茶黄色素又称茶黄素，是存在于红茶中的一种金黄色色素，是茶叶发酵的产物。在生物化学上，茶黄色素是一类多酚羟基具苯骈酚酮结构的物质，是第一个从茶叶中找到具有确切药理作用的化合物。茶黄色素占干茶重量的0.5%到2%，且取决于红茶加工的方法。茶黄色素在茶汤中鲜亮的颜色和浓烈的口感方面，起到了一定的作用，是红茶的一个重要的质量指标。

茶黄色素最早由Roberts发现，指红茶中溶于乙酸乙酯呈橙黄色的物质，由多酚类及其衍生物氧化缩合而来，红茶中茶黄素类的含量一般为0.3%～1.5%，对红茶的色香味及品质起着决定性的作用。近年来，由于茶黄色素具有多种与人体健康有关的潜在功能，如抗氧化、防治心血管疾病、降血脂、抗癌防癌等，因而受到国内外的广泛关注，成为茶叶品质化学与功能成分的研究热点。

茶黄色素以多酚类物质、儿茶素为主要成分，还含有氨基酸、维生索C、维生素E、维生素A原、黄酮及黄酮醇等。茶黄素是茶色素的主要成分，共有12种组分，其中茶黄素、茶黄素-3-没食子酸酯、茶黄素-3,3’-双没食子酸酯和茶黄素-3’-没食子酸酯是4种最主要的茶黄素。在茶叶加工中主要由简单儿茶素和没食子儿茶素配对氧化缩合而成。茶黄素类的发现与红茶发酵过程的研究密切相关。

茶黄素是一类具有苯并卓酚酮结构化合物的总称，其中茶黄素（theaflavin，TF1）、茶黄素-3-没食子酸酯（theaflavin-3-gallate，TF2A）、茶黄素-3´-没食子酸酯（theaflavin-3´-gallate，TF2B）和茶黄素双没食子酸酯（theaflavin-3，3′-digallate，TF3）是4种主要的茶黄素。

茶黄素的红外光谱表明所有茶黄素的最大吸收都出现在380nm和460nm。茶黄色素纯物呈橙黄色针状结晶，熔点237～240℃，易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇和乙酸乙酯，难溶于乙醚，不溶于三氯甲烷和苯。茶黄色素溶液呈鲜明的橙黄色，水溶液呈弱酸性，pH约5.7，在pH4.6-7.0范围内色泽较好，颜色不受茶提取液pH影响，但在碱性溶液中有自动氧化的倾向，且随pH的增加而加强。茶黄色素具有抗氧化性，其抗氧化性可与维生素C、BHA、BHT相比。

Roberts E A H对红茶发酵缩合形成的产物的组成进行了大量的研究，发现了茶黄素、茶红素的存在并用纯化的儿茶素进行模拟实验，结果表明：(-)表没食子儿茶素（L-EGC）与(-)表没食子儿茶素没食子酸酯（L-EGCG）是红茶发酵时进行缩合的主要物质并提出了茶发酵过程中色素形成的模式；还从红茶中分离出茶黄素和茶黄素没食子酸酯利用纸层析、光谱分析等方法，确认茶黄素是L-EGC和L-EGCG的二聚合产物。潼野庆则等在Ro-berts E A H研究的基础上对茶叶中的儿茶素的氧化产物的形成进行了大量的研究，证实了具有连苯三酚基的儿茶素（L-EGC和L-EGCG）氧化后发生聚合，均比不具有连苯三酚基的儿茶素（L-ECG和L-EC）减少快，经过分析确定了茶黄素形成途径。Sanderson G W经过实验证明了Roberts的研究并提出了红茶发酵中儿茶素的反应途径。

西岗五夫研究提出了多酚氧化聚合的3条途径，进一步证实了Roberts和Sanderson关于红茶在酶促条件下儿茶素的变化途径，并指出红茶发酵中不仅L-EGC和L-EGCG可以形成茶黄素，其他儿茶素和没食子酸酯也可以形成茶黄素及其没食子酸酯。

