产品名称: N-乙酰-神经氨酸（燕窝酸）
英文名: N-acetylneuraminic acid
中文别名: 唾液酸；燕窝酸
英文别名:
Cas 号: 131-48-6
产品编码:BP4175
分子式: C11H19NO9
分子量: 309.271
来源:
物理性状:
化合物类型: 脂肪族类（Aliphatics）
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。
N-乙酰-神经氨酸的HPLC图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
176.78
-2.58
-4.15
161.60
0.44
0.20
低
26.98
4.21
是
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是
在生命科学的广阔图景中，糖类分子，尤其是唾液酸，正逐渐从简单的能量储存单元和结构组分，转变为介导复杂生物过程的关键信息分子。唾液酸是一类九碳酮糖酸的衍生物，广泛存在于脊椎动物细胞表面糖蛋白和糖脂的末端。其中，N-乙酰-神经氨酸（N-acetylneuraminic acid，Neu5Ac）是自然界中分布最广、含量最丰富的一种唾液酸，也是众多唾液酸家族成员的生物合成前体。因其最初从燕窝中分离并得到高浓度富集，故在商业和大众语境中常被称为“燕窝酸”。
Neu5Ac的发现历史可追溯至20世纪中叶。1936年，Gunnar Blix从牛下颌黏蛋白中分离出一种酸性糖类物质；几乎同时，Ernst Klenk从脑苷脂中分离出“神经氨酸”。后续研究证实二者为同一类物质，并最终确定了其化学结构。随后的数十年里，科学家们逐步揭示了Neu5Ac在细胞识别、信号转导、病原体感染、免疫调节及神经发育等过程中的核心作用。特别是在免疫学领域，Neu5Ac作为细胞表面糖链末端的“哨兵”，通过与多种免疫受体（如Siglecs、选择素等）的相互作用，精细调控着先天性和适应性免疫应答的平衡。
近年来，随着糖生物学和免疫药理学的交叉融合，对Neu5Ac的研究已从基础的结构与功能描述，深入至其在疾病干预中的潜在应用价值。其作为免疫调节剂的潜力尤为引人注目，涉及从抗炎、抗病毒到抗肿瘤免疫的广阔领域。本文旨在系统综述N-乙酰-神经氨酸的化学特性、来源、药理活性、作用机制及成药性前景，以期为该天然产物的深入研究和临床转化提供全面的学术参考。
N-乙酰-神经氨酸的化学本质为5-乙酰氨基-3,5-二脱氧-D-甘油基-D-半乳糖-2-酮糖酸。其核心骨架是一个九碳酮糖酸，具有独特的吡喃糖环结构。在生理pH条件下，其C2位的羧基（pKa约2.6）主要以解离的羧酸根形式存在，赋予分子负电荷，这是其参与静电相互作用和离子交换的关键。C5位上的乙酰氨基（-NHCOCH₃）是其区别于其他唾液酸（如N-羟乙酰神经氨酸，Neu5Gc）的特征基团。
从立体化学角度看，Neu5Ac存在α和β两种异头构型。在天然糖缀合物中，唾液酸几乎总是以α-糖苷键（α2-3、α2-6或α2-8）连接于半乳糖（Gal）、N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）或其他唾液酸残基上。然而，游离的Neu5Ac在溶液中主要以β-异头体形式存在，即N-乙酰基-β-神经氨酸。该β构型是α构型的前体，也是许多唾液酸转移酶和唾液酸酶识别与作用的底物。作为N-乙酰基-β-神经氨酸酯的共轭酸，其在体内外扮演着“表位”的角色，即作为被免疫系统或特定受体识别的最小结构单元。
