绿原酸提取分离及其生物活性研究进展

李 望，秦佳梅

（通化师范学院·吉林 通化·134002）

绿原酸（GCA）是一种苯丙素类化合物，是植物体在复杂的代谢途径和调控网络中通过芳香氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸）经脱氨、羟基化等一系列反应形成的，同时绿原酸的水解和酯基迁移会导致其在植物次生代谢物提取过程中产生异构化。1846年，绿原酸这一概念由Payen首次提出。1947年，绿原酸是由咖啡酸和奎尼酸形成的一种酯这一概念由Nelson和Rudkin确定。1976年，IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）将奎尼酸环上的原子序号颠倒，提出绿原酸（3-CQA）为5-CQA即新绿原酸，但目前大多数化学品供应商公司和研究人员仍使用3-CQA为绿原酸（CGA）。广泛存在于各类药用、食用植物中，如西红柿、牛蒡、苦丁茶、天山雪莲、灯盏花、甘薯、金银花、烟草、丁公藤属、甜叶菊、马黛茶、仿刺参、白桑、阔包叶菊等。不同植物、同属不同种或同一植物不同部位所含各种绿原酸及其异构体的种类和数量都存在着显著差异[1-4]。

绿原酸类物质是由奎尼酸的羟基和反式苯基丙烯酸的羧基缩合形成的酯，具有抑制病毒作用发挥、抑制肿瘤增殖、消炎抑菌、调节肠道、促进繁殖、活血降压、预防骨质疏松等生物活性。根据反式苯基丙烯酸和奎尼酸缩合部位或酸酐种类及数量不同，可分为多种异构体，单咖啡酰奎尼酸、二咖啡酰奎尼酸、三咖啡酰奎尼酸以及多咖啡酰奎尼酸（具体种类结构见表1），在各类植物中，最常见的是绿原酸（3-CQA），针状半水合物（水），在极性溶剂中易于溶解（如乙醇、甲醇、丙酮等），见光受热容易氧化为醌类物质，碱性及高温下容易水解，酸性条件下稳定[5-10]。

表1 绿原酸及其异构体种类和分子结构

1 不同技术在绿原酸提取及其定性定量分析中的应用

1.1 绿原酸的提取

1.1.1 水煎提取法

传统提取中，主要以水煎提取法为主要工艺。是指将返魂草地上部分粉碎或切片，加水煎煮，利用绿原酸等有效成分可溶于水的性质进行提取的方法，同时由于浸出溶剂通常选择较为简单易获得的水，所以也称为“水煮（提）法”。长春中医药大学王威[11]采用“四因素三水平”正交实验对四种工艺条件（提取时间、提取溶剂倍数、提取次数、提取温度）进行研究择优选择出返魂草咖啡酸、绿原酸的最佳水煎提取条件，通过高效液相色谱法测量其含量。经过实验得出返魂草绿原酸和咖啡酸在100℃条件下，煎煮提取2.5h、选择溶剂倍数为16倍体积分数水、提取次数为2次，此时二者提取率较高。

1.1.2 醇提法

刘金磊[12]先通过对比不同提取剂（水、甲醇、乙醇、丙酮）所测得绿原酸提取率分析得出在乙醇中提取率最高，并以乙醇作为实验提取剂分别考察pH值、液料比、乙醇体积分数、提取时间及温度5种不同工艺条件下绿原酸的浸出率。实验分析得出，采用70%乙醇作萃取剂，设置pH为6，60℃下，液料比为1∶25，萃取60分钟后，所得绿原酸的萃取效率最高。

1.1.3 超声波辅助提取法

超声波提取法是在超声波条件下，产生高速、强烈的动力学效应，使相关溶剂向已被声压（一般大于10 w/cm）破坏的药用植物细胞中渗透的一种辅助方法。此方法可应用于金银花资源的开发，石艳宾[13]采用响应面法对金银花有效成分绿原酸进行方程分析，得出提取最佳条件。首先利用超声波辅助进行提取条件的单因素分析，得出最佳条件后继续根据单因子试验得到的各个因子，采用SAS9.3进行四因子三水平的响应面方差分析，通过方差分析得出乙醇浓度、提取时间、提取温度、液料比四个因素对绿原酸提取的影响效果依照顺序逐渐减弱。绘制响应曲面图得出最佳条件为在43.6℃下，设置乙醇浓度68.9%、料液比1∶22.8（g/mL），超声震荡19.8 min。

