英文名: Protocatechuic Acid
英文别名: Carbohydroquinonic acid; Catechol-4-carboxylic acid; Hypogallic acid
Cas 号: 99-50-3
产品编码：BP1155
分子式: C7H6O4
分子量: 154.121
来源: Can be extracted from lignin. Isol. in free state from various higher plants, e.g. Fagopyrum and Alnus spp. and some Allium spp.
药理药效：本品具有抗菌作用，体外试验时对绿脓杆菌、大肠杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌、产碱杆菌及枯草杆菌和金黄色葡萄球菌均有不同程度的抑菌作用。亦有祛痰、平喘作用。临床用于治疗慢性气管炎。
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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原儿茶酸的HPLC图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
77.76
1.20
-1.28
5.27
3.24
1.83
低
73.64
1.71
是
否
否
否
有
无
0.0
是
否
是
是
天然产物作为药物发现与开发的重要宝库，持续为现代医学提供结构新颖、活性多样的先导化合物。其中，多酚类物质因其广泛的生物活性和较低的毒性备受关注。原儿茶酸（Protocatechuic Acid, PCA），化学名3,4-二羟基苯甲酸，是一种广泛存在于多种水果、蔬菜和中药材中的简单酚酸。其CAS号为99-50-3，是儿茶酚类化合物的典型代表，也是许多复杂多酚（如花青素、原花青素）在体内的关键代谢产物之一。
长期以来，PCA因其显著的抗氧化活性而被认知。然而，近二十年的深入研究揭示，PCA远不止是一种抗氧化剂，它在神经保护、抗炎、抗肿瘤、心血管保护、抗糖尿病以及肝脏保护等方面展现出多方面的药理潜力。特别是其在神经退行性疾病模型中所表现出的保护作用，使其成为神经药理学领域的研究热点。本文旨在系统综述PCA的化学特性、植物来源、药理活性、分子作用机制、成药性评价及其临床应用前景，以期为该天然产物的深度开发和转化研究提供全面的科学参考。
原儿茶酸的化学结构相对简单，为苯甲酸母核上在3号和4号位各连接一个羟基，形成邻二酚羟基（儿茶酚）结构，1号位连接羧基。其分子式为C7H6O4，分子量为154.1210。这种结构赋予了PCA独特的理化性质和生物活性。
首先，邻二酚羟基结构使其具有很强的供电子能力和金属离子螯合能力，这是其卓越抗氧化活性的结构基础。它能有效清除超氧阴离子、羟基自由基、过氧亚硝基等多种活性氧/氮物种，并抑制脂质过氧化。其次，羧基和酚羟基的存在使其在不同pH环境下呈现不同的解离状态，影响其溶解度和跨膜转运。其理论拓扑极性表面积（TPSA）为77.7600 Ų，表明分子极性较强。计算所得的脂水分配系数（LogP）约为1.20，提示其具有一定的亲脂性，但整体仍偏亲水。实验数据表明其水溶性约为5.27 mg/mL，属于中等溶解性化合物。
PCA在固态下通常为白色至淡黄色结晶性粉末。其结构中的酚羟基使其对光、热和氧化剂较为敏感，在碱性条件下尤其不稳定，易被氧化成醌类物质。因此，在提取、储存和制剂过程中需注意避光、低温及惰性气体保护。其简单的结构也便于进行化学修饰，以改善其稳定性、生物利用度或靶向性，这为基于PCA的结构优化和衍生物开发提供了可能。
PCA在自然界中分布极为广泛，主要以游离酸、酯或糖苷的形式存在于多种植物中。
植物来源：