在理化性质方面，Neu5Ac的分子量为309.27 g/mol，计算所得油水分配系数（LogP）为-2.58，表明其具有极强的亲水性，几乎不溶于非极性有机溶剂。其极性表面积（TPSA）高达176.78 Ų，主要由羧基、羟基和乙酰氨基贡献，进一步证实了其高水溶性（计算水溶性为161.6 mg/mL）。这些特性决定了其口服生物利用度可能受限，且不易穿透血脑屏障（BBB渗透性低）。此外，基于计算机模拟的成药性评估显示，Neu5Ac对hERG钾通道无抑制风险（hERG抑制：否），并且在Ames试验中呈阴性（Ames试验：0.0），提示其遗传毒性风险极低，为后续的药物开发提供了良好的安全性基础。
尽管唾液酸在动物界中广泛存在，但在植物界中的含量通常极低甚至难以检测。因此，严格来说，Neu5Ac并非典型的“植物来源”天然产物。其最著名的天然富集来源是金丝燕（属雨燕科）的唾液腺分泌物——燕窝。燕窝中唾液酸含量高达7%-12%（干重），是已知天然生物材料中含量最高的。此外，哺乳动物的乳汁（尤其是初乳）、鸡蛋、以及某些动物组织（如脑、颌下腺）也是Neu5Ac的重要来源。
由于直接从天然原料中提取成本高昂且产量有限，目前工业上生产Neu5Ac主要依赖生物技术方法，包括：
1. 酶法合成：利用N-乙酰神经氨酸醛缩酶（Neu5Ac aldolase），以N-乙酰-D-甘露糖胺（ManNAc）和丙酮酸为底物，通过逆醛缩反应高效合成Neu5Ac。该方法具有反应条件温和、立体选择性高、副产物少的优点，是目前的主流生产工艺。
2. 微生物发酵法：通过基因工程改造大肠杆菌或枯草芽孢杆菌等微生物，使其过量表达合成Neu5Ac的关键酶（如GlcNAc 2-epimerase和Neu5Ac aldolase），并以廉价碳源（如葡萄糖、甘油）为底物进行发酵生产。该方法成本更低，适合大规模工业化生产。
3. 化学合成法：以糖类衍生物为起始原料，通过多步化学反应合成Neu5Ac。该方法步骤繁琐、产率低且涉及有毒试剂，主要用于实验室研究或同位素标记化合物的制备。
从天然原料中提取Neu5Ac的经典流程包括：原料（如燕窝或蛋清）经水或稀酸提取，通过离心、过滤去除不溶性杂质，然后利用离子交换层析（如阴离子交换树脂）进行分离纯化，最后经脱盐、浓缩和冷冻干燥获得高纯度产品。现代工艺常结合膜分离技术（超滤、纳滤）和活性炭脱色，以进一步提高纯度和效率。
N-乙酰-神经氨酸的药理活性研究已从早期的营养学观察，拓展至多个疾病领域的分子药理学层面，尤其在免疫调节、抗病毒和神经保护方面展现出显著潜力。
1. 免疫调节活性
这是Neu5Ac最受关注的核心药理活性。大量研究表明，外源性补充Neu5Ac能够显著调节机体免疫功能。
* 增强体液免疫：在动物模型和人体临床试验中，Neu5Ac（特别是燕窝提取物）被发现能促进脾脏淋巴细胞增殖，提高血清中免疫球蛋白（如IgG、IgM）水平，并增强疫苗（如流感疫苗）的抗体应答。其机制可能与激活B细胞和辅助性T细胞有关。
* 调节细胞免疫：Neu5Ac对T细胞亚群的分化具有双向调节作用。一方面，它可通过促进Th1型细胞因子（如IFN-γ）的分泌，增强细胞毒性T淋巴细胞（CTL）的活性，从而提升抗病毒和抗肿瘤免疫。另一方面，它又能诱导调节性T细胞（Treg）的分化，上调抗炎因子IL-10和TGF-β的表达，抑制过度炎症反应，显示出在自身免疫性疾病和炎症性疾病中的潜在治疗价值。
* 抗炎活性：在脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞炎症模型中，Neu5Ac能够显著抑制促炎因子（如TNF-α、IL-6、IL-1β）的产生，同时上调抗炎因子IL-10的水平。这种抗炎作用与其对NF-κB和STAT3信号通路的调控密切相关。
2. 抗病毒活性
