《Microchemical Journal》：Green extraction, biosynthesis and purification of resveratrol: A bridge between environmental friendliness and industrial application
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葡萄多酚（RES）具有抗氧化、抗炎等多种药理作用，当前研究聚焦于绿色提取技术（超声波/微波辅助提取、超临界流体萃取、深共熔溶剂萃取）和生物合成方法（植物细胞培养、微生物代谢工程），同时结合高效纯化技术（高速逆流色谱、树脂吸附等），以解决传统提取效率低、污染大的问题，推动其在医药、食品及化妆品领域的可持续发展应用。
邹文书|裴泽荣|侯晓杰|董晓阳|杨娟娟|钟敏勇|曹秋芳|彭静|李辉|邓文文
中国中医科学院中药健康产业研究所中药药理学江西省重点实验室，南昌330115，中国；
摘要
白藜芦醇（RES）是一种天然多酚化合物，以其抗氧化、抗炎、抗病毒、抗衰老、神经保护和延长寿命的特性而闻名，因此在食品和医药应用中具有巨大潜力。天然白藜芦醇的制备方法因其能分析其含量并获取功能性食品和药物成分而受到广泛关注。然而，传统的植物提取方法存在效率低下和环境污染等问题，这促使了环保提取技术的出现。本综述探讨了从植物中提取白藜芦醇的绿色制备技术的原理、优势及进展，包括超声波/微波辅助提取、超临界流体提取和深共晶溶剂提取等方法。此外，还涵盖了先进的生物合成和纯化方法，如植物细胞培养、微生物代谢工程、大孔树脂吸附和高速逆流色谱法。总体而言，这些技术的进步推动了白藜芦醇的绿色和可持续制备，为工业生产和检测方法的发展奠定了基础。
引言
白藜芦醇（RES）是一种天然多酚化合物，存在于多种植物中，例如Polygonum cuspidatum、Vitis vinifera（葡萄）、Arachis hypogaea（花生）、Cassia tora、Veratrum nigrum、Morus alba（桑树）等[1]。在植物中，白藜芦醇以顺式和反式两种形式存在，其中反式形式更为常见且生物活性更高。最近的药理学研究表明，白藜芦醇具有多种健康益处，包括抗氧化、抗炎、抗病毒、抗衰老、神经保护和延长寿命等作用[2,3]。白藜芦醇通过调节一氧化氮的产生和抑制花生四烯酸的合成来发挥抗氧化作用，从而有助于预防心血管疾病[4]。Kiselev还证明，反式白藜芦醇可通过激活Sirtuin 1基因来预防糖尿病、阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病[5]。Bai等人观察到，白藜芦醇与酰胺单核苷酸的组合可以提高心脏和骨骼肌中的NAD+水平，为治疗心力衰竭和肺衰竭提供了有希望的方法[6]。鉴于其独特的药理作用和健康益处，白藜芦醇及其衍生物在营养保健品、化妆品和制药领域具有巨大潜力，尤其是在食品工业中。目前，纯白藜芦醇主要应用于制药和高端化妆品等受严格监管的行业，例如法国知名化妆品品牌CAUDALIE将其作为关键成分，纯度可达到95%。而在消费市场（如食品和个人护理产品）中，则更常用白藜芦醇提取物。在医疗保健领域，北美于2010年推出了第一款抗衰老饮料Nutra-RES，以其高白藜芦醇含量和强大的抗衰老效果而闻名。亚马逊平台上约有800种含白藜芦醇的产品，包括Sutter Home的红酒和Lindt的巧克力。此外，Li等人发现白藜芦醇可以促进花生油中饱和脂肪酸向不饱和脂肪酸的转化，增加亚油酸含量并抑制反式脂肪酸的形成[7]。白藜芦醇还能保持食品的颜色，降低过氧化物和酸值约30%，延长保质期超过两倍，并提高热稳定性。这些发现凸显了白藜芦醇提升食品质量和健康益处的能力，因此检测其含量成为评估其营养和健康价值的关键指标。
