CC BY
136
УДК 615.322
ТРАНС-РЕЗВЕРАТРОЛ - ПЕРСПЕКТИВНОЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
Д.И. ПИСАРЕВ О.О. НОВИКОВ Г.В. ВАСИЛЬЕВ
Белгородский государственный национальный исследовательский университет
e-mail: [email protected]
Авторами представлена краткая харакеристика транс-резвератрола. Данное соединение является полифенолом, обладает широким спектром биологической активности и представляет большой научный интерес.
Ключевые слова: транс-резвератрол, полифенолы, фитостильбены.
Среди природных биологически активных веществ полифенольной природы обладающих значительным физиологическим потенциалом, выделяются фитостильбены, и в первую очередь, резвератрол.
С14Н12О3 М.м. 228,25
Резвератрол (3, 5, 4'-тригидрокси-транс-стильбен) - это фитоалексин полифенольной природы, производное стильбена. Установлено, что в кожуре винограда он вырабатывается в ответ на эктремальные воздействия — низкие температуры, ультрафиолетовое излучение, травмы, грибковые и микробные контаминации и др. [1-3]-
Для извлечения резвератрола из растительного сырья используются различные полярные органические растворители: этанол, ацетон, этилацетат, диэтиловый эфир, метанол, смесь ацетона с метанолом [4, 5].
Помимо резвератрола из растительного сырья были выделены его гликозиды (пицеид), метильные, окси-, оксиметильные производные и их гликозиды [6, 7].
Для идентификации и количественного определения 3, 5, 4'-тригидрокси-транс-стильбена используются в основном спектральные и хроматографические методы. Наиболее приемлемым вариантом является использование метода высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).
Метод ВЭЖХ был применен для определения содержания резвератрола в винах, виноградном соке и виноградных косточках. Хроматографическое разделение достигнуто на силикагеле С18 (100 х 2,0 мм), мобильной фазой служил 18%-й ацетонитрил при расходе 0,4 мл/мин. Кривая калибровки была линейна в диапазоне концентраций 5-1000 нг/мл. Этим методом определено содержание резвератрола в различных винах, виноградном соке и виноградных косточках [8].
Также было проведено определение содержания транс-резвератрола в экстракте кожицы арахиса с помощью ВЭЖХ на колонке, заполненной силикагелем. В качестве подвижной фазы использовали систему метанол — вода в соотношении 1:1. Скорость потока составляла 1,5 мл/мин. УФ-детекцию проводили при длине волны 320 нм. Содержание резвератрола (3, 5, 4'-тригидроксистильбена) составило 91,4±7,3 мкг/г су-
хого экстракта кожицы арахиса и 9,07±0,72 мкг/г сухой кожицы арахиса, что значительно выше содержания данного соединения в вине [9].
Португальские исследователи предложили использовать для анализа резверат-рола в вине оригинальный электрохимический биосенсор. Но предложенный метод имеет ряд существенных недостатков: образцы вин необходимо было предварительно очищать, а пробы концентрировать хроматографически [10-13].
Метод хроматографии в тонком слое сорбента (TCX) применялся для анализа содержания резвератрола в корнях горца змеиного (Polygonum cuspidatum). Разделение было выполнено на алюминиевых пластинах, покрытых силикагелем 6OF-254. В качестве подвижной фазы использовалась система хлороформ-этилацетат-муравьиная кислота (2,5:1,0:0,1). После разделения пластины были высушены и просканированы с использованием сканера Camag TLC scanner III в режиме абсорбции при Л = 313 нм и обработаны Cats software версия 4.03. В результате разделения получалось компактное пятно для этого вещества (Rf = 0,40 ±0,03). Предел обнаружения резвератрола составил 27 нг/пятно [14].
TCX описана как способ анализа транс-резвератрола в растительных экстрактах и лекарственных формах методом хроматографии в тонком слое сорбента. Недостатком данного способа являются: его непригодность для анализа смеси изомеров рез-вератрола, эмпирический выбор подвижной фазы, длительная пробоподготовка, сложное аппаратурное оформление [15].
Биологическая активность транс-резвератрола
Для резвератрола в настоящее время доказан исключительно широкий спектр фармакологического действия.