Neu5Ac是许多病毒（如流感病毒、副流感病毒、轮状病毒）入侵宿主细胞的“门户”。病毒表面的血凝素（HA）蛋白特异性识别宿主细胞表面的唾液酸（主要是α2-6或α2-3连接的Neu5Ac），从而介导病毒吸附和膜融合。因此，外源性的游离Neu5Ac或含Neu5Ac的糖缀合物可作为“诱饵受体”，竞争性地与病毒HA结合，从而阻断病毒对宿主细胞的感染。这一原理已被成功应用于抗流感药物扎那米韦（Zanamivir）和奥司他韦（Oseltamivir）的设计中，它们作为唾液酸类似物，通过抑制神经氨酸酶（NA）的活性，阻止病毒从感染细胞中释放和扩散。
3. 神经保护与认知改善
作为大脑中含量最丰富的唾液酸，Neu5Ac是神经节苷脂（Gangliosides）的重要组成部分，参与神经元的生长、分化、突触形成和可塑性调节。动物实验表明，孕期和哺乳期补充Neu5Ac可显著提高子代大鼠的学习记忆能力。在阿尔茨海默病（AD）模型中，Neu5Ac被发现能减少β-淀粉样蛋白（Aβ）的聚集和神经毒性，并改善认知功能。其机制可能涉及调节神经递质释放、抑制氧化应激和神经炎症。
4. 抗肿瘤活性
Neu5Ac在肿瘤免疫中的角色具有双重性。一方面，肿瘤细胞表面过度表达的唾液酸（如α2-6连接的Neu5Ac）可与免疫细胞（如NK细胞、巨噬细胞）表面的抑制性受体Siglec-7和Siglec-9结合，传递“别吃我”信号，从而逃避免疫监视。另一方面，某些研究也发现，特定形式的Neu5Ac衍生物或通过调节肿瘤微环境中的免疫细胞功能，可能发挥抗肿瘤作用。例如，通过抑制肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的M2型极化，增强抗肿瘤免疫应答。
Neu5Ac的多种药理活性根植于其与特定分子靶点的精细相互作用。在免疫调节领域，其作用网络尤为复杂，涉及多个关键信号通路和转录因子。
1. 模式识别受体（PRRs）的调控
* TLR4（Toll样受体4）：TLR4是识别LPS等病原相关分子模式（PAMPs）的关键受体，启动先天免疫反应。研究发现，Neu5Ac能够直接与TLR4/MD2复合物结合，其作用具有浓度依赖性。在低浓度下，它可能作为TLR4的弱激动剂，适度激活下游信号；而在高浓度下，它则可能作为拮抗剂，竞争性抑制LPS与TLR4的结合，从而抑制NF-κB的过度激活，发挥抗炎作用。这种“双相调节”模式是理解其免疫调节精细性的关键。
2. 信号转导与转录因子
* NF-κB（核因子κB）：NF-κB是炎症反应的核心转录因子。Neu5Ac通过抑制IκBα的磷酸化和降解，阻止NF-κB p65亚基向核内转位，从而下调多种促炎基因（如TNF-α、IL-6、iNOS）的转录。这是其抗炎活性的主要分子基础。
* STAT3（信号转导与转录激活因子3）：STAT3在调节Th17细胞分化和炎症反应中起关键作用。Neu5Ac被发现能抑制STAT3的磷酸化（Tyr705位点），从而阻断其激活。这有助于抑制Th17介导的自身免疫性炎症。同时，STAT3也参与IL-10介导的抗炎信号，Neu5Ac对STAT3的调控可能影响IL-10的反馈调节环路。
* STAT4：STAT4是IL-12信号通路的关键分子，驱动Th1细胞分化和IFN-γ的产生。Neu5Ac可能通过调节STAT4的磷酸化水平，影响Th1/Th2免疫平衡。
3. 细胞因子与免疫检查点
* IL-2（白细胞介素-2）：IL-2是T细胞增殖和存活的关键因子。Neu5Ac被发现能促进T细胞产生IL-2，从而增强适应性免疫应答。
* IL-10（白细胞介素-10）：作为主要的抗炎细胞因子，IL-10由Treg细胞等多种细胞分泌。Neu5Ac能显著上调IL-10的表达，这是其诱导免疫耐受和抑制炎症的重要机制。
