5-O-阿魏酰奎宁酸

产品名称: 5-O-阿魏酰奎宁酸
英文名: 5-O-Feruloylquinic acid
中文别名: 5-阿魏酰奎尼酸
英文别名: 5-Feruloylquinic acid
Cas 号: 40242-06-6
产品编码:BP4507
分子式: C₁₇H₂₀O₉
分子量: 368.338
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。

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5-O-阿魏酰奎宁酸的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

在天然产物化学与药理学研究领域，酚酸类化合物因其广泛的生物活性和较低的毒性而备受关注。其中，奎宁酸衍生物作为一类重要的植物次生代谢产物，在多种药用植物和日常饮食中普遍存在，展现出抗氧化、抗炎、神经保护等多方面的药理潜力。5-O-阿魏酰奎宁酸（5-O-Feruloylquinic acid, 5-FQA），CAS号40242-06-6，是奎宁酸与阿魏酸通过酯键结合形成的代表性酚酸化合物。尽管其同分异构体（如绿原酸，即5-咖啡酰奎宁酸）的研究已较为深入，但5-FQA作为阿魏酸的重要衍生物，其独特的化学结构和药理特性正逐渐成为研究的新焦点。本文旨在系统综述5-FQA的化学结构、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，以期为该化合物的深入研究和开发利用提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

5-O-阿魏酰奎宁酸（5-FQA）的分子式为C17H20O9，分子量为368.3380。其核心结构由两部分组成：一是奎宁酸（一种环己烷多元醇羧酸），二是阿魏酸（4-羟基-3-甲氧基肉桂酸）。阿魏酸通过酯键连接在奎宁酸母核的第5位羟基上，形成了“5-O-”的取代模式，这是其区别于其他阿魏酰奎宁酸异构体（如3-O-或4-O-阿魏酰奎宁酸）的关键特征。

从理化性质分析，5-FQA表现出典型的酚酸类化合物特性。其计算脂水分配系数（LogP）约为0.1024，表明该化合物具有较好的亲水性。拓扑极性表面积（TPSA）高达153.7500 Ų，这主要归因于分子中含有多个羟基、羧基和甲氧基等极性官能团。理论计算的水溶性数值为5.5191，进一步证实了其良好的水溶性，这有利于其在生物体内的溶解和分布。这些理化参数共同决定了5-FQA在生物体系中的初始行为，为其后续的药理活性奠定了基础。

植物来源与提取方法

5-FQA广泛分布于植物界，是许多药用植物和食用植物中重要的活性成分之一。
植物来源：
1. 菊科植物：多种菊科植物是5-FQA的丰富来源，例如苍耳、牛蒡等，其地上部分或果实中常含有该类成分。
2. 茄科植物：如枸杞，其果实和叶片中已被检测出含有5-FQA及其衍生物。
3. 伞形科植物：如当归、川芎等传统中药材，其中也含有阿魏酸及其酯类化合物。
4. 日常饮食来源：咖啡豆、谷物麸皮（如小麦、燕麦）、一些水果和蔬菜中也存在少量5-FQA，是人类通过饮食摄入抗氧化酚酸的重要途径之一。

提取与分离方法：
5-FQA的提取主要依赖于其极性和溶解性。
1. 溶剂提取法：最常用的方法是采用极性溶剂进行提取，如甲醇、乙醇、丙酮或其与水的混合溶液。为了提高提取效率，常辅以加热回流、索氏提取或超声辅助提取等技术。
2. 纯化与分离：粗提物经过滤、浓缩后，通常采用柱层析技术进行初步分离，常用的固定相包括大孔吸附树脂（如D101）、硅胶、聚酰胺等。进一步的纯化则需要借助高效液相色谱（HPLC）或制备型薄层色谱（PTLC）等高效分离手段。现代分析技术如液相色谱-质谱联用（LC-MS）和核磁共振（NMR）是鉴定5-FQA结构及其纯度的关键工具。

药理活性研究

大量体外和体内研究表明，5-FQA具有多样且显著的药理活性，其中以抗氧化活性最为突出和基础。

1. 抗氧化活性
这是5-FQA被研究最广泛的活性。其分子中的酚羟基和阿魏酰基是发挥抗氧化作用的关键药效团。研究表明，5-FQA能有效清除多种自由基，包括1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、2,2‘-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）阳离子自由基、超氧阴离子（O₂•⁻）和羟基自由基（•OH）。其清除能力通常通过半抑制浓度（IC₅₀）来评估，在许多体系中显示出强于或相当于常见抗氧化剂（如抗坏血酸、Trolox）的活性。这种强大的自由基清除能力是其后续抗炎、细胞保护等活性的重要基础。

