張書新，武宇超華北理工大學(xué)藥學(xué)院，河北唐山　063000

羥基酪醇的研究進(jìn)展

張書新1，武宇超2
華北理工大學(xué)藥學(xué)院，河北唐山063000

羥基酪醇是橄欖油的活性成分，能抑制多種腫瘤細(xì)胞生長，誘導(dǎo)其凋亡，有望成為新型抗腫瘤藥物。另外羥基酪醇還有抗血栓、調(diào)血脂和抗動脈硬化、抗病原微生物、防治視網(wǎng)膜黃斑變性、保護(hù)軟骨和抗骨質(zhì)疏松等多方面的藥理作用，但是羥基酪醇的制備工藝在國內(nèi)還不成熟。該文就其理化性質(zhì)、合成方法以及藥理作用進(jìn)行綜述。

羥基酪醇；合成方法；藥理作用

［Abstract］Hydroxytyrosol is the active ingredient of olive oil，which can inhibit the growth ofmultiple tumor cells and induce apoptosis，and itmay become the potential new-type anti-liver cancer drug，in addition，hydroxytyrosol hasmulti-aspect pharmacological actions such as anti-thrombosis，regulating blood-lipid，anti-arteriosclerosis，anti-sick microorganism，prevention and cure of macula retinae degeneration，protecting cartilage and anti-osteoporosis，but the preparation technology of hydroxytyrosol is not somature at home.The paper summarizes its physicochemical property，syntheticmethod and pharmacological action.

［Key words］Hydroxytyrosol；Syntheticmethod；Pharmacological action

傳統(tǒng)地中海式飲食被認(rèn)為是最健康的飲食之一，在局部地區(qū)的心血管和肺癌的發(fā)病率低于其他地區(qū)，研究發(fā)現(xiàn)，橄欖油已經(jīng)發(fā)揮了重要作用。起初，它被認(rèn)為是在橄欖油中發(fā)揮作用的苦苷，然后研究發(fā)現(xiàn)，在抗菌、抗腫瘤和其他方面的活動羥基酪醇的水解產(chǎn)物遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于橄欖苦苷羥基酪醇化學(xué)名為3，4-二羥基苯乙醇，具有很強(qiáng)的抗氧化性質(zhì)，廣泛存在于橄欖植物中，主要以酯的形式。羥基酪醇的結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，分子量小，醫(yī)學(xué)和保健功能，使研究者可以專注于國內(nèi)外。羥基酪醇具有多種藥物活性，其中抗腫瘤、抗炎、抗血糖等作用有望研究出新型的藥物，鑒于現(xiàn)在全世界癌癥、心腦血管等疾病發(fā)病人群越來越龐大，研究新型的藥物來治療多種疾病更加緊迫。在自然界中，有一些單體形式存在的羥基酪醇，但是數(shù)量不多，有數(shù)據(jù)表明，橄欖果實(shí)成熟的過程中，由β-葡萄糖苷酶和酯酶的酶解橄欖苦苷通過研究人員的不懈努力，發(fā)現(xiàn)其可以通過現(xiàn)有的物質(zhì)合成。

1　羥基酪醇結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)

羥基酪醇的化學(xué)名稱為β-羥乙基-二羥苯，屬于酚類化合物，其分子式為C8H10O3，，分子量為154.1632，是苯二酚取代乙醇甲基上H原子形成。羥基酪醇有兩個(gè)酚羥基，另外，還有一個(gè)醇羥基，是一種具有酚羥基特性也具有醇羥基特性的兩性分子。羥基酪醇具有很強(qiáng)的抗氧化作用，可以通過控制很多不飽和脂肪酸的氧化，能夠有效的去除外源性和內(nèi)源性氧化物和自由基［1］。羥基酪醇性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有相適應(yīng)，如圖1。

圖1　羥基酪醇結(jié)構(gòu)

2　羥基酪醇的制備

2.1羥基酪醇的提取

在許多物質(zhì)，包括水果，茶，葡萄酒，可可和新鮮的橄欖油中的酚類物質(zhì)的抗氧化活性已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，研究表明，羥基酪醇被證實(shí)是最有效的一種。它顯示了有益的性能，如抗動脈粥樣硬化、癌癥預(yù)防、抑制氧化損傷等活性。因?yàn)殚蠙烊~含有0.5%～1.2%的橄欖苦苷，所以實(shí)驗(yàn)室中換硫酸或鹽酸水解橄欖苦苷，以獲得單體的羥基酪醇，這種方法簡單，并且獲得羥基酪醇的量比較可觀，工藝也比較簡單。自然界中存在的自由形式的羥基酪醇不多，實(shí)驗(yàn)室的制備就成了重要來源。