* TGF-β1（转化生长因子-β1）：TGF-β1是Treg细胞分化的关键诱导因子。Neu5Ac通过激活TGF-β1信号，促进初始T细胞向Foxp3⁺ Treg细胞分化，从而建立免疫抑制微环境。
* IFN-γ（干扰素-γ）：作为Th1型细胞因子的代表，IFN-γ在抗病毒和抗肿瘤免疫中至关重要。Neu5Ac在特定条件下（如联合抗原刺激）能增强IFN-γ的产生，提升细胞免疫应答。
* CTLA-4（细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4）：CTLA-4是T细胞表面的免疫检查点受体，传递抑制性信号。Neu5Ac对CTLA-4表达的影响尚存争议，但部分研究表明其可能通过调节Treg细胞功能间接影响CTLA-4的表达水平。
* FOXP3（叉头框蛋白P3）：FOXP3是Treg细胞谱系特异性转录因子。Neu5Ac通过TGF-β1/Smad信号通路诱导FOXP3表达，是驱动Treg细胞分化的核心机制。
综上所述，Neu5Ac并非作用于单一靶点，而是通过“多靶点、多通路”的网络调控模式，精细调节TLR4、STAT3、NF-κB等关键节点，进而影响IL-2、IL-10、TGF-β1、IFN-γ等细胞因子的平衡，最终实现对免疫应答的“双向”或“稳态”调节。
从药物开发的角度审视，Neu5Ac的成药性呈现出“机遇与挑战并存”的特点。
优势方面：
* 高安全性：作为人体内源性物质，其免疫原性低，且Ames试验阴性、无hERG抑制风险，遗传毒性和心脏毒性风险极低。
* 明确的靶点与机制：其与TLR4、Siglecs等免疫受体的相互作用机制研究较为深入，为基于结构的药物设计提供了基础。
* 多效性：兼具免疫调节、抗病毒、神经保护等多种活性，使其具备开发为多功能药物的潜力。
挑战方面：
* 口服生物利用度低：极低的LogP值（-2.58）和高水溶性，导致其难以通过被动扩散穿越肠道上皮细胞膜。口服后，大部分Neu5Ac可能在肠道内被微生物代谢或直接排出体外。因此，口服给药需要高剂量或采用特殊递送系统（如纳米载体、前药设计）来提高吸收。
* 血浆半衰期短：游离的Neu5Ac在血液循环中会被肝脏和肾脏快速清除，半衰期通常较短。这限制了其在体内的有效暴露时间。
* 血脑屏障穿透性差：低BBB渗透性意味着口服或静脉注射的Neu5Ac难以有效进入中枢神经系统，限制了其在神经退行性疾病中的应用。开发能穿越BBB的衍生物或利用鼻内给药途径是潜在解决方案。
* 代谢不稳定性：Neu5Ac在体内可被唾液酸酶（neuraminidase）水解，尤其是在炎症或感染部位，唾液酸酶活性升高，可能导致药物快速失活。
药代动力学特征：
* 吸收：口服吸收差，生物利用度通常低于5%。静脉注射后，分布迅速，主要分布在细胞外液。
* 分布：与血浆蛋白结合率低。由于无法穿越BBB，中枢神经系统中的浓度极低。
* 代谢：主要在肝脏通过去乙酰化、氧化和与葡萄糖醛酸结合等途径代谢。部分Neu5Ac可被重新利用，参与糖蛋白和糖脂的合成。
* 排泄：主要以原形或代谢产物形式通过肾脏排泄。
成药性改良策略：
1. 前药设计：将Neu5Ac的羧基或羟基进行酯化或醚化修饰，提高脂溶性，促进口服吸收。例如，奥司他韦（Tamiflu）就是唾液酸类似物的乙酯前药。
2. 纳米递送系统：将Neu5Ac包裹于脂质体、聚合物纳米粒或介孔二氧化硅纳米粒中，可提高其稳定性、延长循环时间，并实现靶向递送。
3. 结构修饰：开发具有更高受体亲和力或代谢稳定性的Neu5Ac衍生物。例如，在C2位引入疏水基团，或对C9位进行修饰，以增强与病毒NA或Siglec受体的结合能力。
4. 联合用药：与吸收增强剂（如胆酸盐）或P-糖蛋白抑制剂联用，提高口服生物利用度。
