咖啡酸及其衍生物普遍存在于一些食物和中藥中，是植物中分布廣泛的次級(jí)代謝產(chǎn)物?？Х人峒捌溲苌镌谥参矬w內(nèi)均是通過莽草酸途徑合成，由苯丙氨酸經(jīng)過脫氨形成桂皮酸，再由桂皮酸衍生而來。苯環(huán)上的鄰二酚羥基是咖啡酸及其衍生物的活性位點(diǎn)，苯環(huán)上取代基的吸電子能力越強(qiáng)，其生物活性越強(qiáng)。作為一類安全有效的天然化合物，咖啡酸及其衍生物具有抗氧化、清除自由基、抗炎、抗病毒、抑菌、抗感染等生物活性，此外，在治療心腦血管疾病、改善糖尿病、抗肝纖維化等方面也受到廣泛關(guān)注。
咖啡酸大分子衍生物的生物合成路徑主要包含兩條，其一是以4-香豆酸和4-羥基苯乳酸為前體合成迷迭香酸及丹酚酸類成分的途徑，主要存在于以丹參為代表的唇形科鼠尾草屬植物中，其二是以奎寧酸和咖啡酸、阿魏酸為前體合成綠原酸類成分，主要存在于以金銀花為代表的忍冬科忍冬屬的植物中。綠原酸是由咖啡酸與奎尼酸反應(yīng)生成的酯，其分子中含有酯鍵、不飽和雙鍵與多元酚等多個(gè)不穩(wěn)定部分，因此，綠原酸在植物中通常是以幾種異構(gòu)體共存的形式存在。
咖啡酸及其衍生物的生物活性
咖啡酸及其衍生物從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看屬于苯丙酸類成分，從生源路徑上看均是以桂皮酸為前體合成的。此類化學(xué)成分在植物界中分布十分廣泛，是植物有氧呼吸過程中形成的次生代謝產(chǎn)物?？Х人帷⑽核峒捌溲苌锞G原酸、丹酚酸在中藥資源植物類群中分布廣泛，是中藥中重要的苯丙素類資源性產(chǎn)物。如中藥桂皮中富含桂皮酸，咖啡酸是蒲公英藥材中的主要活性物質(zhì)之一，阿魏酸為傘形科多種藥用植物的主要成分，綠原酸主要存在于忍冬科的藥用植物中，丹酚酸類成分則主要分布在中藥丹參中，芥子酸在菜籽油和檸檬等柑橘類植物中有很高的含量，蘋果、山楂中也含有綠原酸等咖啡酸衍生物。這些天然酚酸類成分在體內(nèi)具有多種生理活性，是非常好的藥物先導(dǎo)化合物。
1、抗病毒活性
近年來研究發(fā)現(xiàn)，咖啡酸及其衍生物具有非常好的抗流感病毒和抗HIV 的活性。咖啡酸能抑制流感A 病毒的增殖，能在丙肝病毒感染的初始階段抑制丙肝病毒的傳播?？Х人岬难苌?咖啡酸苯乙酯是近年來發(fā)現(xiàn)的具有非常明顯的抗HIV 的天然物質(zhì)。此外，紫草酸和丹酚酸B 具有很強(qiáng)的抑制I 型人免疫缺陷病毒( HIV-I) 整合酶的活性，IC5分別為0.83 和0.48 mol /L，有望成為新的治療艾滋病的天然藥物。除了抗HIV 病毒外，咖啡酸與奎寧酸經(jīng)酯化反應(yīng)縮合而成的一系列酚酸類化合物，總稱咖啡?？崴?，其中以綠原酸類成分為代表，該類化合物廣泛存在于菊科、豆科、傘形科、旋花科等植物中，有研究發(fā)現(xiàn)這類物質(zhì)具有非常好的抗病毒活性，能有效抑制流感病毒、乙肝病毒。近有研究發(fā)現(xiàn)，連翹苷中的綠原酸、咖啡酸在豬睪丸細(xì)胞( ST) 中能夠抑制豬傳染性胃腸炎病毒( TGEV) 的增殖，其中咖啡酸能夠很大程度降低病毒活性，有望被開發(fā)成抗病毒 藥物。
2、抑菌、抗感染
咖啡酸及其衍生物是一種天然殺菌劑，能抑制多種真菌及細(xì)菌感染。有研究表明咖啡酸類成分的抑菌機(jī)制與其較強(qiáng)的抗氧化性有關(guān)。超聲提取處理后白花丹參藥材中的丹酚酸A具有較好的抗炎活性。平臥菊三七、金銀花、杜仲中的綠原酸具有較強(qiáng)的抑菌活性，可開發(fā)為天然的食品防腐劑。另有研究表明，綠原酸類成分對(duì)大腸桿菌的抑制作用是由于該類成分可以破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁、膜的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞通透性增加，進(jìn)而使細(xì)胞內(nèi)容物外泄，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。
