茶叶中表没食子儿茶素没食子酸酯的研究进展

臧青民，章烨雯

（玉林师范学院生物与制药学院，广西玉林 537000）

表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）是茶叶中特有的儿茶素，也是茶多酚的主要组成成分，其含量占儿茶素总量的50%～60%。现代研究表明，EGCG具有较强的抗氧化、清除自由基、抗肿瘤、抗炎、保护心脑血管等生理活性，近些年备受国内外研究者的关注。因此，笔者对EGCG的药理活性进行总结并介绍其制备方法，以期为进一步开发EGCG提供参考。

1 EGCG的结构及基本性质

EGCG的化学名称为（2R,3R）-5,7-二羟基-2-（3,4,5-三羟基苯基）苯并吡喃-3-基-3,4,5-三羟基苯甲酸酯，英文名称为（-）Epigallocatechingallate 3-O-gallate,分子量为458.4，分子式为C22H18O11，类白色固体，易溶于水，在酸性条件下较稳定，在碱性条件容易水解[1]。其结构式如图1所示，为2-连苯酚基苯并吡喃与没食子酸形成的酯，化学结构中含有3个芳香环和1个吡喃环，且还有8个酚羟基。

2 EGCG的药理活性

2.1 抗氧化

抗氧化作用是EGCG重要的功能。EGCG的结构中含有8个酚羟基，极易提供出质子与自由基相结合而自身被氧化成为醌类，从而达到清除自由基的目的。与自由基清除剂超氧化物歧化酶SOD相比，其功效要高出几倍甚至几十倍以上[2,3]。抗氧化活性也至少是维生素C的100多倍。目前，EGCG已经广泛用于食品加工和化妆品制造中。

2.2 抗肿瘤

EGCG的抗肿瘤的作用主要是通过阻止肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡，抑制肿瘤血管生成，抑制蛋白激酶活性，破坏肿瘤细胞信号通路等实现的。大量研究表明，EGCG对于肝癌、肺癌、乳腺癌、皮肤癌、胃癌、食道癌等均有不同程度的预防和治疗作用，是一个广谱抗癌潜在药物。Fujita等采用1-以及-3-硝基-1-亚硝基胍引起的十二指肠癌变的小鼠作为研究对象，连续对实验小鼠进行EGCG给药，16周之后，发现实验组的肿瘤发生率为20%，而未给药的对照组的肿瘤发生率为63%，验证了EGCG具有良好的抗肿瘤活性[4]。He Li等对A549肿瘤的荷瘤裸鼠进行EGCG灌胃，发现EGCG抑制HIF-1α蛋白和VEGF的表达，从而抑制肿瘤血管生成[5]。在膀胱癌的治疗中EGCG也被证实有较好的功效。郭巍等采用不同浓度的EGCG加入到人膀胱癌5637细胞中，发现比对照组中的Bcl-2蛋白阳性表达细胞数明显减少，而Bax蛋白阳性表达细胞数明显增多，显示了EGCG对膀胱癌细胞有较强的抑制活性[6]。

2.3 抗病毒

有研究表明EGCG在抑制人类免疫缺陷病毒（HIV）、乙型肝炎病毒（HBV）流感病毒等的活性上有较好的作用。谭文界等发现EGCG对流感病毒具有很强的抑制作用，且在一定范围内随着EGCG的浓度的增加，其抗病毒效率亦增强[7]。Pang Jingyao等以HepG2 2.2.15细胞为载体，发现EGCG可抑制乙肝病毒HB-sAg和HBeAg，其效果优于拉米夫定，同时也发现EGCG也能抑制胞外HBV DNA的表达[8]。李湘潋等采用H5N1假病毒检测体系，观察EGCG对H5N1病毒的抑制作用，结果表明EGCG能特异性的抑制H5N1假病毒的进入，同时能够在一定程度上抑制病毒的神经氨酸酶活性[9]。另外，有报道EGCG可通过胎盘屏障到达胎儿的大脑、眼睛和心脏，从而对孕妇和胎儿也有疗效。值得一提的是，Susmit Mhatre等在研究绿茶和黑茶提取物对冠状病毒的抑制作用中发现EGCG对于新冠肺炎病毒（COVID-19）的蛋白具有很强的结合能力，并证实了EGCG具有抑制COVID-19病毒的活性[10]，有望开发成一种新型的抗病毒药物。

2.4 防辐射作用

EGCG的防辐射作用主要体现在造血系统、免疫系统等。郭绍来等采用60Co γ射线建立小鼠辐射损伤模型。在EGCG不同给药剂量后，于1 d，3 d，7 d，14 d，21 d和28 d对小鼠外周血象指标进行检测。结果表明只进行单辐射的小鼠的WBC数、PLT数和RBC数等均呈明显降低，而采用EGCG处理的小鼠的全血象指标下降得到明显的缓解[11]。Benila Richi等研究了EGCG对免疫系统的防辐射作用，采用EGCG预处理小鼠脾细胞，与单纯照射组相比，EGCG增加了小鼠脾细胞的活力，减少了由辐射导致的细胞死亡[12]。EGCG对于临床上接受放射治疗后导致的放射性肺损伤也有较大的防护作用。孙万良等采用22 Cy的60Coγ射线单次照射的大鼠全肺，在照射2h后，采用EGCG进行干预治疗，结果发现，与采用地塞米松干预治疗的照射全肺相比，EGCG明显降低了大鼠的肺系数，减轻了大鼠的肺部充血、水肿等症状[13]。该实验表明EGCG能够明显减轻放射性肺损伤的早起炎症和晚期肺纤维化。