Антиатерогенное действие резвератрола заключается в способности увеличивать содержание в крови липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) и снижать содержание липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), холестерина [16, 17].
Полифенольное происхождение резвератрола обусловливает его выраженное антиоксидантное действие [18-21]. Именно с его антиоксидантным свойством связывают кардиопротективный эффект от длительного применения красного виноградного вина [22-24], а также противоопухолевое, хемопревентивное, противовоспалительное и нейропротективное действие [25, 26].
Рядом работ установлено позитивное влияние данного фитостильбена на агрегацию тромбоцитов [27].
Для резвератрола как вещества стильбеновой структуры характерно фитоэстрогенное действие. Он подавляет связывание эстрадиола эстрогеновыми рецепторами, что, в свою очередь, активирует транскрипцию эстрогензависимых генов. В некоторых типах клеток резвератрол ведет себя как суперантагонист, т. е. вызывает больший эффект, чем эстрадаол. Резвератрол также увеличивает экспрессию нативных эстрогенре-гулируемых генов [28]. В целом резвератрол проявляет различные степени антагонизма по отношению к эстрогеновым рецепторам, что позволяет использовать его для коррекции различных гормональных расстройств.
С его эстрогенными свойствами ассоциируют противоопухолевую активность при раке груди [29]. Также у резвератрола выявлена собственная противоопухолевая активность, заключающаяся в подавлении пролиферации малигнизированных эпителиальных клеток [30, 31].
Эксперименты показывают, что он ингибирует рибонуклеотидредуктазу и подавляет синтез ДНК млекопитающих, напрямую блокируя размножение опухолевых клеток.
Резвератрол в комбинации с другими соединениями рекомендуют для профилактики и лечения различных новообразований [32, 33].
Установлено хемопревентивное (хемопротективное) и радиопротективное действие данного фитоалексина [34-38]. Продукты, содержащие резвератрол, рекомендованы в составе диет при комплексной химиотерапии онкозаболеваний [39, 40].
Резвератрол наряду с кверцетином вызывает индукцию апоптоза в клетках лимфомы человека линии Namalwa [41]. Это подтверждается соответствующим повы-
шением количества гиподиплоидных клеток, накоплением мобильных липидных доменов и активацией каспазы-3.
В комбинации с флюконазолом доказан синергизм резвератрола при грибковой контаминации (Candida albicans), в том числе на резистентные штаммы [42].
Существуют данные о противовоспалительном действии резвератрола [43, 44]. Установлены гепатопротекторные свойства резвератрола [45].
Резвератрол оказывает синергетическое действие на аналоги нуклеозидов при ингибировании человеческого вируса иммунодефицита.
Индукция
инсулина
ВИЧ
Умень-
шение
гиперпиг-
Иммуно-стимуляция
Кардио-
протек-
і Радиоре- 1 тивное / Противо-
f зистентное \ действие опухо-
І действие левое дей-\ ствие
/ Хеморези- / / Анти-гиста-
1 стентное / Ингиби- \ / і минные
1 действие рование \ / 1 свойства
Резве-
ратрол
Эндоте-
лиопроте-
ктивное
Гепато-
протек-
ция
Позитивное влияние на агрегацию тромбоцитов
/ Местно- / Антими-
f анестези- / Нейропро- / J \ / Антимик- Т котиче-ская
1 рующее | тективное У f \ \ : р о.'.Мое і актив-ность
V действие \ действие / 1 1 ттрітр.хтіітр; /
/ Улуч- j
> шение / \ |Эстроген-
1 микроцир- / \ | ное дейст-
У куляции .. . ■ ' вие
f Противо- / Антиокси-
і воспали- / дантная
1 тельное і актив-ность
\ действие
Рис. Фармакологические эффекты резвератрола
В России резвератрол известен как компонент биологически активных добавок (БАД) пище «Неогален резвератрол» (капсулы массой 500 мг) (ТУ 9197-064-7523450808), «Ресвератрол-Форте» (капсулы по 350 мг) (ТУ 9197-001-29296174-08), «Трансве-рол молодые сосуды» (капсулы по 100 мг) (ТУ 9197-026-77480016-09).
