产品名称: 羟基柠檬酸
英文名: (-)-Hydroxycitric acid
中文别名:
英文别名: Garcinia acid; Hydroxycitric acid;(-)-2-Hydroxycitric acid
Cas 号: 27750-10-3
产品编码:BP2390
分子式: C6H8O8
分子量: 208.122
来源:
化合物类型: 其他类(Miscellaneous)
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。
羟基柠檬酸的HPLC图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
152.36
-1.20
-2.77
110.01
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0.60
低
30.95
3.40
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是
在全球范围内，肥胖及其相关的代谢性疾病，如2型糖尿病、非酒精性脂肪性肝病、心血管疾病等，已成为严重威胁人类健康的公共卫生问题。尽管生活方式的干预是控制体重的基石，但药物辅助治疗在临床实践中仍扮演着不可或缺的角色。然而，现有抗肥胖药物的疗效与安全性瓶颈，促使研究者不断从天然产物中寻找新的先导化合物。在此背景下，羟基柠檬酸（(-)-Hydroxycitric acid, HCA）作为一种源自藤黄属植物果实的天然有机酸，因其潜在的抗肥胖活性而备受关注。
羟基柠檬酸，化学名为1,2-二羟基丙烷-1,2,3-三羧酸，是藤黄果（Garcinia cambogia）果皮中的主要活性成分。其独特的化学结构使其能够竞争性抑制三磷酸腺苷-柠檬酸裂解酶（ATP-citrate lyase, ACL），从而干扰胞质中乙酰辅酶A的生成，进而抑制脂肪酸和胆固醇的从头合成。这一核心作用机制奠定了HCA在能量代谢调控中的理论基础。自20世纪70年代被首次分离并阐明其生化功能以来，HCA已从一种简单的植物提取物，发展成为营养学、药理学和代谢疾病研究领域的热点分子。本文旨在系统综述羟基柠檬酸的化学与理化性质、植物来源、药理活性、分子机制、成药性特征及临床应用前景，以期为该天然产物的深入开发与合理应用提供全面的科学依据。
羟基柠檬酸（HCA）是一种含有三个羧基和一个羟基的六碳三羧酸，其分子式为C₆H₈O₈，分子量为208.1220 g/mol。从结构上看，HCA是柠檬酸的羟基衍生物，即在柠檬酸的C-2位（或C-5位，取决于编号方式）上引入了一个羟基。这种结构修饰赋予了HCA独特的立体化学性质。天然存在的HCA主要为(-)-羟基柠檬酸，即其绝对构型为(2S,3S)-2-羟基-1,2,3-丙烷三羧酸。这种特定的立体构型是其与靶酶（如ACL）高效结合的关键。
在理化性质方面，HCA表现出高度的亲水性。其计算得到的脂水分配系数（LogP）为-1.1996，表明其在水相中的溶解度远高于脂相。这一特性与其分子中含有多个极性官能团（三个羧基和一个羟基）密切相关。HCA的水溶性（Watersol）高达110.0125 mg/mL，这为其在生物体液中的溶解和转运提供了便利。其拓扑极性表面积（TPSA）为152.3600 Ų，远高于通常认为的被动跨膜吸收阈值（约140 Ų），这提示HCA通过被动扩散穿透细胞膜的能力有限。该特性与其较低的生物利用度以及主要作用于胞质酶（如ACL）的机制相吻合。此外，HCA在酸性条件下较为稳定，但在碱性环境中或高温下可能发生降解或内酯化反应。其pKa值约为2.9-4.1，在生理pH条件下主要以阴离子形式存在。
