N-乙基吡咯烷酮取代黄烷醇的体外合成及其淀粉接枝共聚物在阿尔茨海默病治疗与功能材料中的应用研究

为解决茶中N-乙基吡咯烷酮取代黄烷醇(EPSFs)提取困难、含量低的问题，研究人员通过模拟水热条件体外合成EPSFs，纯度达85.2%，并证实其通过调控NF-κB通路具有抗阿尔茨海默病(AD)潜力。进一步以自由基聚合制备淀粉-EPSFs接枝共聚物，其DPPH•/ABTS•+清除能力和α-淀粉酶抑制活性显著优于淀粉-EGCG。该研究为EPSFs的工业化生产及在功能材料、医药领域的应用提供了新策略。

　　

茶作为全球三大无酒精饮料之一，其健康功效备受关注。然而，茶叶中具有多种生物活性的N-乙基吡咯烷酮取代黄烷醇(EPSFs)天然含量极低，传统依赖长期储存的获取方式效率低下，严重制约了其研究和应用。更棘手的是，EPSFs在阿尔茨海默病(AD)等神经退行性疾病中的潜在价值尚未充分开发，如何高效获取并拓展其应用成为亟待解决的难题。

针对这一挑战，国内某研究团队在《LWT》发表创新性研究，通过模拟茶叶烘焙的水热反应，以表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和茶氨酸为底物体外合成EPSFs，并首次将其与淀粉接枝共聚，系统评估了其在AD治疗和功能材料领域的应用潜力。研究采用柱层析纯化技术获得高纯度EPSFs，通过CCK-8法检测其对SH-SY5Y/APP695细胞(AD模型)的保护作用，利用自由基介导聚合合成淀粉-EPSFs共聚物，并采用UV-Vis、FT-IR和XRD进行表征，最后通过DPPH•/ABTS•⁺清除实验和α-淀粉酶抑制实验评价功能活性。

3.1. EPSFs的合成与鉴定
研究团队创新性地在150℃水热条件下使EGCG与茶氨酸反应，通过斯特雷克降解-环化-亲核加成级联反应，成功合成4种EPSFs异构体（m/z均为568）。LC-Q-TOF-MS分析显示特征碎片离子m/z 416（N-乙基-2-吡咯烷酮取代EGC）和m/z 169（没食子酸），证实了结构准确性。

3.2. EPSFs的纯化
建立四级纯化工艺：乙酸乙酯萃取→硅胶柱层析→ODS-C18反相层析→凝胶层析，使EPSFs纯度从24.9%提升至85.2%，收率达39.44 mg/g，较天然白茶提取量（7.5 μg/g）提高5000余倍，突破工业化生产瓶颈。

3.3. EPSFs的神经保护与酪氨酸酶抑制
在5-160 μmol/L浓度范围内，20 μmol/L EPSFs对SH-SY5Y/APP695细胞（SHswe）的保护效果最佳（OD=1.55），显著优于阳性药加兰他敏（p<0.05）。虽然其对蘑菇酪氨酸酶的抑制弱于EGCG和曲酸，但在4000 μg/mL时仍保持显著活性，提示其在AD治疗和美白化妆品中的双重应用价值。

3.4. 淀粉-EPSFs接枝共聚物的合成与表征
采用抗坏血酸/H₂O₂氧化还原体系，优化得到最佳工艺：EPSFs/淀粉质量比1:4、10 mg/mL VC、12小时反应，接枝率达35.58 mg/g。FT-IR在1736 cm^-1出现酯羰基特征峰，XRD显示共聚物呈无定形态，证实共价嫁接成功。

3.5. 接枝共聚物的功能活性
在0.156-2.5 mg/mL浓度区间，淀粉-EPSFs的DPPH•清除率较淀粉-EGCG提高15%-20%，ABTS•⁺清除率达90%。更值得注意的是，其对α-淀粉酶水解的抑制能力显著增强，这可能源于无定形结构对酶活性中心的立体阻碍效应。

该研究实现了三大突破：首先创建了高效EPSFs体外合成体系，解决了天然提取耗时三年的产业痛点；其次揭示了EPSFs通过调控SHswe细胞活力发挥抗AD潜力的新机制；最后开发的淀粉-EPSFs共聚物兼具抗氧化和控释功能，为药物缓释材料和功能食品包装提供了创新原料。特别是共聚物对α-淀粉酶的强抑制作用，可能为糖尿病治疗开辟新途径。未来需开展类器官和动物实验验证其体内活性，推动从实验室研究向实际应用的转化。这项跨学科研究不仅为茶活性成分的高值化利用提供了范例，也为神经退行性疾病的干预策略和功能材料设计带来了新思路。