1.生物碱
生物碱是存在于自然界(主要为植物，但有的也存在于动物)中的一类含氮的碱性有机化合物，有似碱的性质，所以过去又称为赝碱。大多数有复杂的环状结构，氮素多包含在环内，有显著的生物活性，是中草药中重要的有效成分之一。但是有些不含碱性而来源于植物的含氮有机化合物，有明显的生物活性，故仍包括在生物碱的范围内。而有些来源于天然的含氮有机化合物，如某些维生素、氨基酸、肽类，习惯上又不属于"生物碱"。
2.燕麦生物碱
燕麦生物碱(avenanthramides，简称Avns或Avas)是具有环状结构的碱性有机化合物, 是一类独特的含氮酚酸类衍生物，也是唯一在燕麦中发现的一类含氮有机化合物[1]，有显著的生物活性和光学活性。2003 年加拿大科学家 Collins 从燕麦中分离并鉴定出生物碱成分，命名为 Avenanthramides。目前，已从燕麦麸皮和籽粒中分离出不同形式的燕麦生物碱 20多种[2], 其中含量较高的有 3 种，为生物碱 A (N-4′-羟基肉桂酰-5-羟基邻氨基苯甲酸)、生物碱 B (N-4′-羟基-3-甲氧基肉桂酰-5-羟基邻氨基苯甲酸)和生物碱 C (N-3′, 4′-二羟基肉桂酰-5-羟基邻氨基苯甲酸)，分别占燕麦生物碱的35%、21%和 44%，燕麦生物碱的母核结构与临床上应用的一种强效抗组胺及抗炎药物曲尼司特(Tranilast)的结构非常相似(见图 1)[3]。
燕麦生物碱虽具有明显生理活性，但其在燕麦中含量较少，主要分布于籽粒外层的麸皮和次级糊粉层。不同品种燕麦生物碱含量差异很大，含量范围为 25.21-347.55 mg/kg[4]。除了品种的决定因素，地域、年份、土质、栽培条件和施氮水平等对燕麦生物碱的含量都有所影响。
图1 燕麦生物碱结构
3.燕麦生物碱的功能特性
3.1抗氧化活性
燕麦生物碱的抗氧化活性高于咖啡酸和阿魏酸，抗氧化能力从高到低依次为燕麦生物碱 ＞燕麦生物碱 B ＞燕麦生物碱 C[2]。燕麦生物碱提取物不仅可增强肝组织抗氧化酶活性，减少丙二醛( MDA)含量，明显降低血清胆固醇和低密度胆固醇水平，还可提高肝组织中 SOD 酶、谷胱甘肽酶以及脂蛋白脂酶基因的表达水平[5]。
3.2抗炎作用
燕麦生物碱具有强效的消炎和止痒特性，是非甾体类消炎药的天然成分之一。燕麦生物碱可以通过与细胞因子和信号通路的相互作用介导细胞炎症反应。目前一种燕麦生物碱衍生物的药物，二羟基燕麦生物碱(DHAvn)，用于治疗与组胺相关的皮肤病如瘙痒、红斑、水疱、晒斑、湿疹等[6]。组胺信号传导被燕麦生物碱抑制，进而达到消炎止痒的作用[7]。
3.3降血脂活性
研究燕麦生物碱提取物对小鼠肝脏 LPL mRNA 表达的影响，发现与正常组比较，衰老组小鼠 LPL mRNA的表达量减少,差异不明显与衰老组比较，不同剂量的燕麦生物碱均可提高 LPL mRNA 的表达差异均明显(P<0.05)，表明燕麦生物碱提取物可提高小鼠肝脏 LPL mRNA 的表达从而达到预防动脉粥样硬化的作用[5]。
3.4抑制细胞增殖活性
燕麦生物碱具有抑制血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖的作用，预防动脉粥样硬化和血管成形术后的再狭窄的发生，在临床上可用于避免经皮冠状动脉腔内成形术后的再狭窄的发生[8]。燕麦生物碱能明显抑制结肠癌、乳腺癌和前列腺癌细胞的生长，尤其对结肠癌增殖细胞的抑制作用最明显，实验中利用燕麦生物碱对人克隆结肠腺癌(Caco-2)细胞进行治疗后发现，天然燕麦生物碱能有效抑制癌细胞在生长期的增殖[9]。
图2 燕麦生物碱功能
4.燕麦生物碱的提取方法
目前提取天然燕麦生物碱的方法有溶剂法（浸提法、回流提取法、连续提取法等）、超临界流体萃取法、微波辅助提取法、半仿生提取法和膜提取法等。
4.1溶剂提取法
