有机锗化合物在医药保健及食品领域的应用及研

根据锗的用途，可将锗分为无机锗和有机锗，无机锗主要用于光导纤维、红外光学、催化剂、超导材料、电子工业等领域；有机锗主要用于医药和保健等领域［1］。1967年日本化学家浅井一彦首次合成了双β-羧乙基锗倍半氧化物［Carboxyethyl germanium Sesquioxide，简称有机锗（Ge-132）］并发现其具有抗癌活性，随后引起了化学界和医学界对有机锗广泛关注并开展了相关研究。本文就有机锗在医药保健及食品领域的应用及研究现状进行概述，阐述了有机锗的分类、制备方法及其在医药、保健品、食品领域的研究进展，以期为有机锗的研究、开发利用提供更多的参考。

1 有机锗的分类及制备方法研究进展

1.1 有机锗简介

有机锗化合物是指分子中含有Ge-C键的化合物，其可分为两大类：1）化学合成有机锗。如烃基锗、螺锗、锗倍半氧化物等，由于化学合成的有机锗内含有微量无机锗，服用过多将对人体产生损害。2）生物转化所得的有机锗。包含动物源有机锗、植物源有机锗、微生物源有机锗，动物源有机锗是通过饲料将含锗化合物喂给动物，锗在动物体内被吸收并转化得到有机锗；植物源有机锗是向植物施用含锗肥料，通过植物的吸收、转化得到有机锗；微生物源有机锗是将无机锗添加入微生物培养基中，通过微生物如酵母、细菌等进行转化得到的有机锗。

李钟模［2］的报道认为，一些名贵中药材的抗肿瘤作用与其富含有机锗有关。灵芝、大蒜、刺五加、人参、枸杞、芦荟叶、红绿茶等药用植物有机锗含量依次为 200～800mg／kg、754 mg／kg、310～400 mg／kg、250～320 mg／kg、124 mg／kg、77 mg／kg、4～50mg／kg。有机锗已成为许多药用植物的成分之一，并具有独特的药用及保健功能［3］。研究表明［4-6］有机锗具有抗癌作用、能改善人体新陈代谢、增强抗癌能力、抑制癌细胞的形成，还具有免疫调节、抗病毒、抗氧化、抗衰老、降血脂等多重功能。如今有机锗还有望应用于临床治疗高血压、心脑血管病、止痛、抗菌消炎、风湿及关节炎、骨质疏松、癫痫、皮炎皮癣、糖尿病等［7］。从科研到应用已经制出了多种有机锗产品，如锗糖、锗蜜、锗醋、有机锗矿泉水、有机锗系列饮料等，有机锗还被应用添加到护肤美容品中，有机锗保健食品、饮料、护肤品等已开始进入消费市场。基于有机锗化合物的诸多生理功能，其被称为“二十一世纪生命的源泉、“人类疾病的克星”等［8］。

1.2 有机锗制备方法的研究进展

无机锗对人体有毒性，所以必须将无机锗转变为有机锗，才能使锗成为对人体健康有益的医药、保健品及食品。有机锗按其制备方法可分为化学合成法和生物转化法。化学合成法的产品主要有有机锗倍半氧化物、烃基锗化合物、螺锗化合物、吠喃锗衍生物以及其他有机锗衍生物等，其中的双-β-羧乙基锗倍半氧化物（R-Ge-1）和双-β-氨甲酰乙基锗倍半氧化物（R-Ge-2）最具有代表性。1967年日本学者浅井一彦采用三卤化锗为原料，合成了双-β-羧乙基锗倍半氧化物（简称Ge-132）；1988年白明章等人合成了新型Ge-132的衍生物；1989年上官国强等合成了新的β-（酚酯基）乙基倍半氧化物；1995年王淑梅等合成一系列新型的有机锗倍半氧化物；2008年陈芳等采用二氧化锗为原料，合成一种新型的有机锗倍半氧化物具有抗坏血酸的作用，并研究表明该类物质结合了抗坏血酸和有机锗的双重优势，对抗肿瘤、抗疾病有显著效果。另外，德国的Kehlbeck和日本的小林泰司、山田浩一等研究了锗酵母的生产方法；1974年Rice等人采用二乙基锗为原料，研究了一种具有抗癌活性的螺锗生产方法；1984年Lukevics合成对Lewis肺癌、Melenomm B16癌细胞具有一定抗癌活性的烃基锗化合物Ⅰ；1990年Kakimoto N合成对Lewis肺癌、Melenomm B16癌细胞具有一定抗癌活性的烃基锗化合物Ⅱ。总体上，关于有机锗的合成路线，原料均是选择二氧化锗、磷酸钠或次亚磷酸钠、浓盐酸，首先合成中间产物三氯锗烷或四氯锗烷，再用不同活性的基团取代三氯锗烷或四氯锗烷中的氯原子，或通过加成反应将含不饱和键的有机物进行加成，最后通过水解反应或其他反应即可得到目标产物有机锗。对于研究较多的有机锗倍半氧化物的合成路线，多是以二氧化锗和浓盐酸为原料，合成三氯锗烷后再与含不饱和键的有机物反应得到。

生物转化法是将含锗化合物通过某些对锗有很好亲和及转化作用的动物、植物和微生物转化为有机锗，从而实现对有机锗的富集，增加产品营养保健价值和药用价值，2011年Tanifujl K等［9］报道利用植物转化法得到富含有机锗的绿色紫苏。利用生物转化的方法，通过给家畜喂食含锗饲料，已经开发了富锗肉、蛋、乳等含有机锗食品；通过给农作物等施加含锗肥料，产出了富锗豆芽、小麦、人参、大蒜、砂糖等有机锗食品；通过微生物的转化，研究开发了富锗灵芝、云芝、猴头菇、茯苓等菌类有机锗食品。目前已经成功开发的产品有富锗酵母、富锗豆芽、富锗砂糖、富锗灵芝、云芝、猴头菇、茯苓、富锗禽蛋等［10］。

文章来源：《中华保健医学杂志》 网址: http://www.zhbjyxzz.cn/qikandaodu/2021/0430/899.html