1.1.4 超声波-离子液体提取

离子液体作为新型环保溶剂，广泛应用于化学萃取、环境材料等多个领域，因为其稳定、溶解力强、不易挥发、可循环等优点已经可以替代有机溶剂作用。王新红等[14]以1-乙基咪唑盐酸盐[EIm]Cl的水溶液为溶剂，采用超声辅助并以响应面法对三个主要因素离子液体浓度、溶剂提取时间和液料比进行分析，从而优化提取山楂中绿原酸的工艺条件。回归方程预测表明，控制液料比为1∶19.67 g/mL，以1.19 mol/L1-乙基咪唑盐酸盐[EIm]Cl的水溶液为提取溶剂提取42.83 min所得绿原酸提取率最高，约为为4.179mg/g。

1.1.5 全酶解法

绿原酸作为中国药典规定的杜仲品质评价的重要参数，其提取研究引起广泛重视。张雪梅等[15]利用酸性蛋白酶、果胶酶、纤维素酶对实验所用杜仲叶其进行酶解，酶解其蛋白质组分和果胶质，并对其进行了高效液相色谱分析。实验分析得出酶提法较水提法具有明显的优越性，其萃取率是水提法的5倍以上。

1.1.6 超声-酶辅助提取

谷红等[16]通过单因素分析和RSM耦合GA优化采用61%乙醇作浸提液，加入0.20%果胶酶，在设定超声波功率、温度为157 W、34℃的条件下提取30min，对金银花绿原酸的最佳提取工艺进行了研究，所得绿原酸提取率为12.48%～13.22%。

1.1.7 超临界流体萃取

实验依照在超临界状态下，二氧化碳会使绿原酸溶解度增加，同时低于临界状态有机物基本不溶解的原理，在萃取分离釜间不断循环二氧化碳流体，从而分离提取绿原酸。李继睿等[17]采用水作为浸提剂设计三因子三水平的正交试验，确定了最佳萃取压力、萃取时间、萃取温度和提取压力，为25 MPa，50℃条件下萃取3h，提取率为0.4883%。

1.1.8 超声微波提取

唐纯翼等[18]以乙醇体积分数、液料比、微波功率、超声温度、微波辐射时间进行五个单因素分析实验，继续应用超声微波协同萃取技术与RSM法，选取微波时间、乙醇体积分数、料液比、微波功率四个因子进行三水平的二阶实验设计，分析得出最佳提取工艺为以70%乙醇为提取溶剂设定1∶15液料比，在400W微波下提取5min，枇杷叶中绿原酸提取率为5.84%。

1.1.9 新型无细胞生物合成系统

Niu FuXing等[19]开发了一种基于底盘细胞提取物和纯化的Spy环化酶（CFBS混合物）的混合物的新型无细胞生物合成系统。CFBS混合物混合搭配Plackett-Burman的实验对CFBS-混合反应中的生物合成酶浓度进行优化，并采用最陡爬坡路径，16h后得到的绿原酸是传统粗提物CFBS产率的71.1倍，是活细胞产率的9.1倍。CFBS混合策略使绿原酸的产量在工程大肠杆菌中得到进一步增强。

1.1.10 磁性纳米材料制备耐酸印迹层

由相变溶菌酶形成的，通过磁性纳米材料制备的耐酸印迹层可用于绿原酸的提取，Gao Yuan等[20]通过此方法和HPLC法提取分析绿原酸的回收率可达92.0%～104.4%之间。新型耐酸印迹层既可以保证印迹层的完整性，也可以很好地保护磁芯不被腐蚀。

1.1.11 双水相萃取法

在适当浓度或特定温度下，以乙醇/NaH2PO4或乙醇/K2HPO4相混合形成双水相系统。本方法可用于浆果资源短缺但叶子资源丰富的蓝靛果（Haskap）。Linna Xie等[21]对比了以乙醇/NaH2PO4和乙醇/K2HPO4两种不同的双水相体系的乙醇/盐组成和提取时间，结果表明乙醇/NaH2PO4体系的绿原酸得率较高，为每1g叶子中含绿原酸85.03mg，提取效率为92.97%。

1.1.12 其他提取方法

目前国内外对于绿原酸的提取和分离技术在不断的创新和改进，Bano i Marija等[22]通过控制烟草废料固液比、放电频率和时间进行高压放电（HVED）辅助提取绿原酸。Dai Yunliang[23]设计一种应用超声波辅助并采用聚（天然深共熔溶剂-乙二醇二甲基丙烯酸酯）纤维素从毛细管中分离绿原酸的新方法。物理技术和化学材料的不断探索也为能更好地控制药物的效果和降低毒性等方面作出贡献。各方法的原理、最优条件及优缺点，详见表2。

