綠原酸應(yīng)用開發(fā)研究進(jìn)展

汪洪濤

(江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 健康學(xué)院，江蘇 南京 211168)

綠原酸存在于高等植物和蕨類植物之中,來(lái)源廣泛。研究表明，綠原酸具有抗菌、抗病毒、保肝、降血脂、降血壓、清除自由基等生理功能，目前被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥保健、日用化工品等領(lǐng)域。

1 綠原酸概述

1.1 綠原酸的定義

綠原酸是酚類化合物，是由奎尼酸和咖啡酸縮合而成的，是植物在有氧呼吸過(guò)程中經(jīng)莽草酸途徑形成的苯丙素類化合物。

1.2 綠原酸的發(fā)現(xiàn)和命名

1897年外國(guó)的兩名科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)向日葵籽中含有一種物質(zhì)，可以導(dǎo)致向日葵籽蛋白變黑。1909年德國(guó)科學(xué)家經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，向人們證明了此化合物就是綠原酸。1947年Nelson等通過(guò)研究首次確定綠原酸是一種由咖啡酸和奎尼酸形成的酯。

1.3 綠原酸的理化性質(zhì)

綠原酸的半水合物是白色針狀結(jié)晶體或微黃色針狀結(jié)晶體，在110 ℃的狀態(tài)下會(huì)轉(zhuǎn)變成無(wú)水物，會(huì)和稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生咖啡酸；25 ℃時(shí)，在水中的溶解度大約為4%，易溶于極性溶劑如甲醇、乙醇和丙酮，微溶于乙酸乙酯，難溶于氯仿、乙醚、苯等有機(jī)溶劑。綠原酸的分子量是354.30，分子式是C16H18O9。很多水果中都含有多種綠原酸活性成分，如蘋果、桃子等，其發(fā)生的褐變主要是酶促褐變。另外，綠原酸還是粗咖啡產(chǎn)生苦味的主要原因。

1.4 綠原酸的分布狀況

綠原酸廣泛存在于高等雙子葉植物和蕨類植物中。綠原酸是金銀花、杜仲的主要活性成分之一。金銀花中綠原酸含量最高的當(dāng)屬大花毛忍冬花，最高可達(dá)11.14%，其次是紅腺忍冬花，最高達(dá)7.1%。杜仲葉中綠原酸的含量受時(shí)期影響，如5月份含量最低，6月份含量最高?？ㄗ咽蔷G原酸的主要來(lái)源之一，在向日葵籽仁中，細(xì)胞蛋白質(zhì)顆粒和糊粉層是綠原酸主要分散的兩個(gè)位點(diǎn)。

2 綠原酸的檢測(cè)方法

2.1 紫外分光光度法

不同類型物質(zhì)的吸收光譜不一樣，每條特定的吸收光譜曲線對(duì)應(yīng)著某種物質(zhì)，因此可以根據(jù)相應(yīng)的吸收光譜確定物質(zhì)的含量及其吸光度水平。李坤等人將由紫外分光光度法和液相色譜法得到的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，并建立了一種簡(jiǎn)單、快捷且可直接檢測(cè)綠原酸含量的方法。

2.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法是分離綠原酸最常用的方法之一，分離效果明顯，線性關(guān)系良好，檢測(cè)限低，回收率和精密度高，重現(xiàn)性好。白梅等人通過(guò)此方法檢測(cè)出杜仲葉中綠原酸的含量。該方法的優(yōu)點(diǎn)是能準(zhǔn)確可靠地進(jìn)行測(cè)定，并能有效控制物質(zhì)的含量，缺點(diǎn)是影響因素較多，難以控制，且成本較高。

2.3 毛細(xì)管電泳檢測(cè)法

毛細(xì)管電泳檢測(cè)法具有分析快速、檢測(cè)限低、重現(xiàn)性好、柱效高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，在中藥復(fù)方成分分析中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。因此，越來(lái)越多的研究人員開始使用這種方法測(cè)定綠原酸含量。欒姝等人采用高效毛細(xì)管電泳法測(cè)定出茵陳中的綠原酸含量。外國(guó)科學(xué)家對(duì)此方法進(jìn)行了改進(jìn)，且改進(jìn)后的電極提高了高效毛細(xì)管電泳儀的效率和分辨率。

