表沒食子兒茶素沒食子酸酯穩定性及穩定化方法研究進展

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表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin gallate，EGCG)是從綠茶中提取的一種兒茶素類單體，是綠茶主要的活性和水溶性成份，在兒茶素中含量最高，約占60%，占綠茶毛重的9%～13%[1-2]。大量研究表明，EGCG具有抗癌、抗炎、抗突變、抗衰老、改善肝功能、防紫外線、預防心血管疾病、預防內分泌紊亂和自身免疫疾病等多種生物活性[3]。并且，EGCG諸多藥理活性均與其強力的抗氧化活性有關[4]，其抗氧化活性是維生素E的20倍，超氧化物歧化酶的6倍[5]。EGCG的抗氧化活性與其化學結構(具有8個酚羥基)密切相關(圖1)。在體外，EGCG的酚羥基易受光、氧、溫度、pH值等因素的影響氧化形成鄰醌，而鄰醌又很不穩定，易發生復雜的聚合、縮合反應，形成雙黃烷醇類、茶黃素類和茶紅素等，存在貯存、運輸、加工過程中的降解問題[6-7]；在體內，EGCG在腸胃中滯留時間短，吸收率不高，且易受體液影響而降解，生物利用度較低[8]。因此，EGCG結構的穩定對維持其生物活性至關重要。目前，提高EGCG穩定性的方法主要有2種，即采用化學方法對其結構進行修飾和采用藥物制劑技術進行劑型設計。作者重點綜述EGCG體內外穩定性及穩定化方法，為保持EGCG活性及更廣泛的應用提供新思路。

圖1 EGCG的結構

1 EGCG穩定性

1.1 EGCG體外穩定性 EGCG結構中有6個鄰位酚羥基(圖1)，在體外，隨著pH值的增加、溫度的升高、光照時間的延長等外界條件變化，易發生降解、異構化及氧化等。眾多研究發現EGCG的體外轉化產物非常復雜，結構難以確定。

許楠等[9]研究了EGCG在超聲場和非超聲場條件下，不同pH值對EGCG穩定性的影響。結果表明，EGCG在pH值6.0、6.2較穩定，并且在超聲場條件下，EGCG的損失率均較非超聲場高。陳利燕等[10]將不同酸度的兒茶素溶液在25 ℃放置18 h后，兒茶素的含量都有所減少，而EGCG是8種兒茶素組分中最穩定的。李邦玉等[11]采用紫外可見分光光度法定性研究溫度、時間、酸堿、紫外光、溶劑等對EGCG穩定性的影響，以及EGCG分別與H2O2、DPPH·的反應。研究結果表明溫度、時間、酸堿、紫外光等都不同程度影響EGCG的穩定性，并且H2O2和DPPH·均可與EGCG反應，破壞其結構。吳平等[12]研究了不同溫度熱處理的EGCG，發現EGCG的氧化產物比較復雜，無法進行定量分析。郭震等[13]考察了EGCG固體粉末的穩定性，結果顯示EGCG在強光、高溫、高濕條件下，EGCG粉末顏色有不同程度的變化，但含量均無明顯變化，也未見新的降解物質產生，說明EGCG固體粉末的穩定性較好。

1.2 EGCG體內穩定性 EGCG在胃腸滯留時間短、滲透性差、容易受胃腸環境(如pH值、酶等)的影響而變得不穩定，從而使EGCG口服的生物利用度大大降低[14-16]。

EGCG在體內的主要降解途徑有甲基化、葡萄糖醛酸化、硫酸化。如連續注射3 d EGCG的小鼠血漿中發現代謝產物主要有單甲基EGCG、單硫酸甲基EGCG、單葡糖苷EGCG、單葡糖苷甲基EGCG等[17]。Kida等[18]在大鼠膽汁中發現了5種EGCG代謝產物，分別以硫酸化、葡萄糖醛酸化、硫酸化或硫酸鹽/葡萄糖醛酸結合物的形式存在。EGCG在過氧化物酶和過氧化氫酶作用下能夠與谷胱甘肽或半胱氨酸生成EGCG硫醇偶合物[19]。在人的血漿和尿液中發現EGCG主要甲基化產物，并且血漿中濃度遠遠高于在尿液中的濃度，Meng等[20]認為其原因可能是人腎中兒茶酚-O-甲基轉移酶活性較高的緣故。