表2 绿原酸的提取方法

表2 绿原酸的提取方法

1.2 绿原酸的纯化

1.2.1 有机溶剂萃取法

绿原酸作为“植物黄金”，在葵花粕中的绿原酸含量可达1.5%～3.3%，我国作为向日葵年产量世界第6位的生产大国，为绿原酸的产业化开发奠定了基础。杜延兵等[24]通过单因子实验，继续设计正交实验对提取条件进行了优化，采用70%的乙醇-水系统，在55℃和pH6.5的条件下，按料液比例1∶20进行粗提两次，3小时后，分别得到了97.1%和16.9%的纯度绿原酸。继续将绿原酸粗制品用去离子水溶液溶解，再以1∶1的比例加入醋酸乙酯溶液萃取3次，将提取液进行混合，浓缩后，得到高纯度70.1%的绿原酸。经比较，其纯度相对于绿原酸粗制品可增加63.2%。

1.2.2 极性大孔树脂纯化

大孔吸附树脂（MAR）又称全多孔树脂，李思瑾[25]根据绿原酸在不同大孔树脂上的吸附和解吸性能，并通过动力学及等温线模型对其进行拟合，利用动态吸附和解吸附实验优化提取工艺，确定最佳条件，使绿原酸含量增加5.25倍，回收率达85.4%。Hua Jiang等[26]对比几种树脂发现，树脂NKA-Ⅱ吸附解吸能力和回收率最高。用大孔吸附树脂富集后，提取物中绿原酸含量增加9.9%，提高了6.21倍，回收率达87.9%。

1.2.3 聚酰胺柱层析法

喻菁等[27]采用单因子法对绿原酸进行了定量测定，从而分析聚酰胺树脂的静动态吸附、解吸能力，并对上样量、洗脱剂种类、水洗用量、洗脱剂用量进行了研究，采用正交实验法，测定绿原酸纯度和保留率的同时探究了洗脱剂用量、洗脱流速、洗脱剂浓度对忍冬藤叶中绿原酸的分离纯化效果。优化工艺条件为以65%乙醇3BV作为洗脱剂，设定速度为0.4BV/h，上样树脂10 mg/g，除杂水2BV。

1.2.4 超滤膜技术法

超滤膜能将分子量比截留分子量低的组分通过，从而分离杂质和目标提取有效成分，这利用了其选择透过性原理，能有效地将杂质截留在90%以上。谢玲等[28]采用酶解法制备酶解提取液，首先设计单因素实验提取后，继续采用Box-BehnkenDesign-响应面法并通过超滤膜截留纯化进行优化，以绿原酸的转移及杂质去除比率判断超滤膜纯化能力。试验结果表明，在35Hz工作频率、35℃设定温度下，施加0.5MPa的压力过膜42分钟是最优的超滤工艺提取条件。

1.2.5 离子液体萃取法

任姣[29]合成了以N,N-二甲基乙醇胺、乙二醇衍生物等为原料的多种功能化胆碱离子液体，使用Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy、Differential Scanning Calorimetry和Thermogravimetric Analysis等技术对多种离子液体进行表征。对绿原酸和咖啡酸进行分离优化是通过离子液体-聚合物双水相体系进行的，实验分析可得对绿原酸和咖啡酸的最优提取率为97%和96.7%。

1.3 绿原酸的定性定量分析

1.3.1 高效液相色谱法

HPLC是一种高效液相色谱技术，它的主要用途是在高压下进行液相色谱，它是一种利用超微粒高效固定相进行柱色谱分离的新技术。采用超声波进行粗略提取后应用大孔树脂、萃取分相、聚酰胺柱层析方法进行纯化分离，最终得到结晶产品的工艺，在一定色谱条件下（检测波长327nm，选用SB-C18色谱柱，以25℃下的纯乙腈-0.1%磷酸水为流动相，对进样量和进样速率进行控制10μL、1.0mL/min），计算峰面积分析可得绿原酸纯度均超过95%[30]。

1.3.2 紫外-可见分光光度法

紫外-可见分光光度法常用于物质鉴别、杂质检查和植物有效成分或化学物质的定量测定，通过一定波长范围内测定物质的吸光度来反映实验结果。戴富才等[30]用50%色谱纯甲醇溶解绿原酸标准品和胎菊绿原酸产品后进行了紫外可见光吸收光谱的分析。结果表明，绿原酸标准品和绿原酸产品在327nm左右处均有最大吸收峰，表明该产品为绿原酸。

1.3.3 红外光谱法（红外分光光度分析法）

红外光谱法是根据不同物质对红外光区的电磁辐射吸收具有选择性的原理进行定性定量分析的分子吸收光谱。戴富才等[30]用干燥的溴化钾分别压片绿原酸标准品、胎菊绿原酸产品进行红外分光光度吸光度测定并绘制光谱图。结果表明，绿原酸和胎菊绿原酸产物的IR吸收峰位置基本一致，并与绿原酸的化学结构基本吻合，证实其为绿原酸。

