(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法

背景及概述^[1]

儿茶素是茶叶中含量丰富且功能重要的一类物质，其成分主要包括表儿茶素（EC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）和表没食子儿茶素没食子酸酯[(-)-EGCG]等，而(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯是儿茶素中最有效的活性成分，约占绿茶毛重的8%~13%，也是儿茶素中含量最高的组分。(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯是α-连苯酚基苯并吡喃与没食子酸形成的酯，具有酚类抗氧化的通性，其分子结构中有6个邻位的酚羟基，因此有优于其它儿茶素的许多性质。并具有抗菌消炎、抗氧化和抗突变的作用，也可用作为肿瘤多药耐药性的逆转剂，能够改善癌细胞对化疗的敏感性，减轻对心脏的毒性，还有保护内皮的作用，可以有效促进血管舒张，减少心血管疾病的发生。高纯度(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯与茶多酚提取物相比，具有有效成分明确、没有杂质副作用干扰、活性更强等优点，因此分离纯化(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯具有重要意义。目前，(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯的主要分离方法主要有HPLC分离、葡萄糖凝胶分离、超临界流体萃取、柱层析法等。由于吸附型填料价格便宜，具有吸附能力强、解吸容易、稳定性高、可再生、反复使用等优点。

生物活性^[2]

绿茶及其提取物具有较强的减重减脂功效，早在1999年发现绿茶提取物干预可显著提升年轻男性的能量消耗和脂肪氧化水平。一些基于细胞水平和动物模型的实验也揭示了绿茶和儿茶素在减重减脂中的作用。例如，研究表明EGCG可以通过诱导ROS的产生，激活AMPK通路，以降低3T3-L1前脂肪细胞活力并抑制前脂肪细胞的分化能力，以此减少脂肪生成，控制脂肪组织的扩张。通过对雄性DIO小鼠进行食源性EGCG干预，表明EGCG可增加脂肪氧化水平，且EGCG以剂量依赖性的方式减少大鼠的内脏脂肪重量。研究表明，在饲喂高脂膳食的大鼠中补充食源性EGCG（3.2g/kgfood），饲喂16周后大鼠的体重减轻，附睾脂肪系数减少，FFAs和空腹胰岛素水平明显下降。综合前人的研究基础，EGCG的减重减脂机制分为直接机制和间接机制两种。直接机制为EGCG对消化器官的影响，如通过抑制消化酶活性、改变肠道菌群等方式抑制营养物质的消化和吸收。而间接机制则是EGCG通过调节AT、肌肉组织、肝脏组织中与肥胖相关的基因和蛋白的表达。

(1)直接机制

EGCG可以通过下调消化酶的活性，抑制营养物的消化和吸收以达到减重目的。在体内外研究中已经，证实儿茶素可下调胰腺α-淀粉酶、葡糖苷酶以及葡萄糖转运蛋白等消化酶的活性。研究表明EGCG等没食子酰化的儿茶素由于同Na+葡萄糖协同转运蛋白的竞争性抑制，可抑制肠细胞吸收葡萄糖。EGCG通过与胰腺α-淀粉酶的疏水缔合和氢键合成抑制α-淀粉酶的活性。脂质在小肠中被乳化、水解和吸收，小肠顶端表面上的脂质转运蛋白促进脂肪酸和胆固醇转移到肠细胞中，吸收的脂质被包装在乳糜微粒中并分泌到淋巴系统中。许多研究已经证明茶多酚可以干扰脂质乳化过程并抑制胰脂肪酶和磷脂酶的活性。例如，研究表明EGCG干预使得HFD小鼠粪便中脂质含量增加，这表明脂质的吸收受到抑制，且他们在体外研究中证明EGCG以非竞争性的方式剂量依赖性地抑制胰脂肪酶的活性。食源性EGCG可通过改变肠道微生物群的构成，影响某些种类的肠道微生物群的生长，来调控能量代谢。通过在HFD诱导的C57BL/6J小鼠的高脂日粮中补充4%绿茶粉末，发现绿茶摄入可有效减少小鼠的体重，减少肝脏中甘油三酯和胆醇的聚集，这种减少与小肠微生物群体中Akkermansia的量和/或小肠中总微生物的量相关。研究发现，绿茶消费可增加人类肠道微生物群中双歧杆菌的比例，而双歧杆菌的数量与葡萄糖耐量的改善和胰岛素敏感性的增强呈正相关。研究表明，在大鼠饮食中加入0.6%EGCG（w/w），饲喂4周后，大鼠粪便中的淀粉和蛋白质含量较对照组有明显的升高，这表明食源性EGCG干预影响淀粉和蛋白质的吸收，且大鼠的VAT相对重量减少，通过研究大鼠肠道微生物组成，发现EGCG干预减少了梭菌属微生物的数量并增加了拟杆菌数量。

