甲基化表沒食子兒茶素沒食子酸酯類似物的合成及活性研究概述

王禮洪 魏升昀 劉歡 蘇銀山 武增才 字成庭

摘 要：表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）是茶多酚中最為重要的成分，但其存在穩定性低、脂溶性差等缺點。甲基化是解決EGCG局限性的有效化學修飾手段。本文對EGCG的甲基化修飾物進行概述，并對衍生物在抗過敏、減緩哮喘、抗氧化與抗癌等方面的生物活性進行總結。對EGCG的進一步深入研究具有一定的指導意義。

關鍵詞：表沒食子兒茶素沒食子酸酯;甲基化修飾;合成;生物活性

表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）是茶葉多酚中最重要的成分，但由于其屬于多酚化合物，在應用過程中存在很多局限性，例如穩定性低[1]、脂溶性差[2]等。而甲基化是解決這一問題非常有效的修飾手段[3]。近些年來，有很多學者對甲基化的EGCG進行了研究，1982年，Sajio等[4]首次在綠茶中發現并成功分離出3"-OMe-EGCG，隨后很多學者相繼報道了其他類型的甲基化EGCG及其新的功效，甲基化EGCG的結構如圖1所示。

1 甲基化EGCG類似物的合成進展

1.1 酶合成法

酶是生物體產生的一種催化劑，與化學催化劑不同的是，它可以在溫和的條件下催化反應的高效進行。一般而言，分離出茶葉中的催化兒茶素甲基化酶的基因，并將其導入微生物中，再從微生物中提取兒茶素甲基化酶，將得到的酶進行提取純化，與EGCG在一定的條件下反應，即可得到甲基化的EGCG[5，6]，Maeda-Yamamoto等[6]首先發現此種方法并申請專利。此外，也有報道用動物體內的甲基轉移酶對EGCG進行甲基化催化。

1.2 化學合成法

目前，化學合成法主要通過甲基供體修飾和保護基團修飾兩個途徑獲得甲基化EGCG。甲基供體修飾是指利用碘甲烷等甲基供體在一定的化學反應條件下與EGCG反應得到甲基化的EGCG。已報道的方法有如下幾種：Meng X等[7]將EGCG、碘甲烷、碳酸鉀在丙酮作溶劑的條件下混合，水浴中超聲一段時間后，分離純化得到3種甲基化的EGCG;Utenova等[8]將EGCG、硫酸二甲酯、碳酸鉀在丙酮作溶劑的條件下，充入氮氣后回流攪拌6 h，分離純化得到了全甲基化的EGCG。Ynase等[9]重氮甲烷和EGCG甲醇溶液在25 oC條件下，重氮甲烷、EGCG甲醇溶液和酯溶液混合在-50 oC的條件下，反應合成了11種甲基化EGCG。保護基團修飾是指利用芐基等保護基團對EGCG的酚羥基進行保護后，通過氫化的方法脫去保護基，從而得到甲基化的EGCG。Zaveri等[10]和Wan等[11]通過芐基保護基團合成了甲基化EGCG產物，Aihara等[12]利用硝基苯磺酸基保護基團合成了4種甲基化EGCG產物。

對比酶合成法和化學合成法，酶合成法的優點是反應條件溫和，比較適合EGCG這種穩定性不好的底物，反應過程中不需要使用劇毒性化學藥劑，缺點是酶的提取純化條件不夠成熟，酶本身具有不穩定性。而化學合成法的優點是目的性強，操作更簡單，缺點是反應過程要使用劇毒的化學試劑，危險性大。

2 甲基化EGCG的生物活性研究進展

目前，人們對甲基化EGCG生物活性的研究取得了一定進展，其生物活性主要包括抗過敏、減緩哮喘、抗氧化與抗癌等。在抗過敏方面，Benifuuki綠茶是一種富含甲基化EGCG的綠茶，Maeda-Yamamoto等[13，14]研究發現，過敏性鼻炎患者飲用Benifuuki綠茶，可緩解過敏性鼻炎癥狀。對于花粉過敏的人，連續飲用一個月Benifuuki綠茶可以大大減輕花粉癥，且效果比EGCG更好。在減緩哮喘方面，甲基化EGCG能夠抑制誘生型一氧化氮合酶（i-NOS）的表達，使巨噬細胞產生的一氧化氮減少，減少患者體內微血管的滲血癥狀，從而減緩哮喘。在抗氧化方面，由于EGCG中的部分酚羥基被取代，會導致氧化性活性減弱。Wang等[15]研究報道了兒茶素甲基化衍生物的抗氧化活性，結果表明甲基化后EGCG的抗氧化活性大大降低。Su等[16]發現，除了3'位的羥基被甲氧基取代外，其他位置的羥基被甲氧基取代后，其抗氧化性都不會發生明顯的減弱。在抗腫瘤方面，Kawase等[17]發現，在老鼠腫瘤中，EGCG3"Me具有一定的抗癌作用，具體的抗氧化變化還需要進行進一步研究。

參考文獻

[1]Zhu QY， Zhang A， Tsang D， et al. Stability of Green Tea Catechins[J].J.Agr. Food Chem，1997，45（12）：4624-4628.