综上所述，茶黄素化合物是成对的儿茶素经过多酚氧化酶催化氧化成邻醌，B环上具有三邻位羟基的儿茶素（如L-EGC和L-EGCG）被氧化后的邻醌易缩合形成二苯基型二聚物，不能形成茶黄素，而B环上有两个邻位羟基（如L-EC‚L-ECG）与B环上有三个邻位羟基的儿茶素共同存在时，它们氧化后的邻醌可以通过B环之间偶联形成茶黄素。

1.1 Collier法样品用热水浸提，浸提液过滤、浓缩、冷冻干燥，所得的水提取液用甲醇、水溶解，再用三氯甲烷萃取除去咖啡碱等杂质。水相减压浓缩除去甲醇和三氯甲烷，然后用乙酸乙酯反复萃取，萃取液用硫酸镁脱水，蒸馏至干，得到茶黄素粗提物。该方法工艺技术比较简单，但有机溶剂用量多。

1.2Ullah法用适量的磷酸二氢钠与乙酸乙酯混合萃取，茶红素能固定在水相中，而茶黄素留在有机相中。样品用水浸提，过滤，滤液减压浓缩，三氯甲烷萃取，除去咖啡碱等杂质，然后用磷酸二氢钠和乙酸乙酯混合萃取乙酸乙酯层经减压浓缩干燥，得茶黄素粗物。

从红茶中制备茶黄素产品存在着得率少，纯度低以及分离纯化困难等缺点。近年来，随着对茶黄素形成机理的认识越来越深入，在制取茶黄素的方法研究已经取得了很大的进展，儿茶素模拟氧化就是一种行之有效的方法，模拟氧化按催化剂的不同分为酶促氧化和化学氧化两种。酶促氧化是利用茶叶本身的多酚氧化酶（PPO）或过氧化物酶（POD）的氧化特性生产茶黄素；化学氧化主要是利用无机氧化剂氧化儿茶素制得茶黄素。常用的化学氧化剂有K3Fe(CN)6，FeCl3，CuSO4，Ag2O，PbO2，MgO2等。

1、 化学氧化制备

李立祥等利用酸性氧化剂在双液相下氧化茶多酚制备茶黄素；张建勇等选取Fe2(SO4)3,FeCl3,Fe(NO3)33种化合物为氧化剂酸性氧化茶多酚制备茶黄素,当酸性氧化剂质量浓度为40mg/mL时,茶黄素生成量最高。

Coxon D T等、Collier D P等采用化学氧化（均系K3Fe(CN)6/NaHCO3为氧化剂）先后发现了TF、TFMD、TFDG、异茶黄酸、表茶黄酸、表茶黄酸没食子酸酯等。

2、 酶法制备

屠幼英等利用响应面分析法探讨了固定化多酚氧化酶酶膜催化儿茶素生产茶黄素的最佳反应条件，确定了酶膜法生产高纯度茶黄素的5个因素（反应时间、酶与底物之比、通气量、底物浓度和pH值）及其最佳组合。

王坤波等利用梨果实多酚氧化酶，研究了儿茶素组成以及温度，pH值和底物浓度等因素对茶黄素酶催化合成的影响，并对梨多酚氧化酶的同工酶组成进行了研究。谷记平等选用分别来自茶鲜叶、梨和苹果的多酚氧化酶在pH4∙8柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲溶液单相体系和由pH4∙8柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲溶液单相体系与乙酸乙酯组成的双相体系中，对茶多酚进行酶催化反应制备茶黄素。

李适等从毛栓菌中分离得到的多酚氧化酶（PPO）用于茶黄素的体外氧化制备，将毛栓菌PPO加入到儿茶素反应液中进行双液相反应，可得到10.19％的茶黄素，与茶鲜叶来源的PPO相比，毛栓菌PPO制备茶黄素的总含量偏低，但其中茶黄素-3-没食子酸酯的比例较高，达到总茶黄素的68.10％，占脂型茶黄素总量的92％。

