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白桦为桦木科桦木属植物,耐寒落叶乔木,成龄树高15m左右,生于山林地区,广散分布于北亚、北美、北欧的寒带、寒温带地区。桦树皮和桦树汁具有清热利湿、镇咳祛痰等功效。近年来,桦树皮的药理作用受到国内外学者的广泛重视,桦树皮化学成分复杂,药理作用多样,其提取物具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、降脂、利胆和保肝等作用[1]。国外对疣枝桦、欧洲桦等树皮的化学组成和利用进行了广泛的研究,结果表明它含有丰富的白桦脂醇、白桦脂酸和软木脂[2]。白桦脂醇和白桦脂酸,属羽扇烷型三萜类化合物,在天然界中广泛存在,众多文献阐述了白桦脂醇、白桦脂酸在不同属植物中的存在[3-6] ,但最丰富的自然资源是白桦树。有研究表明,干燥的白桦树皮外皮中含有约30%的白桦三萜类化合物[7]。而白桦脂酸可以白桦脂醇为前体经过化学反应或生物转化等制得。近年科学研究发现,白桦脂醇和白桦脂酸是非常有价值的天然产物。白桦脂醇、白桦脂酸及其衍生物作为生物制剂在抗H IV和癌症治疗等方面表现出了巨大的潜能,并显示出与以往药物不同的作用机制。尤其是白桦脂酸,具有宽范围的生物学以及药理学活性,具有抗疟性、抗炎性和抗肿瘤活性,尤其在抗艾滋病活性及抗各种肿瘤细胞系细胞毒性方面可与一些临床用药相比,已被视为最有潜力的新型药物制剂[8]。37498
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白桦脂酸目前的主要来源有三种途径：
1.1.1 .从植物中提取白桦脂酸
人们每年会砍伐大量的白桦树木，大约会产生23 万吨白桦树皮，目前白桦脂酸 植物提取的主要原料是白桦树皮。白桦树主要分布在北半球，其干燥树皮中富含白桦脂酸的类似物白桦脂醇(betulin)，其含量高达22%~30%[9-11]，而其中白桦脂酸的含量则很低，仅为0.025%~2%[12]。Zhao[13] 等 对白桦脂酸提取过程中的提取溶剂( 二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、氯仿、甲醇、95% 乙醇) 及所用白桦树皮的产地( 黑龙江、辽宁、吉林、内蒙古) 进行了研究，发现使用不同的提取溶剂对白桦脂酸的产率有很大影响，其中95% 乙醇最好，产率可达1.86%，而甲醇最差，提取产率仅为1.07% ；同时还发现产于黑龙江的白桦树皮中白桦脂酸含量最高，为1.86%，而产于辽宁的含量仅为1.22%。为了避免溶剂提取带来的环境问题，有人提出了以更环保、经济的超临界CO2 从白桦树皮中提取白桦脂酸[12,14]。论文网
除白桦树皮外，从其他植物中提取白桦脂酸也有较多报道，Galgon [15]等 从悬铃木树皮的软木层中用甲醇提取，通过GC 定量分析，发现其中白桦脂酸含量为3.3% ；Hass [16]等 从蜡烛树(Vochysia pergens) 皮中用95% 甲醇提取白桦脂酸，发现4 kg 干燥树皮可提取300 mg ；Nyasse 和Monache[17]从非洲大戟科植物的树皮中以乙酸乙酯提取白桦脂酸，发现每1 kg 干燥树皮中最多可提取19 g ；Kwon[18] 等从使君子科植物的种子中以甲醇提取白桦脂酸，发现每1 kg 干燥果实可以提取100 mg ；Chandramu 等用甲醇从黄荆(Vitex negundo) 叶中提取；Li 等 用乙醇从翻白叶树根中提取；Ramadan [19]等从琴叶榕 (Ficus pandurata Hance) 树皮中提取。迄今为止，由于白桦脂酸在这些植物中含量很低，提取工艺复杂，纯化又困难。因此，从植物中提取白桦脂酸目前还没有潜在的工业化价值，其往往作为提取白桦脂醇的一种副产。
1.1.2.半合成方法制备白桦脂酸
由于白桦脂酸的类似物——白桦脂醇在白桦树皮中含量很高，提取成本相对较低，且已商品化供应，如以其为原料通过半合成的方法制备白桦脂酸则具有良好的工业化前景。Kim[20] 等报道了以白桦脂醇为原料经Jones 氧化生成白桦酮酸，然后用NaBH4 还原得白桦脂酸，不足之处在于还原过程中会产生5% 的3α- 羟基异构体。因此，他们又报道了另一条合成路线[21]，即白桦脂醇的C-28 羟基选择性保护生成THP 醚得到化合物1，然后用乙酰基保护C-3位羟基得到化合物2，PPTS 选择性脱除C-28 位保护基得到化合物，Jones 氧化得到化合物4，最后脱除C-3 位保护基得到白桦脂酸。这条路线虽然不产生异构体，但路线较长，操作繁琐，总收率不高( 仅为55%)。Flekhter[22-23] 等 则报道了一种改进型的以NABH4 为还原剂，将白桦酮酸还原为白桦脂酸 的方法；在优化条件下，采用异丙醇作溶剂，使得副产物3α- 羟基异构体仅为3%。