茶树花皂苷提取分离、化学结构及生物活性研究进展

汤 雯 屠幼英 张 维

(浙江大学农业与生物技术学院茶学系 杭州 310058)

茶树花是茶树(Camellia sinensis)的生殖器官之一，具备“花期长、开花多、结实少”的特点。在我国，茶树花通常被认为在茶叶生产中毫无作用，这对茶资源是一巨大浪费。研究表明，茶树花含有与鲜叶相似的成分，包括丰富的蛋白质、类黄酮、茶多糖、茶皂素等多种有益成分和活性物质［1］，对人体具有解毒、降脂、降糖、抗癌、养颜等功效［2］。因此，充分利用茶树花资源，提取其有效成分应用于生产，不仅具备了相当的应用前景及巨大的经济效益，而且对资源有效配置起到了一定的作用［3］。

茶皂苷，又名茶皂素，是一类齐墩果烷型五环三萜类化合物，广泛存在于茶树的根、叶、种子和花中［4］。目前 2005 年，日本学者 Yoshikawa 等人［5］首次在茶树花中分离出3种具有抑制血清甘油三酸脂的茶皂苷成分，这之后20余种茶树花中特有皂苷单体被陆续检测出。并且其化学结构、生物活性及两者之间关系也被相继明确。研究发现，茶树花皂苷具有降血脂、保护肠胃、降血糖等生物活性。2007年日本已经开发出茶树花饮料，可口可乐公司在日本和台湾进行销售。并且被批准作为保健饮品。另外，还与其他成分一起开发成为降脂减肥产品。

1 提取、分离与化学结构研究

由于茶皂苷含量低，种类多，同分异构体多，结构相似，分离单体皂苷非常困难［6］。日本学者Yoshikawa课题组采用液相色谱、气象色谱、液相色谱—质谱联用、多级质谱联用、核磁共振等技术对茶树花皂苷单体分离鉴定、生物活性做了大量研究并取得相应成果。

2005年，通过对日本志贺县茶树花花蕾冷冻干燥，甲醇提取，乙酸乙酯(取水相)、正丁醇萃取(取正丁醇相)，再对萃取物依次利用正相硅胶柱色谱、反相硅胶柱色谱、高效液相色谱分离纯化，得出3种乙酰化的齐墩果烷型的三萜类茶皂苷，分别命名为Floratheasaponins(A，B，C)［5］。之后，通过质谱、核磁共振等手段鉴定了3种茶花皂苷的化学结构。两年之后，利用相似的方法，通过对乙酸乙酯萃取水相和正丁醇萃取、对正丁醇相进行分离纯化，从中国安徽茶树花中分离鉴定出除Floratheasaponins(A，B，C)之外的6种乙酰化的齐墩果烷型的三萜类皂苷Floratheasaponins(D，E，F，G，H，I)，并确定其化学结构，同时Assamsaponin E也被检测出［7］。2009年茶树花皂苷单体Floratheasaponins J也从日本茶树花中分离鉴定确立［8］。

2007年，在日本静冈县的第二届食品制药科学研讨会上，Yoshikawa对近期他们在中国福建省茶树花中新发现的3种被命名为Chakasaponins(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)的乙酰化的齐墩果烷型的三萜类茶树花皂苷单体进行了阐述［9］，并于2009年对外宣布了结果［10］。2008年，他们在中国四川茶树花又发现了两种乙酰化的齐墩果烷型的三萜类皂苷Chakasaponins(V，VI)［11］。

2009年，从福建油茶(Camellia oleifera)茶花中通过萃取、提取、正相硅胶柱色谱、反相硅胶柱色谱、高效液相色谱分离纯化，质谱、核磁共振等鉴别结构，得出4种油茶茶树花乙酰化的齐墩果烷型的三萜类皂苷 Yuchasaponins(A，B，C，D)［12］，同时野茉莉皂苷Jegosaponin B也被在这类油茶茶花中分离鉴定出。

茶树花皂苷研究热度自2005年其逐年增加，至目前为止，已有19种茶树花特有皂苷单体，2种其他茶皂苷单体在茶树花中被成功分离纯化鉴定，且技术较为成熟。表1列出了这20种皂苷单体的英文名称、来源、分子式、含量和主要功效。图1，2，3，4，5，6分别为这22中皂苷单体结构图。

表1 目前已分离出的21中茶树花皂苷单体名称、来源、分子式、含量、主要功效

注:1、*表示此类皂苷在茶树除茶花以外的器官中被首次发现。2、+号表示作用强烈程度，+++＞++＞+;－表示作用弱。

图1 茶树花皂苷单体 Floratheasaponins(A，B，C，D，E，F，G，H，I)结构图Figure 1 Chemical structure of Floratheasaponins(A，B，C，D，E，F，G，H，I)

