英文名: Theobromine
中文别名:
英文别名: 3,7-Dimethylxanthine; Diurobromine; Santheose;
Cas 号: 83-67-0
产品编码：BP1389
分子式: C7H8N4O2
分子量: 180.167
来源: tea leaves (Camellia thea), Theobroma cacao (cocoa), Cola acuminata, Paullinia cupana and some Ilex and Acer spp.
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，标准包装10mg，20mg，50mg；可以按客户需求包装。
可以满足克级以上大量需求，详情请咨询。
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可可碱的HPLC图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
72.68
-0.17
-0.17
2.40
2.37
22.19
高
19.09
2.47
是
是
否
否
有
无
0.9
是
是
是
是
可可碱（Theobromine，CAS号：83-67-0）是一种天然存在于可可豆中的甲基黄嘌呤类生物碱，属于嘌呤衍生物中的二甲基黄嘌呤，分子结构上在3位和7位均带有甲基取代基。作为可可植物（Theobroma cacao）中的主要活性成分之一，可可碱不仅赋予巧克力独特的生理活性，还因其多样的药理作用而受到广泛关注。其主要药理功能包括血管扩张、利尿、心脏刺激以及支气管扩张等，此外，可可碱还表现出显著的腺苷受体拮抗作用，尤其是对腺苷受体A1（AR1）的抑制，进而调节中枢神经系统和心血管系统的功能。
近年来，随着天然产物药理学和分子药理学的深入发展，可可碱在抗抑郁、神经保护及代谢调节等领域的潜在作用逐渐被揭示。其涉及的分子靶点涵盖单胺氧化酶A/B（MAOA/MAOB）、糖原合酶激酶3β（GSK3B）、血清素转运蛋白（SLC6A4）、5-羟色胺受体1A（HTR1A）、γ-氨基丁酸受体（GABRA1）、cAMP反应元件结合蛋白（CREB1）、脑源性神经营养因子（BDNF）及儿茶酚-O-甲基转移酶（COMT）等，显示其在神经精神疾病中的多靶点调控潜力。
本文将系统综述可可碱的化学结构与理化性质、植物来源与提取方法、药理活性及作用机制、成药性评价及药代动力学特征，并展望其在临床应用中的潜力与未来研究方向，旨在为天然产物药理学及相关领域的研究提供理论依据和实践指导。
可可碱的化学名称为3,7-二甲基黄嘌呤，分子式为C7H8N4O2，分子量为180.1670。其结构属于嘌呤类生物碱，核心为黄嘌呤骨架，3位和7位氮原子上各连接一个甲基，形成二甲基取代结构。该结构赋予可可碱较好的脂溶性与水溶性平衡，LogP值约为-0.1653，显示其具有适中的亲水性，利于体内吸收和分布。
极性表面积（TPSA）为72.68 Ų，表明其在跨越生物膜时具有一定的极性限制，但结合其较高的血脑屏障渗透能力，显示可可碱能够有效进入中枢神经系统。水溶性为2.4007 mg/mL，适合口服给药形式。值得注意的是，可可碱不表现hERG通道抑制活性，提示其心脏毒性风险较低；Ames试验结果为0.9，显示其基因毒性风险极低，具备较好的安全性基础。
化学结构的稳定性较高，在常温常压下不易降解，且具备较好的热稳定性，适合食品加工及药物制剂需求。其紫外吸收峰主要集中在270-280 nm区间，便于分析检测和纯度鉴定。
可可碱主要存在于可可树（Theobroma cacao）种子的可可豆中，其含量受品种、产地、成熟度及加工工艺影响显著。除可可豆外，茶叶、瓜拉纳（Paullinia cupana）及少数其他植物中也含有少量可可碱，但含量远低于可可豆。
传统提取方法主要包括溶剂浸提、液液萃取及超临界流体萃取等。溶剂浸提通常采用乙醇、水或其混合溶剂，通过调节pH值和温度优化提取效率。液液萃取利用可可碱的极性特点，常采用氯仿、乙酸乙酯等有机溶剂进行分离纯化。近年来，超声辅助提取和超临界CO2萃取技术因其高效、环保、低温保护活性成分的优势，逐渐成为研究热点。
提取后的纯化步骤通常采用柱层析（硅胶、C18反相柱）及高效液相色谱（HPLC）技术，确保可可碱的高纯度和活性稳定性。现代工艺还结合膜分离技术和结晶纯化，提高产率与纯度，满足药用和食品工业的需求。
可可碱作为一种有效的血管扩张剂，通过拮抗腺苷受体，特别是A1亚型，降低血管平滑肌细胞的收缩性，促进血管舒张，改善局部血流灌注。动物实验显示，可可碱能显著降低动脉血压，改善微循环功能。此外，其轻度的心脏刺激作用主要表现为增加心率和心肌收缩力，类似咖啡因但作用较为温和，适合心血管功能调节。