1.3.4 响应面法

响应面法是用一次或二次多项式模型来模拟困难未明的函数关系，但仅限于固定范围内，主要包括两类：Central Composite Design-响应面优化分析和Box-BehnkenDesign-响应面优化分析。魏其云等[31]首先设计单因素试验，并从中选取四个因素：溶剂倍数、提取时间及次数、乙醇浓度，应用Box-Behnken设计-响应面法建立非线性数学模型，优化复方白鲜皮湿疹方的提取条件。研究结果显示，最佳提取工艺是溶剂倍数11倍，提取3次，乙醇50%，2小时提取。Akpabli-Tsigbe Nelson Dzidzorgbe Kwaku等[32]通过Plackett-Burman设计和Box-Behnken设计优化黑龙48大豆绿原酸提取的最佳固态发酵条件，pH为5.02、接种大小5.00%、液固比0.67、孵育11.52小时，从而获得的绿原酸产量8.72～8.88mg/g。YERBA MATE全名耶巴马黛茶，是冬青科大叶多年生木本植物。马黛茶和加工后的无用残渣含有大量的绿原酸，Butiuk Ana P.等[33]采用一次单因素法和响应面法(RSM)最大限度地优化提取绿原酸的最佳条件，并将提取动力学拟合为经验模型。

1.3.5 高效毛细管电泳法

HPCE是一种液相分布技术，它是在由毛细管构成的分离通路中，由测量物质成分之间的流淌性和分布特性的不同而在高压电场的作用下进行组分的分离。杨霞[34]探究绿原酸提取的优化条件，利用高效毛细管电泳技术：以10mmol/LNa2B4O7-H3BO3作为缓冲溶液，检测波长280nm，控制pH9.2，分离电压25kV，进样时间5s测定得出绿原酸在苹果肉中的含量比苹果皮高。

1.3.6 硅胶板薄层层析法

薄层色谱法是一种既有柱层又有纸层相结合的方法，可以对小体积的样品进行快速的分离和定性分析，属于固-液吸附色谱法[35]。李菁[36]通过乙醇回流制备提取液，正丁醇部分是通过硅胶色谱柱提取分离浓缩后得到的，用石油醚-乙酸乙酯-甲酸（1∶1∶0.01）、（1∶2∶0.01）、（0∶1∶0.01）对50个流分顺序洗脱收集，合并浓缩不同流分得到异绿原酸A（3,5-Dicaffeoylquinic acid）、异绿原酸B（3,4-Dicaffeoylquinic acid）、异绿原酸C（4,5-Dicaffeoylquinic acid）、1,5-二咖啡酰奎尼酸（1,5-Dicaffeoylquinic acid）。残留物继续分离，以甲醇（比例从10%递增至30%）-0.1%甲酸梯度顺序洗脱得到80个流分，合并浓缩不同流分得到绿原酸、洋蓟素、3-咖啡酰奎尼酸、4-咖啡酰奎尼酸。由于硅胶板薄层层析法分离困难、易受干扰等缺点导致其并不常见于绿原酸的初步定性定量分析。

1.3.7 超高效液相色谱-串联质谱技术

通过UPLC方法可以将不同的溶质根据固定相、流动相的分配系数、亲和力、吸附力、分子尺寸等方面不同进行连续多次交换。范晓苏[37]优化色谱与质谱行为，分析优化选择以甲醇-水为流动相来提高分离效果、对称色谱峰形，且添加0.3%甲酸降低拖尾现象，提高质谱检测灵敏度。

1.3.8 双激发定量荧光探针

前驱体为柠檬酸/氨基磺酸，钝化剂为聚乙烯亚胺（PEI），通过两步水热反应得到氮硫共掺杂碳点（简称N，S-CDs）。Qingshi Liu等[38]在此聚集态N，S-CDs溶液中加入绿原酸后构建了一种用于绿原酸定量检测的双激发比率荧光探针，荧光强度比的对数（F397/F310）在0.33～29.70μg/mL范围内与绿原酸浓度呈良好的线性相关性，检出限为0.12μg/mL。

1.3.9 多孔铅笔电极技术

多孔铅笔电极（PLE）很好地解决了在绿原酸提取中方法复杂、灵敏性低等问题，Zongxiong Huang等[39]采用多孔铅笔电极（PLE）,采用方波伏安（SWV）技术检测绿原酸。结果表明，由于绿原酸在电极的多孔结构上富集，灵敏度显著提高。在优化的条件下,绿原酸浓度在7.7×10-8～7.7×10-6M范围内线性关系良好，该电极成功用于人尿中绿原酸的测定，回收率接近100%。