Bonnely S等利用模拟氧化体系对红茶加工过程氧化产物进行研究。茶叶本身的内源性酶作为模拟体系的酶，除去未加工的茶叶中多酚类物质和咖啡碱可以获得未被破坏的多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）。将固定化的酶作用于茶叶中的黄烷醇，通过高效液相色谱检测发现‚有不同的茶黄素生成，而黄烷醇未能检测到，利用1H-NMR对模拟体系的生成物和红茶进行对比发现两者类似，因此模拟氧化体系可以成功模拟茶叶加工过程化学成分的变化

Itoh N等用漆酶（EC1.10.3.2）催化氧化绿茶提取物与没食子酸的混合物，用来提高绿茶粗提物作为食品原料的功能性。采用溶剂提取和柱分离对反应产物进行分离纯化，通过HPLC，1H-NMR/13C-NMR,MALDI-TOF MS和UV分析检测鉴定了epitheaflagallin和epitheaflagallin-3-O-gallate两种产物。

茶黄素是一类具有苯并卓酚酮结构的化合物的总称，因其分子式、相对分子质量各不同，因此很难测定茶黄素的各个组分，同时，茶黄素又很难与茶红素及其它物质完全分离。以下对茶黄素测定方法进行了概述。

Roberts法是根据茶黄素和一部分茶红素（TRsⅠ型）溶解于乙酸乙酯或4-甲基-戊酮（IB-MK），这部分可利用其能溶于碳酸氢钠溶液而分离，茶红素（TRsⅡ型）留在水层。

该方法存在重复性差、测定含量值偏低的缺点，但其方法简单、试剂价格便宜且同时测定茶红素的含量，因此被广泛采用。

Hiton提出的一种快速测定方法。根据茶黄素分子中的苯并卓酚酮核可以与Flavognost试剂产生特异性反应，产生绿色络合物，测定其吸光值换算成茶黄素含量。与Roberts法相比，该方法具有较好的重现性，已被Ellis推荐为国际红茶最低质量标准的检测方法。但该法受到提取液、提取温度、水的pH值等因素的影响，Flavognost试剂仅与茶黄素顺式上的两个羟基结合,使测定结果偏低,同时Flavognost试剂不易购得。

Likoleche-Nkhoma J W等用AlCl3代替Flavognost试剂，铝盐与茶黄素复合产生红色，于波长525nm具有最大吸收，根据吸光值折算成茶黄素含量。该方法的测定值与Flavognost方法测定结构没有显著差异，且铝盐的价格较便宜，但样品中加入过量的铝盐会产生浑浊。

Sephadex LH-20柱层析法（Column Chromatog-raphy，CC）法是竹尾忠一提出的。该方法能有效地分离茶黄素，而且对茶黄素的主要组分能定量，但操作复杂。

Whitehead D L等利用色素极性大小差异，提出的一种快速测定茶黄素总量的方法，该方法适于实验室和工厂的常规检测，但测量值偏高。

Bailey R G等使用光电二级管列检测器的反相HPLC研究红茶溶出物的性质，4种茶黄素能够得到分离纯化，提出了HPLC法测定茶黄素主要组分及其它物质的方法。HPLC法更精确，并能使各茶黄素单体得到较理想的分离。但该法需要高纯度的茶黄素标样。

Bee B L等首次采用毛细管电泳（Capillary Electrophoresis，CE）测定儿茶素类化合物和茶黄素类化合物。Wright L P等用非水相毛细管电泳测定红茶中的4种主要茶黄素，并对有机溶剂的组成和电解质浓度对分离效果的影响进行了研究，确定了最佳的分离溶剂组成为V（乙腈）∶V（甲醇）∶V（乙酸）＝71∶25∶4和90mmol/L的醋酸铵,10min内实现了茶黄素的基线分离,与常规毛细管电泳相比具有显著的优势。

高速逆流色谱法（High Speed CountercurrentChromatography,HSCCC）可避免样品与固体载体的化学反应和死吸附等缺点,每次分离样品结束后，管道中的残留溶剂均可以冲出,不会对后续分离产生任何影响,因此高速逆流色谱法分离样品具有高的回收率。