羟基柠檬酸主要存在于藤黄属（Garcinia）植物的果实中，其中以藤黄果（Garcinia cambogia Desr.，亦称Garcinia gummi-gutta）最为著名。该植物原产于东南亚和印度南部，其果实形似小南瓜，果皮富含HCA，含量可达果实干重的10%-30%。此外，其他藤黄属物种，如Garcinia indica（印度藤黄）和Garcinia atroviridis，也被报道含有HCA，但含量通常低于藤黄果。
传统的提取方法主要基于水或醇-水混合溶剂进行浸提。由于HCA具有高水溶性，热水浸提是一种简单且成本较低的方法。然而，为了获得更高纯度的HCA，现代工业常采用以下流程：首先将干燥的藤黄果果皮粉碎，用乙醇-水（如70%乙醇）溶液进行渗漉或回流提取。提取液经过滤、浓缩后，通过离子交换树脂（如强酸性阳离子交换树脂）进行纯化，以去除糖类、色素和其他有机酸。随后，用氨水或氢氧化钠溶液洗脱，收集富含HCA的组分。最后，通过调节pH值、结晶或喷雾干燥等步骤，得到HCA的盐形式（最常见的是钙盐或钾盐），以增加其稳定性和储存便利性。近年来，超临界流体萃取、微波辅助提取和酶辅助提取等绿色技术也被探索用于提高HCA的提取效率和纯度，但大规模应用仍以传统溶剂提取结合树脂纯化为主。
羟基柠檬酸的药理活性研究主要集中在其对能量代谢和体重调控的影响，同时其潜在的其他生物活性也逐步被揭示。
1. 抗肥胖与降脂作用
这是HCA最核心的药理活性。大量动物实验和临床研究证实，HCA能够显著抑制食欲、减少食物摄入量、降低体重和体脂含量。其作用机制主要源于对脂肪酸和胆固醇合成的抑制。通过阻断ACL，HCA减少了胞质中乙酰辅酶A的可用性，从而抑制了脂肪酸合成酶（FASN）催化的脂肪酸从头合成。同时，乙酰辅酶A的减少也降低了胆固醇合成的底物供应。此外，HCA还被发现能够增加肝脏和肌肉中的糖原合成，并促进脂肪酸的β-氧化，从而改善全身能量平衡。一些研究还表明，HCA可能通过调节血清素（5-羟色胺）水平来影响中枢食欲调控，尽管这一机制尚存争议。
2. 改善糖代谢
鉴于肥胖与胰岛素抵抗的紧密关联，HCA对糖代谢的影响也受到关注。研究表明，HCA能够改善高脂饮食诱导的胰岛素抵抗，降低空腹血糖和胰岛素水平。其机制可能与抑制肝脏糖异生、增加外周组织（如骨骼肌）对葡萄糖的摄取和利用有关。通过减少脂质在非脂肪组织（如肝脏和肌肉）中的异位沉积，HCA有助于恢复这些组织的胰岛素敏感性。
3. 抗炎与抗氧化作用
部分研究提示HCA具有一定的抗炎和抗氧化潜力。在体外和体内模型中，HCA能够降低促炎细胞因子（如TNF-α、IL-6）的水平，并减少氧化应激标志物（如丙二醛）的产生。这些效应可能部分归因于其通过改善代谢紊乱而间接发挥的抗炎作用，也可能与其直接清除自由基或调节抗氧化酶活性的能力有关。
4. 其他潜在活性
初步研究还探索了HCA在抗肿瘤、保护肝脏等方面的作用。例如，有报道称HCA能够抑制某些癌细胞的增殖，其机制可能与干扰肿瘤细胞的脂质代谢有关。在肝脏保护方面，HCA被证实可以减轻非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）模型中的肝脏脂肪变性、炎症和纤维化。
羟基柠檬酸的作用机制是多层次的，涉及多个分子靶点和信号通路，其核心在于对能量代谢的调控。
1. 核心靶点：ATP-柠檬酸裂解酶（ACL）