1.3.10 生物传感器

Carlos A.R.Salamanca-Neto等[40]使用统计混合物设计开发了一种新的基于氧化石墨、铂纳米粒子和从Botryosphaeria rhodina MAMB-05获得的生物材料的生物传感器，并应用于绿原酸的测定，可以用来控制分析质量，区分传统咖啡和特色咖啡。采用电化学阻抗谱（Electrochemical Impedance Spectroscopy）对生物传感器进行了表征，结果表明，特色咖啡中绿原酸含量明显较高。

1.3.11 高速逆流色谱结合半制备HPLC

Zhenjia Zheng等[41]建立了HSCCC与半制备HPLC相结合的方法从牛蒡根中半制备分离咖啡酰奎尼酸衍生物。牛蒡根乙酸乙酯提取物经MCI大孔树脂色谱分离，40%甲醇洗脱得到3个流分用石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水按照不同体积比进行HSCCC纯化，并用半制备HPLC进一步纯化得到3-Caffeoylquinic acid（绿 原 酸）、1,5-Dicaffeoylquinic acid、1,3-Dicaffeoylquinic acid（洋蓟素）、4,5-Dicaffeoylquinic acid（异绿原酸C）等共8个已知的咖啡酰奎尼酸及其衍生物和2个新化合物1,4-二咖啡酰基-3-琥珀酸甲酯奎尼酸、1,5-二咖啡酰基-3-琥珀酸甲酯奎尼酸。

2 绿原酸生物活性的研究进展

2.1 抗肿瘤

绿原酸作为癌症的有效化学防护剂，在中枢神经系统恶性肿瘤81%的恶性神经胶质瘤的治疗中起到重要的调控与协同作用。杨靖怡等[42]通过归纳表明，绿原酸发挥着不同于传统化疗和靶向药物的多重作用机制。可激活CaN基因和NFAT基因，促进IFN-γ和IL-2、抑制IL-4和IL10表达，活化相应免疫细胞，从而调节免疫。同时绿原酸可使p53蛋白的表达增加，使促细胞凋亡基因Bax和B淋巴细胞瘤-2基因（B-cell lymphoma-2）比例升高，促进DNA受损修复，从而加速胶质瘤细胞的凋亡。此外，减少基质金属蛋白酶分泌和下调HIF-1α/AKT途径抑制血管再生，最终抑制肿瘤生长增殖是通过绿原酸抑制葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PT）活性来逐步实现的。针对目前国内外仍面临的绿原酸体内停留时间短、流动性不够强、载药量不足等问题，Zhou Hongli等[43]制备了含绿原酸的磷脂原位凝胶，此凝胶载药量高、流动性强、缓释效果适宜，为肿瘤治疗提供了一种新型的持续给药系统,对胶质瘤和肝细胞癌有极好的治疗效果。绿原酸也可以通过靶向c-Myc-TFR1轴抑制胰腺导管腺癌细胞生长，可被视为胰腺导管腺癌治疗的有希望的化合物[44]。

2.2 抗氧化

利用绿原酸作为一种新型的天然抗氧化剂，可以取代BHA、BHT等工业抗氧化剂，可有效抑制食品的腐败变质。王鹏等[45]通过探究绿原酸和亚铁离子还原能力之间的关系指出，在温度37℃、pH为4以下，葵花粕和蒲公英中的绿原酸对亚铁的还原作用分别取得最大值，且当两者体积比1∶9时，具有抗氧化协同增效作用，还原能力最强。除此之外，绿原酸具有对人类精子体外和冷冻保存过程中诱导的氧化应激（OS）的抗氧化潜力，可用于人类精子的冷冻冻存[46]。

2.3 抗炎作用

赵磊等[47]为检测甜叶菊中提取的残留物、3,5-二咖啡酰奎尼酸（异绿原酸A）、4,5-二咖啡酰奎尼酸（异绿原酸C）的体内外抗炎作用，报道了细菌脂多糖诱导RAW264.7（小鼠单核巨噬细胞）炎症模型和角叉菜胶致小鼠足部肿胀的实验研究。结果分析得出，三种绿原酸类物质可有效抑制小鼠单核巨噬细胞细胞产生一氧化氮并可抑制小鼠的爪部肿胀，但对生成没有明显影响。其中甜叶菊提取物及其主要组分异绿原酸对肝脏中一氧化氮的生成具有抑制作用，提取物和4,5-二咖啡酰奎尼酸能减少血清中一氧化氮和前列腺素E2的产生，3,5-二咖啡酰奎尼酸、4,5-二咖啡酰奎尼酸能使小鼠超氧化物歧化酶活性显著提高并降低丙二醛含量。Shi Ameng等[48]通过高脂饮食（HFD）建立非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）小鼠，结果表明绿原酸通过调节肠道菌群和使胰高血糖素样肽-1（GLP-1）的分泌增加而发挥抗炎作用，从而保护了高脂饮食引起的肝脏脂肪变性和炎症，可作为潜在的防治非酒精性脂肪性肝病的药物。