总之,茶黄素的分析测定方法各有利弊，可以根据具体情况选择一种切实可行的分析方法。

Roberts E A H首先应用双向纸层析发现茶黄素，已经进行了许多茶黄素的提取和分离纯化的研究。Crispin D J等用Sephadex LH-20柱层析，采用丙酮梯度洗脱分离红茶中的茶黄素，分离出3个峰，达到分离纯化的效果。竹尾忠一应用Sephadex LH-20将红茶水浸出物进行柱层析分离，以体积分数30％、40％、50％的丙酮顺序梯度洗脱，茶黄素和其他色素达到有效分离。CollierP．D等应用两种方法，即Sephadex LH-20柱色谱＋硅胶柱色谱和Sephadex LH-20柱色谱，均分离出5种茶黄素组分。

丁阳平等利用聚酰胺分离茶黄素，最佳分离条件为：上样质量分数为500mg/50dL聚酰胺，上样质量分数为20％，洗脱剂为甲醇∶氯仿∶丙酮∶冰醋酸（体积比为3∶5∶8∶0.5），采用等度洗脱，流速为0.6BV/h，分离得到茶黄素和茶黄素-3´-没食子酸酯两组分，含量分别为93％和85％。

Wang K B等用聚酰胺薄板采用不同的展开剂实现了儿茶素（DL-C），‚表儿茶素（EC），表没食子儿茶素（EGC），表儿茶素没食子酸酯（ECG），表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG），茶黄素（TF1）、茶黄素-3-没食子酸酯（TF2A）、茶黄素-3´-没食子酸酯（TF2B）和茶黄素双没食子酸酯（TF3）9种成分的有效分离。

Yanagida A等用高速逆流色谱（HSCCC）对茶叶中的儿茶素和食品相关的多酚进行了分离分析，溶剂体系为叔丁醇-乙酸乙酯-乙腈和三氯乙酸，以上相有机溶剂为流动相，下相为固定相，流速为2mL/min。结果表明单聚合儿茶素以及它们的没食子酸酯和咖啡碱为半发酵绿茶中的主要成分。此外，疏水性的茶黄素和极性的茶红素也被检测分离出。

Wang K等用高速逆流色谱分离纯化茶黄素和儿茶素，采用V（正己烷）∶V（乙酸乙酯）∶V（甲醇）∶V（水）∶V（乙酸）＝1∶5∶1∶5∶0.25溶剂体系，下相为流动相，流量为2mL/min‚转速为700r/min，可以从红茶或茶黄素粗提取物中成功分离4种主要的茶黄素单体，用相同的溶剂体系也可以将表没食子儿茶素没食子酸酯，没食子儿茶素没食子酸酯，表儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素从绿茶中成功分离。

Yang C等用高速逆流色谱和Sephadex LH-20相结合对红茶中的主要茶黄素进行分离纯化，采用∶V（正己烷）∶V（乙酸乙酯）∶V（甲醇）∶V（水）＝1∶3∶1∶6溶剂体系，利用高速逆流色谱可以成功分离出茶黄素（theaflavin‚TF1）、茶黄素-3-没食子酸酯（theaflavin-3-gallate TF2A）、茶黄素-3´-没食子酸酯（theaflavin-3´-gallate TF2B）和茶黄素双没食子酸酯（theaflavin-3，3´-digallate TF3），但是TF1中包含表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）；同样地，单独使用Sephadex LH-20能够有效的分离TF2A，TF2B和TF3，但EGCG中也混有TF1。将高速逆流色谱和Sephadex LH-20相结合能够很好分离红茶中的4种主要茶黄素。综上所述，随着色谱技术的发展，高速逆流色谱有望成为茶黄素分离纯化的有效途径，与传统的柱色谱相结合将达到更好的分离效果。

