究开发新型提取方法。
2.1.2酶法提取
酶反应较温和地将植物组织分解，可以较大辐度地提高收率，故不失为一种最大限度从
植物体内提取有效成分的方法，是一项很有前途的新技术。
目前，应用较多的是纤维素酶，大部分植物的细胞壁是由纤维素构成的，植物的有效成
分往往包裹在细胞壁内，纤维素酶是一组复合酶，能够水解纤维，使植物细胞壁破坏，充分
释放细胞内含物，有利于对有效成分的提取，进而提高物料的利用率。向海燕【8】等利用
纤维素酶提取虎杖中白藜芦醇，研究发现，酶法提取比传统的提取工艺提取率提高了近五倍。
瞿卫林等【9】采用自然发酵酶解虎杖粗粉，与没有酶解的虎杖中自藜芦醇提取率相比增加
厂2．72倍；而且从高效液相图谱中得出酶解后甲醇提取液白藜芦醇苷的成分明显减少。
2.1.3微波萃取
微波萃取足利用微波辐射能强化溶剂萃取效率，提高萃取率的一种最新发展起来的新技术。
它的原理是在微波场中，使植物细胞组织吸收微波能，温度迅速上升，细胞膨胀破裂，有利
于提取植物的有效成分。与常规溶剂法相比，具有节能、高效、高选择性、不破坏天然热敏
物质等特点。微波提取在白藜芦醇的提取中应用较少。李核等【10，11】报道了用微波辅助
萃取虎杖中自藜芦醇的主要参数，研究了溶剂类型及萃取时间和温度、微波功率、虎杖颗粒
大小和水分等主要操作参数对微波辅助萃取虎杖中白藜芦醇产率的影响，并建立了微波辅助
萃取的动力学模型，通过实验与模型结果的比较说明微波萃取是通过增强目标化合物白藜芦
醇在基体内的扩散速度的一个萃取过程。
2.1.4超临界CO2萃取技术
超临界CO2萃取是近20年来迅速发展起来的一种新型萃取分离技术，它是以超临界状态下
的CO2流体为溶剂来提取分离混合物的过程，具有很强的溶解能力和渗透能力以及良好的流
动性和传递性，正逐步应用于植物有效成分的提取分离及分析中。曹庸采用超临界CO2萃取
对虎杖中白藜芦醇进行了提取，证实了其可行性，并且还申请了专利【12】，萃取条件为：
萃取釜压力5．7MPa，温度46℃，解析釜压力25MPa，温度50℃，无水乙醇和2～丙醇混合
溶剂作改性剂，萃取液中白黎芦醇含量为18％，提取率为75％。减压浓缩后，经硅胶柱层
析分离、浓缩、结晶得产品。周锦珂等【13】也采用超临界流体萃取从虎杖中提取白藜芦醇，
萃取时间短，可得到纯度较高产品，且对环境无污染，是一种极具开发前景的方法。
但超临界萃取技术有一定的局限性，除了主要适用低极性物质萃取外，压力温度选择也
较小，在生产应用上存在设备一次性投资大，维护费用高等特点。所以应切合实际，从技术
先进性与经济性及牛产性等综合考虑，不可片面追求先进性和新颖性而盲目上马。 2.1.5超声波提取法
应用超声技术来强化提取过程，可有效提高提取效率，缩短提取时间，而且，超声波破
碎过程是一个物理过程，浸泡提取过程中无化学反应，被浸泡的化学成分的结构和性质不会
发生变化。刘树必等【14】以虎杖为样品考察了回流提取、热水浸提、索氏提取、超卢波提
取这4种方式的提取效果，研究发现超声波提取效果较好。江曙等【15】也比较了回流提取、
超声波提取和超临界CO2葶取三种方法，也发现超声波的效果最好。康彦芳等【16】也利用
超声波法对葡萄穗轴废渣中提取白藜芦醇进行了研究。李华等研究利用超声波辅助提取葡萄
籽中总多酚，得到最佳的提取条件，且证明超声波提取法提取率高，提取时问短，且能够避
免白藜芦醇在高温下的反应。此外，苏文强等【17】引研究了碱法提取虎杖巾的白藜芦醇，
并确定了最佳的提取工艺条件，但白藜芦醇为
弱酸性的多酚类化合物，提取过程是否会增大白藜芦醇的损耗需要进一步的研究。
2.2 化学合成的方法
2.2.1 Perkin反应合成白藜芦醇
Perkin反应，是将不含有a-H的芳香醛(如苯甲醛)在强碱弱酸盐(如碳酸钾、醋酸钾等)
的催化下，与含有a-H的酸酐(如乙酸酐、丙酸酐等)发生的缩合反应，并生成a，8-不饱和
羧酸盐，后者经酸性水解即可得到a，8-不饱和羧酸。Spath和Kromp【18】于1941年首次
用3，5-二羟基苯甲醛与对羟基苯乙酸钠缩合(Perkin反应)得到顺式3，4，5一三甲氧基二
苯乙烯，但脱羟后未能得到结晶的白藜芦醇。经继续研究，将脱羟产物置于甲醇和盐酸的混
合液中48 h，得到纯净的反式Res结晶。Solladi等【19】改进Perkin反应，以3，5-二
异丙氧基苯甲醛和对异丙氧基苯乙酸为原料通过Perkin反应，再经脱羟、异构化、脱保护
基等过程，最终得到反式构型白藜芦醇，总收率达55．2％；都建立等【20】以3，5-二甲
氧基苯甲醛为起始原料，在无水三氯化铝的作用下经脱甲基反应得到3，5-二羟基苯甲醛，
然后与对羟基苯乙酸在乙酸酐和三乙胺的作用下发生Perkin缩合得到(E)- 2— (4’-羟基
苯基)- 3- (3’，5’-二羟基苯基)丙烯酸，最后经同步的脱羧一异构化反应得到目标化合
物白藜芦醇，总收率41．9％。在合成过程中，羟基无需保护和去保护、无需昂贵的脱甲基
试剂，且脱羧和异构化一步完成，仅3步反应就成功合成了白藜芦醇。
2.2.2 Witting和Witting-Homer反应合成白藜芦醇
Witting反应是通过磷叶立德(Witting试剂)与醛、酮的羰基发生亲核加成反应，生成
烯烃。Moreno-Manas等【21】先利用3，5-二羟基甲苯为原料，经羟基保护溴代等步骤制得
Wiring盐，再与4-三甲基硅氧基苯甲醛反应合成白藜芦醇(经典Witing合成法)，其收率仅
为10％左右。宴日安等【22】以对甲氧基苄醇，3，5-二甲氧基苯甲醛为原料，经溴代、成
