东莨菪内酯

中文名：东莨菪内酯
英文名: Scopoletin
中文别名: 东莨菪亭；莨菪亭；东莨菪素；东莨菪内酯
英文别名: Chrysatropic acid; Gelseminic acid; β-Methylaesculetin; Buxuletin; Escopoletin; Scopoletol; Baogongteng B; Murrayetin
Cas 号: 92-61-5
产品编码：BP1275
分子式: C₁₀H₈O₄
分子量: 192.17
来源: Occurs widely in the plant world, for example, the root of Gelsemium sempervirens, Atropa belladonna, Convolvulus scammonia, Ipomoea orizabensis, Prunus serotina, Fabiana imbricata and also Diospyros spp., Peucedanum spp., Heracleum spp., Skimmia spp.

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，标准包装；可以按客户需求包装。

可以满足克级以上大量需求，详情请咨询。


东莨菪内酯是本公司2022年中检院标准物质原料采购中标产品，质量可靠，现货供应，欢迎咨询。

东莨菪内酯的HPLC图谱

东莨菪内酯的核磁图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

天然产物作为药物发现与开发的重要宝库，在人类对抗疾病的漫长历史中扮演着不可替代的角色。香豆素类化合物作为其中一类结构多样、生物活性广泛的家族，一直备受药理学研究者的关注。东莨菪内酯（Scopoletin， CAS号：92-61-5），作为一种典型的羟基香豆素衍生物，是伞形酮的6-甲氧基取代物。它广泛分布于茄科（如东莨菪属）、菊科、芸香科等多种药用植物中，传统上这些植物常被用于镇痛、抗炎和解痉。现代药理学研究揭示，东莨菪内酯不仅是植物体内重要的生长调节物质和次级代谢产物，更展现出多方面的生物活性，尤其以其显著的抗炎作用和乙酰胆碱酯酶抑制活性而成为研究热点。其作用机制涉及对白细胞介素-6（IL-6）、信号转导与转录激活因子3（STAT3）、核因子κB（NF-κB）以及环氧合酶（COX）等多个关键炎症靶点的调控，提示其在神经退行性疾病、慢性炎症性疾病等领域具有广阔的开发潜力。本文旨在系统综述东莨菪内酯的化学特性、植物来源、药理活性、分子作用机制及成药性，并对其临床应用前景进行展望。

化学结构与理化性质

东莨菪内酯的化学名称为7-羟基-6-甲氧基-2H-1-苯并吡喃-2-酮，分子式为C₁₀H₈O₄，分子量为192.17 g/mol。其基本骨架为苯并α-吡喃酮，即香豆素母核。具体而言，在香豆素基本结构的苯环上，7位被羟基（-OH）取代，6位被甲氧基（-OCH₃）取代，这种特定的取代模式是其生物活性的重要结构基础。

从理化性质分析，东莨菪内酯为白色或类白色结晶性粉末。其计算脂水分配系数（LogP）约为1.58，表明该化合物具有一定的亲脂性，但并未过度疏水，这有利于其穿透细胞膜。拓扑极性表面积（TPSA）为59.67 Ų，相对较小，预示其具有较好的膜渗透性。实验数据显示其水溶性约为0.48 mg/mL，属于微溶，这在一定程度上可能限制其口服生物利用度。值得注意的是，基于其理化参数预测，东莨菪内酯具有较高的血脑屏障透过能力，这为其作用于中枢神经系统靶点（如乙酰胆碱酯酶）提供了重要的物质基础。此外，初步的成药性安全筛查显示，其在Ames试验中结果为0.9（通常认为小于2为阴性），提示其致突变风险较低；同时，对hERG钾通道无明显抑制作用，表明其潜在的致心律失常风险较小，为其进一步开发提供了有利的安全性起点。

植物来源与提取方法

东莨菪内酯在自然界中分布广泛，是多种药用植物的特征性成分或重要活性成分之一。
主要植物来源包括：
1. 茄科植物：如洋金花（Datura metel）、莨菪（Hyoscyamus niger）等，东莨菪内酯常与其名称来源植物——东莨菪（Scopolia spp.）相关。
2. 菊科植物：在蒿属（Artemisia）等多种植物中存在。
3. 芸香科植物：如白鲜皮（Dictamnus dasycarpus）等。
4. 其他来源：伞形科、木犀科等植物中也常有检出。它在植物体内通常以游离苷元或与糖结合成苷（如东莨菪苷）的形式存在，是植物应对生物和非生物胁迫的次生代谢产物，也参与调节植物生长。