1. 水果与蔬菜：橄榄、蓝莓、黑莓、猕猴桃、芒果、洋葱、萝卜、马铃薯皮、玉米、西蓝花等均含有一定量的PCA或其衍生物。
2. 中药材与药用植物：PCA是许多传统中药的有效成分之一。例如，在丹参（Salvia miltiorrhiza）中，PCA是水溶性丹酚酸类成分的重要组成；在金银花（Lonicera japonica）、当归（Angelica sinensis）、夏枯草（Prunella vulgaris）等中也均有检出。此外，它还是绿茶、红酒等饮品中多酚物质的体内代谢产物。
3. 其他来源：某些食用菌和发酵食品（如食醋）中也含有PCA。
提取方法：
PCA的提取方法遵循天然产物提取的一般原则，根据其极性和存在形式进行选择。
1. 溶剂提取法：最常用的方法。由于PCA及其苷类极性较大，常采用水、甲醇、乙醇、丙酮或其不同比例的水溶液进行浸提或回流提取。酸化溶剂（如含少量盐酸或甲酸的醇/水溶液）有助于将PCA盐转化为游离酸形式，提高提取效率。
2. 超声辅助提取与微波辅助提取：利用超声波或微波的能量破坏植物细胞壁，加速溶剂渗透和目标成分溶出，具有提取时间短、效率高、溶剂用量少的优点。
3. 酶辅助提取：利用纤维素酶、果胶酶等破坏植物细胞壁结构，释放胞内成分，特别适用于结合态PCA的提取。
4. 纯化方法：粗提物经初步过滤、浓缩后，常采用大孔吸附树脂（如AB-8、D101型）进行富集纯化，利用PCA的酚羟基与树脂的吸附作用进行分离。进一步纯化可借助硅胶柱色谱、制备型高效液相色谱（HPLC）等技术。结晶法也是获取高纯度PCA的常用手段，通常采用水或醇-水体系进行重结晶。
大量体内外研究表明，PCA具有广泛且显著的药理活性，以下为其核心活性的概述。
1. 神经保护作用
这是PCA最受关注的活性之一。在阿尔茨海默病、帕金森病、脑缺血/再灌注损伤、癫痫等多种神经系统疾病模型中，PCA均显示出明确的保护效应。它能改善东莨菪碱或Aβ蛋白诱导的学习记忆障碍，减轻MPTP或6-OHDA诱导的多巴胺能神经元损伤，缩小脑梗死体积，并缓解癫痫发作。其作用与减轻氧化应激、抑制神经炎症、抗细胞凋亡、调节神经递质水平等多重机制相关。
2. 抗炎作用
PCA对急性和慢性炎症模型均有良好的抑制作用。在角叉菜胶致大鼠足肿胀、二甲苯致小鼠耳肿胀等急性炎症模型中，PCA能显著减轻组织水肿和炎性细胞浸润。在葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎、弗氏完全佐剂诱导的关节炎等慢性炎症模型中，PCA能改善病理损伤，降低疾病活动指数。其抗炎作用涉及对多种炎症介质产生的抑制。
3. 抗肿瘤作用
PCA对多种癌细胞系（如乳腺癌、肝癌、肺癌、前列腺癌、结肠癌等）的生长、增殖、迁移和侵袭具有抑制作用，并能诱导细胞周期阻滞和凋亡。在动物移植瘤模型中，PCA给药能抑制肿瘤生长和转移。其抗肿瘤活性具有多靶点、多通路的特点。
4. 心血管保护作用
PCA能改善高脂饮食诱导的动脉粥样硬化，减轻血管内皮功能障碍，抑制血管平滑肌细胞异常增殖，并表现出抗血小板聚集和抗血栓形成的作用。此外，它在心肌缺血/再灌注损伤模型中也显示出心脏保护效果。
5. 其他活性
PCA还具有显著的抗氧化、保肝（对抗酒精或四氯化碳引起的肝损伤）、抗糖尿病（改善胰岛素抵抗、保护胰岛β细胞）、抗菌、抗病毒以及抗紫外线损伤等活性。这些广泛的药理作用共同构成了PCA作为多功能健康促进分子的基础。
PCA的药理作用并非通过单一靶点实现，而是通过调节复杂的细胞信号网络，其核心机制围绕抗氧化和抗炎两大主线展开，并交织影响细胞存活、增殖与死亡的关键通路。
1. 抗炎作用的核心分子靶点与通路
PCA的抗炎效应是其众多药理活性的基石，其作用涉及对炎症信号通路的广泛调控：
