3-阿魏酰-4-咖啡酰奎宁酸

产品名称: 3-阿魏酰-4-咖啡酰奎宁酸
英文名: 3-Feruloyl-4-caffeoylquinic acid
中文别名: 3-阿魏酰-4-咖啡酰奎尼酸
英文别名:
Cas 号: 96990-65-7
产品编码:BP4604
分子式: C₂₆H₂₆O₁₂
分子量: 530.482
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。

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，咖啡酰奎宁酸类化合物因其广泛而显著的生物活性而备受关注。这类化合物是植物苯丙素代谢途径的重要产物，普遍存在于咖啡、金银花、菊花等多种药用植物中，是许多中药发挥清热解毒、抗氧化等功效的物质基础之一。3-阿魏酰-4-咖啡酰奎宁酸（3-Feruloyl-4-caffeoylquinic acid， 3F4CQA， CAS: 96990-65-7）作为该类化合物家族中的一员，是一种由奎宁酸分别与阿魏酸和咖啡酸通过酯键连接而成的二咖啡酰奎宁酸异构体。近年来，随着分析技术的进步和活性筛选模型的精细化，3F4CQA逐渐从复杂的植物提取物中被分离鉴定，并展现出以抗氧化为核心的多种潜在药理活性。其抗氧化作用不仅限于直接清除自由基，更涉及对细胞内源性抗氧化防御系统的调控，以及对氧化应激相关信号通路的干预，从而在抗炎、抗衰老、皮肤光保护及潜在的心脑血管疾病防治等方面显示出广阔的应用前景。本文旨在系统综述3F4CQA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开发利用提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

3-阿魏酰-4-咖啡酰奎宁酸是一种分子量为530.4820的有机酸。其核心结构为奎宁酸（一种环状多元醇酸），在其分子的第3位和第4位羟基上，分别通过酯键连接了阿魏酰基（Feruloyl）和咖啡酰基（Caffeoyl）。阿魏酸和咖啡酸均属于羟基肉桂酸衍生物，区别在于阿魏酸苯环上为甲氧基和羟基取代，而咖啡酸为两个邻位羟基取代。这种特定的酰基化位置与类型决定了其独特的理化性质和生物活性。

从理化性质分析，其计算脂水分配系数（LogP）为1.3604，表明该化合物具有一定的亲脂性，但整体仍偏向于亲水。其拓扑极性表面积（TPSA）高达200.28 Ų，这主要归因于分子中含有多个羟基、羧基和酯键等极性基团。较高的TPSA通常会影响其跨膜渗透能力。理论计算的水溶性数值为0.6451 mg/mL，属于微溶至可溶范围，这与其酸性特征相符，在碱性条件下可能形成盐而增加溶解度。这些基本的成药性相关参数提示，3F4CQA在生物体内的吸收和分布可能面临一定挑战，需要通过制剂学手段进行优化。

植物来源与提取方法

3F4CQA广泛存在于多种植物中，尤其是在菊科和忍冬科药用植物中含量较为丰富。常见的来源包括但不限于：金银花（Lonicera japonica Thunb.）、菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）、咖啡豆（Coffea spp.）以及一些蒿属植物。在这些植物中，它通常与其他同分异构体（如1,3-二咖啡酰奎宁酸、3,5-二咖啡酰奎宁酸等）及单咖啡酰奎宁酸共存，构成复杂的酚酸类成分群。

其提取分离方法遵循天然产物化学的常规流程。首先，采用极性溶剂进行提取，常用的是不同浓度的甲醇、乙醇或丙酮水溶液，利用加热回流、超声辅助或微波辅助等方法提高提取效率。获得粗提物后，需经过一系列分离纯化步骤才能得到高纯度的3F4CQA。常采用的方法包括：
1. 溶剂萃取与富集：利用乙酸乙酯、正丁醇等有机溶剂对水提液进行萃取，富集酚酸类成分。
2. 柱层析技术：这是关键步骤。常采用大孔吸附树脂（如D101、AB-8）进行初步除杂和富集，随后利用硅胶、聚酰胺或葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20）柱层析进行细分。制备型高效液相色谱（Prep-HPLC）是目前获得高纯度单体的最有效手段，通常使用反相C18色谱柱，以甲醇-水或乙腈-水（常含少量甲酸或乙酸调节pH）为流动相进行梯度洗脱。
3. 鉴定方法：化合物的结构鉴定主要依靠现代波谱技术。紫外光谱（UV）可显示咖啡酸和阿魏酸的特征吸收；质谱（MS），特别是电喷雾电离质谱（ESI-MS），能提供精确分子量和特征碎片离子信息；核磁共振谱（NMR），包括1H NMR、13C NMR以及二维谱（如HSQC、HMBC），是确定其平面结构及酰基连接位置的决定性工具，通过分析奎宁酸骨架上各质子的化学位移和耦合常数，可以明确区分3位和4位的取代。