2 茶树花皂苷生物活性

随着科学技术的日新月异，茶皂苷单体的生物活性被广泛研究。茶树花皂苷单体的生物活性主要有肠胃保护、降血脂、减肥抗过敏等。表1中主要功效一栏介绍了茶树花皂苷各类生物活性。

2.1 肠胃保护作用

2007 年，Masayuki Yoshikawa课题组［16］发现茶树花皂苷单体Floratheasaponins(A，B，C)对胃粘膜损伤修复作用较强。2009年［12］，他们发现福建茶树花甲醇提取物和正丁醇萃取物可以保护因酒精和镇痛药对胃粘膜造成损伤后，指出胃粘膜保护相关的乙酰化的齐墩果烷型配糖结构，探讨了皂苷结构与胃粘膜活动能力。他们认为乙酰化的齐墩果烷型的三萜部分21与22位酰基基团和3-O型葡萄糖苷酸结构的皂苷与此最为相关。Yuchasaponins(A，B，C，D)配糖结构与这些具有胃粘膜活动能力的皂苷相同，且21与22位具备2个酰基基团，所以预计也有该功效。福建茶树花甲醇提取物中特有的皂苷Chakasaponins(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)当用量100mg/kg时具有明显的加速胃蠕动的功效［10］。

2.2 降高血脂、高血压作用

2005年研究者报道了茶花皂苷Floratheasaponins(A，B，C)对吸收了橄榄油的大鼠血浆中的甘油三酸脂的影响［5］。茶树花皂苷能明显抑制大鼠血浆中的甘油三酸脂的升高。茶花皂苷C的作用比另外两种皂苷的作用明显。同时，他们通过比较Floratheasaponins(A，B，C)与 Theasaponins(E1，E2)［15］及它们的脱酰基衍生物抗血清甘油三酸脂能力，说明了皂苷21碳和22碳的酰基能提高皂苷的活性，而23碳的酰基则降低这种活性。

2.3 抗糖尿病作用

茶树花皂苷单体Floratheasaponins(A，B，C)于2007年被发现有抑制机体糖类吸收作用［16］。Floratheasaponins类皂苷单体某些特有成分似乎对糖类吸收有着卓越的抑制作用。

2.4 抗过敏作用

组胺被认为是即时过敏反应离体试验的脱粒标志物，由受抗原或者脱粒诱导的柱状细胞刺激分离而得。此外，β-氨基己糖苷酶也被普遍认为是柱状细胞的脱粒标志物，β-氨基己糖苷酶也储藏于柱状细胞的分泌器官中，当柱状细胞受到免疫刺激的时候也随着组胺一起释放出来［17］［18］。通过监测小鼠嗜碱白血球细胞(RBL-2H3)释放出的β-氨基己糖苷酶实验可以得出茶树花皂苷Floratheasaponins(AF)在不影响β-氨基己糖苷酶活性的基础上，抑制β-氨基己糖苷酶的释放从而间接抑制细胞脱粒达到抗即时过敏效果。而且，茶树花皂苷Floratheasaponins(B，E)的抑制作用较强，抑制率均超过50%，且活性比药物 Tranilast、Ketorifen fumarate 更高［7］。

2.5 减肥作用

茶树花皂苷Chakasaponins(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)甲醇溶物于2009年被证明具有抑制胰脂肪酶活性的功效。该实验以胰脂肪酶抑制药物orlistat为对照，比较皂苷Chakasaponins(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)和Floratheasaponins B脱酰基衍生物的此种活性，结果表明Chakasaponins(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)对胰脂肪酶的抑制IC50处于0.17～0.53 mM，抑制能力虽小于药物orlistat的IC5036 nM，但远大于Floratheasaponins B脱酰基衍生物。这个实验结果或许可以得出Chakasaponins(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)21和22位酰基是抑制胰脂肪酶活性的主要部位［10］。

3 总结与展望

研究表明成龄茶园每亩可采鲜花200～300 kg，由此推算，全国茶区每年可产茶花300多万吨，资源相当丰富。但茶树花皂苷的研究报道多见于日本，且市场开发面不广，市面上皂苷产品也不多见，远不及茶多酚、茶黄素等相似物质接受程度。其中一个最大的原因莫过于皂苷单体分离难度大、耗时多，对仪器要求高，比较难以实现工业化生产。但茶树花所含皂苷量较茶叶中大，皂苷生物活性众多，且具备独特性的生物活性，在改善资源浪费现象的同时对生物学、医学等科研领域以及人们生活有着一定的利用价值。相信随着人们对茶皂苷的认识进一步的深入，人们对茶花皂苷单体的药物活性的研究进一步验证和安全试验［19］。茶树花的应用领域会得到进一步扩大。

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