茶葉中表沒食子兒茶素沒食子酸酯的研究進展

臧青民，章燁雯

（玉林師范學(xué)院生物與制藥學(xué)院，廣西玉林 537000）

表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）是茶葉中特有的兒茶素，也是茶多酚的主要組成成分，其含量占兒茶素總量的50%～60%?，F(xiàn)代研究表明，EGCG具有較強的抗氧化、清除自由基、抗腫瘤、抗炎、保護心腦血管等生理活性，近些年備受國內(nèi)外研究者的關(guān)注。因此，筆者對EGCG的藥理活性進行總結(jié)并介紹其制備方法，以期為進一步開發(fā)EGCG提供參考。

1 EGCG的結(jié)構(gòu)及基本性質(zhì)

EGCG的化學(xué)名稱為（2R,3R）-5,7-二羥基-2-（3,4,5-三羥基苯基）苯并吡喃-3-基-3,4,5-三羥基苯甲酸酯，英文名稱為（-）Epigallocatechingallate 3-O-gallate,分子量為458.4，分子式為C22H18O11，類白色固體，易溶于水，在酸性條件下較穩(wěn)定，在堿性條件容易水解[1]。其結(jié)構(gòu)式如圖1所示，為2-連苯酚基苯并吡喃與沒食子酸形成的酯，化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有3個芳香環(huán)和1個吡喃環(huán)，且還有8個酚羥基。

2 EGCG的藥理活性

2.1 抗氧化

抗氧化作用是EGCG重要的功能。EGCG的結(jié)構(gòu)中含有8個酚羥基，極易提供出質(zhì)子與自由基相結(jié)合而自身被氧化成為醌類，從而達到清除自由基的目的。與自由基清除劑超氧化物歧化酶SOD相比，其功效要高出幾倍甚至幾十倍以上[2,3]。抗氧化活性也至少是維生素C的100多倍。目前，EGCG已經(jīng)廣泛用于食品加工和化妝品制造中。

2.2 抗腫瘤

EGCG的抗腫瘤的作用主要是通過阻止腫瘤細胞增殖，誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡，抑制腫瘤血管生成，抑制蛋白激酶活性，破壞腫瘤細胞信號通路等實現(xiàn)的。大量研究表明，EGCG對于肝癌、肺癌、乳腺癌、皮膚癌、胃癌、食道癌等均有不同程度的預(yù)防和治療作用，是一個廣譜抗癌潛在藥物。Fujita等采用1-以及-3-硝基-1-亞硝基胍引起的十二指腸癌變的小鼠作為研究對象，連續(xù)對實驗小鼠進行EGCG給藥，16周之后，發(fā)現(xiàn)實驗組的腫瘤發(fā)生率為20%，而未給藥的對照組的腫瘤發(fā)生率為63%，驗證了EGCG具有良好的抗腫瘤活性[4]。He Li等對A549腫瘤的荷瘤裸鼠進行EGCG灌胃，發(fā)現(xiàn)EGCG抑制HIF-1α蛋白和VEGF的表達，從而抑制腫瘤血管生成[5]。在膀胱癌的治療中EGCG也被證實有較好的功效。郭巍等采用不同濃度的EGCG加入到人膀胱癌5637細胞中，發(fā)現(xiàn)比對照組中的Bcl-2蛋白陽性表達細胞數(shù)明顯減少，而Bax蛋白陽性表達細胞數(shù)明顯增多，顯示了EGCG對膀胱癌細胞有較強的抑制活性[6]。

