绿原酸的应用及其研究热点
摘要：简要介绍了绿原酸的理化性质及其提取工艺，综述了近年来绿原酸应用的研究进展，着重讨论了其研究热点以及应用前景，并探讨了其发展趋势。
关键词：绿原酸 应用 研究热点
前言
绿原酸(Chlorogenic acid，CA)，又名咖啡鞣酸，是由咖啡酸(Caffeic acid)与奎尼酸(Quinic acid)生成的缩酚酸，是植物细胞在有氧呼吸过程中经莽草酸途径的中间产物合成的一种苯丙素类物质。自20世纪50年代Hulme从苹果中提取出绿原酸，人们就给予绿原酸高度关注。研究表明，绿原酸具有较强的生物活性，广泛应用于医药、食品、化妆品、农业等领域。近年来，有关绿原酸的研究报道越来越多，业已成为天然产物领域研究热点之一。本文综述了绿原酸生物活性的研究进展，旨在为能够综合开发和利用绿原酸资源提供参考。
1 绿原酸的理化性质及提取
绿原酸的分子式为C16H18O9，分子量350.30。其半水合物为白色或微黄色针状结晶，在110℃时变为无水物，熔点为206--208℃，比旋光度[α]D=35.2°(c=2.8)。绿原酸在25℃水中的溶解度约为4％，而其在热水中的溶解度更大。绿原酸类化合物是含有羟基和邻二酚羟基的有机物，为极性有机酸，极不稳定，易溶于乙醇、丙酮、甲醇等极性溶剂，微溶于乙酸乙酯，难溶于氯仿、乙醚、苯等亲脂性有机溶剂，利用这一性质，可从植物中提取绿原酸。
绿原酸的提取方法有很多，如浸提法、乙醇回流法、超声波辅助提取法、超滤法、吸附分离法、酶提取法、微波辅助提取法、超临界流体萃取法等。其中，有机溶剂提取法和回流提取法是比较成熟的绿原酸提取工艺，越来越多的研究者开始采用现代分离技术来提取绿原酸，如微波辅助提取法、超声波辅助提取法、超临界流体萃取法和吸附分离法等。
2 绿原酸的应用研究进展
2.1 抗菌与抗病毒作用
绿原酸对多种菌类都有明显的抑制或杀灭作用，可以作为多种药物的重要组成成分。如对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有抗菌活性；对引起龋病的变形链球菌、放线粘杆菌以及引起牙周病的产黑色素类杆菌、牙龈炎杆菌和伴放线嗜血菌均显示较强的抑菌活性。
如王学兵等研究病毒感染作用的实验表明，绿原酸在病毒生长早期起到预防病毒感染的作用比较明显，对于猪细小病毒(porcine parvovirus，PPV)也有较强的抑制作用，显示出绿原酸具有很强的抗病毒作用。盛卸晃等的体外抗病毒实验证明绿原酸对单纯疱疹病毒I型(HSV-1)感染具有明显的抗性作用，且随着绿原酸浓度的增加，抗病毒作用增强。
绿原酸在治疗人与动物的病毒类疾病、免疫抑制性传染病及寄生虫病等方面都有很高的研究价值和广阔的开发前景，这就给中药提供了较大的发展空间。
2.2 抗癌和抗肿瘤作用
现代药理实验证明绿原酸有抗癌和抑癌的功效，其对大肠癌、肝癌和喉癌具有显著的抑制作用，被认为是癌症的有效化学防护剂。近年日本学者研究了绿原酸的变异原性作用，发现该作用与抗变异原性成分绿原酸的含量有关，说明了绿原酸对预防肿瘤有重要意义。
绿原酸通过作用在癌细胞上引起的核凝聚，产生较大的DNA碎片，在癌细胞的外部形成像膜一样的物质，这层“膜”将癌细胞完全包裹起来，断绝癌细胞与人体正常组织的联系，阻止人体向癌细胞输送营养，抑制变异细胞不断扩散、转移，使得变异细胞在无法获得其生存所需要物质的情况下死亡。同时，绿原酸向周围正常细胞输送有益的养分，增强正常细胞的自身免疫能力，防止正常的细胞再次发生病变。可见，绿原酸是通过杀死病变细胞和保护正常细胞两种手段达到抗癌作用的。
