α-氰基-4-羟基肉桂酸(α-CHCA)，化学式为C₁₀H₇NO₃，分子量189.17，是一种具有重要生物活性和分析化学应用的有机化合物。作为经典的单羧酸转运蛋白(MCT)抑制剂，它在肿瘤代谢研究、神经病理性疼痛治疗及糖尿病并发症干预中展现出独特潜力。
结构性质
α-氰基-4-羟基肉桂酸是一种肉桂酸衍生物，分子结构包含3个关键官能团。氰基(-C≡N)位于α位，增强了分子的极性和反应活性；羟基(-OH)位于4-位苯环上，提供了氢键供体能力；由苯环和丙烯酸链构成的共轭结构，使其在紫外区有强吸收[1,2]。这种独特的结构使α-氰基-4-羟基肉桂酸在多种化学反应中表现出特殊性质，尤其是与MCT抑制和质谱分析相关的功能。
生物活性与药理作用
1. MCT抑制特性
MCTs(单羧酸转运蛋白)是一类介导乳酸、丙酮酸等单羧酸类物质跨膜转运的蛋白质，属于SLC16基因家族。α-氰基-4-羟基肉桂酸对MCT1的抑制表现出以下特点[2,3,4]：
选择性抑制：α-氰基-4-羟基肉桂酸对MCT1的抑制选择性是对其它MCTs的约10倍，这种选择性使其成为研究MCT1特异性功能的理想工具；
抑制模式：α-氰基-4-羟基肉桂酸是一种非竞争性MCT1抑制剂，其Ki值为6.3 μM，表明其具有较高的抑制效率；
靶点特异性：α-氰基-4-羟基肉桂酸可竞争性抑制MCT1、MCT2和MCT4介导的运输，但对MCT3无明显抑制作用。
2. 神经病理性疼痛治疗
α-氰基-4-羟基肉桂酸在神经病理性疼痛治疗方面的研究主要集中在细胞毒性差异、靶向作用、体内应用方面[3]。
3. 糖尿病并发症治疗
尽管α-氰基-4-羟基肉桂酸本身对MCT1具有抑制作用，但其衍生物在糖尿病并发症治疗中展现出更大的潜力。α-氰基-4-羟基肉桂酸与N-叔丁氧酰基(Boc)保护的二胺类化合物反应生成N-Boc保护的α-氰基肉桂酰二胺，脱保护后与N-酰基-α-氨基酸反应得到的衍生物对醛糖还原酶具有显著抑制活性[3]。
4. 肠道疾病治疗
α-CHCA在肠道疾病治疗中的应用主要体现在对抑制炎症细胞因子(如IL-6、TNF-α)的表达具有显著效果，通过调节肠道微环境中的乳酸代谢和炎症反应，改善肠道屏障功能[5]。
参考文献
[1]单旺,陈永生,梁晓为,汪勇,晏日安.羟基肉桂酸衍生物的合成及其抗氧化构效关系[J].食品工业科技,2017,38(12):287-291.
[2]许卷卷,吴玉彬,何意林.肉桂酸的合成与应用[J].甘肃石油和化工,2008,22(4):14-19.
[3]蒋卫华,孟启.肉桂酸及其衍生物的应用与开发[J].香料香精化妆品,2012,(5):53-55.
[4]李小丽,李亚青,钟亚莉,樊慧杰,张明智,索振河.线粒体丙酮酸载体与肿瘤的研究进展[J].医学综述,2014,20(16):2922-2925.
[5]王红亮,杨柳,赵琦南,秦开心,施冬梅,郑钰州.靶向单羧酸转运蛋白分子探针[18F]FEtO-CHC的制备与初步显像[J].核化学与放射化学,2023,45(3):259-266.