2.3 抗病毒

有研究表明EGCG在抑制人類免疫缺陷病毒（HIV）、乙型肝炎病毒（HBV）流感病毒等的活性上有較好的作用。譚文界等發(fā)現(xiàn)EGCG對流感病毒具有很強的抑制作用，且在一定范圍內(nèi)隨著EGCG的濃度的增加，其抗病毒效率亦增強[7]。Pang Jingyao等以HepG2 2.2.15細胞為載體，發(fā)現(xiàn)EGCG可抑制乙肝病毒HB-sAg和HBeAg，其效果優(yōu)于拉米夫定，同時也發(fā)現(xiàn)EGCG也能抑制胞外HBV DNA的表達[8]。李湘瀲等采用H5N1假病毒檢測體系，觀察EGCG對H5N1病毒的抑制作用，結(jié)果表明EGCG能特異性的抑制H5N1假病毒的進入，同時能夠在一定程度上抑制病毒的神經(jīng)氨酸酶活性[9]。另外，有報道EGCG可通過胎盤屏障到達胎兒的大腦、眼睛和心臟，從而對孕婦和胎兒也有療效。值得一提的是，Susmit Mhatre等在研究綠茶和黑茶提取物對冠狀病毒的抑制作用中發(fā)現(xiàn)EGCG對于新冠肺炎病毒（COVID-19）的蛋白具有很強的結(jié)合能力，并證實了EGCG具有抑制COVID-19病毒的活性[10]，有望開發(fā)成一種新型的抗病毒藥物。

2.4 防輻射作用

EGCG的防輻射作用主要體現(xiàn)在造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等。郭紹來等采用60Co γ射線建立小鼠輻射損傷模型。在EGCG不同給藥劑量后，于1 d，3 d，7 d，14 d，21 d和28 d對小鼠外周血象指標進行檢測。結(jié)果表明只進行單輻射的小鼠的WBC數(shù)、PLT數(shù)和RBC數(shù)等均呈明顯降低，而采用EGCG處理的小鼠的全血象指標下降得到明顯的緩解[11]。Benila Richi等研究了EGCG對免疫系統(tǒng)的防輻射作用，采用EGCG預(yù)處理小鼠脾細胞，與單純照射組相比，EGCG增加了小鼠脾細胞的活力，減少了由輻射導(dǎo)致的細胞死亡[12]。EGCG對于臨床上接受放射治療后導(dǎo)致的放射性肺損傷也有較大的防護作用。孫萬良等采用22 Cy的60Coγ射線單次照射的大鼠全肺，在照射2h后，采用EGCG進行干預(yù)治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與采用地塞米松干預(yù)治療的照射全肺相比，EGCG明顯降低了大鼠的肺系數(shù)，減輕了大鼠的肺部充血、水腫等癥狀[13]。該實驗表明EGCG能夠明顯減輕放射性肺損傷的早起炎癥和晚期肺纖維化。

2.5 防治糖尿病作用

動物及流行病學(xué)研究表明，EGCG可保護胰島細胞，緩解胰島素抵抗，有治療糖尿病的作用。劉暢等評估了EGCG對糖尿病患者的胰島素抵抗、血脂異常等癥狀的影響，在進行16周試驗之后，發(fā)現(xiàn)服用EGCG的患者組的胰島素抵抗指數(shù)和血液中的甘油三酯含量顯著下降，而高密度脂蛋白膽固醇則明顯增加[14]。Song Eunkyung等采用鏈脲佐菌素誘導(dǎo)糖尿病小鼠模型，后用EGCG進行灌胃，發(fā)現(xiàn)小鼠糖尿病癥狀有所改善，血糖水平有所下降，結(jié)果表明EGCG下調(diào)了誘導(dǎo)性一氧化氮合酶的過量表達，減少了胰島β細胞的損傷，有效的阻止了糖尿病的惡化[15]。

3 EGCG的制備方法

由于EGCG優(yōu)異的藥理活性，近年來科技工作者嘗試根據(jù)EGCG的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)去探索EGCG的制備方法，目前國內(nèi)外關(guān)于EGCG的主要制備方法主要有萃取法、色譜法、超臨界萃取法等。

3.1 萃取法

萃取法是最傳統(tǒng)的制備分離方法，利用茶葉中各物質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的分配系數(shù)不同而達到分離的目的的。王輝研究了單一溶劑和混合溶劑對提取茶多酚粗品中的EGCG的影響，當采用正丁醇提取時，EGCG含量最高，純度達到41%，與甲醇、乙醇、乙醚、石油醚、乙酸乙酯和丙酮相比，其含量提高了2倍以上。當采用正丁醇：石油醚為1：2時，EGCG含量最高，達到70.3%[16]。萃取法工藝成熟，較容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但需要的有機溶劑量較大，且產(chǎn)品中還可能有溶劑殘留。

