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

（玉林師范學院生物與制藥學院，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%。現代研究表明，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，近些年備受國內外研究者的關注。因此，筆者對EGCG的藥理活性進行總結并介紹其制備方法，以期為進一步開發EGCG提供參考。

1 EGCG的結構及基本性質

EGCG的化學名稱為（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，在酸性條件下較穩定，在堿性條件容易水解[1]。其結構式如圖1所示，為2-連苯酚基苯并吡喃與沒食子酸形成的酯，化學結構中含有3個芳香環和1個吡喃環，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的結構中含有8個酚羥基，極易提供出質子與自由基相結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，連續對實驗小鼠進行EGCG給藥，16周之后，發現實驗組的腫瘤發生率為20%，而未給藥的對照組的腫瘤發生率為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，發現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，發現比對照組中的Bcl-2蛋白陽性表達細胞數明顯減少，而Bax蛋白陽性表達細胞數明顯增多，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。譚文界等發現EGCG對流感病毒具有很強的抑制作用，且在一定范圍內隨著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，發現EGCG可抑制乙肝病毒HB-sAg和HBeAg，其效果優于拉米夫定，同時也發現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現EGCG對于新冠肺炎病毒（COVID-19）的蛋白具有很強的結合能力，并證實了EGCG具有抑制COVID-19病毒的活性[10]，有望開發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在造血系統、免疫系統等。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。結果表明只進行單輻射的小鼠的WBC數、PLT數和RBC數等均呈明顯降低，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對免疫系統的防輻射作用，采用EGCG預處理小鼠脾細胞，與單純照射組相比，EGCG增加了小鼠脾細胞的活力，減少了由輻射導致的細胞死亡[12]。EGCG對于臨床上接受放射治療后導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進行干預治療，結果發現，與采用地塞米松干預治療的照射全肺相比，EGCG明顯降低了大鼠的肺系數，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，發現服用EGCG的患者組的胰島素抵抗指數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糖尿病小鼠模型，后用EGCG進行灌胃，發現小鼠糖尿病癥狀有所改善，血糖水平有所下降，結果表明EGCG下調了誘導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優異的藥理活性，近年來科技工作者嘗試根據EGCG的結構特點和性質去探索EGCG的制備方法，目前國內外關于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

萃取法是最傳統的制備分離方法，利用茶葉中各物質在兩種互不相溶的溶劑中的分配系數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，較容易實現工業化生產，但需要的有機溶劑量較大，且產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分離方法，其原理主要是根據各個物質在兩相中的不同分配系數而實現分離的。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物分離方法。根據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質量分數為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，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，其原理是利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關系，在超臨界狀態下，流體是介于一種既非氣態也非液體的物質，密度與液體相仿，粘度接近于氣體，可充分將物質萃取出來，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。曹優明等采用超臨界CO2從茶葉提取EGCG，并優化了提取工藝：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，但是由于對設備要求較高，前期投入資金較大等因素限制了其工業化推廣。

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定易分解，另外其在體內脂溶性差、易代謝，同是還缺乏靶向性。因此可以嘗試研究EGCG的構效關系，或者采用藥物運輸系統(DDS)方法，在改善EGCG理化性質的同時，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，但實際中應該根據不同階段的特征，將各種提取分離方法結合、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EGCG高效、經濟和綠色的提取。