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有机酸 芳香族绿原酸

  绿原酸

一、化学结构与理化性质

绿原酸(chlorogenic acid)又名咖啡鞣酸,是由咖啡酸(caffeic acid)与奎尼酸(quinic acid)形成的缩酚酸,属于芳香族有机酸。分子式为C16H18O9,分子量为354.31,CAS号为327-97-9。

绿原酸的化学结构

熔点205~209℃,比旋光度-36°(c=1,H2O),绿原酸在25℃时水中溶解度约为25mg/ml(4%),易溶于乙醇、丙酮、甲醇等极性溶剂,微溶于乙酸乙酯,难溶于三氯甲烷、乙醚、苯等亲脂性有机溶剂。理论上说,单咖啡酰奎尼酸和二咖啡酰奎尼酸所组成的绿原酸异构体共有10种。但到目前为止,从植物中发现的绿原酸异构体有7种:绿原酸(3-咖啡酰奎尼酸)、隐绿原酸(4-咖啡酰奎尼酸)、新绿原酸(5-咖啡酰奎尼酸)、异绿原酸A(3,5-二咖啡酰奎尼酸)、异绿原酸B(3,4-二咖啡酰奎尼酸)、异绿原酸C(4,5-二咖啡酰奎尼酸)、洋蓟素(1,3-二咖啡酰奎尼酸,1,5-二咖啡酰奎尼酸)。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  绿原酸是咖啡中的主要酚类化合物,广泛存在于植物中,尤其是忍冬科、蔷薇科、菊科、茜草科和杜仲科等植物中,包括向日葵、咖啡和可可等。

生产制备方法  绿原酸可以从植物的叶和果实中分离提取。制备方法有水提醇沉法、水提石灰乳沉淀法、醇提铅盐沉淀法、超声波法、超临界CO2萃取法、超滤法等[1,2]1,2。

三、生理功能及作用

抗氧化作用  大量试验证明绿原酸具有清除自由基及抗氧化的作用。绿原酸通过清除自由基及抗脂质过氧化,可保护血管内皮细胞,进而在防治动脉粥样硬化和糖尿病等方面发挥作用[3-4]3-4。动物试验表明,绿原酸对胃癌及结肠癌具有预防及抑制作用,其抗氧化作用、增强芳烃羟化酶的活性、抑制8-羟基脱氧鸟苷(8-OhdG)的形成、抑制致癌物DNA加合物及氧自由基的形成是其发挥抗癌作用的重要机制[4]4。

抑菌及抗病毒作用  绿原酸具有抑制细菌的作用,抑制肠沙门氏菌的IC50为4.8mg/ml[5]5。在抗病毒方面,体外试验表明:绿原酸能显著抑制合胞病毒、柯萨奇B组3型、腺病毒7型、11型等病毒,对腺病毒3型和柯萨奇B5型病毒也有一定的抑制作用,但是抗病毒机制尚待阐明[7]7。用细胞病变法和噻唑蓝(MTT)法检测绿原酸抗人巨细胞病毒(HCMV)的最大无毒浓度、最小有效浓度和治疗指数,并与更昔洛韦、金叶败毒及金银花进行比较,结果发现,最大无毒浓度分别为:更昔洛韦为10μg/ml、金银花3 000μg/ml及绿原酸100μg/ml,最小有效浓度分别为更昔洛韦10μg/ml,金银花3 000μg/ml及绿原酸1μg/ml。结论认为绿原酸的细胞毒性略高于金银花,但抗HCMV效果显著,具有抗HCMV的潜在优越性。

其他  绿原酸能抑制葡萄糖-6-磷酸脱氢酶水解,因此绿原酸具有降低肝糖原分解、抑制葡萄糖吸收的作用,体内试验中还发现绿原酸能削减高血糖的峰值,降低血糖水平[8]8。此外,静脉给予绿原酸能显著降低大鼠血浆中胆固醇和甘油三酯的含量,对肝中甘油三酯的水平也有明显降低作用。