2.4 降压作用

杜仲叶作为药食同源物质对高血压等慢性疾病的治疗具有高药效、低药性的特点，郁峰[49]通过五周不间断地喂食SHR自发性高血压大鼠杜仲绿原酸发现，SHR自发性高血压大鼠血管尾动脉收缩压和舒张压降低，血管功能因子（AngII、ALD、ET-1）降低，No水平提高。同时IL-6、TNF-α此类促炎症因子也显著降低。说明绿原酸的降压作用是一个多靶点、多通路且需要抗炎作用、保护作用辅助的过程。

2.5 降血糖作用

经杀青、揉捻、干燥以及茯砖茶工艺制成的杜仲叶茯砖茶是茶品市场的新兴热点，经常饮用具有降低食用食物后所导致的血糖波动、糖尿病的预见与防治等作用。曾桥等[50]采用超声波辅助法和高效液相色谱法从杜仲叶茯砖茶中提取绿原酸，并研究其降血糖功能。结果得出，绿原酸可抑制对α-胰淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性且绿原酸浓度与抑制作用呈正相关。作为人类食品和饮料中常用的多酚类化合物，绿原酸具有成为治疗糖尿病及相关并发症的功能性食品成分和药物的潜力[51]。

2.6 降血脂

杜仲叶中的黄酮类物质、绿原酸、环烯醚萜类化合物具有降血脂作用，以绿茶制备工艺制成的杜仲茶可显著降低总胆固醇、甘油三酯的含量且将杜仲叶与夏枯草、牛膝、羌活、白术、白蒺藜、三七、茵陈、桑白皮、当归、陈皮、地龙、决明子、金银花、何首乌、葛根等制成的组合制剂可使治愈效率高达96%[52]。

2.7 改善母乳品质、促进幼体生长

肖霞[53]试验得出饲料中添加1000mg/kg山银花、黄芩提取物能改善妊娠80d－断奶21d和妊娠108d－泌乳21d母猪的抗氧化性和肝脏机能，抑制炎症发生，提高仔猪免疫能力，改善母猪初乳品质，且妊娠80d－断奶21d添加效果更好。将500mg/kg山银花、黄芩提取物添加在断奶仔猪饲粮中可改善仔猪营养物质消化率，但不会显著影响保育期生长性能。同时绿原酸对仔猪生长性能、血浆抑制-OH的能力、断奶猪的抗氧化能力、血浆GSH-Px和CAT活性的改善作用均有明显的促进作用，同时能够使仔猪血浆MDA含量、仔猪腹泻率降低。此外，Shao Wentao等[54]通过建立ICR小鼠妊娠期低全氟辛酸暴露模型，研究表明绿原酸可以改善妊娠期暴露全氟辛酸所导致的雄性子代肥胖、肠道屏障完整性破坏、肝脏炎症、脂质代谢紊乱。

2.8 改善雄性生殖问题

亚砷酸钠（NaAsO2）诱导的睾丸功能障碍原因是砷的生殖毒性，可以使小鼠睾丸重量、精子数量和活力显著下降，性激素水平下降，促凋亡Bax、caspase-3上调，抗凋亡Bcl-2下调。El-Khadragy Manal F等[55]研究发现绿原酸可能通过Nrf2信号通路介导，改善小鼠睾丸的损伤。Owumi Solomon E等[56]研究表明，绿原酸对他莫昔芬代谢损伤性的氧化－炎症反应具有保护作用，可以通过抑制氧化应激和炎症下调细胞凋亡，改善大鼠的生殖功能标志物，从而改善TAM诱导的生殖功能障碍。

2.9 保肝护腰作用

CCl4通过肝微粒体酶的活化，生成三氯甲基团和氯基团，通过作用于细胞膜磷脂中的不饱和脂肪酸，引起细胞外基质的增殖和降解失衡，从而导致肝纤维化的发生。杨宏昕等[57]通过对比模型组、绿原酸高剂量组、绿原酸低剂量组装片表明绿原酸可以改善由CCl4所引起的肝损伤，降低肝组织匀浆中的HA、PC-Ⅲ、LN、C-Ⅳ含量。此外，镉（Cd）金属也可通过诱导氧化应激和线粒体损伤而严重损伤肝细胞，联合使用α-硫辛酸（α-LA）和绿原酸可有效防止肝的损伤[58]。Ge Qinwen等[59]通过CCK-8细胞计数试剂盒检测绿原酸对软骨细胞的细胞毒性，并通过PCR评估生物学效应，结果表明绿原酸可以抑制软骨终板中的NF-κB信号传导可能与其对终板软骨细胞凋亡和转分化的保护作用有关，改善椎间盘退变。