3 綠原酸的提取方法

3.1 水提法

綠原酸是極性較強(qiáng)的有機(jī)酸，易溶于乙醇和水，可以把水作為提取綠原酸的溶劑。王雪梅等人將金銀花作為研究原料，優(yōu)化綠原酸的提取和濃縮條件，結(jié)果表明最佳提取條件為料液比1∶12，提取時(shí)間1 h，提取次數(shù)3次，pH值2～3。此工藝操作簡(jiǎn)單方便，投資少，提純率高，能降低研究成本。

3.2 酶提取法

植物細(xì)胞壁是植物細(xì)胞外圍存在的厚壁，用于保持某種形式的細(xì)胞并增強(qiáng)細(xì)胞的機(jī)械強(qiáng)度。合適的纖維素酶和果膠酶可以破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞壁中的活性成分溶解生物活性。武宇芳等人對(duì)采用水提法和酶解法提取沙棘葉中綠原酸的情況進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)酶解效果優(yōu)于水提法，提純率高，但酶活性容易受反應(yīng)物影響，且成本高。

3.3 溶劑提取法

溶劑提取法是一種將溶劑加入固體材料以萃取活性成分的方法。從金銀花中提取綠原酸通常采用水萃取、醇萃取和水醇混合溶劑萃取等方法，其中水提制備的水提物中綠原酸含量相對(duì)較低。董麗華等采用水提法提取綠原酸，將金銀花中的粗粉濃縮形成金銀水浸出液，并在一定程度上加入乙醇且使其含量達(dá)到75%，使其他雜質(zhì)不溶于乙醇沉淀，只讓綠原酸存在于乙醇中。許東穎等人研究了綠原酸的提取工藝，用一定比例的乙醇和水的混合溶劑浸泡金銀花。

3.4 超聲波提取法

超聲波提取法是利用超聲波具有的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，通過(guò)提高介質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)速度和介質(zhì)的穿透力來(lái)提取有效成分。提取綠原酸不允許高溫、強(qiáng)光和長(zhǎng)時(shí)間加熱。超聲波提取法不僅可以克服綠原酸的不穩(wěn)定性，還能利用所有物理過(guò)程提取綠原酸。袁飛的研究表明,影響綠原酸提取的因素是溶劑、提取時(shí)間和料液比；最佳提取工藝為60%乙醇，料液比1∶30，提取時(shí)間45 min，遠(yuǎn)紅外微波1 min，所得綠原酸含量較高。

4 綠原酸的生物活性

4.1 抑制透明脂酸酶和葡萄糖-6-磷酸酶活性

透明脂酸酶是裂解粘多糖的酶之一，可以催化透明脂酸的分解。透明脂酸由乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸組成，具有治愈創(chuàng)傷、使皮膚濕潤(rùn)健康、潤(rùn)滑關(guān)節(jié)、防止炎癥等功能。研究發(fā)現(xiàn)，綠原酸和奎尼酸具有較強(qiáng)的抑制透明脂酸激活的作用。葡萄糖-6-磷酸酶體系在體內(nèi)平衡血糖調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要的作用。近年來(lái)，綠原酸已被確定為大鼠肝微粒體中第一種新型的葡萄糖-6-磷酸轉(zhuǎn)移酶特異性抑制劑。

4.2 抗氧化活性和清除體內(nèi)自由基

綠原酸具有高于咖啡酸、對(duì)羥基苯甲酸、阿魏酸、丁香酸等的抗氧化能力。綠原酸含有一定量的醇類基團(tuán)，它所形成的氫自由基具有抗氧化能力，能夠保護(hù)組織免受氧化作用傷害、消除超氧陰離子和羥自由基的活性。王業(yè)秋等人研究表明，綠原酸具有抗凋亡作用。綠原酸既可以增強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)有害物質(zhì)的抵抗力和耐受性，從而保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞，也能抑制低密度脂蛋白的氧化。綠原酸在有效清除體內(nèi)自由基、維持人體細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)和功能、預(yù)防腫瘤發(fā)生及延緩衰老等方面起著重要作用。