绿原酸可显著增强流感病毒抗原引起的T细胞增殖,并且能诱导人淋巴细胞及人外周血白细胞产生免疫因子。绿原酸还能提高大鼠体内的IgE及IgG水平[9]9。

四、安全性研究

人群资料  对20名健康成人注射2g/d的绿原酸7天,可发现血液中同型半胱氨酸浓度增加[10]10。

代谢情况  人体中绿原酸在胃肠道中被水解为咖啡酸和奎宁酸,吸收的咖啡酸被代谢为σ-甲基化衍生物,如阿魏酸(ferulic acid)、二氢阿魏酸(dihydroferulic acid)、香草酸(vanillic acid)以及meta-双酚(meta-hydroxyphenyl)衍生物,从尿中排出。咖啡酸和阿魏酸的毒性资料见本书E101和E104。

急性毒性  不同植物来源的绿原酸LD50不同。金银花提取物(honeysuckle flower extract)的LD50(小鼠/皮下注射)为53g/kg,最小致死剂量为4 000mg/kg(大鼠/腹腔注射)[13]13。纯绿原酸的大鼠幼鼠经口LD50大于1g/kg,腹腔注射的LD50大于0.25g/kg[14]14。Beagle犬每天静脉注射绿原酸或富含绿原酸的中药(鱼腥草、清开灵)1次,持续7~9天,可观察到肝、肾损伤[10]10。

遗传毒性  美国国家毒理学计划(nationaltoxicology program,NTP)研究进行了绿原酸对鼠伤寒沙门氏菌/微粒体系统检测,无论是否经过代谢活化都未发现致突变性。

亚慢性毒性  雌性Wistar大鼠每天给予10mg/kg的绿原酸,持续4周,可观察到骨骼系统的损伤[11]11。

慢性毒性与致癌性  未查见相关文献资料。

生殖与发育毒性  未见有效资料。

其他  绿原酸具有较强的致敏性,可引起变态反应,但口服一般无此反应,原因是绿原酸能在小肠中被转化为无致敏活性的物质。

五、常见使用方法与调查/推荐摄入量

常见使用方法

食品  绿原酸可用于食品和果品保鲜,可有效防止饮料和食品的腐败变质,例如绿原酸可明显提高草莓等果汁的稳定性。绿原酸属于酚型天然抗氧化剂,可完全或部分取代目前常用的人工合成抗氧化剂,例如在猪油中,若添加少量绿原酸,可提高猪油的稳定性,增长贮存期。在天然色素溶液中,加入少量绿原酸能稳定色素颜色。

保健食品  未查见相关文献资料。

其他  医药:卫生部《药品标准》收录具有清热解毒、抗菌消炎的中成药170余种,大部分都含有绿原酸。在银黄制剂、双黄连制剂等药品的生产中,绿原酸作为重要的质量控制指标之一。从植物中提取的纯绿原酸,可作为二类新药。

化妆品:以绿原酸为代表的天然多酚物质,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的损伤。现已有多种添加绿原酸的化妆品,如皮肤防晒霜和染发剂。

调查/推荐摄入量

调查摄入量  根据日本功能食品因子数据库的资料,人体每天绿原酸的摄入量超过10μmol,属于摄入量最大的一类植物化学物。经常摄入咖啡的人群,摄入的绿原酸为0.5~1g/d。

推荐摄入量  未查见相关文献资料。

六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  未查见相关文献资料。

美国  GRAS未评价,但一些咖啡、金银花提取物可用于食品中,并带有条件声称。

欧盟  新资源食品名单未发现。在英国和挪威,绿原酸作为食物活性成分被加入咖啡、口香糖、薄荷糖中。

澳/新  未查见相关文献资料。

七、注意事项和禁忌

不适宜人群  有绿原酸过敏史的人不适宜食用。

禁忌  未查见相关文献资料。

与药物相互作用  未查见相关文献资料。

其他  应注意防治电解质紊乱,对老幼体弱者适当减少剂量。


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