[2]Spencer JP，Kuhnle GG，Williams RJ.Intracellular metabolism and bioactivity of quercetin and its in vivo metabolites[J].Biochem J.，2003，372（1）：173-181.

[3]伍妍俊，汪小鋼，宛曉春.甲基化EGCG的研究現狀及展望[J].茶葉科學，2010，30（6）：5-11.

[4]Saijo R.Isolation and Chemical Structures of Two New Catechins from Fresh Tea Leaf[J].J. Agr. Chem. Soc. Japan.，1982，46（7）：1969-1970.

[5]費冬梅.甲基化EGCG的酶法合成研究[J].北京：中國農業科學院，2011.

[6]Maeda-Yamamoto M，Inagaki N，Kitaura J，et al.O-methylated catechins from tea leaves inhibit multiple protein kinases in mast cells[J].J.Immunol.，2004，172（7）：4486-4492.

[7]Meng X，Sang S，Zhu N，et al.Identification and characterization of methylated and ring-fission metabolites of tea catechins formed in humans，mice，and rats[J].Chem.Res.Toxicol.，2002，15（8）：1042-1050.

[8]Utenova BT，Malterud KE，Rise F.et al.Antioxidant activity of O-protected derivatives of （-）-epigallocatechin-3-gallate：Inhibition of soybean and rabbit 15-lipoxygenases[J].Arkivoc， 2006，2007（9）：6-16.

[9]Yanas E，Matsumoto E，Shinoda Y，et al.Synthesis of methyl derivatives of epigallocatechin gallate （EGCG） and their stabilities[J].New Technol.Med.，2005，6（1）：34-37.

[10]Zaveri NT. Synthesis of a 3，4，5-Trimethoxybenzoyl Ester Analogue of Epigallocatechin-3-gallate （EGCG）： A Potential Route to the Natural Product Green Tea Catechin，EGCG[J].Org.Lett.，2001，3（6）：843-846.

[11]Wan SB，Dou QP，Chan TH.Regiospecific and enantioselective synthesis of methylated metabolites of tea catechins[J].Tetrahedron，2006，62（25）：5897-5904.

[12]Aihara Y，Yoshida A，Furuta T，et al.Regioselective synthesis of methylated epigallocatechin gallate via nitrobenzenesulfonyl （Ns） protecting group[J].Bioorg. Med.Chem. Lett.，2009，19（15）：4171-4174.

[13]Maeda-Yamamoto M，Ema K，Shibuichi I.In vitro and in vivo anti-allergic effects of “benifuuki” green tea containing O-methylated catechin and ginger extract enhancement[J].Cytotechnology，2007，55（2-3）：135.

[14]Maedayamamoto M，Ema K，Monobe M.The efficacy of early treatment of seasonal allergic rhinitis with benifuuki green tea containing O-methylated catechin before pollen exposure：an open randomized study[J].Allergol.Int.，2009，58（3）：437-444.

[15]Wang J， Tang H， Huo B， et al. Synthesis， antioxidant activity， and density functional theory study of catechin derivatives.RSC Advances，2017，7，54136-54141.

[16]Su YL，Xu JZ，Ng CH，et al.Antioxidant activity of tea theaflavins and methylated catechins in canola oil[J].J.Am. Oil Chem. Soc.，2004，81（3）：269-274.

[17]Kawase M，Wang R，Shiomi T，et al.Antioxidative activity of （-）-epigallocatechin-3-（3-O-methyl）gallate isolated from fresh tea leaf and preliminary results on its biological activity[J].Biosci. Biotech. Bioch.，2000，64（10）：2218-2220.

基金項目：國家自然科學基金（編號：31960075，21602196）;云南省自然科學基金（編號：2017FG001（-046），2017FD084）。

作者簡介：王禮洪（1999—），女，云南昭通人，本科。研究方向：食品功能因子的活性。

魏升昀（1998—），男，云南曲靖人，本科。研究方向：食品功能因子的活性（王禮洪和魏升昀同為本文的第一作者）。

通訊作者：字成庭（1986—），男，云南鳳慶人，博士，副教授。研究方向：食品功能因子開發與利用。