4.3 抑制和殺滅多種致病菌和病毒

在研究大腸桿菌和金黃色葡萄球菌時(shí)，研究者發(fā)現(xiàn)綠原酸和它的鋅配合物均具有抑制作用。綠原酸對(duì)引起牙齦炎的桿菌、引起齲齒的變性鏈球菌等也顯示出很強(qiáng)的抗菌活性?？Х人峋哂兄寡?、利膽、抑制單純皰疹病毒的作用，它是綠原酸最終水解的產(chǎn)物。董俊興等人研究發(fā)現(xiàn)綠原酸類化合物對(duì)病毒有良好的抑制作用，可以治療相關(guān)疾病。Karar等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明綠原酸及其衍生物能夠抑制酶活性，具有抗病毒活性的作用。

4.4 保肝利膽

綠原酸不僅具有降血糖、改善血液流動(dòng)情況等功效，還能夠減少肝臟線粒體中自由基的數(shù)量，從而抑制肝脂質(zhì)過(guò)氧化。報(bào)道顯示，綠原酸不僅能促進(jìn)膽汁分泌，還能顯著增加總膽汁酸濃度，有效保護(hù)肝臟。在臨床上，綠原酸對(duì)肝膽疾病具有顯著的治療效果。腎功能與肝臟密切相關(guān)，綠原酸可通過(guò)抑制腎小球細(xì)胞的特異性生長(zhǎng)而改善腎功能。另外，綠原酸還有利尿作用。婁紅祥等人從金銀花的水溶性部分得到綠原酸四乙?；衔铮芯勘砻髌鋵?duì)小鼠因四氯化碳引起的肝損傷有保護(hù)作用。

4.5 保護(hù)心血管

綠原酸作為一種自由基清除劑和抗氧化劑，可以保護(hù)心血管系統(tǒng)。常翠青等人的研究顯示，綠原酸能對(duì)人的內(nèi)皮細(xì)胞損傷起保護(hù)作用。綠原酸可以通過(guò)消除抗脂質(zhì)過(guò)氧化和自由基來(lái)保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞，從而預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化和高血壓等。

5 綠原酸的應(yīng)用開發(fā)現(xiàn)狀

5.1 綠原酸在食品行業(yè)的開發(fā)應(yīng)用

綠原酸是一種新型天然抗氧化劑，被廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)。為了延長(zhǎng)肉類的保質(zhì)期，通常會(huì)在肉中加入少量綠原酸，以提高肉的抗氧化穩(wěn)定性。由于綠原酸具有增加香味和護(hù)色的作用，因此常被用作食品和水果保鮮劑，如用于魚片保鮮。綠原酸也可以用來(lái)防止飲料腐敗變質(zhì)，還可以作為良好的食品添加劑，用于制作具有保健功效的食品或飲料。

5.2 綠原酸在醫(yī)藥保健行業(yè)的開發(fā)應(yīng)用

在衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的170種中成藥中，具有解毒、抗菌、抗炎作用的大多以綠原酸為主要成分。目前綠原酸已被用作銀黃制劑和雙黃連制劑生產(chǎn)中質(zhì)量控制的重要指標(biāo)之一。綠原酸在多酚類物質(zhì)中被稱為“第七類營(yíng)養(yǎng)素”，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療保健行業(yè)。從植物中提取綠原酸將會(huì)作為第二類新藥開發(fā)。綠原酸也是一種重要的化學(xué)試劑，被廣泛應(yīng)用于生化分析和化學(xué)工業(yè)。

5.3 綠原酸在日用化工行業(yè)的開發(fā)應(yīng)用

綠原酸能有效去除活性氧等自由基，可以保護(hù)膠原蛋白免受傷害，能將紫外線對(duì)人體皮膚的傷害降到最低，因此被廣泛應(yīng)用在美白、潤(rùn)膚、防曬和護(hù)發(fā)等日用化工領(lǐng)域。綠原酸類物質(zhì)具有促進(jìn)新陳代謝、防止衰退的作用。日本使用綠原酸的抗氧化特性開發(fā)了抗衰老護(hù)膚品。綠原酸類物質(zhì)能夠減少紫外線對(duì)人體皮膚的傷害，可以抑制酶的活性，消除皮膚細(xì)胞中存在的活性氧成分，達(dá)到美容的效果。含有綠原酸類物質(zhì)的化妝品能有效冷卻血液，祛除血瘀，消除痘痘和雀斑的影響，同時(shí)也能激活細(xì)胞內(nèi)的酶，維持表皮細(xì)胞的生理活性，促進(jìn)細(xì)胞代謝，滋養(yǎng)皮膚，美白肌膚。