茶黄素具有很强的生理活性，有抗氧化、防癌抗癌、降血脂、预防心血管疾病、抗菌抗病毒等生理功能，甚至在某些方面的药效比儿茶素还要强。

茶叶具有防癌、抗癌作用，主要有效成分为茶多酚、儿茶素单体和茶色素。现代药理学活性研究表明，茶黄素具有抗突变、抑制细胞色素P450的活性、抑制癌细胞的胞外信号和增殖、抗炎和癌症的化学预防作用等。据文献报道，茶色素具有比茶多酚更强的抗氧化性能和良好的医药保健功能，如预防心脑血管疾病、预防龋齿、防癌抗癌、抗菌抗病毒等。近年来，有不少研究用TF-3-G，TFDG和TF-3’-G等茶黄素单体对人体纤维肉瘤HT1080、巨嗜细胞、鼠肺细胞等进行抑制作用的研究，并且与茶多酚作用效果进行了比较，对机理进行探讨。但是由于茶黄素单体的分离非常复杂，并且获得的量较少，对于研究工作带来许多困难。有学者采用高速逆流色谱技术分离了茶黄色单体，为获得较大量的茶黄素单体提供了方便，并且对人胃癌细胞株MKN-28、人肝癌细胞株BEL-7402和人急性早幼粒白血病细胞株HL-60的生长抑制进行了生活物活性研究。结果表明，3种茶黄素都表现出一定程度的抑制人肝癌细胞和人胃癌细胞存活作用，而且呈明显的剂量依赖关系。茶黄素双没食子酸酯具有良好的抑制 H1299细胞生长的活性，IC50 为25 μmol/L，有调节细胞周期的活性，可增加HCT-1l6细胞G1期细胞的比例，有促进HCT-ll6细胞凋亡的作用，浓度为50 μmol/L 时效果显著，48 h凋亡率达到40%以上。Western杂交技术分析结果表明，它可降低HCT-ll6细胞中促癌蛋白质因子Bc1-xL的表达量，可增加抑癌蛋白质因子Bax的表达量。

茶黄素通过调节体内的生物酶系的活性、直接消除自由基、与金属离子络合、以及防止低密度脂蛋白的氧化等途径来实现它的抗氧化作用。

谷胱甘肽S转移酶GST可以催化亲核性的谷胱甘肽与各种亲电子外源化合物的结合反应。许多外源化合物在生物转化第一相反应中极易形成某些生物活性中间产物，它们可与重要的细胞生物大分子发生共价结合，对机体造成损害。谷胱甘肽与其结合后，可防止发生此种共价结合，起到解毒作用。谷胱甘肽可在谷胱甘肽过氧化物酶的作用下从H2O2处接受电子，发生自身氧化，从而阻断羟基自由基的生成。用茶黄素喂养小鼠后，将其暴露于致癌物二甲基苄蒽DMBA中，结果表明茶黄素均能明显激活小鼠体内的GST、GPX的活性，同时还伴随着脂质过氧化的显著降低。黄嘌呤氧化酶在催化次黄嘌呤转变为黄嘌呤，并进而催化黄嘌呤转变为尿酸的两步反应中，都同时以分子氧为电子接受体，从而产生大量的O-2和H2O2，后者再在金属离子参与下形成羟基自由基。茶黄素能抑制黄嘌呤氧化酶产生尿酸并且清除过氧化物。在HL-60细胞中，TF3能抑制肉豆寇沸波酯PMA诱导的过氧化物的产生。对H2O2的清除能力则TF2>TF3>TFl>EGCG。CYP1A1是一类主要参与代谢活化多环芳烃类化学致癌物的I相酶，具有芳香烃羟化酶活性。多环芳烃是环境中，特别是香烟烟雾中最重要且危害深广的一类致癌物，其在体内活化过程主要由CYP1A1催化完成，在这一反应过程中，同时产生对身体有害的自由基。茶黄素能够抑制在人HepG2细胞中由奥美拉唑OPZ诱导的CYP1A1的活性。红茶多酚能够抑制NADPH氧化酶的两个亚单位p22phox 和p67phox，同时上调了过氧化氢酶的活性，从而减少活性氧的产生。

炎症的发生由炎症介质介导而成，其中主要的炎症介质是前列腺素PG。PG是由花四烯酸经环氧合酶催化而成。经研究已分离鉴定的环氧合酶有两种：COX-1和COX-2。COX-1为人体内固有酶，也称结构酶，机体各组织均能表达，在许多正常生理过程中发挥作用，例如，维持正常胃粘膜、影响肾血流和血小板凝聚等；而COX-2为诱生酶，在急性炎性应答反应中，由细胞因子、生长因子和细菌内毒素等诱导炎症细胞合成。TFS能特异性地抑制 COX-2 基因表达，IC50值为 20-40 μmol。通过RT-PCR发现，TF对COX-1没有抑制作用，从而消除非菌类抗炎药NSAIDs对COX-1的抑制所引起的胃肠道毒性等副作用。茶色素能减少内原性尿酸的生成，减少痛风关节炎的发作，并且在某些方面优于丙磺舒、别嘌呤醇。

