白藜蘆醇抗動脈粥樣硬化研究進展*

康秉濤,郭 蒙,孫曉瑩,田姝薇,李奕衡,靳 潔,賈禮伊,曹慧玲,,3△

1.陜西中醫藥大學藥學院(咸陽 712046)；2.西北大學生命科學學院(西安710069); 3.西安醫學院基礎與轉化醫學研究所(陜西省缺血性心血管疾病重點實驗室)(西安 710021)

心腦血管疾病是全球人類的首要死因，據統計，每年死于心腦血管疾病的人口約有1700多萬，占全球總死亡人口的30%[1]，動脈粥樣硬化(Atherosclerosis,As)是其主要病理基礎[2]。As是受累動脈病變始于內膜并存在多種病變，脂質沉積造成炎癥性病變，脂質和壞死組織布滿動脈管壁突起的斑塊里，因積累在動脈內壁脂質呈黃色粥樣，故稱為動脈粥樣硬化。As導致動脈管腔出現狹窄、變硬、失去彈性，進而引發多種心腦血管疾病。As的發病機制非常復雜，與多種因素密切相關，如高血脂、高血糖、炎癥、內膜損傷等[3]。臨床上As治療以藥物治療為主。常用藥物主要包括調脂藥物，如降低總膽固醇的他汀類和降低甘油三酯的煙酸類；抗血小板和溶血栓藥物，如阿司匹林和尿激酶等；抗凝藥物，如肝素等。對伴有缺血癥狀的As患者，可用血管擴張劑與β受體阻滯劑，如酚妥拉明與普萘洛爾等。這些藥物可有效改善As，但長期使用存在一定的毒副作用[4]。白藜蘆醇(Resveratrol,Res)是一種多酚類中藥單體，在虎杖、葡萄、花生、紅酒中含量豐富。研究表明，Res具有良好的抗As活性，且長期大量使用副作用較小[5]。本文簡要介紹了Res的理化性質、提取、合成方法，重點介紹了Res通過多種途徑發揮抗As作用，以期為Res臨床應用提供參考。

1 理化性質

1940年，科學家Takaoka從毛葉藜蘆根部提取獲得一種活性單體，命名為白藜蘆醇(Res)[6]。目前發現Res及其衍生物存在于葡萄屬、蓼屬、花生屬、藜蘆屬等21個科，31個屬的至少72種植物中，其中虎杖和葡萄中含量較高，葡萄與葡萄皮中的Res含量可達50～100 mg/kg[7]。Res又稱“芪三酚”是一種多酚類化合物，化學名稱(E)-3,4,5-三羥基-二苯乙烯，分子式C14H12O3，純品外觀為白色針狀晶體，難溶于水，易溶于丙酮、乙醇、三氯甲烷等有機溶劑，熔點258℃，沸點700.5℃，升華溫度261℃。Res在pH>10時穩定性較差，對光不穩定，高純度Res乙醇溶液在避光條件下僅能穩定數天，因此Res溶液宜現用現配。Res在365 nm波長的紫外光照射下產生熒光，遇三氯化鐵-鐵氰化鉀溶液呈藍色，遇氨水等堿性溶液顯紅色，可用于Res鑒別[8]。

2 提取與合成

2.1 提 取 目前市場應用Res多為植物中提取獲得，主要提取方法有溶劑提取法、微波提取法、超聲提取法、酶解法等[9-14]。溶劑提取法常用溶劑有水和有機溶劑。余淑嫻等[9]采用100℃條件下水提取Res，提取率僅為0.17%。李婷等[10]比較了幾種有機溶劑從葡萄皮渣中獲得Res的提取率，提取率由低到高依次為丙酮<無水乙醇<甲醇<乙醚<70%乙醇<乙酸乙酯。在30℃條件下用乙酸乙酯提取10 h，Res得率為52.12 μg/g。從提取率、安全性、回收難易程度、價格考慮，多選用乙醇作為有機溶劑。水提法優點是操作簡單，但提取效率不高。有機溶劑提取法的優勢是效率高，得率較高，但不足之處是成本較高，且污染環境。微波提取法，利用微波提高萃取速率的新技術，具有工藝簡單、成本低、提取效率高等特點，不足之處是加熱效率不高。師守國等[11]用微波提取法對葡萄皮渣中的Res提取工藝進行了研究，最佳工藝條件為：乙醇體積分數為70%，料液比為1∶20(g/ml)，微波功率為250 W，微波時間為30 min，Res提取率為0.14%。超聲提取法，利用超聲波產生的強大能量快速穿透植物，使溶劑能與植物中的Res充分接觸，利于Res向溶劑轉移，快速浸出。超聲提取法具有工藝簡單、時間短、溫度低等優點，但不足之處是超聲功率難以和較大容積相匹配。高強等[12]采用超聲提取花生殼中的Res，最佳工藝條件為：乙醇體積分數50%，超聲功率分數45%，超聲處理時間10 min，Res提取率為2.16%。酶提取法，通過破壞細胞壁構成主要成分纖維素，使Res溶出率增加，提高其提取率。酶提取法的優勢是安全性高、生產條件溫和。賈偉煒等[13]采用酶解法提取虎杖中的Res，最佳工藝條件為：酶用量0.50%，提取液pH 6.5，提取溫度45℃，固液比1/22 g/ml，提取時間5.0 h，提取次數2次，Res提取率可達75.66%。酶解法中酶的選擇至關重要，陶明寶等[14]利用酶解法提取Res并比較了纖維素酶和虎杖提取酶對Res提取率的影響。研究表明，加酶組Res含量與浸膏得率明顯高于不加酶組，且用纖維素酶的效果明顯優于虎杖提取酶，故酶解法提取Res時多選用纖維素酶。