2. 抗炎活性
在多种细胞炎症模型（如脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞RAW264.7模型）中，5-FQA表现出显著的抗炎效果。它能剂量依赖性地抑制炎症介质如一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）以及促炎细胞因子（如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-1β（IL-1β））的过度产生。这提示5-FQA在治疗与氧化应激相关的炎症性疾病方面具有潜力。

3. 皮肤保护与抗光老化活性
基于其抗氧化和抗炎特性，5-FQA在皮肤药理学中受到关注。研究显示，它能抑制酪氨酸酶（TYR）的活性，提示其可能具有美白功效。更重要的是，在紫外线（UV）诱导的皮肤光老化或成纤维细胞损伤模型中，5-FQA能通过减轻氧化损伤、抑制基质金属蛋白酶（如MMP-1, MMP-3）的过度表达，从而保护胶原蛋白，维持皮肤结构的完整性。

4. 神经保护潜力
初步研究提示，5-FQA可能对神经系统具有保护作用。在过氧化氢或谷氨酸诱导的神经元损伤模型中，5-FQA预处理能提高细胞存活率，减少乳酸脱氢酶（LDH）泄漏和细胞凋亡。其机制可能与清除神经细胞内的活性氧、维持线粒体功能有关，为探索其在神经退行性疾病中的应用提供了线索。

5. 其他活性
此外，还有研究报道5-FQA可能具有轻微的抗菌、抗病毒以及改善胰岛素抵抗的活性，但这些方面的研究尚处于起步阶段，需要更多证据支持。

作用机制与分子靶点

5-FQA的药理作用并非通过单一靶点实现，而是多靶点、多通路协同作用的结果，其核心机制围绕抗氧化应激和调控相关信号通路展开。

1. 直接抗氧化与激活内源性抗氧化防御系统（NRF2/ARE通路）
* 直接作用：5-FQA分子中的酚羟基可以直接捐献氢原子，中和自由基，中断自由基链式反应。
* 关键靶点通路：5-FQA最重要的分子机制之一是激活核因子E2相关因子2（NRF2，由NFE2L2基因编码）信号通路。在静息状态下，NRF2与细胞质中的伴侣蛋白Keap1结合并被泛素化降解。当受到5-FQA等亲电物质或氧化应激刺激时，NRF2与Keap1解离，易位至细胞核内，与抗氧化反应元件（ARE）结合，启动下游一系列Ⅱ相解毒酶和抗氧化蛋白的转录表达。
* 下游效应靶点：包括：
* 超氧化物歧化酶（SOD1, SOD2）：催化超氧阴离子转化为过氧化氢。
* 过氧化氢酶（CAT）：分解过氧化氢为水和氧气。
* 谷胱甘肽过氧化物酶（GPX1）：利用谷胱甘肽还原过氧化氢和脂质过氧化物。
* 血红素氧合酶-1（HMOX1）：降解血红素产生具有抗氧化、抗炎作用的胆绿素和一氧化碳。
通过这一通路，5-FQA不仅直接清除自由基，更能够“动员”细胞自身的抗氧化防御体系，产生强大而持久的保护效应。

2. 抑制炎症相关通路
5-FQA的抗炎作用与抑制核因子-κB（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）等经典促炎信号通路的激活密切相关。它通过减少IκBα的降解，抑制NF-κB p65亚基的核转位，从而下调TNF-α、IL-6、IL-1β、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和环氧化酶-2（COX-2）等基因的表达。

3. 抑制细胞外基质降解
在皮肤光老化研究中，5-FQA被证实能显著抑制紫外线诱导的基质金属蛋白酶MMP-1和MMP-3的表达。其机制可能涉及：1）通过抗氧化作用减少UV产生的活性氧；2）抑制活性氧激活的AP-1（c-Fos/c-Jun）和NF-κB信号通路，这些通路正是上调MMPs转录的关键开关。