(2)间接机制

许多细胞水平实验和动物模型研究已经表明EGCG可通过影响肝脏、肌肉与脂肪组绿茶的健康效益取决于茶中组分特别是EGCG的生化特性和生物利用度。通常认为EGCG是强抗氧化剂，能够有效清除自由基并抑制活性氧（ROS）的形成。然而，在体外细胞培养过程中发现，EGCG可自动氧化阻断线粒体电子传递产生H2O2等ROS，ROS可诱导细胞损伤和细胞凋亡，体外培养中可通过加入过氧化物歧化酶（SOD）来抑制EGCG的自氧化。在人体和动物体内，由于组织内存在抗氧化酶并且组织内的氧分压低于体外培养环境，通常认为在内不易出现EGCG自氧化现象。EGCG在体外培养环境中的自氧化现象表明EGCG具有作为促氧化剂和抗氧化剂的双重功能，EGCG的抗氧化和促氧化作用可由它的有效浓度介导。如在体外培养的人体淋巴细胞中，浓度范围为1~100μM的EGCG增加了过氧化氢所诱导的DNA双链断裂，但在0.01~0.1μM的较低浓度范围内EGCG抑制了DNA断。EGCG的生物利用度也是影响EGCG有益功效的因素之一。人体和动物模型研究表明，表儿茶素和儿茶素的生物利用度要大于EGCG，在小鼠胃内施用75mg/kgEGCG后，小鼠血浆中EGCG浓度较低，超过50%的EGCG以葡糖苷酸轭合物的形式存在。在人体内，每天摄入2-3杯绿茶后，血浆中儿茶素水平的峰值为0.2~0.3μM，口服高剂量的EGCG后血浆中EGCG浓度的峰值可达2~9μM。因此，为实现EGCG的有益功效，可从绿茶中分离提纯EGCG用于新药和保健品加工中。

制备^[1]

1）茶多酚的浸提与分离

将10g茶叶在烤箱中进行烘干后碾成碎末状，在漏斗出口堵上脱脂棉后，将茶叶装入恒压滴液漏斗中，并向其中装入无水乙醇。使用循环冷凝装置并用水浴加热，温度在87℃左右。当有冷凝液滴出时，开始计时，2h后，改换蒸馏装置浓缩提取液。向提取液中加入活性炭粉末后进行脱色，抽滤并收集滤液，用10%的柠檬酸溶液调节滤液的pH，再向其中加入一定比例的乙酸乙酯与水进行萃取，取上层油酯层并使用旋转蒸发器回收乙酸乙酯，干燥，得茶多酚粗品。

2）聚酰胺的预处理

将聚酰胺置于乙醇中搅拌，并进行24h的浸泡处理，过滤后，滤饼每次使用20mL的乙醇冲洗3次（乙醇可回收并重复使用）。将处理好的聚酰胺倒入层析柱中使聚酰胺自然沉降，放出柱内多余的乙醇溶液，使液面略高于聚酰胺颗粒表面后关闭活塞，再分别用浓度为5%的NaOH溶液、10%的醋酸溶液洗涤，最后用蒸馏水冲洗至流出液pH为7。

3）(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯的分离与收集

将所得的茶多酚粗品加适量蒸馏水溶解后上聚酰胺柱。先用100mL蒸馏水洗脱，控制流速为4mL/min，当层析柱内液面略高于聚酰胺柱体高度时，使用一定浓度的乙醇—水溶液进行洗脱，流速为3.0mL/min，至洗脱完全。将含(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯的流份合并，回收乙醇，在40℃的温度下进行蒸发干燥，回收得(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯固体粉末。

主要参考资料

[1] 中国茶叶大辞典

[2] 表没食子儿茶素没食子酸酯对附睾脂肪组织巨噬细胞极化的影响

[3] 表没食子儿茶素没食子酸酯的提取分离工艺研究