綜上所述，溶劑提取法優點是提取效率高、性質穩定，但提取時間較長。微波輔助提取法具有工藝簡單、成本低、提取效率高等特點，不足是加熱效率不高。超聲波輔助提取法能使溶劑與目標物質充分接觸，更易溶于溶劑，快速浸出。酶解法安全性高、生產條件溫和，但是單一酶提取效率較低，且費用較高。溶劑提取法溶劑來源方便，價格低廉，故工業提取Res多采用溶劑提取法。微波輔助提取設備較昂貴，實驗室提取Res多采用此法[9-14]。

2.2 合 成 Res在植物中含量不高，提取物成分復雜，從植物中提取Res不僅成本高，且產率較低，所以Res合成是目前研究熱點，Res合成主要包括生物合成和化學合成兩種方法。由于生物合成法操作復雜且產率不高，所以化學合成研究較多。常見化學合成方法有 Heck反應、Perkin反應、Witting反應、Witting-Horner反應等[15]。Heck反應是烯烴芳基經鈀催化后與烯基發生偶聯反應合成Res。2017年Alejandro等[16]采用Heck反應，使鈀納米顆粒負載在合成土上組成非均勻相催化劑合成Res，其收率可達80%。該法合成路線短，收率較高，缺點是催化劑價格較昂貴。Perkin反應是不含α-H的芳香醛，在催化劑作用下與含α-H的酸酐發生縮合反應合成Res。Guy等[17]利用Perkin縮合反應以3,5-二異丙氧基苯甲醛和對異丙氧基乙酸為原料合成Res，收率為55.2%。該反應缺點是合成效率不高且脫羧過程條件較苛刻。Witting反應是磷葉立德試劑與醛、酮的羰基發生加成反應合成Res，此反應操作簡便但產率較低。Witting-Horner反應是Witting改進反應，原來的磷葉立德試劑被膦酸酯所代替，反應條件溫和，收率較高。王尊元等[18]以3,5 -二甲氧基苯甲酸為原料，與亞磷酸三乙酯反應成磷酸3,5 -二甲氧基芐酯，緊接著與茴香醛進行Witting- Horner反應得到Res，總收率為35 %。

綜上所述，Heck反應合成Res，合成路線較短，收率較高，但催化劑價格較為昂貴，不適合工業批量生產。Perkin反應和Witting反應的最大問題是收率不高且Perkin反應在合成過程中條件苛刻限制了其應用。目前應用較為廣泛的是Witting-Horner反應，該反應合成合成Res收率較高，但合成路線較長[15-18]，因此發現更經濟、簡便的合成路線仍然具有挑戰性。

3 Res抗動脈粥樣硬化的研究進展

Res具有抗As、抗腫瘤、調節免疫、抗菌抗炎等多種藥理作用[19]。As的發病機制非常復雜，與多種因素密切相關，如高血脂、高血糖、炎癥、血栓形成、內膜損傷等[3]。Res可通過改善血脂、抗炎、抗氧化、抗血小板聚集、降糖等多方面作用，改善As。