2 EGCG穩定化方法

2.1 用化學方法修飾EGCG EGCG因結構中酚羥基較多，故脂溶性及穩定性差，生物利用度低，使其深度應用受到限制，而分子修飾能顯著的改善EGCG多種理化性質。近年來，國內外開展了EGCG改性的相關研究，以期改善EGCG的應用特性。

1982年，日本科學家Saijo[21]首次從綠茶中分離出EGCG3″Me，隨后，在茶葉和茶樹體內代謝物中不斷有甲基化的EGCG被發現，并且，這些甲基化產物的脂溶性、穩定性方面均有所改善，并能保留其相應的生物活性。在此啟發下，諸多科學家為了解決天然甲基化EGCG數量有限和獲取困難的問題，合成了一系列EGCG甲基化、酰化、糖苷化衍生物[22-23]。如，Miyase和Sano[24]將EGCG以及甲基供體CH3I溶于N，N-二甲基甲酰胺中，在Li2CO3催化下在EGCG4″-OH上引入甲基后得到3個甲基化EGCG衍生物。Meng等[20]將EGCG和CH3I加入丙酮溶液(或二甲基甲酰胺)中，以碳酸鉀作為催化劑，水浴超聲3 h后得到3種甲基化產物。呂海鵬等[25]以EGCG和CH3I作為原料，以丙酮作為溶劑，在碳酸鉀催化下合成了5個甲基化EGCG衍生物(圖2)。酰基化修飾是指在EGCG分子的8個酚羥基上選擇性地接上脂肪鏈而形成酯鍵的修飾方法。杜亞俊[22]合成了一系列EGCG酰化衍生物(圖3)，如全乙酰化EGCG、全丙酰化EGCG、全丁酰化EGCG等，實驗證明，EGCG及其衍生物在人工模擬胃液中均能保持一定的穩定性，且3種衍生物的穩定性相比于EGCG明顯提高。糖苷化修飾是指在EGCG的8個酚羥基上選擇性地接上1個或多個親水性的單糖分子基團(圖4)。如Kitao等[26]通過蔗糖磷酸化酶催化得到了2種EGCG糖苷化合物，分別是(-)-EGCG-4′-O-α-D-吡喃葡萄糖苷和(-)-EGCG-4′,4″-O-α-D-二吡喃葡萄糖苷。Moon等[27]從腸膜明串珠菌B-1299CB中提取蔗糖-6-葡萄糖基轉移酶來催化蔗糖和EGCG反應，在28 ℃下反應6.5 h后將α-D-吡喃葡萄糖基引入C-4′位和C-7位，分離純化后得到3種產物。柳敏等[23]綜述了最近國內外EGCG結構修飾的常見方法，合成過程以及相應的藥理活性研究，根據結合位點不同，將EGCG修飾總結為3類，第一類是對EGCG的酚羥基進行修飾，如對酚羥基進行不同程度的甲基化修飾，酰化修飾，糖苷化修飾[28]；第二類是對EGCG的D環上的羥基進行3-O-酰化修飾[29]；第三類是對EGCG苯環上H原子的取代修飾，如C-6位和C-8位上取代修飾[30]。經結構修飾獲得的EGCG衍生物在其穩定性和生物活性等諸多方面都得到明顯改善。

圖2 甲基化EGCG的合成

圖3 酰化EGCG的合成

圖4 葡萄糖基轉移酶制備糖苷化EGCG

2.2 采用制劑技術 隨著納米技術、分子包合技術、脂質體技術、微乳技術等現代藥物制劑技術的發展及新型載藥系統的出現，使得藥物在體內具有可控性、緩釋性和靶向性等。同時，這些新技術也可用于包載藥物提高不穩定藥物的穩定性，從而提高其生物利用度。

