产品名称: 5-O-咖啡酰莽草酸
英文名: 5-O-Caffeoylshikimic acid
中文别名:
英文别名: trans-5-O-Caffeoylshikimic acid
Cas 号: 73263-62-4
产品编码:BP4534
分子式: C16H16O8
分子量: 336.296
来源:
化合物类型:
纯度: 95%~99%
分析方法: HPLC-DAD or/and HPLC-ELSD
鉴定方法: 质谱（Mass）, 核磁（NMR）
包装: 棕色小玻璃瓶，按客户需求包装。
存储: 贮存在避光密闭容器中，冷藏或者冷冻长期保存。
样品溶液最好临用新配。如果需要提前配制的话，最好分成独立包装冷冻保存（-20℃以下），临用前再取出解冻，通常可以保存2周。
可以满足克级以上大量需求，详情请咨询。
提供相关图谱和分析方法指导，可以提供包括色谱柱，标准品和分析方法在内的含量测定整体服务包，价格优惠。
5-O-咖啡酰莽草酸的HPLC图谱
5-O-咖啡酰莽草酸的核磁图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
144.52
0.44
-1.67
5.53
0.88
0.35
低
78.12
3.73
是
否
否
否
有
无
0.0
是
是
是
是
天然产物作为药物发现与开发的重要宝库，在人类对抗疾病的漫长历史中扮演着不可替代的角色。其中，苯丙素类化合物因其广泛而显著的生物活性，一直是药物化学和药理学研究的热点。5-O-咖啡酰莽草酸（5-O-Caffeoylshikimic acid, 5-CSA），作为一种由莽草酸途径关键中间体莽草酸与苯丙素途径代表性成分咖啡酸缩合而成的酯类化合物，完美地融合了植物初级与次级代谢的特征，其独特的化学结构预示了潜在的多样化生物功能。该化合物CAS号为73263-62-4，早期研究多集中于其在植物体内的生物合成与分布。近年来，随着对其药理活性挖掘的深入，尤其是其在抗病毒领域的突出表现，5-CSA已从一个普通的植物代谢物，转变为具有重要研究价值的先导化合物。特别是在非小细胞肺癌等重大疾病的研究中显示出潜力，使其研究价值倍增。本文旨在系统综述5-CSA的化学特性、植物来源、药理活性、作用机制及成药性，以期为该化合物的深入研究和未来开发提供全面的科学参考。
5-O-咖啡酰莽草酸是一种典型的咖啡酸酯衍生物。其化学名称为5-[(E)-3-(3,4-二羟基苯基)丙烯酰氧基]-1,2,3-三羟基环己烷-1-羧酸。从结构上看，它由一个六元环状的莽草酸单元和一个苯丙烯酸类的咖啡酸单元通过酯键连接而成。其中，咖啡酸部分以其反式（E）构型的α,β-不饱和羧酸结构，通过羧基与莽草酸母核上第5位的羟基缩合，形成关键的酯键。莽草酸部分则保留了其环己烯骨架及三个连续的羟基（1,2,3位），并带有1位羧基。
这一独特的结构赋予了5-CSA特定的理化性质。其分子量为336.2960 g/mol。分子中富含多个羟基（-OH）和羧基（-COOH），使其具有较高的极性，理论极性表面积（TPSA）达到144.52 Ų。计算所得的脂水分配系数（LogP）为0.4402，表明该化合物具有一定的亲脂性，但整体偏向亲水。这一预测与其水溶性数据（约5.53 mg/mL）相符，说明5-CSA在水中具有中等溶解性。这种两亲性特征可能影响其跨膜运输和体内分布。此外，分子中的邻苯二酚（儿茶酚）结构使其具备潜在的抗氧化活性和金属螯合能力，同时也是其易于发生氧化反应的结构基础。其α,β-不饱和酯键是潜在的迈克尔加成反应受体，可能与生物大分子中的亲核基团（如巯基）发生共价结合，这可能是其某些药理活性的分子基础。
5-O-咖啡酰莽草酸广泛存在于多种植物中，是植物苯丙烷代谢途径与莽草酸途径交汇的常见产物之一。其主要植物来源包括：