3.2 色譜法

色譜法是一種常用的物質(zhì)分離方法，其原理主要是根據(jù)各個物質(zhì)在兩相中的不同分配系數(shù)而實現(xiàn)分離的。目前色譜法是EGCG提取分離的核心，在EGCG的分離工藝中，主要的色譜方法有柱色譜法和高效液相色譜法。

3.2.1 柱色譜法

柱色譜是一種常用的天然產(chǎn)物分離方法。根據(jù)分離成分在固定相和流動相兩相中的吸附能力的差別，而實現(xiàn)各個成分的分離。柱色譜法中常用的固定相有硅膠、氧化鋁、活性炭等，流動相包括水和各種有機溶劑。王偉濤等采用吸附樹脂柱色譜制備EGCG，選擇LX-8樹脂純化后采用HP-20樹脂二次純化。經(jīng)過LX-8兩步柱層析，得到的EGCG純度為73.06%，然后再用HP-20柱分離，可制得EGCG產(chǎn)品，純度為93.16%，總收率為49.50%[17]。羅賽等采用聚酰胺吸附柱色譜法制備EGCG，研究結(jié)果表明，500 mL聚酰胺吸附13.75 g EGCG達到飽和，70%乙醇洗脫物中EGCG質(zhì)量分數(shù)為63.2%，在中試時，EGCG含量超過55%，收率超過10%[18]。該方法工藝操作簡單，成本較低，但是制備的EGCG純度較低，提取效率不高。

3.2.2 高效液相色譜法

高效液相制備色譜也常用于分離提純EGCG。王霞等采用高效液相色譜技術(shù)，首先采用水-乙酸乙酯對原料中的EGCG進行富集，然后采用乙醇-水作為流動相，收集41～70 min的餾分，經(jīng)過減壓濃縮以及冷凍干燥后得到白色粉末[19]。劉紅濤等采用70%的EGCG的茶多酚原料，在流動相為乙醇：水為30：70，流速為10 mL/min的條件下，分離得到EGCG的單體純度為97.49%[20]。該方法得到的EGCG的純度較高，但也需要大量的溶劑。

3.3 超臨界萃取法

超臨界流體萃取法是一種新型的分離技術(shù)，其原理是利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關(guān)系，在超臨界狀態(tài)下，流體是介于一種既非氣態(tài)也非液體的物質(zhì)，密度與液體相仿，粘度接近于氣體，可充分將物質(zhì)萃取出來，然后控制溫度與壓力，將超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質(zhì)則完全析出，而流體沒有任何殘留，從而達到分離提純的目的。曹優(yōu)明等采用超臨界CO2從茶葉提取EGCG，并優(yōu)化了提取工藝：40℃，25 MPa和CO2與80%的乙醇溶液，EGCG的提取量可達1 mg/（1g茶葉），EGCG的純度超過98%[21]。采用超臨界萃取EGCG，雖然提取效果較好，且無溶劑殘留，但是由于對設(shè)備要求較高，前期投入資金較大等因素限制了其工業(yè)化推廣。

3.4 其他方法

除了上述幾種常用的分離提取方法外，還有離子沉淀法、膜分離法、微波浸提法、酶法等。一般情況下，有機溶劑萃取和柱色譜法仍是主要的提取分離方法。

4 展望

雖然EGCG具有良好的抗氧化、抗腫瘤、抗病毒、防輻射等作用，但是在中性和堿性條件下不穩(wěn)定易分解，另外其在體內(nèi)脂溶性差、易代謝，同是還缺乏靶向性。因此可以嘗試研究EGCG的構(gòu)效關(guān)系，或者采用藥物運輸系統(tǒng)(DDS)方法，在改善EGCG理化性質(zhì)的同時，又不影響其活性。制備方面，雖然EGCG的提取分離方法較多且各有特色，但實際中應(yīng)該根據(jù)不同階段的特征，將各種提取分離方法結(jié)合、交叉使用，例如先采用溶劑萃取等方法初步得到EGCG的粗品，然后在進一步進行純化得到高純的EGCG，從而實現(xiàn)EGCG高效、經(jīng)濟和綠色的提取。