2.2合成.羥基酪醇的方法

2.2.1合成羥基酪醇的化學(xué)法（1）Bovicelli以酪醇為原料，在溴代第一取代鄰位酚羥基，得到2-溴-4-羥乙基苯酚；然后使用甲醇鈉催化，之后加入加溴化亞銅，2-甲氧基-4-羥乙基苯酚在此條件下獲得；然后用乙酸酐，進(jìn)行乙酰化保護(hù)三個(gè)羥基；然后用三溴化硼脫除去甲基［2］，既得4-［2′-（乙酰氧基）乙基］-1，2-苯二酚，之后用30%鹽酸水處理，總收率達(dá)到61%，如圖2所示。以酪醇為原料，昂貴的IBX和DMP作為氧化劑使用，或通過多步反應(yīng)制備K羥基酪醇，但是從技術(shù)和成本是不適合工業(yè)化生產(chǎn)的。但是這是一種比較成熟的方法，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究合適實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的方法。

圖2　Bovicelli等［2］合成羥基酪醇的路線

（2）用 3，4-二甲氧基苯乙酸做為原料 最早Schopf等［3］和Khafagy等［4］都報(bào)道了用3，4-二甲氧基苯乙醇，化學(xué)反應(yīng)不同，但是都得了到羥基酪醇，見圖3和圖4。

圖3　Schopf等［3］合成羥基酪醇的方法

圖4　Khafagy等［4］合成羥基酪醇的方法

Baraldi以3，4-二甲氧基苯乙酸為原料，用紅色的磷去除與氫碘酸鹽，使甲基釋放酚羥基保護(hù)、乙酸、氫化鋁鋰還原反應(yīng)，經(jīng)過兩步總收率為62%，數(shù)據(jù)顯示。與乙酸反應(yīng)，是一種比較昂貴的生產(chǎn)方法；此外，與tmschnh/硼氫化鈉、氫化鋁鋰和四丁基硼烷胺/碘甲烷或硼氫化鈉作為還原劑，不適合在工業(yè)生產(chǎn)中的直接應(yīng)用是適合的，合成過程中仍在實(shí)驗(yàn)室階段。

圖5　Baraldi等合成羥基酪醇的路線

2.2.2生物合羥基酪醇的成法催化單酚羥基向鄰二酚羥基轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵酶是酪氨酸酶，Espin等分散在磷酸鈉的緩沖液中，在抗壞血酸以及蘑菇酪氨酸酶同時(shí)存在時(shí)，也給系統(tǒng)鼓入氧氣，可以完成對羥基酪醇完全轉(zhuǎn)化步驟［5］，Sayadi等發(fā)現(xiàn)了兩種菌：黏質(zhì)沙雷菌（SeeratiaMarcescens）和銅綠假單胞菌（Pseudomousaeruginosa）。這兩種細(xì)菌可以很好地改造羥基酪醇的使用，用更先進(jìn)的技術(shù)將銅綠假單胞菌微生物固相載荷在靜息細(xì)胞海藻酸鈣凝膠固定化，在支持較高濃度的羥基酪醇的轉(zhuǎn)化，提高轉(zhuǎn)化率，還實(shí)現(xiàn)了該生物催化劑的回收與再利用，且催化效率基本不變。Brooks等用同樣的方式，將Pseudomonas putida F6單胞菌細(xì)胞提取物，和負(fù)載的海藻酸鈣水凝膠，也得到了酪醇轉(zhuǎn)化為羥基酪醇（77%）。

3　羥基酪醇作用的研究

3.1抗腫瘤作用

美國的研究者Roberto Fabiani等人研究了橄欖油中多酚類物質(zhì)的抗癌癥性質(zhì)。他們用橄欖油，提取物羥基酪醇，處理人前髓細(xì)胞性白血病細(xì)胞（HL-60）以及外周血單個(gè)核細(xì)胞（PBMC），前提是細(xì)胞與H2O2作用誘導(dǎo)的DNA損傷的治療，用單細(xì)胞凝膠電泳（彗星試驗(yàn)）技術(shù)進(jìn)行了有效的分析。實(shí)踐證明，羥基酪醇的濃度極低，可顯著降低氧化引起的DNA損傷。研究表明，腫瘤是由于體內(nèi)多余的自由基和活性氧（ROS）破壞了DNA，致使基因異不能正常表達(dá)［6］，羥基酪醇具有鄰苯二酚，這就使其有抗腫瘤活性。他們用橄欖油提取物羥基酪醇處理前髓細(xì)胞性白血病細(xì)胞（HL-60）和人外周血單個(gè)核細(xì)胞（PBMC），前提是細(xì)胞與H2O2誘導(dǎo)的DNA損傷的治療，以及單細(xì)胞凝膠電泳（彗星試驗(yàn)）進(jìn)行了分析。