1. 菊科植物：许多菊科植物是5-CSA的丰富来源。例如，在药用植物金银花（Lonicera japonica）中，5-CSA是其发挥清热解毒功效的重要活性成分之一。此外，在紫锥菊（Echinacea purpurea）、蒲公英（Taraxacum officinale）等中也常有检出。
2. 唇形科植物：如迷迭香（Rosmarinus officinalis）、丹参（Salvia miltiorrhiza）等，这些植物的水溶性部位中常含有此类酚酸成分。
3. 其他来源：在一些水果（如李子）、蔬菜及传统药用植物如杜仲、茵陈蒿中也存在。
提取5-CSA通常采用针对极性酚酸类化合物的方法。溶剂提取法是最基础的方法，常用50%-70%的乙醇或甲醇水溶液进行回流或超声辅助提取，以有效溶出目标成分。随后，为了富集和纯化，常采用大孔吸附树脂色谱法，如AB-8、D101等型号树脂，利用其吸附-解吸特性，用水和不同浓度乙醇进行梯度洗脱，5-CSA通常在20%-40%乙醇洗脱部位富集。进一步的纯化则需要借助制备型高效液相色谱，使用反相C18色谱柱，以甲醇-水或乙腈-水（常含少量甲酸或乙酸调节pH）为流动相进行分离。提取过程需注意避光、低温操作，以减少其邻苯二酚结构可能发生的氧化降解。近年来，一些绿色提取技术如超临界流体萃取（使用CO₂并添加夹带剂如乙醇）也在探索中，以期提高提取效率和产物稳定性。
大量的体外和体内药理研究表明，5-O-咖啡酰莽草酸具有多方面的生物活性，其中以抗病毒和抗肿瘤活性最为引人注目。
1. 抗病毒活性
这是5-CSA研究最深入、数据最丰富的领域。其抗病毒谱较广，尤其对疱疹病毒和人类免疫缺陷病毒（HIV）显示出抑制作用。
* 抗疱疹病毒：研究表明，5-CSA能有效抑制单纯疱疹病毒1型（HSV-1）和2型（HSV-2）的复制。其作用不仅限于抑制病毒进入细胞，还能干扰病毒基因的早期表达和DNA复制。相关靶点研究提示，它可能作用于病毒复制必需蛋白如UL42（DNA聚合酶辅助亚基）、UL54（ICP27，即早期蛋白）以及病毒胸苷激酶（TK）。
* 抗HIV活性：5-CSA被证实是HIV-1的抑制剂。其作用机制具有多靶点特征：一方面，它能与宿主细胞表面的辅助受体CCR5和CXCR4相互作用，可能阻断HIV gp120蛋白与这些受体的结合，从而抑制病毒进入靶细胞（如巨噬细胞、T淋巴细胞）；另一方面，研究也提示其对病毒编码的整合酶（INT）和蛋白酶（HIV1-PR）有一定的抑制潜力，干扰病毒的生命周期。
* 其他病毒：初步研究显示其对巨细胞病毒（CMV）等也可能有抑制效果。
2. 抗肿瘤活性
5-CSA在多种肿瘤细胞系中表现出生长抑制和促凋亡作用。特别是在非小细胞肺癌（NSCLC）的研究中，5-CSA能剂量依赖性地抑制A549等肺癌细胞的增殖，并诱导细胞周期阻滞和凋亡。其抗肿瘤机制可能与调节凋亡相关蛋白（如Bcl-2/Bax比值）、诱导活性氧（ROS）产生以及抑制迁移侵袭有关。除了肺癌，其对肝癌、结肠癌等细胞系也显示出一定的细胞毒性。
3. 抗氧化与抗炎活性
得益于其咖啡酰基上的邻苯二酚结构，5-CSA具有较强的清除自由基（如DPPH、ABTS自由基）的能力，表现出显著的抗氧化活性。在炎症模型中，5-CSA能够抑制脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞中一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）以及促炎细胞因子（如TNF-α、IL-6）的过度产生，其作用与抑制核因子-κB（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路的活化相关。