2.2.1 制備成EGCG納米粒 納米微膠囊，其顆粒微小，易于分散和懸浮在水中，形成均一穩定的膠體溶液，并且具有良好的靶向性和緩釋作用。通過將功能因子包裹于納米粒子內部，能夠提高功能因子的穩定性，促使其活性的最大發揮[15]。

侯紹云等[31]利用殼聚糖(chitosan，CS)和聚天冬氨酸(polyaspartic acid，PAA)之間離子交聯作用制備CS-PAA納米粒載體，裝載EGCG，制備的EGCG-CS-PAA納米粒，結果顯示納米體系對EGCG活性具有良好的保護作用，并且對EGCG在高溫和堿性條件下的結構穩定性也有一定的保護作用。Zeng等[32]利用CS和三聚磷酸鈉(sodium tripolyphosphate，TPP)之間交聯作用制備了EGCG-CS-TPP納米粒，并將EGCG包裹于CS-TPP納米粒中，再用葉酸(folic acid，FA)和聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)進行修飾得到FA-NPS-PEG和FA-PEG-NPS。結果發現，2種納米粒均增加了EGCG在MCF-7細胞中的穩定性、增強了EGCG對MCF-7細胞的靶向性，并可明顯抑制MCF-7細胞的增殖分化。

2.2.2 制備成EGCG脂質體及類脂質體 脂質體或類脂質體可以在貯藏和胃腸道消化過程中保護活性物質；控制被包埋物在體內緩慢釋放；擁有低毒性、生物相適性以及生物可降解性等特點[33]。

2.2.3 其他制劑技術穩定化方法 Onoue等[36]采用乳化溶劑揮發法制備了EGCG腸粘附微球，Eudragit?S100為腸粘附材料。結果顯示，該微球直徑為16 μm，在體外釋放具有pH值依賴性，避免了在胃中的突釋，并且能粘附于離體大鼠小腸中，明顯降低了EGCG的化學穩定性和生物學穩定性。為改善EGCG的脂溶性，提高其生物利用度，陳金玉等[37]制備了EGCG磷脂復合物，結果顯示，EGCG磷脂復合物具有顯著的抗氧化活性，并且可以有效抑制大豆油的氧化。王榮鎮等[38]以肉豆蔻酸異丙酯為油相，吐溫-80和司盤-80復配表面活性劑(表面活性劑的親水親油平衡值為6)為表面活性劑，乙醇為助表面活性劑制備了油包水型的EGCG抗氧化微乳液，并對其穩定性和抗氧化活性進行考察。微乳液外觀澄清透明，改善了EGCG脂溶性差的缺點，并且在植物油中表現出較好的抗氧化活性。

3 總結與展望

EGCG的化學結構(具有8個酚羥基)決定其具有超強的抗氧化活性，從而表現出廣泛的藥理作用。但EGCG特殊的化學結構也導致其在體內外的不穩定性，影響生物利用度，限制其成藥性。目前，提高EGCG穩定性的方法主要集中在化學結構修飾和劑型改造兩個方面。經過化學修飾的EGCG結構發生了改變，脂溶性和穩定性都有所提高，使EGCG在食品、醫藥、日用化工等領域得到了廣泛應用。但是，不少修飾后的EGCG衍生物由于羥基數目的減少，其生物活性有所降低，并且毒副作用會隨之發生改變，需要系統研究候選化合物生物活性和毒副作用，工作量大。而采用現代藥物制劑技術進行劑型改造，不僅不改變藥物的結構，可以完整地保留EGCG的8個活性酚羥基，改善其理化性質的同時又不會帶來活性的損失，而且會提高藥物的穩定性、緩釋性和靶向性。所以，新的劑型和載體可能是提高EGCG穩定性的突破口。隨著新技術新劑型的發現，EGCG的不穩定性將被克服，并最終應用臨床。