茶樹花皂苷提取分離、化學結構及生物活性研究進展

湯 雯 屠幼英 張 維

(浙江大學農業與生物技術學院茶學系 杭州 310058)

茶樹花是茶樹(Camellia sinensis)的生殖器官之一，具備“花期長、開花多、結實少”的特點。在我國，茶樹花通常被認為在茶葉生產中毫無作用，這對茶資源是一巨大浪費。研究表明，茶樹花含有與鮮葉相似的成分，包括豐富的蛋白質、類黃酮、茶多糖、茶皂素等多種有益成分和活性物質［1］，對人體具有解毒、降脂、降糖、抗癌、養顏等功效［2］。因此，充分利用茶樹花資源，提取其有效成分應用于生產，不僅具備了相當的應用前景及巨大的經濟效益，而且對資源有效配置起到了一定的作用［3］。

茶皂苷，又名茶皂素，是一類齊墩果烷型五環三萜類化合物，廣泛存在于茶樹的根、葉、種子和花中［4］。目前 2005 年，日本學者 Yoshikawa 等人［5］首次在茶樹花中分離出3種具有抑制血清甘油三酸脂的茶皂苷成分，這之后20余種茶樹花中特有皂苷單體被陸續檢測出。并且其化學結構、生物活性及兩者之間關系也被相繼明確。研究發現，茶樹花皂苷具有降血脂、保護腸胃、降血糖等生物活性。2007年日本已經開發出茶樹花飲料，可口可樂公司在日本和臺灣進行銷售。并且被批準作為保健飲品。另外，還與其他成分一起開發成為降脂減肥產品。

1 提取、分離與化學結構研究

由于茶皂苷含量低，種類多，同分異構體多，結構相似，分離單體皂苷非常困難［6］。日本學者Yoshikawa課題組采用液相色譜、氣象色譜、液相色譜—質譜聯用、多級質譜聯用、核磁共振等技術對茶樹花皂苷單體分離鑒定、生物活性做了大量研究并取得相應成果。

2005年，通過對日本志賀縣茶樹花花蕾冷凍干燥，甲醇提取，乙酸乙酯(取水相)、正丁醇萃取(取正丁醇相)，再對萃取物依次利用正相硅膠柱色譜、反相硅膠柱色譜、高效液相色譜分離純化，得出3種乙酰化的齊墩果烷型的三萜類茶皂苷，分別命名為Floratheasaponins(A，B，C)［5］。之后，通過質譜、核磁共振等手段鑒定了3種茶花皂苷的化學結構。兩年之后，利用相似的方法，通過對乙酸乙酯萃取水相和正丁醇萃取、對正丁醇相進行分離純化，從中國安徽茶樹花中分離鑒定出除Floratheasaponins(A，B，C)之外的6種乙酰化的齊墩果烷型的三萜類皂苷Floratheasaponins(D，E，F，G，H，I)，并確定其化學結構，同時Assamsaponin E也被檢測出［7］。2009年茶樹花皂苷單體Floratheasaponins J也從日本茶樹花中分離鑒定確立［8］。

2007年，在日本靜岡縣的第二屆食品制藥科學研討會上，Yoshikawa對近期他們在中國福建省茶樹花中新發現的3種被命名為Chakasaponins(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)的乙酰化的齊墩果烷型的三萜類茶樹花皂苷單體進行了闡述［9］，并于2009年對外宣布了結果［10］。2008年，他們在中國四川茶樹花又發現了兩種乙酰化的齊墩果烷型的三萜類皂苷Chakasaponins(V，VI)［11］。

2009年，從福建油茶(Camellia oleifera)茶花中通過萃取、提取、正相硅膠柱色譜、反相硅膠柱色譜、高效液相色譜分離純化，質譜、核磁共振等鑒別結構，得出4種油茶茶樹花乙酰化的齊墩果烷型的三萜類皂苷 Yuchasaponins(A，B，C，D)［12］，同時野茉莉皂苷Jegosaponin B也被在這類油茶茶花中分離鑒定出。

茶樹花皂苷研究熱度自2005年其逐年增加，至目前為止，已有19種茶樹花特有皂苷單體，2種其他茶皂苷單體在茶樹花中被成功分離純化鑒定，且技術較為成熟。表1列出了這20種皂苷單體的英文名稱、來源、分子式、含量和主要功效。圖1，2，3，4，5，6分別為這22中皂苷單體結構圖。

表1 目前已分離出的21中茶樹花皂苷單體名稱、來源、分子式、含量、主要功效

注:1、*表示此類皂苷在茶樹除茶花以外的器官中被首次發現。2、+號表示作用強烈程度，+++＞++＞+;－表示作用弱。

圖1 茶樹花皂苷單體 Floratheasaponins(A，B，C，D，E，F，G，H，I)結構圖Figure 1 Chemical structure of Floratheasaponins(A，B，C，D，E，F，G，H，I)