На рисунке обобщены известные фармакологические эффекты резвератрола.
Итак, перспектива исследования 3, 5, 4,-тригидроксистильбена очевидна. Низкая токсичность и прогнозируемый терапевтический эффект создаваемых на его основе препаратов позволяют прогнозировать широкую возможность их применения в медицине.
Литература
1. Jeandet, P. У. The production of resveratrol (3,5,4'-trihydroxystilbene) by grape berries in different developmental stages / P. У. Jeandet, R. А. Bessis, B. С. Gautheron // Am. J. Enol. Vitic. — 1991. — Vol. 42, № 1. —Р. 41-46.
2. Langcake, P. C. The production of resveratrol and the viniferins by grapevines in response to ultraviolet irradiation / P. C. Langcake, R. J. Pryce // Phytochemistry. — 1977. — Vol. 16, № 8. — P. 1193-1196.
3. Okuda, T. C. Trans-Resveratrol concentrations in berry skins and wines from grapes grown in Japan / T. Okuda, K. Yokotsuka // Am. J. Enol. Vitic. — 1996. — Vol. 47, № 1. — P. 93-99.
4. Isolation and Identification of stilbenes in two varieties of Polygonum cuspidatum / B. C. Vastano [et al.] // J. Agric. Food Chem. — 2000. — Vol. 48, is. 2. — P. 253-256.
5. Method for the quantitative extraction of resveratrol and piceid isomers in grape berry skins. Effect of powdery mildew on the stilbene content / A. I. Romero-Perez [et al.] // J. Agric. Food Chem. — 2001. — Vol. 49, is. 1. — 210-215.
6. Chemo-enzymatic synthesis and cell-growth inhibition activity of resveratrol analogues / V. Cardile [et al.] // Bioorg. Chem. — 2005. — Vol. 33, № 1. — P. 22-33.
7. Vrhovsek, U. Effects of various vinification techniques on the concentration of cis- and trans-resveratrol and resveratrol glucoside isomers in wine / U. Vrhovsek, S. Wendelin, R. Eder // Am. J. Enol. Vitic. — 1997. — Vol. 48, № 2. — P. 214-219.
8. Optimisation of sample preparation for the determination of trans-resveratrol and other polyphenolic compounds in wines by high performance liquid chromatography / S. Malovanab [et al.] // Anal. Chim. Acta. — 2001. — Vol. 428, is. 2. — P. 245-253.
9. Development of a reversed-phase high-performance liquidchromatography method for analyzing raras-resveratrol in peanutkernels / J. J. L. Rudolf [et al.] // Food Chem. — 2005. — Vol. 89, № 4. — P. 623-638.
10. Direct HPLC analysis of cis and trans resveratrol and piceid isomers in Spanish red Vitis vinifera wines / R. M. Lamuela-Raventos [et al.] // J. Agric. Food Chem. — 1995. — Vol. 43, is. 2. — P. 281-283.
11. Liquid chromatography with multi-channel electrochemical detection for the determination of resveratrol in wine, grape juice and grape seed capsules with automated solid phase extraction / Y. Zhu [et al.] // J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol. — 2000. — Vol. 23, is. 10. — P. 1555-1564.
12. Lamuela-Raventos, R. M. Occurrence of resveratrol in selected California wines by a new HPLC method / R. M. Lamuela-Raventos, A. L. Waterhouse // J. Agric. Food Chem. — 1993. — Vol. 41, №4. - P. 521-523.
13. Optimisation of sample preparation for the determination of trans-resveratrol and other polyphenolic compounds in wines by high performance liquid chromatography / S. Malovana, F. J. G. Montelongo, J. P. Perez [et al.] // Anal. Chim. Acta. — 2001. — Vol. 428, №2. — P. 245-253.
14. Isolation and Identification of stilbenes in two varieties of Polygonum cuspidatum / B. C. Vastano, Y. Chen, N. Zhu [et al.] // J. Agric. Food Chem. — 2000. — Vol. 48, № 2. — P. 253-256.