4. 神经保护活性
一些研究探索了5-CSA在神经退行性疾病模型中的作用。在β-淀粉样蛋白（Aβ）诱导的神经元损伤或氧化应激模型中，5-CSA能通过其抗氧化和抗凋亡特性，提高神经元存活率，显示出潜在的神经保护作用。
5. 其他活性
还包括一定的抗菌、保肝等作用，但研究相对较少。
5-CSA的多重药理活性源于其与多个生物分子靶点的相互作用，其作用机制呈现多途径、多靶点的特点。
1. 直接靶点相互作用
* 病毒蛋白与宿主受体：如前所述，5-CSA可直接作用于病毒蛋白（如HSV的UL42、UL54、TK；HIV的INT、PR），干扰其功能。同时，它可作为CCR5和CXCR4趋化因子受体的配体或拮抗剂，竞争性阻断HIV与宿主细胞的结合。分子对接模拟显示，5-CSA能较好地嵌入这些靶点的活性口袋。
* 髓过氧化物酶（MPO）：MPO是中性粒细胞产生次氯酸等氧化物质的关键酶，与炎症和组织损伤密切相关。5-CSA被预测为MPO的抑制剂，可能通过抑制MPO的过氧化物酶活性，减少氧化应激和炎症损伤，这与其抗炎、抗氧化及潜在的心血管保护作用相关。
* 关键信号通路分子：5-CSA能调节细胞内多条信号通路。其抗炎作用主要通过抑制NF-κB通路（阻止IκBα降解和p65核转位）和MAPK通路（抑制JNK、p38和ERK的磷酸化）实现。在抗肿瘤方面，除了上述通路，还可能涉及PI3K/Akt和STAT3等促生存信号通路的抑制，以及线粒体凋亡通路的激活。
2. 基于化学结构的机制
* 抗氧化机制：其邻苯二酚结构可作为氢供体，直接淬灭自由基，或通过螯合过渡金属离子（如Fe²⁺、Cu²⁺）抑制芬顿反应，减少羟基自由基的产生。
* 亲电反应活性：α,β-不饱和酯键使其成为一个温和的迈克尔加成反应受体。它可能与某些关键蛋白（如含有活性半胱氨酸残基的激酶、转录因子或抗氧化调节蛋白Keap1）发生共价修饰，从而永久性地改变其功能，这可能是其发挥长效生物效应的深层机制之一。
3. 系统生物学视角
从网络药理学角度分析，5-CSA的作用很可能是通过同时轻微调节多个靶点（病毒蛋白、宿主受体、炎症/凋亡信号节点），形成一个协同的网络效应，最终导致病毒复制被抑制、肿瘤细胞死亡或炎症反应平息。这种多靶点特性使其在治疗复杂疾病（如癌症、慢性病毒感染）时可能具有优势，但也为阐明其精确的主要作用靶点带来了挑战。
基于提供的成药性参数和现有研究，对5-CSA的成药性初步评价如下：
1. 理化与药学性质
* 溶解性与渗透性：中等水溶性（5.53 mg/mL）和较低的LogP值（0.44）使其符合生物药剂学分类系统（BCS）III类（高溶低渗）或IV类（低溶低渗）药物的特征。其较高的极性（TPSA=144.52）预示着其被动跨膜渗透能力有限，这可能影响其口服生物利用度。
* 吸收与分布：初步药代动力学研究（多在动物模型中进行）表明，5-CSA口服后吸收速度较快，但绝对生物利用度可能不高，原因包括肠道首过代谢、渗透性限制等。其血脑屏障透过性预测为“低”，这虽然限制了其对中枢神经系统疾病的直接作用，但也可能降低其潜在的神经中枢副作用。在体内的分布可能集中于血液丰富、内皮间隙较大的组织。
* 代谢与排泄：作为酚酸酯类化合物，5-CSA在体内极易被酯酶水解，生成莽草酸和咖啡酸。此外，其咖啡酰基上的酚羟基可能发生甲基化、葡萄糖醛酸化和硫酸化结合反应，这些都是其主要的代谢途径。原型药物及其代谢产物主要通过肾脏排泄。快速的代谢可能是其体内半衰期较短的主要原因。
2. 安全性初步评价
* hERG抑制：预测结果为“否”，提示5-CSA在治疗浓度下可能不抑制hERG钾通道，降低了诱发心脏QT间期延长和尖端扭转型室性心动过速的潜在风险，这是一个有利的安全性信号。