2 茶樹花皂苷生物活性

隨著科學技術的日新月異，茶皂苷單體的生物活性被廣泛研究。茶樹花皂苷單體的生物活性主要有腸胃保護、降血脂、減肥抗過敏等。表1中主要功效一欄介紹了茶樹花皂苷各類生物活性。

2.1 腸胃保護作用

2007 年，Masayuki Yoshikawa課題組［16］發現茶樹花皂苷單體Floratheasaponins(A，B，C)對胃粘膜損傷修復作用較強。2009年［12］，他們發現福建茶樹花甲醇提取物和正丁醇萃取物可以保護因酒精和鎮痛藥對胃粘膜造成損傷后，指出胃粘膜保護相關的乙酰化的齊墩果烷型配糖結構，探討了皂苷結構與胃粘膜活動能力。他們認為乙酰化的齊墩果烷型的三萜部分21與22位酰基基團和3-O型葡萄糖苷酸結構的皂苷與此最為相關。Yuchasaponins(A，B，C，D)配糖結構與這些具有胃粘膜活動能力的皂苷相同，且21與22位具備2個酰基基團，所以預計也有該功效。福建茶樹花甲醇提取物中特有的皂苷Chakasaponins(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)當用量100mg/kg時具有明顯的加速胃蠕動的功效［10］。

2.2 降高血脂、高血壓作用

2005年研究者報道了茶花皂苷Floratheasaponins(A，B，C)對吸收了橄欖油的大鼠血漿中的甘油三酸脂的影響［5］。茶樹花皂苷能明顯抑制大鼠血漿中的甘油三酸脂的升高。茶花皂苷C的作用比另外兩種皂苷的作用明顯。同時，他們通過比較Floratheasaponins(A，B，C)與 Theasaponins(E1，E2)［15］及它們的脫酰基衍生物抗血清甘油三酸脂能力，說明了皂苷21碳和22碳的酰基能提高皂苷的活性，而23碳的酰基則降低這種活性。

2.3 抗糖尿病作用

茶樹花皂苷單體Floratheasaponins(A，B，C)于2007年被發現有抑制機體糖類吸收作用［16］。Floratheasaponins類皂苷單體某些特有成分似乎對糖類吸收有著卓越的抑制作用。

2.4 抗過敏作用

組胺被認為是即時過敏反應離體試驗的脫粒標志物，由受抗原或者脫粒誘導的柱狀細胞刺激分離而得。此外，β-氨基己糖苷酶也被普遍認為是柱狀細胞的脫粒標志物，β-氨基己糖苷酶也儲藏于柱狀細胞的分泌器官中，當柱狀細胞受到免疫刺激的時候也隨著組胺一起釋放出來［17］［18］。通過監測小鼠嗜堿白血球細胞(RBL-2H3)釋放出的β-氨基己糖苷酶實驗可以得出茶樹花皂苷Floratheasaponins(AF)在不影響β-氨基己糖苷酶活性的基礎上，抑制β-氨基己糖苷酶的釋放從而間接抑制細胞脫粒達到抗即時過敏效果。而且，茶樹花皂苷Floratheasaponins(B，E)的抑制作用較強，抑制率均超過50%，且活性比藥物 Tranilast、Ketorifen fumarate 更高［7］。

2.5 減肥作用

茶樹花皂苷Chakasaponins(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)甲醇溶物于2009年被證明具有抑制胰脂肪酶活性的功效。該實驗以胰脂肪酶抑制藥物orlistat為對照，比較皂苷Chakasaponins(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)和Floratheasaponins B脫酰基衍生物的此種活性，結果表明Chakasaponins(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)對胰脂肪酶的抑制IC50處于0.17～0.53 mM，抑制能力雖小于藥物orlistat的IC5036 nM，但遠大于Floratheasaponins B脫酰基衍生物。這個實驗結果或許可以得出Chakasaponins(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)21和22位酰基是抑制胰脂肪酶活性的主要部位［10］。

3 總結與展望

研究表明成齡茶園每畝可采鮮花200～300 kg，由此推算，全國茶區每年可產茶花300多萬噸，資源相當豐富。但茶樹花皂苷的研究報道多見于日本，且市場開發面不廣，市面上皂苷產品也不多見，遠不及茶多酚、茶黃素等相似物質接受程度。其中一個最大的原因莫過于皂苷單體分離難度大、耗時多，對儀器要求高，比較難以實現工業化生產。但茶樹花所含皂苷量較茶葉中大，皂苷生物活性眾多，且具備獨特性的生物活性，在改善資源浪費現象的同時對生物學、醫學等科研領域以及人們生活有著一定的利用價值。相信隨著人們對茶皂苷的認識進一步的深入，人們對茶花皂苷單體的藥物活性的研究進一步驗證和安全試驗［19］。茶樹花的應用領域會得到進一步擴大。

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