药理活性研究

大量体外和部分体内研究表明，3F4CQA具有多方面的药理活性，其核心围绕强大的抗氧化能力展开，并延伸至抗炎、皮肤保护等多个相关领域。

1. 抗氧化活性：这是3F4CQA最突出和基础的性质。其分子中的咖啡酰基（邻苯二酚结构）和阿魏酰基（酚羟基）是有效的自由基清除基团。在多种体外抗氧化模型中，如DPPH自由基清除、ABTS自由基阳离子清除、铁离子还原力（FRAP）和氧自由基吸收能力（ORAC）测定中，3F4CQA均表现出强于常见抗氧化剂如抗坏血酸（维生素C）或Trolox的活性。其抗氧化效能归因于酚羟基提供氢原子以中和自由基，以及其结构能稳定产生的酚氧自由基。

2. 抗炎作用：氧化应激与炎症反应密切相关。研究表明，3F4CQA能在细胞模型（如脂多糖刺激的巨噬细胞RAW264.7）中，显著抑制一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）以及促炎细胞因子（如TNF-α、IL-6、IL-1β）的过度产生。这种抗炎作用与其抑制诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和环氧合酶-2（COX-2）蛋白的表达有关。

3. 皮肤保护与抗光老化：紫外线（UV）辐射是导致皮肤光老化和色素沉着的主要环境因素。3F4CQA的研究显示其在皮肤药理学中的应用潜力。首先，它能够抑制酪氨酸酶（TYR）的活性，这是黑色素合成的关键酶，提示其具有美白功效。其次，它能有效减轻UV诱导的皮肤成纤维细胞损伤，抑制基质金属蛋白酶（如MMP-1， MMP-3）的过度表达。MMPs是降解细胞外基质胶原蛋白和弹性蛋白的关键酶，其过度活化是皮肤皱纹形成和松弛的结构基础。因此，3F4CQA通过抗氧化和抑制MMPs，起到保护皮肤胶原、延缓光老化的作用。

4. 潜在的神经保护与代谢调节作用：基于其强大的抗氧化和抗炎特性，推测3F4CQA可能对氧化应激相关的神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）和代谢性疾病（如糖尿病及其并发症）具有改善潜力，但这方面需要更多直接的实验证据支持。

作用机制与分子靶点

3F4CQA的药理作用并非简单的自由基“清扫”，而是通过多靶点、多通路的方式调控细胞的内稳态，其核心机制是激活细胞自身的抗氧化防御系统，并抑制氧化应激的下游损害通路。

1. 激活Nrf2/ARE信号通路：这是其发挥抗氧化作用的枢纽性机制。核因子E2相关因子2（Nrf2， 由NFE2L2基因编码）是调控细胞抗氧化反应的关键转录因子。在静息状态下，Nrf2与Keap1蛋白结合并被泛素化降解。3F4CQA可能通过修饰Keap1上的半胱氨酸残基，促使Nrf2与Keap1解离并转移至细胞核。在核内，Nrf2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基因转录。这包括：

   • 直接抗氧化酶：超氧化物歧化酶（SOD1， SOD2）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX1），它们共同构成清除超氧阴离子、过氧化氢等活性氧的酶促防御体系。
   • 血红素加氧酶-1（HMOX1）：HMOX1的诱导不仅具有抗氧化作用，还能产生具有抗炎和细胞保护作用的代谢产物（如一氧化碳、胆绿素/胆红素）。
   • 谷胱甘肽合成相关酶：增加细胞内还原型谷胱甘肽（GSH）的水平，GSH是重要的非酶抗氧化剂。

2. 抑制氧化应激下游损害通路：

   • 抑制MMPs表达：UV或炎症因子可通过激活MAPK、NF-κB等信号通路诱导MMPs表达。3F4CQA通过其抗氧化和抗炎作用，可能抑制这些通路的过度激活，从而下调MMP-1、MMP-3等的表达，保护细胞外基质。
   • 抑制酪氨酸酶（TYR）活性：除了可能直接抑制TYR酶活性外，其抗氧化作用也能减少由紫外线等刺激产生的活性氧对黑色素合成通路的激活。

3. 调节炎症信号通路：其抗炎作用与抑制NF-κB和MAPK信号通路的激活密切相关。通过减少IκB的降解或抑制IKK的活性，阻止NF-κB核转位，从而下调iNOS、COX-2及多种炎性细胞因子的转录。