3.1 Res通過改善血脂改善As 高血脂是由于脂肪代謝或轉運異常使患者血漿中一種或多種脂質高于正常水平，臨床指標包括總膽固醇(TC)、甘油三酯( TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)，高密度脂蛋白(HDL-C)，血脂異常是形成As的主要原因之一。血漿中LDL-C進入血管內皮下層，在血管壁內滯留并被氧化修飾，被巨噬細胞吞噬后形成泡沫細胞，泡沫化細胞不斷積累發展成為As斑塊[20]。研究表明，As發病率與LDL-C、極低密度脂蛋白(VLDL) 水平升高成正相關。HDL-C，可通過膽固醇逆向轉運機制將膽固醇轉運至肝臟代謝，排出體外，從動脈壁去除膽固醇，HDL-C還具有抗氧化與保護血管內皮作用，共同發揮抗As作用[21-22]。 邢妍等[21]分別給予高脂血癥模型Wistar大鼠不同劑量的Res，研究表明，與對照組相比，Res治療組大鼠血清中TC、TG、LDL-C濃度降低，HDL-C含量上調至正常水平，改善As。朱立賢等[22]采用30、70 mg/(kg·d) Res對高脂血癥大鼠連續灌胃4周，測其血脂發現，治療組大鼠的TC、TG、LDL-C值降低，HDL-C/TC比值升高，改善As。研究發現，Res可調節載脂蛋白與其受體結合，參與脂蛋白代謝，促進脂質代謝恢復正常水平，發揮抗As作用。

綜上，TC、TG、LDL-C升高，HDL-C降低，均可誘發As。Res可通過降低TC、TG、LDL-C水平，提高HDL-C水平，改善As[21-22]。

3.2 Res通過抑制炎癥改善As As是一種慢性炎癥性疾病，血管炎癥是As最重要發病機制之一。在As起始階段，血液中的白細胞遷移到血管內皮損傷處，穿過內皮并在內皮下積累，白細胞積累過多與內皮細胞產生的炎癥因子使血管局部長期存在炎癥。在此期間，單核細胞趨化蛋白可刺激單核細胞形成巨噬細胞，吞噬氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)形成泡沫化細胞，不斷積累形成As斑塊[3]。研究表明，Res可抑制炎癥相關因子和炎癥介質釋放，發揮抗As作用[23-26]。劉芳等[24]通過大鼠足腫脹模型與冰醋酸致大鼠胸膜炎模型，探討Res對多種炎癥模型的抗炎作用。研究發現，Res高、中劑量組可明顯減輕大鼠足腫脹程度，減少胸膜炎液量滲出，提示Res具有明顯抗炎作用，其作用可能與降低血管通透性，抑制白細胞釋放等有關。王麗君等[25]將Res分為(100、50、25 mg/kg) 三組，各組連續灌胃給藥3 d，觀察Res對角叉菜膠致小鼠足趾腫脹與小鼠耳廓腫脹的改善作用。研究發現，Res高、中劑量組小鼠耳廓腫脹度明顯降低，抑制率分別為44.94%和26.72%。Res 高、中劑量組小鼠在1、3、5 h的足趾腫脹度明顯減輕。其作用機制可能與減少炎癥因子、抑制前列腺素E2信號通路有關。單核細胞和巨噬細胞分化促進了動脈血管壁內炎癥環境，形成一種病態的適應性免疫反應，促進As斑塊形成。Vasamsetti等[26]研究發現，長期服用Res可一定程度避免單核細胞浸潤，抑制單核細胞分化，緩解As斑塊形成，阻止As進程。

綜上，炎癥是誘發As的重要因素之一，可促進As發生與發展。研究表明，Res可通過抑制炎癥抑制As斑塊形成[23-26]。

3.3 Res通過抗氧化改善As ox-LDL可破壞細胞內皮功能和完整性，促進動脈內膜中脂質沉積而形成As斑塊，是形成As的關鍵因素。Res具有良好抗氧化和清除自由基能力，可改善As[22,27-28]。超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)是人體內重要的抗氧化酶系統[22]。朱立賢等[22]發現Res可保護高脂機體內抗氧化物酶類活性，可糾正多種自由基代謝紊亂，進而降低脂質過氧化對心血管的損傷。付暉等[27]給予果蠅不同濃度Res，研究發現，Res低劑量組、中劑量組、高劑量組果蠅壽命依次明顯延長，均高于空白對照組。同時又給予正常小鼠不同濃度Res研究其抗氧化能力，研究發現，中、高劑量組小鼠SOD和GSH-Px顯著高于空白對照組。同時，又研究了不同濃度Res對肝臟脂質過氧化損傷模型小鼠抗氧化能力的影響，研究發現，高劑量組的GSH-Px水平顯著高于中劑量組，Res可增加模型小鼠抗氧化酶活力，減輕過氧化損傷，且呈劑量依賴性延長果蠅壽命。Meng等[28]用40頭母豬配種20 d后進行2次飲食治療。采用300 mg/kg Res喂養母豬，在母豬胎盤、乳汁和子豬血漿中檢測氧化應激生物標志物和抗氧化酶。研究發現，飼喂Res可部分改善母豬乳汁、胎盤和仔豬血漿中的抗氧化酶活性。因此，孕期或哺乳期補充Res可提高母豬和仔豬的抗氧化能力，有利于母豬繁殖。