如刘静等通过做绿原酸在兔体内对抗肿瘤抑制剂Combretastatin A-4磷酸酯二钠盐(CA4P)药动学影响的实验得出，绿原酸对家兔体内磷酸酯(CA4)血药浓度及各种药动学参数无显著影响，但合用绿原酸后延长了CA4的消除半衰期，延长了其作用时间。
此外，绿原酸可提高阿霉素的生物利用度，可以在临床联合用药时，酌情减少抗癌药的用量，以降低此类抗癌药的不良反应，提高治疗的安全性。
2.3 护肝益肾
绿原酸可改善血液状况，降低血糖浓度，减少肝脏线粒体中的自由基，从而对肝脂质过氧化起到抑制作用。有报道，朝鲜蓟提取物绿原酸能有效地促进胆汁分泌，显著增加总胆酸浓度，保护肝脏。在临床上，绿原酸对肝胆疾病、上腹胀满、食欲不振、恶心、腹痛等治疗效果满意，并具有良好的安全性。
肾功能与肝脏有密切的联系，绿原酸能通过对肾小球细胞专一性生长的抑制来改善肾功能。同时，绿原酸能使膀胱的逼尿肌和输尿管松弛，使膀胱的三角肌和括约肌收缩，表现出利尿作用。
2.4抗氧化作用
国内外研究表明，绿原酸是一种有效新型天然酸性抗氧化剂，具有较强的抗氧化能力。绿原酸含有一定量的R-OH基，能形成具有抗氧化作用的羟自由基，可以消除羟基自由基和超氧阴离子等自由基的活性，保护组织免受氧化作用的损伤，可以有效地抑制脂质过氧化，对自由基诱发的生物大分子损伤起到保护作用。因此，可以通过检测绿原酸对自由基的清除情况，来评价绿原酸的抗氧化能力。
绿原酸的抗氧化能力远远强于咖啡酸、对羟基苯甲酸、阿魏酸和丁香酸，以及些常见的抗氧化剂。如石爱华Ⅲ等研究了绿原酸对猕猴桃果仁油抗光敏氧化稳定性的影响，表明绿原酸对猕猴桃果仁油的抗氧化稳定性有明显的促进作用。王雅等研究绿原酸浓度对猪油抗氧化活性，表明绿原酸在猪油中的抗氧化效果也很明显，而且在浓度相同的条件下，绿原酸对猪油的抗氧化活性强于维生素c和丁基羟基茴香醚(BHA)。可见，绿原酸在某些食品中取代或部分取代目前常用的人工合成抗氧化剂具有重要的发展意义。
张伟敏等研究灰毡毛忍冬提取物的抗氧化性表明，绿原酸具有较好的抗氧化能力，深入研究绿原酸的抗氧化性能，对获取性能更加优良的抗氧化剂具有极为重要的意义。天然绿原酸抗氧化剂越来越受到消费者的欢迎和喜爱，绿原酸的抗氧化性依然是今后研究的热点。
2.5清除1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)能力
DPPH自由基由于结构中苯环的共扼、位阻、硝基吸电子作用，是一种稳定的自由基，而绿原酸与自由基反应，能使自由基成为更为稳定的物质。张星海等通过实验证实绿原酸有很好的清除DPPH能力，且清除能力与绿原酸含量有一定的剂量效应关系。金莹等人研究苹果多酚的超声波提取及抗氧化作用表明，苹果多酚中的绿原酸是清除DPPH自由基的主要活性物质。
2.6 提高生物利用度
绿原酸是生物反应调节剂类抗癌药，广泛存在于
植物中的一种化合物，具有明显的抗肿瘤作用，且不良反应少，可以提高生物的利用度。
如田信等通过给大鼠静脉注射绿原酸，检测并计算其成分的血药浓度，证明绿原酸可以抑制大鼠同工酶(CYP281)，进而抑制受CYP2Bl代谢的阿霉素的代谢活性，使阿霉素在同时间条件下血药浓度水平升高，确定了绿原酸具有提高生物利用度作用。由此可见，绿原酸可使生物体吸收药物的作用增强。