由于安全性更高和环境效益更好，消费者更倾向于选择天然产品。目前，天然产品主要通过传统的有机溶剂提取技术获得，这种方法简单、成本低且易于规模化生产。然而，传统方法（如有机溶剂提取）存在效率低、溶剂回收困难以及产生大量有机废物等缺点[8]。这些挑战不仅阻碍了大规模生产，也与绿色化学和可持续发展的理念相悖。绿色化学的主要目标是减少有害物质的使用，降低能源消耗，并促进可再生资源的广泛应用。因此，迫切需要开发环保的天然产品制备方法。近年来，随着对食品中天然产品含量分析的关注度增加，出现了多种环保且高效的分析技术，包括超声波/微波辅助提取、基于深共晶溶剂的提取方法、高速逆流色谱（HSCCC）、膜分离（Mem-Sep）和分子印迹固相提取（MISPE）等纯化方法，这些技术在白藜芦醇的工业生产中也显示出广泛应用前景。此外，研究重点还转向了白藜芦醇的生物合成。与传统提取和化学合成方法相比，生物合成在速度、效率和环保性方面具有三大优势，在可持续性和成本效益方面优于化学合成。与传统植物提取不同，生物合成能够实现连续、可扩展的生产，不受季节和环境因素的影响，从而支持可靠的工业规模制造。因此，对绿色制备方法（尤其是新型提取和纯化方法）的系统性综述不仅为白藜芦醇的工业生产提供了思路，也为检测方法的发展提供了指导。
目前，关于白藜芦醇制备的综述通常只关注单一技术方面（如提取技术或化学合成），或仅探讨其物理化学性质[9,10]。该领域的快速发展导致了研究方向的碎片化，不同提取和纯化技术之间的系统性比较不足，尤其是在环境和工业应用潜力方面。为弥补这一不足，本综述首次在统一的分析框架下系统总结了绿色提取、生物合成和纯化技术。此外，我们还深入分析了基于深共晶溶剂的集成提取-转化技术和微生物代谢工程等前沿策略，明确了当前工业面临的挑战和未来的优化方向。这种方法有效弥补了传统综述中缺乏整合和应用导向的不足，为白藜芦醇的绿色和可持续制备及检测方法的发展提供了清晰的、全面的和前瞻性的学术路线图。
章节片段
从天然植物中提取
提取过程是从天然植物中制备生物活性化合物的第一步，用于分析植物化学成分并获取药品、食品和化妆品的功能性成分。提取方法的进步极大地提高了其效率、特异性和环境可持续性。如图1所示，这一进展可分为三个历史阶段：传统提取技术、现代提取技术和绿色提取技术
生物方法
传统的工业规模白藜芦醇生产和合成方法受到环境问题和原材料限制的阻碍[60]。随着组学分析技术和基于NMR/HRMS的鉴定技术的发展，各种天然物质的代谢途径得到了阐明，从而推动了白藜芦醇的生物制备方法的发展。创新的生物方法包括植物细胞培养技术、基因修饰和应激诱导等纯化方法
由于天然植物粗提物中含有复杂的杂质（如水溶性糖、蛋白质、有机酸等），纯化过程是分析和制备天然产品的关键步骤。目前，白藜芦醇的纯化技术包括大孔树脂技术（MAR）、高速逆流色谱（HSCCC）、Mem-Sep和提取技术等进展与前景
白藜芦醇提取技术领域呈现出复杂的格局，涵盖了传统方法和新兴的绿色创新方法。尽管每种方法都有其独特优势和缺点，但实现高产量、经济可行、低能耗和环境可持续的大规模生产仍是一个重大挑战。核心瓶颈在于提取技术本身的效率和可持续性。结论
白藜芦醇在医药和食品领域具有广泛的应用前景。本综述全面探讨了白藜芦醇的提取、生物合成和纯化技术，特别关注了这些关键过程中的绿色技术的现状、优势及挑战。这为未来的研究和开发工作提供了宝贵的参考。虽然传统溶剂提取方法简单、成本低且适合工业化，但其
CRediT作者贡献声明
邹文书：撰写初稿、资料收集、方法学设计、数据管理。裴泽荣：撰写初稿、资料收集、数据管理。侯晓杰：撰写初稿、资料收集、方法学设计、数据管理。董晓阳：指导工作、正式分析、概念构思。杨娟娟：指导工作、正式分析、概念构思。钟敏勇：指导工作、正式分析、概念构思。曹秋芳：指导工作、正式分析、概念构思。彭静：
资助
本研究得到了国家重点研发计划（2022YFC3501900）、江西省自然科学基金青年项目（编号20232BAB216138）以及江西省重点研发计划项目（20232BBG70016、20224BBG72001）的财政支持。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