HCA最经典且被广泛接受的机制是作为ACL的竞争性抑制剂。ACL是连接糖代谢与脂质合成的关键酶，催化柠檬酸裂解为乙酰辅酶A和草酰乙酸。乙酰辅酶A是脂肪酸和胆固醇从头合成的必需前体。HCA在结构上与柠檬酸相似，能够与柠檬酸竞争ACL的活性位点，从而有效抑制该酶的活性。这种抑制导致胞质乙酰辅酶A池的减少，进而下调脂肪酸合成酶（FASN）和羟甲基戊二酰辅酶A还原酶（HMGCR）等下游脂质合成酶的活性，最终抑制脂肪酸和胆固醇的合成。
2. 对脂质代谢相关靶点的调控
HCA对脂质代谢的调控不仅限于ACL。研究表明，HCA能够下调多种脂质合成相关基因的表达，如FASN、SREBF1（固醇调节元件结合蛋白1，SREBP-1c）和PPARG（过氧化物酶体增殖物激活受体γ，PPARγ）。SREBP-1c是脂质合成的主要转录因子，HCA可能通过降低其活性来减少FASN等靶基因的转录。PPARγ是脂肪细胞分化和脂质储存的关键调节因子，HCA对其表达的抑制有助于减少脂肪生成。此外，HCA还能上调与脂肪酸氧化相关的基因，如UCP1（解偶联蛋白1）和ADRB3（β3-肾上腺素能受体），从而促进能量消耗。UCP1在棕色脂肪组织中通过解偶联呼吸链产热，ADRB3的激活则能刺激脂肪分解和产热。
3. 对食欲与能量平衡的调节
HCA对食欲的抑制可能涉及中枢和外周两种途径。外周途径主要与其抑制肝脏糖原异生和促进糖原合成有关，导致肝脏葡萄糖输出减少，进而影响饱腹感信号。中枢途径方面，有假说认为HCA可能通过影响下丘脑的神经递质，特别是增加5-羟色胺（5-HT）的可用性来抑制食欲。然而，由于HCA不易透过血脑屏障，这一机制的直接证据尚不充分。此外，HCA还能调节与能量平衡相关的激素和因子，如降低LEP（瘦素）和ADIPOQ（脂联素）的水平，并影响POMC（阿黑皮素原）神经元的活动，这些变化共同参与了对能量摄入和消耗的精细调控。
4. 对胰岛素信号通路的影响
HCA改善胰岛素抵抗的机制与其减少脂质异位沉积和抑制炎症有关。通过抑制肝脏和肌肉中的脂质合成，HCA减少了二酰甘油（DAG）和神经酰胺等脂质中间体的积累，这些物质是激活蛋白激酶C（PKC）等丝氨酸激酶、干扰胰岛素受体底物（IRS）磷酸化、导致胰岛素抵抗的关键因素。同时，HCA的抗炎作用也有助于恢复胰岛素信号通路的正常传导。
基于现代药物研发的“成药性”评价体系，对HCA进行系统评估，有助于理解其作为药物或功能性成分的潜力与局限。
1. 理化性质与类药性
HCA的分子量（208.12 Da）符合“类药五规则”（Lipinski规则）中分子量小于500的要求。然而，其LogP为-1.1996，远低于5，且TPSA高达152.36 Ų，远高于140 Ų，这些指标强烈提示其水溶性极强而脂溶性极差，导致其被动跨膜吸收能力低下。这解释了HCA口服生物利用度普遍较低的原因。其高水溶性虽然有利于在胃肠道溶解，但难以通过小肠上皮细胞的脂质双分子层。因此，HCA通常以盐形式（如钙盐）给药，并可能依赖于特定的转运体（如单羧酸转运体，MCTs）进行吸收。
2. 药代动力学特征
口服HCA后，其吸收迅速但不完全。血浆达峰时间（Tmax）通常在1-2小时。由于极性大，HCA在体内的分布容积较小，主要分布在细胞外液。其血浆蛋白结合率较低。重要的是，HCA不易透过血脑屏障，这限制了其对中枢神经系统的直接作用，但也降低了中枢神经毒性的风险。HCA在体内代谢程度较低，主要以原形通过肾脏排泄。其半衰期（t½）较短，约为2-4小时，这要求为了维持有效血药浓度，可能需要频繁给药。
3. 安全性评价