15. Babu, S.K. Estimation of trans-Resveratrol in herbal extracts and dosage forms by high-performance thin-layer-chromatography / S.K. Babu, K.V. Kumar, G.V. Subbaraju // Chem. Pharm. bull. — 2005. — 53 (6). — P. 691-693.
16. Bradamante, S. Cardiovascular protective effects of resveratrol / S. Bradamante, L. Ba-renghi, A. Villa // Cardiovasc. Drug, Rev. — 2004. — Fall; 22 (3). — P. 169-188.
17. Dong, H.H. New progression in the study of protective properties of resveratrol in anticar-diovascular disease / H.H. Dong, H.L. Ren // Bratisl. Lek. Listy. — 2004. —105 (5-6). — P. 225-229.
18. Olas, B. Resveratrol protects against peroxynitrite-induced thiol oxidation in blood platelets / B. Olas, P. Nowak, B. Wachowicz // Cell. Mol. Biol. Lett. — 2004. — 9(4A). — P.577-587.
19. Olas, B. Resveratrol reduces oxidative stress induced by platinum compounds in blood platelets / B. Olas, B. Wachowicz // Gen. Physiol. Biophys. — 2004. — Sep, 23 (3). — P. 315-326.
20. Szewczuk, L.M. Viniferin Formation by COX-1: Evidence for Radical intermediates during Co-oxidation of Resveratrol / L.M. Szewczuk, S.H. Lee, I.A. Blair // J. Nat. Prod. — 2005. — Jan. 68(1).
— P. 36-42.
21. Caruso, F. Structural basis for antioxidant activity of trans-resveratrol: ab initio calculations and crystal and molecular structure / F. Caruso, J. Tanski, A. Villegas-Estrada [et al.] // J. Agric, Food Chem. — 2004. — 52(24). — P. 7279-7285.
22. Caimi, G. Chronic renal failure: oxidative stress, endothelial dysfunction and wine / G. Caimi, C. Carollo, R. Lo Presii // Clin. Nephrol. — 2004. — 62(5). — P. 331-335.
23. Oak, M.H. Antiangiogenic properties of natural polyphenols from red wine and green tea / M.H. Oak, J. El Bedoui, V.B. SchM-Kerth // J, Nutr Biochem. — 2005. — 16(l). — P. 1-8.
24. Szewczuk, L.M. Mechanism-based inactivation of COX-1 by red wine m-hydroquinones: a structure-activity relationship study / L.M. Szewczuk, T.M. Penning // J. Nat. Prod. — 2004. — 67(11).
— P. 1777-1782.
25. Schultz, J. Resveratrol maybe a powerful cancer-fighting ally / J. Schultz // J. Natl Cancer Inst. — 2004. — 96 (20). — P. 1497-1498.
26. Choi, S.M. An alternative mode of action of endocrine-disrupting chemicals and chemopreven-tion / S.M. Choi, B.M. Lee / J. Toxicol. Environ. Health B, Crit. Rev. — 2004. — 7(6). — Р. 451-463.
27. Fukao, H. Effect of trans-resveratrol on the thrombogenicity and atherogenicity in apoli-poprotein E-deficient and low-density lipoprotein receptor-deficient mice / H. Fukao, Н. Ijiri, M. Mi-ura [et al.] // Blood Coagul. Fibrinolysis. — 2004. — 15(6). — 441-446.
28. Bhat, K. P. Resveratrol exhibits cytostatic and antiestrogenic properties with human endometrial adenocarcinoma (Ishikawa) cells / K.P. Bhat, J.M. Pezzuto // Cancer. Res. — 2001. — Vol. 61, № 16. — P. 6137-6144.
29. Kopp, P. Resveratrol, a phytoestrogen found in red wine. A possible explanation for the conundrum of the «French paradox»? / Р. Корр // Eur. J. Endocrinol. — 1998. — Vol. 138, № 6. — Р. 619-620.
30. Bhat, K. P. Resveratrol exhibits cytostatic and antiestrogenic properties with human endometrial adenocarcinoma (Ishikawa) cells / K. P. Bhat, J. M. Pezzuto // Cancer. Res. — 2001. — Vol. 61, № 16. — P. 6137-6144.