3、心腦血管疾病
丹參制劑在臨床上廣泛應(yīng)用于心腦血管疾病治療，其發(fā)揮藥理作用的主要化學(xué)成分是丹酚酸等咖啡酸衍生物。有研究發(fā)現(xiàn)，丹酚酸類成分對(duì)抗腦缺血再灌注損傷有較強(qiáng)的拮抗作用，能抑制血小板凝聚，具有良好的抗血栓作用。總丹酚酸能夠在腦缺血后抑制血栓形成，降低血漿內(nèi)皮素和血栓素B2 的水平。
4、抗肝纖維化和保肝作用
肝纖維化是是指由各種致病因子所致肝內(nèi)結(jié)締組織異常增生，它是肝 臟薄壁組織和膽道系統(tǒng)損傷的結(jié)果。有研究發(fā)現(xiàn)，丹酚酸A 和B 均表現(xiàn)出較強(qiáng)的保肝活性，紫草酸能抵抗氧化應(yīng)激引起的肝損傷。丹參素能夠通過MEK/ERK 信號(hào)通路抑制肝纖維化，咖啡酸苯乙酯能夠抗氧化應(yīng)激并且抑制造血干細(xì)胞（HSC）的活性，因此具有抗肝纖維化的特點(diǎn)。
5、對(duì)糖尿病的治療作用
近年來研究表明，糖尿病與氧化應(yīng)激存在一定的聯(lián)系，而咖啡酸及其衍生物的抗氧化作用也對(duì)糖尿病的治療起到了積極作用。咖啡酸可以減少內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)于葡萄糖的吸收，促進(jìn)肝 臟糖原的分解，還能通過增加脂肪細(xì)胞的葡萄糖攝入來調(diào)節(jié)胰島素的敏感性，從而降低血糖水平?？Х人岬难苌锟Х人峒柞?CAME) 和咖啡酸乙酯(CAEE) 咖啡酸苯乙酯( CAPE) 能減少C2C12 細(xì)胞對(duì)于葡萄糖的吸收。芥子酸可通過抑制PKC/P38激活降低高糖誘導(dǎo)的大鼠血管平滑肌細(xì)胞增殖，并促進(jìn)細(xì)胞凋亡，可用于糖尿病并發(fā)癥的預(yù)防和治療。丹酚酸A 可通過激活A(yù)MPK 調(diào)節(jié)線粒體對(duì)起到治療糖尿病的作用。
咖啡酸及其衍生物的開發(fā)利用前景
隨著科研水平的進(jìn)步，咖啡酸及其衍生物的生源合成途徑體系越來越完善?？Х人峒捌溲苌锏臉?gòu)效關(guān)系也已初步了解，如其生物活性與其苯環(huán)上的羥基密切相關(guān)，苯環(huán)上的氫被某些吸電子基團(tuán)取代時(shí)其生物活性更強(qiáng)，可通過化學(xué)合成的方法改變苯環(huán)上的取代基來目的性、特異性地開發(fā)新型的咖啡酸衍生物增強(qiáng)其生物活性。
咖啡酸及其衍生物具有抗病毒、抑菌、抗感染、治療心腦血管疾病、抗腫瘤等生物活性，在醫(yī)藥領(lǐng)域已得到了應(yīng)用，一些抗治療心腦血管疾病的藥物中含有咖啡酸及其衍生物，如咖啡酸片可用于治療白細(xì)胞減少癥，阿魏酸鈉可用于治療動(dòng)脈粥樣硬化。咖啡酸及其衍生物除了在醫(yī)藥領(lǐng)域的運(yùn)用，在其他領(lǐng)域的新用途也成為新的研究熱點(diǎn)。如咖啡酸及其衍生物對(duì)于食品乳化體系具有抗氧化活性，能夠延長(zhǎng)食品的貨架期，咖啡酸及其酯類衍生物在蛋黃醬、牛奶和魚油形成的乳化體系中起到抗氧化劑的作用，咖啡酸及其衍生物的抗氧化活性使之作為一種添加劑運(yùn)用到食品保鮮儲(chǔ)藏中。咖啡酸及其衍生物作為安全有效的天然產(chǎn)物，具有多種生物活性，相信隨著研究的深入，將來也能作為食品添加劑在食品領(lǐng)域得到應(yīng)用。
參考資料
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作者簡(jiǎn)介：小米蟲，藥品質(zhì)量研究工作者，長(zhǎng)期致力于藥品質(zhì)量研究及藥品分析方法驗(yàn)證工作，現(xiàn)就職于國(guó)內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事藥品檢驗(yàn)分析及分析方法驗(yàn)證。
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