Toda M等证实了茶黄素对金黄色葡萄球菌有抑制作用。Yam T S等也证实了红茶中的茶黄素有很好的抑菌性能。

Taguri T等研究了10种植物多酚［epigal-locatechin（1）‚epigallocatechin-3-O-gallate（2），pu-nicalagin（3），tannic acid（4）,castalagin（5），pro-delphinidin（6），geraniin（7），procyanidins（8）,茶黄素（9）和用枇杷多酚氧化酶处理的茶多酚（10）］对食物中致病细菌（金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、大肠杆菌和弧菌）的抑制作用。结果表明1，2，5和6种多酚具有相对低的最小抑菌浓度。

Friedman M等对7种儿茶素单体，4种主要茶黄素和各种茶的水粗提物对蜡样芽孢杆菌的抑菌效果进行了研究，结果表明：茶的抑菌效果主要取决于茶叶中的儿茶素和茶黄素，且抑菌效果超过了药用抗生素如四环素和万古霉素。

1mm浓度红茶提取物可抑制流感病毒A和流感病毒B对肾MDCK细胞的侵染，其机理是抑制病毒吸附在细胞上而不是抑制病毒在细胞中的复制。另外还发现TF-3具有抑制猴肾MA104细胞系对轮状病毒和肠病毒的感染作用，TFs可使牛状病毒和冠状病毒的侵染失效，80mg/ml红茶提取液可完全抑制人轮状病毒。TFs不仅能抑制HIV-1逆转录病毒的逆转录酶的活性，还能抑制各种细胞中DNA和RNA聚合酶的活性。进一步研究表明，它对逆转录酶和细胞DNA聚合酶的抑制方式是和模板引物相竞争，而与核甘酸底物无竞争作用。

Chen C N等研究表明茶黄素双没食子酸酯可抑止SARS病毒。

TFs抗心血管疾病是当今较为新型的研究领域。其机理是建立在血液流变学的基础上。基础研究和临床试验表明，TFs有显著抗凝、促纤溶、防止血小板粘附和聚集的作用，能显著降低高脂动物血清中三酸甘油酯GT，机制是通过改善红细胞变形性、调整红细胞聚集性及血小板的粘附聚集性，降低血浆粘度，改善微循环，保障组织血液和氧的供应，提高机体整体免疫力和组织代谢水平，达到防病和治病的目的，能显著降低高脂动物血清中三酸甘油酣、低密度脂蛋白LDL，提高高密度脂蛋白HDL。TFs对血管紧张素I转换酶具有显著抑制效应，降血效果好。

臭气的种类很多，主要包括甲硫醇、氨气、硫化氢和甲苯等化合物，日本MiikUi将儿茶素添加到口香糖中，经咀嚼后采集唾液，体外测定甲硫醇的含量，结果表明，儿茶素对口臭的抑制能力大于叶绿素钠，咀嚼含儿茶素的口香糖，口腔中的甲硫醇含量显著下降，其中Eocg效果最好。龚雨顺，黄建安，刘仲华等就茶叶功能成份对主要恶臭成分甲硫醇的去除效果进行了研究，结果表明：绿茶水提取物，儿茶素，EGCG对甲硫醇的去除效果不明显，而茶黄素则表现出较强的活性；在PH10的碱性条件下，1 mg含量为40%的茶黄素对甲硫醇的最大去除量为 0.232 mg。绿茶水提物、70%的儿茶素和EGCG的体外试验对甲硫醇没有去除能力，其作用机理可能是儿茶素具有较强的抑菌效果，可以抑制口腔中的微生物生长繁殖，从而减少甲硫醇的生成，而茶黄素有直接清除甲硫醇效果。