基于其独特的药理活性和相对明确的安全性，N-乙酰-神经氨酸在多个临床领域展现出广阔的应用前景。
1. 免疫调节与抗炎治疗
* 自身免疫性疾病：如类风湿关节炎、炎症性肠病、多发性硬化等。通过诱导Treg细胞分化、抑制Th17细胞和NF-κB通路，Neu5Ac或其衍生物有望开发为新型免疫抑制剂，用于控制自身免疫性炎症。
* 过敏性疾病：通过调节Th1/Th2平衡，抑制IgE产生，Neu5Ac可能对过敏性鼻炎、哮喘等疾病具有治疗潜力。
* 移植免疫：其诱导免疫耐受的特性，使其在器官移植后的抗排斥反应治疗中具有应用价值。
2. 抗病毒药物研发
* 广谱抗病毒：鉴于许多病毒利用唾液酸作为受体，Neu5Ac及其类似物可作为广谱病毒进入抑制剂。特别是针对流感病毒、副流感病毒、人偏肺病毒、某些冠状病毒等。
* 抗耐药病毒：开发与现有神经氨酸酶抑制剂（如奥司他韦）作用机制不同的Neu5Ac衍生物，有望克服流感病毒的耐药性问题。
3. 神经退行性疾病
* 阿尔茨海默病：通过抑制Aβ聚集、减轻神经炎症和改善突触可塑性，Neu5Ac或其能穿越BBB的衍生物，可能成为AD的疾病修饰疗法。
* 帕金森病：其抗氧化和抗炎特性，可能对多巴胺能神经元的保护有益。
4. 肿瘤免疫治疗
* 免疫检查点调节：通过阻断肿瘤细胞表面的唾液酸与免疫细胞Siglec受体的相互作用，开发“唾液酸免疫检查点”抑制剂，有望成为新一代抗肿瘤免疫疗法。例如，设计高亲和力的Neu5Ac类似物或抗体，阻断Siglec-7/9介导的免疫抑制信号。
* 联合治疗：将Neu5Ac与PD-1/PD-L1抑制剂或CAR-T细胞疗法联用，可能通过重塑肿瘤微环境，增强抗肿瘤免疫应答。
5. 营养与保健
* 婴幼儿营养：母乳中的Neu5Ac对婴幼儿大脑发育和免疫系统成熟至关重要。在配方奶粉中添加Neu5Ac已成为行业趋势。
* 老年保健：补充Neu5Ac可能有助于维持老年人免疫功能，预防感染和认知衰退。
未来研究方向：
* 结构-活性关系（SAR）研究：系统研究Neu5Ac不同位点修饰对其与TLR4、Siglecs、病毒蛋白等靶点结合活性的影响，指导高效、高选择性衍生物的设计。
* 递送系统优化：开发能高效穿越肠道屏障和血脑屏障的纳米递送系统，解决其药代动力学瓶颈。
* 临床转化研究：开展设计严谨的随机对照临床试验，验证Neu5Ac在特定疾病（如流感、类风湿关节炎、AD）中的疗效和安全性。
* 糖组学与精准医学：结合糖组学技术，分析不同疾病状态下患者体内唾液酸修饰的谱图变化，为Neu5Ac的个性化应用提供依据。
N-乙酰-神经氨酸（燕窝酸）作为自然界中一种古老而精妙的糖分子，其生物学功能远不止于简单的结构组分。从化学结构上看，它是一个高度亲水、带负电的九碳酮糖酸；从药理活性上看，它是一个多功能的免疫调节剂、病毒入侵抑制剂和神经保护因子。其作用机制的核心在于通过与TLR4、STAT3、NF-κB等关键信号节点以及细胞因子网络的精细互动，实现对免疫应答的稳态调控。
尽管其在成药性方面面临口服生物利用度低、代谢不稳定等挑战，但其极高的安全性、明确的靶点和多效性使其成为一个极具吸引力的药物先导化合物。通过前药设计、纳米递送和结构修饰等现代药物化学手段，这些障碍正在被逐步克服。展望未来，随着糖生物学与免疫学的深度融合，以及精准医疗理念的普及，Neu5Ac及其衍生物有望在抗炎、抗病毒、抗肿瘤和神经保护等多个治疗领域取得突破，从一种传统的“滋补佳品”华丽转身为现代医学中的“精准武器”。对它的深入研究，不仅将丰富我们对生命信息传递的理解，更将为人类健康带来新的福祉。
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