豆甾醇的研究及开发进展

周志远等

[摘要] 豆甾醇，又称豆固醇、甾醇，是一种植物甾醇，广泛存在于多种植物中，其中大豆、烟草中含量丰富，其营养价值高、生物活性强，具有多种药用功效而被广泛应用于医药、食品、化妆品等领域，成为当今天然药物开发的研究新热点之一，尤其是豆甾醇可降低胆固醇、减少心血管疾病的风险，备受人们关注。本文将从豆甾醇的成分来源、化学制备法及分离结晶法来探讨豆甾醇的来源及制备的研究进展，并从抗肿瘤、抗炎、抗氧化、降低胆固醇和改善记忆等方面探讨豆甾醇的药理作用及临床应用情况，从而为豆甾醇在医药方面的应用提供依据，为医药工作者提供参考。

[关键词] 豆甾醇；分离纯化；药理作用

[中图分类号] R229 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2015）08（c）-0015-03

[Abstract] Stigmasterol，also known as bean steroids，sterols，is a plant sterol and is widely found in many plants and abundant in soybeans and tobacco.It is high nutritional value，biological activity and a variety of medicinal effects，it is widely applied in fields of medicine，food and cosmetics，and has becomes one of the new hot spots in the development of natural medicine nowadays，especially stigmasterol can reduce the risk of cardiovascular diseases by decreasing cholesterol and gets much attention.The paper is going to explore and explain stigmasterols origin and research progress of preparation by source ingredients，chemical preparation method and separation of crystallization.By anti-tumor，anti-inflammatory，antioxidant，reducing cholesterol and improving memory，pharmacological effects and clinical application of stigmasterol would be explored so as to provide a basis for its application in medicine and a reference for medical workers.

[Key words] Stigmasterol；Separation and purification；Pharmacological effect

豆甾醇是植物甾醇的典型代表之一，广泛存在于各类植物及植物油精炼的脱臭馏出物中，其含量占22%左右[1]，单体是经过物理提纯而得，具有营养价值高、生理活性强等特点的物质，在生物、医药等领域有着广泛的应用。最新研究发现，豆甾醇具有抗肿瘤、降低血液胆固醇、抗骨关节炎等多种药理作用。随着对豆甾醇生理活性研究的不断深入，豆甾醇的精制纯化及其潜在药理活性的研究成为了热点。本文就豆甾醇的研究现状进行综述。

1 豆甾醇分离纯化

豆甾醇系植物甾醇之一，是植物的一种活性成分，存在于各种植物油、植物种子、花粉中，大豆中含量丰富，其他的如毒扁豆、可可脂、菜籽油等亦有。豆甾醇单体是一种经过物理提纯而得，具有营养价值高、生理活性强等特点的物质。目前我国主要从植物油精炼脱臭工序的副产品——脱臭溜出物中提取混合植物甾醇，继而进一步提取豆甾醇，其中利用溶剂结晶法富集豆甾醇的研究最多[2]。对混合甾醇进行精制，可以为豆甾醇等甾体药物的生产提供廉价的原料。目前国内外对豆甾醇的分离纯化法主要分为以下两种方法。

1.1 化学法

先通过制备植物甾醇衍生物增加差异性，再用物理方法分离[3]，据Holman等记载，1906年Windaus和Hauth用植物甾醇进行酯化反应，再经过溴化后生成了较易溶解的两种物质，利用溶解度不一，加入乙酸析出四溴化物[4]，分离后的产物分别用锌粉还原脱溴、碱性水解，最后在丙酮酸中重结晶得到纯化后的豆甾醇，这是传统的分离方法。由于其成本高、操作困难且回收率低等原因，无法变成工业化生产。

1.2 溶剂结晶法

物理法[5]利用各个甾醇在溶剂（单一或混合系统）中不同的溶解度进行多级分布结晶，又称为溶剂结晶法[6]，主要是利用合适的重结晶溶剂，通过豆甾醇的溶解度在随着温度的变化而改变，使豆甾醇在该溶剂中的溶解度随温度变化大于其他成分，较快地结晶、析出。据专利报道[7]，多级分步结晶法是通过原料的浓缩和分离精制两个步骤，重复升温溶解，然后缓慢降温结晶这一步骤，提高了豆甾醇的纯度和收率。极性溶剂结晶法是专利研究先利用非极性溶剂重复结晶富集豆甾醇至90%，再利用极性溶剂结晶得到98%的豆甾醇。据报道，国内学者[2，5，8-10]利用有机溶剂结晶法获得了纯度较高的豆甾醇单体。

2 药理活性

研究[11]表明，豆甾醇可以有效预防某些癌症，包括卵巢癌、前列腺癌、乳腺癌和结肠癌等。研究还表明，饮食中植物甾醇可通过竞争肠道吸收抑制胆固醇和降低血清胆固醇含量的吸收，其具有强大的抗氧化、降血糖及甲状腺抑制特性。