2.7 食品保鲜作用
绿原酸可用于果汁保鲜。它具有杀菌和抗氧化的作用，使得植物细胞能有效地减少病源微生物特别是霉菌等病源真菌的侵染，并能在较长时间内保持贮果物质和能量代谢的稳定，可有效预防饮料和食品的腐败变质。已有研究证明，绿原酸可大大提高草莓等果汁的稳定性。猪油添加少量绿原酸，可提高猪油抗氧化性，增长贮存期。少量绿原酸加到天然色素溶液中，对色素颜色有稳定作用。
由于绿原酸对食品和果品具有增香和护色的作用，常作为一种良好的食品添加剂。如沈奇等通过对原酸及其包合物对葡萄保鲜作用的研究证实绿原酸及其包合物在葡萄贮藏期间有效保持了它的感官和营养品质，使贮果的生理活性保持在一定的范围内，显著延缓果实的成熟衰老。
2.8 抗紫外和抗辐射作用
植物体内的绿原酸可以大幅度地吸收紫外线，一度被称为植物的“紫外线过滤器”。以绿原酸为代表的天然物质，它们可以保护胶原蛋白不受活性氧等自由基伤害，并能有效防止紫外线对人体皮肤产生伤害作用。现已有多项关于添加绿原酸的皮肤防晒霜、防止紫外线和染发剂对头发损伤的洗发水的欧洲专利。我国在这方面的研究还有些滞后，有待于努力提高绿原酸的利用价值。
2.9 抗老化和防晒美白
绿原酸中含有的一种可促进人体的皮肤、骨骼、肌肉中胶蛋白的合成与分解的特殊成分，具有促进代谢、防止衰退的功能，可以有效的用来预防宇航员在太空中因失重而引起的骨骼和肌肉衰退。研究发现，绿原酸无论在体内还是体外均有明显的抗自由基的作用。日本已经利用绿原酸及其衍生物抗氧化特性研制出了抗衰老护肤品。
绿原酸在紫外光区有较强的吸收能力，能带给肌肤弹性和舒适感，自然恢复光滑肤，因而被添加到护肤品中起防护作用。另外，绿原酸还可以通过抑制酪氨酸酶和过氧化氢酶的活性，清除皮肤细胞中的活性氧来达到美容的目的。
含有绿原酸的化妆品能够有效地清热解毒以及凉血化瘀，通过促进血液循环排除体内毒素，可以达到祛除青春痘及各种斑点的功效。同时还能够激活细胞的酶，保持表皮细胞的生理活性和促进细胞的代谢，起到全面营养肌肤和瞬间美白皮肤的效果。
2.10 与其它试剂合用
绿原酸和CA4P对于癌症的预防及治疗具有可观的应用价值。CA4P是CA4的前药，它在体内水解生成CA4发挥疗效。而CA4是一种正在开发的作为破坏肿瘤脉管系统的抗癌药，用于晚期实体瘤。
刘静等研究绿原酸在兔体内对CA4P药动学影响的实验表明，绿原酸和CA4P合用在理论上对CA4的血药浓度和药动学参数应该有一定影响，合用绿原酸后延长了CA4的消除半衰期，延长了其作用时间。
3 展望
绿原酸的生物活性已引起了很多研究者的兴趣。目前，我国对绿原酸的研究重心仍是提取工艺的优化，应用性的研究尚不是很多，亟待今后加强这方面的研究工作。而应用过程中的机理研究见于报道几乎没有，这将是今后研究人员需密切注意的问题之一。此外，绿原酸的纯度与应用密切相关，在提取研究中应注重减少杂质含量，减少降解等问题。
随着人们对绿原酸生物活性研究的深入，绿原酸已广泛应用于医药、食品及日化等各个领域，而且还在不断的扩大。我国有着大量富含绿原酸的植物资源，如金银花、杜仲、向日葵等，但至今尚未很好的开发利用，对绿原酸的药理作用、提取纯化和开发利用等方面的研究仍远远落后于发达国家。相信随着研究的深入，绿原酸的开发利用必将取得更多可喜的成果。