2.10 抗菌作用

绿原酸在体内以代谢物的形式存在和发挥作用，樊荣等[60]通过测定咖啡酸、奎尼酸等13种绿原酸主要代谢物对粪肠球菌、金黄色葡萄球菌等7种临床分离常见的致病菌的最低抑菌浓度，与绿原酸抑菌作用比较发现部分代谢物抑菌效果显著增强，有利于绿原酸参与体内的抗菌调节。Li Kai-yuan[61]在猪身上评估硫酸粘菌素绿原酸注射液安全性实验的结果表明，在推荐剂量的1-3倍使用时，绿原酸能显著抑制粘菌素诱导的血清肌酐和尿素氮升高，具有良好的安全性。

2.11 抗紫外线、光保护作用

紫外线可以改变人皮肤成纤维细胞强大的自我更新修复能力等生物学特性，引起光老化。在李建民等[62]的研究中发现，绿原酸可抵抗长波紫外线（UVA）引起的细胞氧化损伤和中波紫外线（UVB）对细胞活性的抑制，促进细胞产生丙二醛（MDA）及乳酸脱氢酶（LDH）泄露，减轻细胞损伤、部分恢复细胞活性而具有光保护作用，促进超氧化物歧化酶（SOD）的分泌，从而减少紫外线对皮肤的损伤。

2.12 抗病毒

绿原酸是MDA5、TLR7和NF-κB信号通路的正调节剂，介导抗Gammacoronavirus感染的抗病毒反应。Abaidullah Muhammad等[63]的研究旨在首次关注绿原酸在体内和体外对传染性支气管炎病毒（IBV）的抗病毒特性，证实其显著降低了IBV-N在CEK细胞中的相对mRNA表达，改善气管和肺损伤，且高浓度绿原酸是一种强抗IBV化合物，可通过MDA5、TLR7和NF-κB信号通路有效调节免疫。禽流感是Avian influenza A引起的传染疾病，研究表明[64]绿原酸对H5N1亚型禽流感病毒具有抑制作用，通过咖啡酸、绿原酸共有苯环上与奥司他韦相类似的结构，与流感病毒神经氨酸酶分子上的Arg292、Arg371位氨基酸形成氢键，从而起到对抗流感病毒的作用。Muchtaridi Muchtaridi等[65]通过用二氯甲烷处理绿豆阿拉比卡咖啡（GBAC）脱咖啡因，然后使用甲醇进行固相萃取，可以减少失眠和胃部刺激，降低心率和呼吸频率。通过HPLC法测定并验证了低水平的咖啡因和较高水平的绿原酸与其较高水平的神经氨酸酶抑制相关。

2.13 抗白血病

咖啡酸和绿原酸等膳食酚类化合物发挥抗增殖作用并调节人类乳腺肿瘤细胞中基因特异性DNA甲基化状态，Hernandes Lívia Cristina等[66]检查了咖啡酸和绿原酸（1-250M）是否在白血病原髓细胞（Leukemia Myeloid Cells，HL-60）和人类急性T淋巴细胞白血病细胞（Jurkat）中发挥抗肿瘤作用。结果表明，咖啡酸和绿原酸不会降低两种细胞系中的细胞活力，也不诱导DNA损伤和增加微核频率，表明它们没有基因毒性或致突变性。整体DNA甲基化水平的分析表明，非细胞毒性浓度（100μM）的绿原酸在Jurkat细胞中诱导整体DNA低甲基化，但在HL-60细胞中没有，这表明它对细胞产生影响。绿原酸可能通过靶向DNA甲基转移酶来调节DNA甲基化。绿原酸的低甲基化作用有益于抵抗其致病过程涉及DNA甲基化损害的血液恶性肿瘤。

2.14 抑制肥胖

绿原酸和咖啡因可用于治疗肥胖这一复杂且广为流传的疾病，二者的联合调节具有抑制PPAR-γ2和C/EBPα两种主要脂肪形成标志物mRNA表达、改善P-AMPK/AMPK的同时降低GPDH和FAS的表达等作用。概括来说，绿原酸和咖啡因通过调节3T3-L细胞中的脂肪代谢相关酶来减弱脂肪生成，从而抑制3T3-L1细胞在中晚期的分化，并通过AMPK途径减少脂肪积累[67,68]。

2.15 其他生物活性

近年来，绿原酸及其异构体的药理作用和作用机制研究深入广泛，除上述12种生物活性外，还具有抗突变、抗细胞死亡、保护心血管、预防牙周病[69]、保护神经中枢[70]、抗辐射、抗抑郁、抗焦虑、抗内毒素等作用[71]。因此，广泛研究绿原酸类资源有益于相关药剂的开发和创新。