溶剂提取法具有较高选择性。燕麦粉磨粉，过筛后用乙醇溶液、甲醇溶液提取，提取温度30℃-55℃，提取时间将提取液真空干燥，再用正己烷溶液洗以除去脂类，随后再用 80%甲醇水溶液(含1%乙酸)平衡的 ODS 柱中洗脱，将洗脱液干燥浓缩获得燕麦生物碱[10,13]。溶剂提取法特别适用于具有独特化学结构、与一般生物碱不同的化学性质且在酸中性条件下不稳定的燕麦生物碱，能使燕麦生物碱的化学性质及生理活性保持稳定，但也存在成本高、提取时间长、提取效率低和资源严重浪费等问题。
4.2超临界 CO2萃取法
CO2超临界流体萃取法无溶剂污染，能有效的提取燕麦中的燕麦生物碱，便于工业化生产。当萃取压力 21.2 MPa， 萃取温度 40.4 ℃，萃取时间 1.46 h， 萃取量约为 655.8 μg/g。与传统分离技术相比，其具有提取温度低、提取率高、无污染、生产周期短、能耗低及操作参数容易控制等优点，并且能有效防止燕麦生物碱活性物质的氧化和逸散。但是，存在萃取过程固体料较多，萃取釜无法连续操作；高压下萃取相平衡较复杂，萃取选择性不是很高；设备价格昂贵，一次性投资大等问题。
4.3层析法
将燕麦乙醇提取物经大孔树脂吸附分离后，经微孔树脂凝胶柱(MCI GEL)和层析反相柱（ODS-AQ）分离，最终得到燕麦生物碱A [12]。使用树脂AB-8 动态上样, 最终生物碱得率为 78.19%且纯化后的燕麦生物碱表现出较强的清除OH·，O2-·和有机自由基DPPH的体外抗氧化活性，且大孔吸附树脂提取燕麦生物碱时，具有溶剂使用量少、吸附量大、吸附速度快且仪器操作简单，吸附树脂经过洗脱、浸泡、冲洗等过程处理后再生可重复使用等优。
5. 天然燕麦生物碱的应用
天然燕麦生物碱在燕麦中含量很低，但其具有强抗氧化性、抗刺激降脂性和止痒消炎等重要功效，使其广泛应用于化妆品护肤和医药行业。
（1）化妆品行业
燕麦生物碱具有良好的抗氧化和抗过敏特性，使得它成为优良的皮肤防护剂。燕麦生物碱具有优良的消炎和止痒活性，使得它能够取代糖皮质激素而应用于各类外用护肤产品中。Kim等[18]研究二氢燕麦酰基邻氨基苯甲酸 D（DHAvD）能有效阻止紫外线在皮肤成纤维细胞中活性氧（ROS）的产生和基质金属蛋白酶（MMP-1 和 MMP-3）的表达。世界第四大日化公司德之馨（Symrise）致力于天然燕麦生物碱这个成分，该公司研究小组推出专利产品 Dihydroavenanthramide D，该产品商品名为 SymCalmin[14]，并进一步的研究该成分在消炎和止痒的作用，并适用于敏感性皮肤、干性皮肤、晒后皮肤、易瘙痒皮肤、老年性皮肤、去头皮屑等化妆产品配方中。在化妆产品配方中，燕麦生物碱类化合物被认为是一个有效的多功能活性成分，广泛应用于各类化妆产品中[15,16]，如面膜、祛痘液、温和卸妆水、去屑剂等。
(2)医药保健行业
Avns具有一系列生物活性，包括抗炎，抗增殖，抗氧化，止痒和血管扩张活性。Avns可调节与癌症，糖尿病，炎症和心血管疾病相关的不同信号传导途径；可通过调节不同的细胞信号通路和激活细胞来发挥抗癌作用，从而抑制癌症的发展或进程[17]。研究结果表明，定期食用富含Avns的燕麦可能在许多慢性和与年龄有关的疾病中具有预防作用。例如，这些独特的燕麦代谢物可抑制炎症，阻止平滑肌增生，放松血管，因此被认为可以预防炎性疾病。同时，Avns在心血管保护中发挥重要作用，而且在通过血管扩张脑血管来提高认知能力。
随着经济发展和人民生活水平的提高，人们对燕麦的营养价值和医疗保健作用也越来越重视，对燕麦产品的期望也愈来愈高。并且随着燕麦生物碱功能成分和保健作用的逐步发现，今后燕麦生物碱开发的主要方向是作为化妆品、医药、保健食品的添加剂，具有广阔的应用前景，发展潜力巨大，其深加工技术将日益工业化。
参考文献:
[1]Fagerlund A, Sunnerheim K, Dimberg LH. Radical-scavenging and antioxidant activity of avenanthramides [J]. Food Chem, 2009, 113(2): 550-556.