综上所述，3F4CQA的作用机制是一个以激活Nrf2为核心，协同抑制NF-κB等损害性通路的网络，最终增强细胞抗氧化能力，减轻炎症和基质降解。

成药性评价与药代动力学

根据提供的成药性参数和现有同类化合物的研究，可以对3F4CQA的成药潜力进行初步评估。

1. 吸收、分布、代谢、排泄（ADME）预测：

   • 吸收：分子量适中（530.48），但较高的极性表面积（TPSA>140）和多个氢键供体/受体，预示其口服生物利用度可能较低，肠道被动扩散吸收较差。它可能作为底物被肠道中的转运蛋白（如有机阴离子转运多肽）部分摄取，或在结肠被微生物酶解。
   • 分布：预测其血脑屏障（BBB）渗透性低，这与高TPSA和极性特征相符，意味着其可能不易进入中枢神经系统，对于中枢靶点的直接作用有限，但有利于减少潜在的中枢副作用。
   • 代谢：作为酚酸酯类化合物，它极易在体内发生水解（被酯酶）、甲基化、硫酸化、葡萄糖醛酸化等Ⅱ相代谢反应。咖啡酰基和阿魏酰基可能被水解成相应的单酸或奎宁酸，这些代谢产物可能仍具有活性。肝细胞色素P450酶系可能参与其进一步代谢。
   • 排泄：原型药物及其水溶性增大的代谢产物（如葡萄糖醛酸结合物）主要经肾脏从尿液中排泄。

2. 安全性初步预测：

   • hERG抑制：预测为“否”，提示其引起心脏QT间期延长和尖端扭转型室性心动过速的风险较低，这是一个重要的心脏安全性利好指标。
   • 遗传毒性：Ames试验预测值为0.0，提示其在本模型体系中无致突变性风险，但需通过正式的体外和体内遗传毒性试验确认。
   • 基于其天然产物来源和酚酸结构，预期急性毒性较低，但长期毒性和特定器官毒性需通过系统的临床前研究评估。

3. 制剂开发挑战：由于其溶解性和渗透性可能都不理想，属于生物药剂学分类系统（BCS）中的Ⅳ类（低溶低渗）化合物。未来的制剂开发需要重点解决这一问题，可能的策略包括：制成磷脂复合物、环糊精包合物、纳米晶体、脂质体或自微乳等递送系统，以提高其溶解性、稳定性和膜渗透性。

目前，关于3F4CQA系统药代动力学研究的公开报道非常有限，这是其走向药物开发必须填补的关键数据空白。

临床应用前景与展望

3F4CQA作为一种具有明确多靶点抗氧化抗炎机制的天然活性成分，其临床应用前景主要体现在以下几个领域：

1. 功能性化妆品与皮肤外用制剂：这是最直接和快速的转化方向。基于其抑制酪氨酸酶（美白）和基质金属蛋白酶（抗皱）、结合强大的抗氧化（抗光老化）能力，3F4CQA可作为高端功能性化妆品（如精华、面霜、防晒产品）的核心活性成分。开发成凝胶、乳膏等外用制剂，用于改善皮肤色斑、皱纹和光老化症状，能有效规避其口服吸收差的短板。

2. 保健食品与营养补充剂：作为从金银花、菊花等药食同源植物中提取的活性成分，可开发用于抗氧化、增强免疫力、辅助抗炎的保健食品。需要进一步通过动物和人体试验明确其有效剂量和长期食用的安全性。

3. 潜在的治疗药物：在药物开发层面，其路径更为长远。可能的方向包括：

   • 局部用药：用于治疗或辅助治疗与氧化应激和炎症相关的皮肤疾病，如特应性皮炎、银屑病、皮肤溃疡等。
   • 口服药物：通过先进的制剂技术改善其生物利用度后，探索其在代谢综合征、非酒精性脂肪肝、慢性轻度炎症等慢性病管理中的辅助治疗作用。
   • 联合用药：作为抗氧化增敏剂，与化疗药物或其他治疗药物联用，减轻后者的副作用（如心脏毒性、肝损伤），或逆转肿瘤细胞的耐药性。

未来的研究重点应集中在：
1. 深入的体内药效学验证：在更多与氧化应激、炎症、衰老相关的疾病动物模型中，确认其口服或局部给药的有效性。
2. 系统的药代动力学研究：阐明其在动物和人体内的ADME过程，确定主要活性代谢产物。
3. 制剂技术攻关：开发能显著提高其生物利用度的新型递送系统。
4. 作用机制深化：利用化学生物学手段（如分子探针），更精确地揭示其直接作用的蛋白质靶点。
5. 安全性全面评价：完成规范的临床前毒理学研究，为人体试验奠定基础。

结语

3-阿魏酰-4-咖啡酰奎宁酸是天然酚酸类化合物中一个具有代表性的活性分子。它凭借其独特的化学结构，展现出以激活Nrf2通路为核心的强大抗氧化网络调节能力，并延伸出抗炎、皮肤保护等多种有益的药理活性。尽管其在成药性上面临着口服吸收与分布方面的挑战，但在功能性化妆品、皮肤外用制剂及保健食品领域具有明确的即时应用价值。随着对其作用机制的不断深入解析，以及新型药物递送技术的快速发展，3F4CQA有望从一种重要的植物化学物，逐步走向更具针对性的疾病预防与辅助治疗应用，为开发源于天然产物的新型抗氧化、抗衰老药物提供重要的先导化合物和科学依据。对其持续而深入的研究，不仅有助于揭示传统药用植物的现代科学内涵，也将推动天然产物创新药物的发现进程。