HCA的安全性总体较好。在推荐的剂量范围内（通常为每日500-1500 mg），不良反应轻微，主要包括胃肠道不适（如腹胀、腹泻、恶心）。长期使用或高剂量使用时，有极少数病例报告了肝毒性和血清素毒性（如与抗抑郁药合用时），但因果关系尚未明确。关键的毒理学评价指标显示，HCA对hERG钾通道无抑制活性（hERG抑制：否），表明其诱发心脏QT间期延长的风险极低。Ames试验结果为0.0，提示其无明显的基因毒性或致突变性。这些数据为HCA作为膳食补充剂或潜在药物提供了重要的安全性支持。
4. 制剂策略
鉴于HCA的低生物利用度，开发新型制剂以改善其吸收和疗效是当前的研究热点。脂质体、纳米粒、磷脂复合物等新型递送系统已被探索用于提高HCA的口服生物利用度。此外，与胡椒碱（一种已知的生物利用度增强剂）联用，也被证明可以显著提高HCA的血药浓度。开发HCA的前药或结构类似物，以改善其脂溶性和膜通透性，也是未来药物化学研究的重要方向。
羟基柠檬酸在抗肥胖和代谢健康领域的应用前景广阔，但也面临诸多挑战。
1. 作为膳食补充剂的应用
目前，HCA在全球范围内广泛作为减肥膳食补充剂销售，通常以藤黄果提取物的形式存在。大量临床研究和荟萃分析表明，与安慰剂相比，HCA能够带来统计学上显著的体重减轻和体脂减少，但效果通常较为温和（例如，在12周内多减重1-2公斤）。其疗效的个体差异较大，可能受遗传背景、肠道菌群、饮食结构及生活方式等因素影响。因此，HCA更适合作为生活方式干预（饮食控制和运动）的辅助手段，而非独立的减肥药物。
2. 在代谢性疾病管理中的潜力
除了单纯的减肥，HCA在改善胰岛素抵抗、血脂异常和非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）等方面的潜力，使其有望成为代谢综合征综合管理方案的一部分。特别是，其通过抑制肝脏脂质合成和促进脂肪酸氧化来改善NAFLD的作用，为这一缺乏有效治疗药物的疾病提供了新的思路。未来的研究需要更高质量、更长周期的临床试验来验证其在NAFLD患者中的疗效和安全性。
3. 面临的挑战与未来方向
尽管前景诱人，HCA的临床转化仍面临显著障碍。首要问题是其低生物利用度。如何通过制剂学手段或结构修饰实现高效、稳定的口服递送，是决定其能否从“补充剂”升级为“药物”的关键。其次，HCA的作用机制虽已部分阐明，但对其在人体内的复杂调控网络，特别是对肠道菌群、胆汁酸代谢和能量消耗的长期影响，仍需深入研究。此外，关于其长期使用的安全性，尤其是对肝脏和血清素系统的潜在影响，需要更大规模、更长期的上市后监测。
未来的研究方向应聚焦于：（1）开发高生物利用度的HCA制剂或前药；（2）利用组学技术（如代谢组学、宏基因组学）揭示HCA作用的分子全貌；（3）开展设计严谨、样本量充足的随机对照临床试验，明确其在不同人群（如不同BMI、不同代谢状态）中的疗效和安全性；（4）探索HCA与其他天然产物（如绿茶提取物、白藜芦醇）或现有药物的协同作用。
羟基柠檬酸作为一种源自藤黄果的天然三羧酸，凭借其独特的抑制ATP-柠檬酸裂解酶的作用机制，在抗肥胖和代谢调控领域展现出独特的价值。其明确的生化靶点、良好的安全性记录以及温和的减重效果，使其成为全球最畅销的减肥补充剂之一。然而，其极低的生物利用度、有限的临床疗效以及尚未完全阐明的复杂作用网络，也构成了其从“补充剂”迈向“药物”的主要障碍。未来的研究需要在深入理解其分子药理机制的基础上，借助先进的制剂技术和严谨的临床评价体系，充分挖掘这一天然产物的治疗潜力。对于科研工作者和临床医生而言，客观认识HCA的优势与局限，将其科学地整合到肥胖及相关代谢疾病的综合管理策略中，将是未来努力的方向。
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