[2]任祎,马挺军,崔林.燕麦生物碱及其潜在的保健作用[J].中国粮油学报,2012,27(01):124-128.
[3] Jastrebova J, Skoglund M, Nilsson J, et al. Selective and sensitive LC-MS determination of avenanthramides in oats [J]. Chromatogr, 2006, 63(9-10): 419-423.
[4] Anonymous. Agriculture and food Science, Study data from University of Ulster update knowledge of agriculture and food science [J]. Agric Bus Week, 2009.
[5]任祎,马挺军,牛西午,任贵兴.燕麦生物碱提取物的抗氧化与降血脂作用研究[J].中国粮油学报,2008,23(06):103-106.
[6] Jr F J. Colloidal oat meal for mulations and the treatment of atopic dermatitis [J]. Journal of Drugs in Dermatology Jdd, 2014, 13(10):1184-1185.
[7]Cerio R, Dohil M, Jeanine D, et al. Mechanism of action and clinical benefits of colloidal oatmeal for dermatologic practice[J]. Journal of Drugs in Dermatology, 2010, 9(9):1116-1120.
[8] Nie L, Wise M, Peterson D, et al. Mechanism by which avenanthramide-c, a polyphenol of oats, blocks cell cycle progression in vascular smooth muscle cells[J]. Free Radical Biology & Medicine, 2006, 41(5):702-708.
[9]Guo W, Nie L, Wu D, et al. Avenanthramides inhibit proliferation of human colon cancer cell lines in vitro[J]. Nutrition & Cancer, 2010, 62(8):1007-1016.
[10]Jastrebova J, Skoglund M, Nilsson J, et al. Selective and Sensitive LC-MS Determination of Avenanthramides in Oats[J]. Chromatographia, 2006, 63(9-10):419-423.
[11]刘飞,赵莹.大孔吸附树脂及其在天然产物分离纯化中的应用[J].齐鲁药事,2008,27(11):679-681.
[12]朱礼艳. 燕麦中活性成分的提取、分离与结构鉴定[D].江南大学,2012
[13] Maliarova M, Mrazova V, Havrlentova M, et al. Optimization of parameters for extraction of avenanthramides from oat (Avena sativa L.) grain using response surface methodology (RSM)[J]. Journal of the Brazilian Chemical Society, 2015, 26(11): 2369-2378.
[14]胡迎春.德之馨公司推出新抗敏活性成分 SymCalmin[J].中国化妆品:专业版, 2006(2):14-14
[15]Vielhaber G, Oertling H, Gömann C, et al. Compositions comprising trans tert butyl cyclohexanol as skin irritation reducing agent[P]: EP 2416766 A2. 2012.
[16]Schmaus G, Röding J. Mixtures comprising anthranilic acid amides and cosmetic and pharmaceutical compositions antidandruff agents as cosmetic and pharmaceutical compositions
for alleviating itching[P]: EP1959915. 2015.
[17]Turrini E, Maffei F, Milelli A, et al. Overview of the anticancer profile of avenanthramides from oat[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2019, 20(18): 4536.