* 核因子-κB信号通路：PCA能有效抑制NF-κB（由NFKB1基因编码）的激活。它通过阻止IκBα的降解和磷酸化，或抑制IKK的活性，从而阻碍NF-κB p65亚基向细胞核的转位，最终下调一系列促炎基因的表达。
* 促炎细胞因子与介质：PCA能显著降低脂多糖等刺激下巨噬细胞或组织中白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF）等关键促炎细胞因子的产生。同时，它还能抑制诱导型一氧化氮合酶（NOS2）和环氧合酶-2（PTGS2/COX-2）的表达，减少一氧化氮（NO）和前列腺素E2（PGE2）等炎症介质的生成。
* STAT3信号通路：PCA可抑制信号转导与转录激活因子3（STAT3）的磷酸化与激活。STAT3是连接炎症与肿瘤的重要枢纽，其抑制不仅增强了抗炎效果，也贡献于其抗肿瘤活性。
* 炎症小体：研究显示，PCA能够抑制NLRP3炎症小体的组装与激活，减少半胱天冬酶-1（CASP1）的活化，从而抑制白细胞介素-1β（IL-1β）和IL-18的成熟与释放，这在神经炎症和代谢性炎症中尤为重要。
* 瞬时受体电位通道：PCA被发现可以拮抗瞬时受体电位香草酸亚型1（TRPV1）和锚定蛋白亚型1（TRPA1）的活性，这两种通道参与痛觉和神经源性炎症的传递，这可能是其缓解炎性疼痛的机制之一。
2. 抗氧化与激活内源性防御系统
除了直接清除自由基，PCA更重要的机制在于激活细胞自身的抗氧化防御体系。它能够促进核因子E2相关因子2（Nrf2）从Keap1解离并转移入核，激活下游血红素氧合酶-1（HO-1）、醌氧化还原酶1（NQO1）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）等一系列抗氧化酶和II相解毒酶的表达，从而系统性地增强细胞抵抗氧化损伤的能力。
3. 调节细胞凋亡与自噬
在肿瘤细胞中，PCA通过上调促凋亡蛋白（如Bax）、下调抗凋亡蛋白（如Bcl-2）、激活半胱天冬酶（Caspase）级联反应诱导凋亡。同时，它也能调节自噬相关蛋白（如LC3-II, p62）的表达，诱导保护性或细胞毒性自噬，这取决于细胞类型和微环境。
4. 代谢调节
PCA可通过激活AMP活化蛋白激酶（AMPK）通路，改善能量代谢，促进葡萄糖摄取，抑制脂质合成，这在其抗糖尿病和心血管保护作用中扮演关键角色。
综上所述，PCA通过多靶点、多通路的方式发挥其“一石多鸟”的药理效应，其作用网络的核心是对氧化应激和炎症反应这两个密切关联的病理过程的协同抑制。
尽管PCA药理活性广泛，但其能否成功开发为药物，取决于其成药性，包括吸收、分布、代谢、排泄（ADME）性质和安全性。
药代动力学特征：
PCA口服后吸收迅速，但其绝对生物利用度受剂型、物种等因素影响，在不同研究中报道不一（从约20%至超过80%），总体显示其口服可吸收，但可能存在首过效应。吸收部位主要在小肠，通过单羧酸转运蛋白（MCTs）介导。入血后，PCA与血浆蛋白结合率较高。其分布容积较小，主要分布于血流丰富的器官，如肾、肝、肺等。然而，其穿透血脑屏障（BBB）的能力有限（预测为“低”），这对其发挥中枢神经保护作用构成了主要挑战。PCA在体内代谢迅速，主要途径包括甲基化、葡萄糖醛酸化和硫酸化，生成相应的甲基化产物（如香草酸）、葡萄糖醛酸苷和硫酸酯结合物。这些代谢产物主要通过尿液排泄，原形药物排泄较少。PCA的半衰期较短，提示可能需要频繁给药或使用缓释制剂以维持有效血药浓度。
成药性参数分析：
根据提供的参数：分子量（154.12）远小于500，符合Lipinski五规则；LogP（1.20）在理想范围（-0.4至+5.6）内；TPSA（77.76 Ų）小于140 Ų；氢键供体数（2个酚羟基+1个羧基？实际可解离，但计算时通常考虑羟基和羧基的氢）和受体数在可接受范围。这些数据表明PCA具有较好的类药性基础。水溶性中等，有利于制剂开发。关键的毒性筛查结果显示，其对hERG钾通道无显著抑制（“否”），提示心脏毒性风险较低；Ames试验结果为0.0，表明在本测试体系下无致突变性，遗传毒性风险低。