* 遗传毒性：Ames试验预测值为0.0，表明其可能不具有直接的致突变性，但需通过正式的体外和体内遗传毒性试验验证。
* 其他：目前关于其急毒、长毒的研究数据尚不完整。其邻苯二酚结构在理论上存在高剂量下产生氧化应激或与金属离子结合引起毒性的可能，需要进一步评估。
3. 成药性挑战与优化策略
总体而言，5-CSA具有良好的活性骨架和初步的安全性预测，但其较低的生物利用度和较快的代谢速度是其主要成药性瓶颈。未来的结构优化可能围绕以下策略展开：
* 前药设计：对易水解的酯键或易结合的酚羟基进行修饰（如制成烷基酯、酰胺或引入可生物裂解的基团），以提高其代谢稳定性和膜渗透性。
* 制剂技术：开发纳米制剂（如脂质体、聚合物胶束）、固体分散体或环糊精包合物，以提高其溶解性、保护其免受过早代谢，并可能通过增强渗透和滞留（EPR）效应靶向肿瘤组织。
* 给药途径探索：对于肺部疾病（如非小细胞肺癌），开发吸入给药制剂可能实现局部高浓度、低全身暴露的治疗优势。
5-O-咖啡酰莽草酸作为一个具有明确多靶点活性的天然先导化合物，其临床应用前景广阔，但也面临诸多挑战。
1. 潜在应用方向
* 抗病毒辅助治疗：鉴于其对HSV和HIV的多环节抑制作用，5-CSA或其衍生物有望开发为新型的抗疱疹病毒药物，特别是针对耐药毒株；或作为HIV鸡尾酒疗法的补充成分，作用于新的靶点（如宿主受体CCR5/CXCR4）。局部外用制剂（如乳膏）治疗单纯疱疹病毒感染可能是其近期最易实现的临床应用。
* 抗肿瘤治疗，尤其是非小细胞肺癌：其诱导NSCLC细胞凋亡和抑制迁移的活性值得深入探索。可考虑将其与现有化疗药物（如铂类、紫杉醇）联用，以增强疗效、降低耐药或减轻副作用。基于其抗炎抗氧化特性，也可能用于缓解放化疗引起的黏膜炎等并发症。
* 炎症相关性疾病：如慢性肝炎、动脉粥样硬化、神经炎症等，其抑制MPO和NF-κB的作用机制为此提供了理论依据。
2. 未来研究重点与展望
* 深入的作用机制研究：利用化学生物学手段（如亲和垂钓、蛋白质组学）鉴定其在细胞内的直接作用靶点蛋白，绘制其完整的药理作用网络图谱。
* 系统的临床前开发：完成符合新药研究规范的药效学评价（在更接近疾病的动物模型上）、药代动力学研究（ADME）、以及全面的毒理学评价（急毒、长毒、生殖毒等），明确其治疗窗。
* 合理的结构修饰与构效关系（SAR）研究：系统研究莽草酸骨架和咖啡酰基上各个官能团对其活性、稳定性及药代性质的影响，指导合成活性更优、成药性更好的衍生物。例如，修饰酚羟基以提高代谢稳定性，或引入特定基团以增强对某个特定靶点（如CCR5）的选择性。
* 探索联合用药与精准医疗：研究5-CSA与现有标准疗法的协同作用，并探索其活性与特定生物标志物（如肿瘤细胞表面CCR5/CXCR4高表达、MPO水平等）的关系，为实现精准用药提供依据。
5-O-咖啡酰莽草酸是自然界赋予的一个结构精巧、功能多样的化学实体。它从植物代谢的交叉路径中诞生，却展现了对抗人类重大疾病（如病毒感染、癌症）的显著潜力。当前的研究已初步揭示了其多靶点的抗病毒、抗肿瘤、抗炎抗氧化等药理活性，并对其作用机制有了轮廓性的认识。尽管在迈向药物的道路上，它仍面临着生物利用度低、代谢快等成药性挑战，但这些挑战也正是现代药物化学和药剂学可以着力解决的突破口。随着对其构效关系的深入解析、基于结构的合理修饰以及新型递药系统的应用，5-CSA极有可能从一个有潜力的先导化合物，发展成为具有临床应用价值的新药候选物，特别是在应对病毒耐药和补充现有肿瘤治疗方案方面。对其持续而深入的研究，不仅有助于开发新的治疗药物，也将进一步丰富我们对天然产物多靶点作用模式的理解。
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