4. 抑制黑色素生成
其对酪氨酸酶（TYR）的抑制作用，可能是通过竞争性或非竞争性方式与酶活性中心结合，干扰黑色素合成的前端步骤。

成药性评价与药代动力学

尽管5-FQA在体外显示出优异的生物活性，但其能否成为药物，还需经过系统的成药性评价。

基于计算参数的初步成药性分析：
* 类药五规则：分子量368.3380 (<500)，氢键供体数5 (<5)，氢键受体数9 (<10)，LogP 0.1024 (<5)，TPSA 153.75 (<140 Ų，略高)。总体基本符合，但较高的TPSA可能影响其膜渗透性。
* 吸收与分布：良好的水溶性有利于其在胃肠道的溶解。然而，较高的极性和TPSA可能导致其口服生物利用度有限，细胞膜渗透性一般。计算预测其血脑屏障透过性较低，这虽然限制了其直接作用于中枢神经系统，但也可能意味着外周副作用较小。
* 代谢与安全性：预测其对hERG钾通道无抑制（hERG抑制：否），提示其引起心脏QT间期延长的风险较低。Ames试验预测值为0.0，表明其可能无致突变性，遗传毒性风险低。这些是药物早期筛选的有利指标。

药代动力学研究现状：
目前关于5-FQA系统的药代动力学研究报道相对较少。基于其结构类似物（如绿原酸、阿魏酸）的研究可以推测：
1. 吸收：口服后可能在胃肠道内部分水解为奎宁酸和阿魏酸，或被肠道菌群代谢。原型药物及代谢产物的吸收程度和速率有待明确。
2. 分布：由于其亲水性，可能主要分布于血液和全身水相中，在组织中的分布，尤其是脂肪组织中的分布可能有限。
3. 代谢：预计会经历广泛的Ⅱ相代谢，如葡萄糖醛酸化和硫酸化，这也是大多数酚酸类化合物的共同特征。
4. 排泄：代谢产物主要经肾脏随尿液排出。
未来需要开展专门的动物乃至人体药代动力学研究，以明确其绝对生物利用度、半衰期、组织分布和主要代谢途径，这是其向药物转化不可或缺的一步。

临床应用前景与展望

5-FQA的多靶点药理特性为其在多个疾病领域的应用提供了可能。

潜在应用方向：
1. 功能性食品与膳食补充剂：作为天然、安全的抗氧化剂，5-FQA可直接应用于开发具有抗氧化、抗疲劳、增强免疫力功效的功能性食品和保健产品。
2. 皮肤科外用制剂：基于其抑制酪氨酸酶、抗紫外线氧化、抑制MMPs的活性，5-FQA是开发美白、抗皱、抗光老化等功效型化妆品或外用皮肤药物的理想候选成分。
3. 慢性炎症性疾病辅助治疗：对于关节炎、动脉粥样硬化、代谢综合征等与氧化应激和慢性低度炎症密切相关的疾病，5-FQA或可作为辅助治疗手段，帮助控制氧化损伤和炎症水平。
4. 神经退行性疾病预防：虽然血脑屏障透过性差，但其强大的外周抗氧化和抗炎作用可能通过改善全身和脑部微环境，间接对帕金森病、阿尔茨海默病等起到一定的预防或延缓作用。也可探索其结构修饰以提高入脑能力。

面临的挑战与未来展望：
1. 深入机制研究：现有机制研究多集中在通路层面，未来需利用分子对接、表面等离子共振（SPR）、基因敲除/敲减等技术，更精确地阐明其与NRF2、MMPs、TYR等关键靶点的直接相互作用模式。
2. 系统药效学评价：需要构建更多与人类疾病相关的动物模型（如皮肤光老化模型、神经退行性疾病模型、代谢性疾病模型），进行系统的体内药效学验证。
3. 成药性优化：针对其生物利用度可能较低的缺点，可研究新型给药系统（如纳米脂质体、微乳、磷脂复合物）以提高其溶解性、稳定性和透膜能力。也可进行合理的结构修饰，在保留药效团的前提下改善其药代动力学性质。
4. 临床研究：最终需要推进规范的临床试验，以评估其在人体中的安全性、有效性和最佳剂量，这是实现其临床应用转化的终极环节。

结语

5-O-阿魏酰奎宁酸作为一种天然存在的酚酸化合物，凭借其明确的化学结构、广泛的植物来源、卓越的抗氧化活性以及由此衍生的抗炎、皮肤保护、神经保护等多重药理作用，展现出重要的研究和开发价值。其通过直接清除自由基和激活NRF2/ARE核心防御通路等多靶点机制发挥效应，具有作用广泛、副作用风险低的潜在优势。尽管在成药性方面仍面临生物利用度等方面的挑战，但随着对其作用机制的深度解析、新型递药系统的应用以及临床前和临床研究的逐步推进，5-FQA有望在功能性食品、皮肤健康产品以及某些慢性疾病的预防与辅助治疗领域实现其应用价值，为人类健康贡献一份来自自然的馈赠。未来的研究应注重跨学科合作，贯通从基础研究到产品开发的完整链条，加速这一天然活性分子的科学利用进程。