綜上，LDL-C被氧化修飾后形成ox-LDL，可破壞細胞內皮功能和完整性，被巨噬細胞吞噬后形成泡沫細胞，不斷積累，形成As斑塊。Res通過抗氧化，清除自由基，改善As[22,27-28]。

3.4 Res通過抑制血小板凝集改善As 血小板激活、聚集、血栓形成與As密切相關，因此抑制血小板凝聚對于防治As至關重要。血管內皮細胞可合成和分泌多種生物活性因子，以確保血管正常收縮和舒張，維持正常血流和血管暢通，對防止血栓形成極其重要。ox-LDL能刺激血小板活化形成血栓，促進As斑塊形成，Res可促進NO釋放參與血管擴張，抑制ox-LDL，使內皮細胞炎癥因子表達降低，阻止血小板激活、聚集、血栓形成，發揮改善As作用[29-31]。孫杰等[29]用ox-LDL 刺激血小板，檢測發現，ox-LDL可促進血小板凝聚，凝聚率為14%。使用100 μmol/L的Res孵育后，結果顯示，血小板凝聚受到抑制，抑制率為50%。當ox-LDL刺激血小板時，Sirt1表達明顯降低，Res可逆轉這一結果。提示Res降低ox-LDL誘導的血小板凝聚可能與Sirt1表達相關。研究發現，ox-LDL不僅可促進血小板聚集，還可使內皮細胞炎癥因子表達增高，因此抑制ox-LDL對于防治As具有十分重要意義。陳鵬等[30]采用小鼠尾靜脈注射花生四烯酸，電刺激頸動脈方法構建血栓模型，研究Res對血栓形成的影響。結果表明，Res具有抗血栓形成作用，其作用機制可能與降低血漿中血栓素B2(TXB2)含量有關。閆啟光[31]研究發現，Res能顯著減輕小鼠尾血栓形成，延長動脈血栓形成時間，可明顯延長小鼠凝血時間，其機制可能與抗血小板凝聚和促進NO釋放有關。

綜上，Res在抗血小板凝聚方面發揮了積極作用，不僅能促進NO釋放參與擴張血管作用，且能抑制ox-LDL，使內皮細胞炎癥因子表達降低，阻止血小板激活、聚集、血栓形成，從而發揮改善As作用[29-31]。

3.5 Res通過降血糖改善As 與正常人相比，糖尿病(DM)患者發生As、腦卒中、冠心病以及外周血管疾病概率增大，As與高血糖呈強烈正相關。Res可通過降低血糖、調節脂質代謝和抑制腎臟炎癥等多種藥理作用，改善As[32]。張裕中等[32]研究Res對2型糖尿病大鼠糖代謝以及肝臟葡萄糖轉運蛋白2的影響。將Res溶于雙蒸水制成懸濁液(6 mg/ml)每天灌胃給藥45 mg/kg，給藥7 周。研究發現，Res可降低2型糖尿病大鼠的糖耐量受損水平，增加肝糖原儲備，改善葡萄糖代謝。2型糖尿病時常伴有胰島素抵抗，即胰島素對靶細胞活性減弱，胰島素抵抗主要發生在肥胖糖尿病患者中。Res能減少體內脂肪堆積，增強胰島素活性。

綜上，Res可通過改善糖脂代謝功能，減少脂肪生成，增強胰島素活性等預防糖尿病發生，從而降低發生As概率。

4 結 語

Res存在于多種植物中，Res可通過降血脂、抗氧化、抗炎、抑制血小板凝聚、影響糖脂代謝等多種途徑，改善As，降低不良心血管事件發生率，且毒副作用小、安全風險低、獲得途徑廣泛，具有廣闊應用前景，市場需求較大。目前市場流通Res大多是通過從植物中提取獲得的，植物中Res含量低、提取物成分龐大，提取工藝復雜、純度低，僅靠從植物中提取難以滿足市場需求。人們對Res合成工藝進行了探索，可通過生物手段和化學手段兩種方式合成Res，但是人工合成的Res工藝復雜，尚不成熟，難以大規模推廣應用，仍需進一步研究。Res可通過多種途徑發揮抗As活性，但由于Res水溶性較差，代謝不穩定，所以開發穩定、高效、水溶性好的Res衍生物成為當前研究熱點。目前，大多數Res衍生物是通過改變自身酚羥基位置或羥基甲基化提高藥效，常見衍生物包括多羥基取代衍生物、甲基化衍生物、酰胺取代衍生物以及其他衍生物等。多羥基取代衍生物是保持Res基本骨架不變，在苯環不同位置增加羥基取代基數量，從而達到增強活性的目的。甲基化衍生物是通過化學手段對酚羥基進行修飾，防止被氧化以增加其穩定性，甲基化衍生物是目前報道最多的Res合成衍生物，酰胺取代衍生物也有類似作用，有望為抗As治療提供潛在的先導化合物。