3 不同领域中绿原酸的应用

绿原酸生物活性广泛，现代科学对于绿原酸类物质的研究涵盖养殖、保鲜、食品加工、保健、医药、化工等多种领域，了解绿原酸的应用领域有利于资源的多面开发和高效利用。

3.1 在畜禽生产中的应用

作为可制备高效安全、无残留的新型饲料添加剂的绿原酸，随着家禽、家畜养殖的规模化日渐成为相关科研重点。研究发现，绿原酸能解决仔猪由于早期断奶、病原菌侵袭等原因导致的肠道菌群稳态失调所引起的腹泻和肠胃炎。同时在家禽如鸡、鸭养殖中可显著提高鸡胸肉的氧化稳定性和脂肪酸含量，促进雏鸡受损软骨的恢复和再生，抑制鸭乙型肝炎病毒的作用[72]。

3.2 在果蔬保鲜中的应用

在果蔬运输及保存中，绿原酸可应用于果蔬保鲜。何念武等[73]采用1∶1、1∶10、1∶100混合，以不同浓度的绿原酸和淀粉溶液分别作不同剂量的圣女果、黄瓜、草莓保鲜液，并对其进行了定期的失重率、有机酸、叶绿素、维生素C等指标的检测。结果表明，绿原酸对圣女果和黄瓜的保鲜效果优于草莓，绿原酸可明显降低圣女果和黄瓜的个体重量损耗以及有机酸和维生素C的丢失趋势且对黄瓜中的叶绿素也具有很强的保护作用。

3.3 在食品加工中的应用

Moccia Federica等[74]将绿原酸与色氨酸（TRP）氧化偶联生成的一种新的茶氨酸，此色素可使不同食物基质发生强烈着色，但对肝、结肠细胞株无毒性，具有作为红色染料用于食品着色的潜力。Weerakoon W N M T D N等[75]考察大豆油（以多不饱和脂肪酸为主）和椰子油（以中链脂肪酸为主）对5-咖啡酰奎宁酸吸收的影响发现，两者中的不饱和脂肪酸可以提高绿原酸的吸收，从而提高含绿原酸食品的营养价值。

3.4 在健康保健中的应用

作为有“世界第三糖源”之称的安全绿色甜味剂和保健品生产原料的甜叶菊，由于其高甜度、低热量的特点被广泛应用于高血压、糖尿病、高血脂、肥胖等群体的日常保健和治疗中[76]。世界上最高质量天然降压药物杜仲所生产的保健饮料也因为绿原酸，生物碱，桃叶珊瑚甙等的存在发挥着不同程度的降压作用[77]。

3.5 在医药中的应用

传统的绿原酸药物主要分为口服药物（如双黄连口服液、金银花提取物等）和静脉注射药物（如热毒宁注射液、双黄连粉针等）两种，但两者都存在局限性。因此，积极探索新的剂型、给药方式以及优化给药方式具有重要意义，例如可通过自微乳化给药系统来解决口服药物利用度低，效果不理想的问题。现阶段由于中药、复方配伍中其他成分可能对绿原酸的药理作用产生影响，所以探究明确其影响机理和作用机制是我们面临的一个困难命题[78]。Rong Chen等[79]使用绿原酸作为唯一还原剂和稳定剂来连续还原Au/Pt前体，合成分散性良好的Au-Pt合金双金属纳米颗粒。这些由绿原酸制成的形状可控和尺寸可调的Au-Pt双金属纳米粒子将在未来扩大其生物医学应用。

3.6 日用品与化工生产中的应用

绿原酸添加在牙膏中可起到杀菌、消炎、解毒的作用[80]，也可以添加在化妆品中绿色环保地替代化学紫外线吸收剂和物理紫外线吸收剂，温和作用于皮肤，安全性高[81]。目前我国对于绿原酸及其异构体在化工生产中的应用较少，但随着科研人员对绿原酸关注度的提升，对其应用的深度和广度都会有新的突破。

4 结论与展望

近年来，国内外绿原酸研究日新月异，发展迅猛，大量投入工业化加工成为必然。如何对绿原酸及其异构体中多种组分实施高效分离纯化、如何协同其他化学成分使其生物活性发挥最大化，如何用绿色植物提取物代替化学、物理加工品也成为现代制药保健和日用品加工的关注焦点，也为现代中药材制造的发展带来前所未有的挑战和要求[82]。2016年以来，中医药发展战略规划纲要（2016-2030）的提出，更要求中药材提取技术绿色化、高效化，目前国内外关于各类植物资源内绿原酸等有效成分的提取技术还在不断优化发展，生物活性、应用领域也在不断拓展，相信科学技术的不断发展必定会使绿原酸提取分离及其生物活性应用迈上新一级的阶梯。