2.1 抗氧化

Panda等[11]发现，豆甾醇能够通过减少甲状腺素的释放，增加血液中胰岛素的浓度从而降低血糖浓度，同时通过降低肝脂质过氧化，增加活动的过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）来发挥它的抗氧化活性[12]。而在最新研究[13]中发现，玉郎伞中的豆甾醇在体外的邻二氮菲-Fe2+/H2O2产生羟自由基（·OH）的发生体系中对产生的O2-·有明显的清除作用，且能显著降低O2-·的生成速率，也可以证明豆甾醇具有较强的抗氧化活性。

2.2 抗肿瘤

研究[14]发现，白花蛇舌草中豆甾醇有较强抗肿瘤活性作用。张硕等[15-16]发现，体外豆甾醇对于SMMC-7721的抑制作用是呈现剂量、时间依赖性的，且可以显著下调fos、myc、ras等多种癌基因和上调NF-2为代表的抑癌基因及磷酸激酶Map2k6的表达；随后对其作用机制研究发现，白花蛇舌草中豆甾醇在体外、体内对肝癌细胞均具有一定抑制效果，通过增加G0/G1期细胞比例、降低G2/M期细胞比例、上调Map2k6的表达、下调肝癌细胞内的Bcl-2基因的表达，而促进肝癌H22凋亡。李庆勇等[17]通过对豆甾醇抗肿瘤活性以及活性氧（ROS）的研究，发现豆甾醇通过ROS的氧化，钙离子浓度上升的级联反应和阻滞细胞周期的S期和G2/M期从而诱导人肝癌细胞SMMC-7721凋亡。研究[18]表明，豆甾醇能通过上调促凋亡基因表达（Bax蛋白、p53基因）、下调抗凋亡基因Bcl-2表达、激活有助细胞凋亡的caspase-8，9蛋白表达，并通过损伤细胞DNA，从而诱导HepG2细胞凋亡，结果显示，豆甾醇具有强效的细胞凋亡诱导作用，可作为潜在的应对肝癌治疗的抗癌药物。程杏安等[19]的研究中发现，豆甾醇（0.20、0.25 mmol/L）对于抑制B16F10黑色素瘤细胞的生长有明显抑制作用。

2.3 抗炎症

Gabay等[20]的研究发现，豆甾醇能抑制多种炎症介质和基质降解，从而减少骨关节炎引起的软骨退化，且至少部分通过阻碍IL-1β诱导的NF-kB通路来发挥其抑制作用。Chen等[21]探究了豆甾醇对兔关节炎模型中软骨降解的作用，对其膝关节形态、组织学和基因形态进行分析，结果发现和正常相比，软骨关节炎（OA）组编码基质金属蛋白酶的基因表达（MMPs）明显较高，基质金属蛋白酶组织抑制剂-1（TIMP-1）的显着降低，而豆甾醇能明显抑制MMPs表达，此结果表明，豆甾醇可作为治疗骨关节炎的一个可能的治疗剂。

经临床研究[14]证实，白花蛇舌草中的有效成分之一豆甾醇等可刺激网状内皮系统增生，加强巨噬细胞的能力，从而发挥其抗炎作用。Pandith等[22]研究发现，Siam weed提取物中的活性成分之一豆甾醇具有抗炎作用，其能明显减少由脂多糖（LPS）刺激增多的致炎因子环氧化酶-2（COX-2）和诱生型一氧化氮合酶（iNOS）mRNA的表达，同时通过减少PGE2和NO的释放发挥其抗炎作用。

2.4 降低血液中胆固醇

Batta等[23]在小鼠体内实验中研究发现，豆甾醇能通过抑制肠道胆固醇和植物甾醇的吸收，并通过抑制肝脏胆固醇和胆汁酸的合成，从而降低血浆胆固醇的水平，进一步为豆甾醇在心血管疾病中潜在的利用价值提供了科学依据。

2.5 对学习记忆的改善

Park等[24]在小鼠体内研究豆甾醇对于东莨菪碱所致小鼠记忆障碍的影响，通过被动回避实验和小鼠Morris水迷宫实验，验证细胞外信号调节激酶（ERK）和cAMP反应元件结合蛋白（CREB）的变化，证实豆甾醇是通过增强胆碱能神经传递系统介导的激活雌激素或NMDA受体来重新认知的改善作用。

3 展望

本文综述了豆甾醇的成分来源、分离精制方法及药理活性。通过对分离精制豆甾醇的工艺比较可知，溶剂结晶法中的重结晶法工艺比较简单，适合工业化生产。研究者可通过尝试不同的溶剂以及合适的料液比、温度、时间以及结晶次数，或结合其他提纯精制方法，以研究出更为经济简单的的精制方法来实现工业化规模生产，从而充分发挥出豆甾醇的应用价值。

豆甾醇具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种药理活性，可见豆甾醇是通过多途径、多靶点作用于机体。然而，目前对于豆甾醇药理活性的研究还处于起步阶段，其抗肿瘤、抗炎的分子机制并尚未清楚，也没有形成完成的信号通路模型。因此，随着分子生物学技术的发展，着重从分子水平评价其活性、探讨其作用机制，建立完整、高效、准确的豆甾醇发挥其药理作用的信号通路模型及评价体系，为促进豆甾醇的药用新产品的开发奠定理论基础，将是科研工作者努力的方向。

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（收稿日期：2015-03-20 本文编辑：李秋愿）