安全性：
大量动物实验表明，PCA在适当剂量下具有较高的安全性。急性和亚慢性毒性研究显示其毒性较低。然而，长期高剂量的安全性、潜在的药物相互作用以及特定人群（如孕妇）的安全性仍需进一步评估。
主要挑战与策略：
PCA成药化的主要挑战在于：①口服生物利用度有待进一步提高和稳定；②血脑屏障透过率低，限制其中枢应用；③体内代谢快，半衰期短。
针对这些挑战，可采取以下策略：①制剂技术：开发纳米粒、脂质体、微乳、固体分散体等新型递送系统，以提高溶解性、稳定性和生物利用度。②前药修饰：对羧基或酚羟基进行酯化等修饰，制备脂溶性更高的前药，改善其膜渗透性和BBB穿透能力，在体内酶解释放出原药。③结构优化：在保留药效团（儿茶酚结构）的基础上进行结构修饰，以获得代谢更稳定、靶向性更强的衍生物。
PCA作为一种安全、多效的天然小分子，其临床应用前景广阔，但转化之路仍需扎实的研究推进。
潜在临床应用方向：
1. 神经退行性疾病的辅助治疗与预防：作为阿尔茨海默病、帕金森病的膳食补充剂或辅助治疗药物，重点在于通过制剂学手段克服BBB障碍，或用于疾病早期预防和延缓进展。
2. 代谢性疾病的防治：在非酒精性脂肪性肝病、2型糖尿病、动脉粥样硬化等代谢性炎症相关疾病中，PCA可通过其抗炎和抗氧化特性发挥综合调节作用，有望开发为功能性食品或药物。
3. 抗炎镇痛：基于其对COX-2、TRP通道及炎症介质的抑制作用，可探索其在外用镇痛抗炎制剂（如凝胶、贴膏）中的应用，避免全身给药的首过效应和BBB问题。
4. 肿瘤辅助治疗：与常规化疗/放疗联用，可能起到增敏、减毒（保护正常组织）的作用，提高肿瘤治疗的综合疗效。
5. 化妆品与皮肤护理：凭借其抗氧化、抗紫外线和抗炎特性，PCA可作为功效成分用于抗衰老、美白、舒缓敏感肌肤的化妆品中。
未来研究展望：
1. 深入机制探索：利用组学技术（蛋白质组学、代谢组学）和基因编辑工具，更系统、更精确地阐明PCA在复杂疾病网络中的作用节点和上下游关系，发现其新颖作用靶点。
2. 克服成药性瓶颈：这是当前研究的重中之重。应集中精力开发高效、稳定、能靶向病变组织的递送系统，特别是针对中枢神经系统的靶向递送技术（如外泌体、受体介导的转运体修饰纳米粒）。
3. 高质量临床前与临床研究：需要设计严谨、符合规范的长期毒性、药代动力学和药效学动物实验，为临床试验提供可靠依据。最终，开展多中心、随机、双盲、安慰剂对照的临床试验，是验证PCA疗效和安全性的金标准。
4. 衍生物开发与结构优化：基于PCA母核，进行合理的药物化学修饰，系统评价其构效关系，以期获得活性更强、成药性更优的候选化合物。
5. 多组分协同作用研究：PCA常与其他多酚共存于植物提取物中，研究其与其他成分的协同效应，有助于开发更有效的复方天然药物或保健品。
原儿茶酸作为一种结构简单、来源广泛、安全性高的天然多酚，其多元且显著的药理活性，特别是神经保护和抗炎作用，赋予了它巨大的药物开发潜力。从直接抗氧化到系统性地调控Nrf2、NF-κB、STAT3等关键信号通路，PCA的作用机制研究已从现象描述深入到分子网络层面。尽管其在生物利用度、血脑屏障穿透和代谢稳定性方面面临挑战，但现代药剂学、药物化学和分子生物学技术的发展为克服这些瓶颈提供了有力工具。未来，通过基础研究的持续深入与转化应用的积极开拓，原儿茶酸有望从一种普通的植物化学成分，蜕变为用于预防和治疗神经退行性疾病、代谢综合征、慢性炎症等多种现代疾病的创新药物或功能因子，在人类健康领域发挥更重要的作用。其研究历程也再次印证了从天然产物中寻找灵感，并借助现代科技进行优化与提升，仍是药物发现的一条充满希望的路径。
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