2.5 防治糖尿病作用

动物及流行病学研究表明，EGCG可保护胰岛细胞，缓解胰岛素抵抗，有治疗糖尿病的作用。刘畅等评估了EGCG对糖尿病患者的胰岛素抵抗、血脂异常等症状的影响，在进行16周试验之后，发现服用EGCG的患者组的胰岛素抵抗指数和血液中的甘油三酯含量显著下降，而高密度脂蛋白胆固醇则明显增加[14]。Song Eunkyung等采用链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠模型，后用EGCG进行灌胃，发现小鼠糖尿病症状有所改善，血糖水平有所下降，结果表明EGCG下调了诱导性一氧化氮合酶的过量表达，减少了胰岛β细胞的损伤，有效的阻止了糖尿病的恶化[15]。

3 EGCG的制备方法

由于EGCG优异的药理活性，近年来科技工作者尝试根据EGCG的结构特点和性质去探索EGCG的制备方法，目前国内外关于EGCG的主要制备方法主要有萃取法、色谱法、超临界萃取法等。

3.1 萃取法

萃取法是最传统的制备分离方法，利用茶叶中各物质在两种互不相溶的溶剂中的分配系数不同而达到分离的目的的。王辉研究了单一溶剂和混合溶剂对提取茶多酚粗品中的EGCG的影响，当采用正丁醇提取时，EGCG含量最高，纯度达到41%，与甲醇、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。当采用正丁醇：石油醚为1：2时，EGCG含量最高，达到70.3%[16]。萃取法工艺成熟，较容易实现工业化生产，但需要的有机溶剂量较大，且产品中还可能有溶剂残留。

3.2 色谱法

色谱法是一种常用的物质分离方法，其原理主要是根据各个物质在两相中的不同分配系数而实现分离的。目前色谱法是EGCG提取分离的核心，在EGCG的分离工艺中，主要的色谱方法有柱色谱法和高效液相色谱法。

3.2.1 柱色谱法

柱色谱是一种常用的天然产物分离方法。根据分离成分在固定相和流动相两相中的吸附能力的差别，而实现各个成分的分离。柱色谱法中常用的固定相有硅胶、氧化铝、活性炭等，流动相包括水和各种有机溶剂。王伟涛等采用吸附树脂柱色谱制备EGCG，选择LX-8树脂纯化后采用HP-20树脂二次纯化。经过LX-8两步柱层析，得到的EGCG纯度为73.06%，然后再用HP-20柱分离，可制得EGCG产品，纯度为93.16%，总收率为49.50%[17]。罗赛等采用聚酰胺吸附柱色谱法制备EGCG，研究结果表明，500 mL聚酰胺吸附13.75 g EGCG达到饱和，70%乙醇洗脱物中EGCG质量分数为63.2%，在中试时，EGCG含量超过55%，收率超过10%[18]。该方法工艺操作简单，成本较低，但是制备的EGCG纯度较低，提取效率不高。

3.2.2 高效液相色谱法

高效液相制备色谱也常用于分离提纯EGCG。王霞等采用高效液相色谱技术，首先采用水-乙酸乙酯对原料中的EGCG进行富集，然后采用乙醇-水作为流动相，收集41～70 min的馏分，经过减压浓缩以及冷冻干燥后得到白色粉末[19]。刘红涛等采用70%的EGCG的茶多酚原料，在流动相为乙醇：水为30：70，流速为10 mL/min的条件下，分离得到EGCG的单体纯度为97.49%[20]。该方法得到的EGCG的纯度较高，但也需要大量的溶剂。

3.3 超临界萃取法

超临界流体萃取法是一种新型的分离技术，其原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，在超临界状态下，流体是介于一种既非气态也非液体的物质，密度与液体相仿，粘度接近于气体，可充分将物质萃取出来，然后控制温度与压力，将超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全析出，而流体没有任何残留，从而达到分离提纯的目的。曹优明等采用超临界CO2从茶叶提取EGCG，并优化了提取工艺：40℃，25 MPa和CO2与80%的乙醇溶液，EGCG的提取量可达1 mg/（1g茶叶），EGCG的纯度超过98%[21]。采用超临界萃取EGCG，虽然提取效果较好，且无溶剂残留，但是由于对设备要求较高，前期投入资金较大等因素限制了其工业化推广。

3.4 其他方法

除了上述几种常用的分离提取方法外，还有离子沉淀法、膜分离法、微波浸提法、酶法等。一般情况下，有机溶剂萃取和柱色谱法仍是主要的提取分离方法。

4 展望

虽然EGCG具有良好的抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、防辐射等作用，但是在中性和碱性条件下不稳定易分解，另外其在体内脂溶性差、易代谢，同是还缺乏靶向性。因此可以尝试研究EGCG的构效关系，或者采用药物运输系统(DDS)方法，在改善EGCG理化性质的同时，又不影响其活性。制备方面，虽然EGCG的提取分离方法较多且各有特色，但实际中应该根据不同阶段的特征，将各种提取分离方法结合、交叉使用，例如先采用溶剂萃取等方法初步得到EGCG的粗品，然后在进一步进行纯化得到高纯的EGCG，从而实现EGCG高效、经济和绿色的提取。