3.2治療血栓、動脈硬化以及調(diào)節(jié)血脂作用

de Roos等用人血細(xì)胞為研究對象，研究了羥基酪醇的抗凝集的效果，當(dāng)濃度為100mg/L，蛋白質(zhì)組學(xué)的研究表明，它參與調(diào)節(jié)9蛋白并發(fā)揮抗凝集作用。結(jié)果表明，羥基酪醇可以抑制血小板粘的附和活性，這種性質(zhì)使得其具有預(yù)防血栓的形成的藥物功效。有研究指出，羥基酪醇之所以可以抗心血管疾病與抑制血小板凝集密切相關(guān)。Gonzalez-Correa等以水楊酸作參比考察了羥基酪醇對大鼠體外血的抗凝集作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，它可抑制血栓素B的合成，并能提高氧化亞氮的生產(chǎn)，從而達(dá)到抗凝的效果。研究結(jié)果表明，羥基酪醇抗血栓形成、動脈粥樣硬化和血脂調(diào)節(jié)作用對心血管疾病的治療有良好的作用，對心血管疾病有良好的治療作用。

3.3抗炎作用

最近的研究發(fā)現(xiàn)，羥基酪醇具有抑制NF-κB的活化性能和激活蛋白1（AP-1）。張曉梅等人，用人單核細(xì)胞系THP-1細(xì)胞，脂多糖（LPS）刺激THP-1細(xì)胞產(chǎn)生炎癥和抗炎作用。有研究表明，羥基酪醇的作用在LPS誘導(dǎo)的THP-1細(xì)胞，使NF-κB DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄活性的細(xì)胞明顯減少，腫瘤壞死因子-α的轉(zhuǎn)錄抑制誘導(dǎo)型環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂環(huán)氧合酶-2（COX-2）和一氧化氮合酶（i-NOS）基因表達(dá)與COX-2和iNOS抑制的關(guān)鍵是抑制炎癥，還需要進(jìn)一步的研究抗炎機(jī)制。我們期待著一個(gè)時(shí)期后，使用羥基醇治療人類炎癥。

3.4抗病原微生物作用

羥基酪醇可能會發(fā)展成一種治療腸道和呼吸道感染的藥物，具有廣譜的特點(diǎn)，五種標(biāo)準(zhǔn)菌株（ATCC 6539，ATCC 8176，ATCC 9006，ATCC 25923）和臨床菌株的最低抑菌濃度分別為0.24～7.85 mg/mL、0.97～31.25 mg/mL，抑菌濃度要明顯低于，其他在植物中提取得到的物質(zhì)，對革蘭氏陽性菌的活性的抑制也要高于革蘭氏陰性菌。值得注意的是，抗菌活性不僅是在腸道內(nèi)的有害細(xì)菌，嗜熱乳酸菌和雙歧桿菌的抑制作用也很強(qiáng)。羥基酪醇對其他多種病原微生物的作用需要進(jìn)一步的研究，在國內(nèi)外這方面的研究也是比較多的。

3.5降血糖作用

通過近年來的檢測，羥基酪醇的降血糖作用及機(jī)制逐步被發(fā)現(xiàn)以及研究。研究表明，橄欖葉提取物具有降低小鼠血糖、血脂等作用，2009年Hedya Jemai等人使用大量的大鼠檢測了橄欖苦苷與羥基酪醇，糖尿病的大鼠血糖高并且膽固醇也高，升高的脂質(zhì)具有過氧化作用，并且抗氧化的幾乎完全失去了活性，而經(jīng)過羥基酪醇和橄欖苦苷喂養(yǎng)患有糖尿病的大鼠，另外，膽固醇以及血糖水平有很大程度降低的現(xiàn)象。現(xiàn)階段，越來越多的人血糖高于正常水平，羥基酪醇的降血糖作用可以使得抗氧化酶活性喪失，這是從根本上解決高血糖，是一個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)。

3.6預(yù)防和治療心腦血管疾病作用

心血管病的發(fā)病率比較高，心血管疾病的發(fā)病人數(shù)逐年增加Hedya Jemai等分別用高脂肪飲食結(jié)不含羥基酪醇、高脂肪飲食合羥基酪醇、以及高脂飲食，添加羥基酪醇作為實(shí)驗(yàn)組，另外，對照組是只喂養(yǎng)基礎(chǔ)飼料，三組分別用同時(shí)同種方法，測定大鼠血中甘油三酯、膽固醇、低以及高密度脂蛋白等和心腦血管疾病。根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的各種濃度，發(fā)現(xiàn)，大鼠服用羥基酪醇后，其血液中的膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白的濃度，不但沒有升高反而與降低了，而高密度脂蛋白膽固醇的濃度顯著上升，這表明，羥基酪醇具有明顯的降血脂作用同時(shí)檢測到肝臟中的過氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）的活性顯著增加，推測：羥基酪醇降低血膽固醇的作用可能是通過延緩油脂氧化過程和提高抗氧化酶活性和使血清膽固醇含量、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇降低。