可可碱具有明显的利尿效应，机制涉及肾小管对钠离子的重吸收抑制，促进尿液生成和排出。该作用有助于调节体液平衡和血压，临床上对轻度水肿和高血压患者具有辅助治疗意义。
作为一种支气管扩张剂，可可碱通过阻断腺苷受体，减少支气管平滑肌收缩，缓解气道痉挛。实验研究表明，可可碱可用于哮喘及慢性阻塞性肺疾病（COPD）的辅助治疗，改善呼吸功能。
可可碱能穿越血脑屏障，发挥腺苷受体拮抗剂作用，提升神经兴奋性和认知功能。其对神经递质系统的调节作用包括抑制MAOA和MAOB活性，增加脑内多巴胺、5-羟色胺等神经递质的浓度，调节GABA受体功能，增强CREB1和BDNF的表达，显示出抗抑郁和神经保护潜力。
多项体外及动物模型研究证实，可可碱通过多靶点作用调节神经递质代谢和神经可塑性，表现出抗抑郁活性。其作用靶点包括MAOA、MAOB、GSK3B、SLC6A4、HTR1A、GABRA1、CREB1、BDNF及COMT，综合调节神经信号传导及神经元存活，具有潜在的抗抑郁药物开发价值。
可可碱作为腺苷受体的非选择性拮抗剂，尤其对A1受体具有较高亲和力。腺苷受体在中枢神经系统及心血管系统中广泛分布，调节神经传递、心率、血管张力及代谢。通过阻断A1受体，可可碱解除腺苷介导的抑制信号，增强神经兴奋性和心肌收缩力，促进血管舒张。
MAOA和MAOB是脑内主要的单胺氧化酶，参与多巴胺、5-羟色胺和去甲肾上腺素等神经递质的代谢。可可碱对MAOA/MAOB的抑制作用提高脑内神经递质水平，改善情绪状态，减轻抑郁症状。
GSK3B在神经元发育、细胞凋亡及炎症反应中发挥关键作用。可可碱通过调节GSK3B活性，促进神经元存活和功能恢复，增强神经可塑性，有助于抗抑郁和神经保护。
SLC6A4编码血清素转运蛋白，调节5-羟色胺的再摄取。HTR1A为5-羟色胺受体亚型，参与情绪和焦虑调节。可可碱通过影响这两个靶点，调节血清素信号通路，发挥抗抑郁和抗焦虑作用。
GABRA1为GABA_A受体亚单位，介导中枢神经系统的抑制性信号。可可碱调节GABRA1功能，平衡兴奋与抑制，缓解焦虑和抑郁症状。
CREB1作为转录因子，调控BDNF等神经营养因子的表达。BDNF对神经元生长、分化及突触可塑性至关重要。可可碱促进CREB1磷酸化及BDNF表达，增强神经修复和功能恢复。
COMT参与儿茶酚胺类神经递质的代谢。可可碱对COMT的调节有助于维持神经递质平衡，辅助改善神经精神疾病。
可可碱分子量适中（180.1670），符合Lipinski规则，LogP值为-0.1653，显示其适中的亲水性，有利于口服吸收。TPSA值为72.68 Ų，支持其良好的生物膜渗透性，特别是血脑屏障通透性高，适合中枢神经系统药物开发。
安全性方面，可可碱不抑制hERG通道，降低心律失常风险；Ames试验结果0.9，表明其基因毒性极低，具备良好的安全性基础。
口服后，可可碱吸收迅速，生物利用度较高。其分布广泛，能有效穿越血脑屏障，达到中枢神经系统。代谢主要通过肝脏的CYP450酶系进行，生成多种代谢产物，部分代谢物在小鼠体内具有活性。排泄主要通过肾脏完成，半衰期适中，支持多次给药方案。
药代动力学研究显示，可可碱具有良好的体内稳定性和可控的代谢速率，适合开发为口服制剂。
可可碱作为一种天然产物，因其多靶点、多功能的药理特性，在临床应用上展现出广阔的前景。其血管扩张和利尿作用使其在心血管疾病辅助治疗中具有潜力，尤其是高血压和轻度心衰患者。支气管扩张作用为哮喘和慢阻肺患者提供了新的治疗选项。
在神经精神疾病领域，可可碱的抗抑郁、抗焦虑及神经保护作用值得深入临床验证。其通过调节多条神经递质通路和促进神经营养因子表达，可能成为天然的精神药物替代品或辅助剂。同时，因其良好的安全性和血脑屏障穿透能力，可可碱有望开发为中枢神经系统疾病的治疗药物。
未来研究应聚焦于优化可可碱的药物制剂，提升其生物利用度和靶向性；开展系统的临床试验，验证其疗效和安全性；探索其与其他药物的联合应用潜力。此外，基于分子靶点的深入机制研究将为新型衍生物设计提供理论依据，推动可可碱相关药物的创新发展。
可可碱作为一种来源广泛、结构明确的天然甲基黄嘌呤类化合物，凭借其多样的药理活性和良好的成药性，成为天然产物药理学研究的热点。其在心血管、呼吸系统及神经精神疾病中的潜在应用，展示了天然产物在现代药物开发中的重要价值。未来，随着分子药理学和药物化学技术的进步，可可碱及其衍生物有望成为临床治疗的新型药物，为人类健康贡献更多力量。
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