31. Aggarwal, B.B. Role of resveratrol in prevention and therapy of cancer: preclinical and clinical studies / B.B. Aggarwal [et al.] // Anticancer. Res. — 2004. — Vol. 24, № 5A. — Р. 2783-2840.
32. Shi, T. Effects of resveratrol on gene expression in renal cell carcinoma / T. Shi [et al.] // Cancer Biol. Ther. — 2004. — Vol. 3, is. 9. — P. 882-888.
33. Pace-Asciak, QR. The red wine phenolics trans-resveratrol and quercetin block human platelet aggregation and eicosanoid synthesis: implications for protection against coronary heart disease / CR. Pace-Asciak [et al.] // Clin. Chim. Acta. —1995. — Vol. 235, № 2. — Р. 207-219.
34. Bhat, K.P. Cancer chemopreventive activity of resveratrol / K. P. Bhat, J. M. Pezzuto // Ann. N. Y. Acad. Sci. — 2002. — Vol. 957 : Alcohol and wine in health and disease. — P. 210-229.
35. Jang, M^. Cancer chemopreventive activity of resveratrol, a natural product derived from grapes / M. В. Jang [et al.] // Science. —1997. — Vol. 275, № 5297. — P. 218-220.
36. Fulda, S. Sensitization for anticancer drug-induced apoptosis by the chemopreventive agent resveratrol / S. Fulda , K. M. Debatin // Oncogene. — 2004. — Vol. 23, is. 40. — P. 6702-6711.
37. Lin, J.K. Chemoprevention of cancer and cardiovascular disease by resveratrol / J. K. Lin, S. H. Tsai // Proc. Natl. Sci. Counc. Repub. China. B. — 1999. — Vol. 23, № 3. — Р. 99-106.
38. Jang, M. С. Cancer chemopreventive activity of resveratrol, a natural product derived from grapes / M. С. Jang [et al.] // Science. —1997. — Vol. 275, № 5297. — Р. 218-220.
39. Larrosa, M. The grape and wine polyphenol piceatannol is a potent inducer of apoptosis in human SK-Mel-28 melanoma cells / M. Larrosa, F. A. Tomas-Barberan, J. C. Espm // Eur. J. Nutr. — 2004. — Vol. 43, № 5. — P. 275-284.
40. Wang, YA. The red wine polyphenol resveratrol displays bilevel inhibition on aromatase in breast cancer cells / Y. А Wang [et al.] // Toxicol. Sci. — 2006. — Vol. 92, №1. — Р.71-77.
41. Su, J.L. Resveratrol induces FasL-related apoptosis through Cdc42 activation of ASKi/JNK-dependent signaling pathway in human leukemia HL-60 cells / J. L. Su [et al.] // Carcinogenesis. — 2005. — Vol. 26, is. l. — P. 1-10.
42. Jeandet, P. Resveratrol content of wines of different ages: relationship with fungal disease pressure in the vineyard / P. Jeandet [et al.] // Amer. J. Enol. Viticult. — 1995. — Vol. 46, № 1. — Р. 1-4.
43. Donnelly, L.E. Anti-inflammatory effects of resveratrol in lung epithelial cells: molecular mechanisms / L. E. Donnelly [et al.] // Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. — 2004. — Vol. 287, is. 4. — P. 774-783.
44. Murias, M. Resveratrol analogues as selective cyclooxygenase-2 inhibitors: synthesis and structure-activity relationship / M. Murias [et al.] // Bioorg. Med. Chem. — 2004. — Vol. 12, is. 21. — P. 5571-5578.
45. Yang, H. Two new hepatoprotective stilbene glycosides from Acer mono leaves / H. Yang,
S. H. Sung, Y. C. Kim // J. Nat. Prod. — 2005. — Vol. 68, is. 1. — P. 101-103.
TRANS-RESVERATROL - A PERSPECTIVE BIOLOGICAL ACTIVE SUBSTANCE
D.I. PISAREV O.O. NOVIKOV G.V. VASILIEV
Belgorod National Research University e-mail: [email protected]
The authors gave the characteristic to trans resvera- trol. This compound is a polyphenol, which has a broad spectrum of biological activity and is of great scientific interest.
Key words: trans-resveratrol, polyphenols, fitostil- beny.