3.7視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞保護(hù)作用

黃斑病變是一種致盲眼病，上海生命科學(xué)研究院營養(yǎng)科學(xué)研究所，劉忠波等人研究發(fā)現(xiàn)，羥基羥基對視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞有藥物效果。研究表明，羥基酪醇可以很有效地阻止，普通香煙中的有毒化學(xué)成分，對細(xì)胞造成的傷害，以及對視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞，氧化損傷的保護(hù)和線粒體功能障礙保護(hù)等。視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞比較敏感，容易受到香煙等有毒物質(zhì)的傷害，也是人類眼部的重要組成部分，是視覺不可缺少的細(xì)胞，一旦受到傷害，就會眼盲，辨認(rèn)不清事物，眼睛是對我們的重要性是不可言喻的，一旦眼盲是很難治愈的，而羥基酪醇可以很好地防止和保護(hù)視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞。

4　羥基酪醇作用機(jī)制的研究

4.1自氧化

在體外進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，基于不同的培養(yǎng)基成分不同的細(xì)胞的特點(diǎn)，最重要的區(qū)別是，4-（2-hydroxyethyl）-1-pipera-zineethanesulfonic acid，HEPES）、酚紅、碳酸氫鈉、丙酮酸鈉等含量的差異。HEPES是弱酸性的，可以防止介質(zhì)的pH變化；酚紅主要是用作酸堿指示劑（酸性黃、中性紅、紫、堿性），但類固醇激素的性質(zhì)可能會干擾實(shí)驗(yàn)的氫離子中和某些種類；碳酸氫鈉中和多余介質(zhì)（H+），這使培養(yǎng)基的pH值穩(wěn)定；丙酮酸鈉是線粒體三羧酸循環(huán)三重要的底物，由于特殊的需要，細(xì)胞培養(yǎng)基中加入丙酮酸鈉，提供替代葡萄糖碳源的細(xì)胞。丙酮酸鈉也有一個(gè)可以明確清除細(xì)胞培養(yǎng)基中產(chǎn)生過氧化氫［7］。研究表明，在體外對腫瘤細(xì)胞增殖的抑制作用，羥基酪醇具有這種性質(zhì)的原因可能有三個(gè)方面：①羥基酪醇直接在細(xì)胞中，直接或間接調(diào)節(jié)相關(guān)基因表達(dá)和蛋白活性，線粒體功能的破壞，產(chǎn)生的活性氧（ROS），促進(jìn)細(xì)胞凋亡；②在生成的活性氧物種氧化介質(zhì)中的羥基酪醇（ROS），產(chǎn)生大量活性氧，尤其是過氧化氫，對腫瘤細(xì)胞的直接攻擊，抑制腫瘤；③在代謝氧化過程中產(chǎn)生的自氧化羥基酪醇，執(zhí)行相關(guān)功能與抑制腫瘤增殖的可能性。

總之，羥基酪醇在眾多疾病治療方面有潛在的的藥理作用，它的合成方法、藥理作用、作用機(jī)制對抗氧化性的研究發(fā)展有著重要的作用，心血管疾病和腫瘤的預(yù)防，對羥基酪醇治療其他疾病提供了重要的理論基礎(chǔ)，在食品添加劑領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，保健食品、化妝品和醫(yī)藥。國外學(xué)者對HT的藥理作用如抗癌、抗血栓、抗動脈粥樣硬化、降血脂、黃斑變性（AMD）的預(yù)防和治療、抗病微生物、抗骨質(zhì)疏松及軟骨保護(hù)等都是很好的研究，該研究的一部分仍然是在分子水平上，探討了HT的藥理作用機(jī)制，國內(nèi)的研究主要集中在對HT醫(yī)療產(chǎn)品和食品添加劑的作用，在醫(yī)藥領(lǐng)域的研究相對較少，對HT的藥理作用研究的深入，迫切需要制定的藥用價(jià)值，抓住HT為藥物研究和臨床研究的機(jī)會，將是HT研究的未來方向。同時(shí)羥基酪醇的機(jī)制十分復(fù)雜，目前的研究大多限于體外生物實(shí)驗(yàn)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)，體內(nèi)研究需要進(jìn)一步的研究，如身體的羥基酪醇的代謝，調(diào)節(jié)神經(jīng)體液、吸收和利用，自由基平衡等將是今后研究的重點(diǎn)。

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Research Process of Hydroxytyrosol

ZHANG Shu-xin，WU Yu-chao
College of Pharmacy，North China Polytechnic University，Tangshan，Hebei Province，063000 China

TQ424.19

A

1672-5654（2016）07（a）-0059-03

10.16659/j.cnki.1672-5654.2016.19.059

2016-05-07）