提取与分离方法主要依赖于其理化性质：
1. 溶剂提取法：最常用的初步提取方法。鉴于东莨菪内酯的极性和溶解性，常采用甲醇、乙醇、丙酮或其水溶液对干燥的植物材料进行冷浸、回流或超声辅助提取。乙醇因安全、成本低且提取效率高而最为常用。
2. 分离纯化技术：粗提物经浓缩后，需进一步分离纯化。
* 液-液萃取：利用东莨菪内酯在有机溶剂（如乙酸乙酯、氯仿）和水相中的分配差异进行初步富集。
* 柱层析色谱：是获得高纯度单体的核心手段。常采用硅胶柱层析，以石油醚-乙酸乙酯或氯仿-甲醇等梯度洗脱系统进行分离。此外，反相C18柱层析、葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20）柱层析也广泛应用。
* 重结晶：利用其在特定溶剂（如甲醇、乙醇）中温度依赖性溶解度的差异进行纯化，是获取高纯度结晶的经典方法。
3. 现代分析技术：高效液相色谱（HPLC），尤其是制备型HPLC，已成为快速、高效分离东莨菪内酯的关键技术。薄层色谱（TLC）和HPLC结合紫外检测（其最大吸收波长通常在230-240 nm及340-350 nm附近）常用于定性定量分析。

药理活性研究

大量体内外药理学研究证实，东莨菪内酯具有多方面的生物活性，其中以抗炎和神经保护作用最为突出。

1. 抗炎活性：这是东莨菪内酯研究最深入、证据最充分的活性。在多种急慢性炎症动物模型中，如角叉菜胶或卡拉胶诱导的大鼠足爪肿胀、醋酸致小鼠腹腔毛细血管通透性增高、棉球诱导的肉芽肿以及弗氏完全佐剂诱导的关节炎模型等，东莨菪内酯均表现出显著的抑制作用。它能有效降低炎症部位前列腺素E2（PGE2）、一氧化氮（NO）等炎症介质的水平，减轻组织水肿和炎性细胞浸润。

2. 神经保护与乙酰胆碱酯酶抑制活性：东莨菪内酯被明确鉴定为一种乙酰胆碱酯酶（AChE）抑制剂。通过抑制AChE，减少乙酰胆碱（ACh）的水解，从而提高突触间隙ACh水平。这一作用与其抗炎、抗氧化活性协同，在阿尔茨海默病等神经退行性疾病的实验模型中显示出保护效应。例如，在東莨菪堿或Aβ诱导的认知功能障碍模型中，东莨菪内酯能改善学习记忆能力。

3. 镇痛与解痉活性：与传统应用相符，东莨菪内酯具有中枢及外周镇痛作用，其机制可能与抗炎、调节离子通道（如TRPV1、TRPA1）以及中枢神经递质系统有关。同时，它能松弛平滑肌，缓解肠道、支气管等部位的痉挛。

4. 抗氧化活性：东莨菪内酯的酚羟基结构使其能够清除自由基（如DPPH、ABTS自由基），抑制脂质过氧化，表现出抗氧化能力。这在减轻氧化应激相关的组织损伤中起到辅助作用。

5. 其他活性：研究还报道了东莨菪内酯在抗肿瘤、抗菌、抗高血压、调节血糖等方面的潜在活性，但相关研究深度和系统性尚待加强。

作用机制与分子靶点

东莨菪内酯的多重药理作用源于其对复杂细胞信号网络的多靶点调节能力，尤其在抗炎通路中作用显著。

1. 调控NF-κB信号通路：核因子κB（NF-κB）是炎症反应的核心转录因子。东莨菪内酯能抑制IκBα的磷酸化和降解，从而阻止NF-κB p65亚基向细胞核的转位。这导致下游一系列促炎因子基因转录的减少，包括TNF-α、IL-6、诱导型一氧化氮合酶（iNOS/NOS2） 和环氧合酶-2（COX-2/PTGS2）。对COX-2表达的抑制，进而减少PGE2的合成，是其抗炎作用的关键环节之一。

2. 抑制STAT3激活：信号转导与转录激活因子3（STAT3）是另一条重要的促炎和促生存通路。东莨菪内酯可抑制IL-6等细胞因子诱导的STAT3磷酸化（激活），阻断其下游基因表达，协同增强抗炎效果。

3. 调节炎症小体活性：研究表明，东莨菪内酯能抑制NLRP3炎症小体的组装和激活，表现为降低caspase-1（CASP1） 的活化水平，从而减少白细胞介素-1β（IL-1β）和IL-18等成熟炎症因子的释放。

4. 影响疼痛相关离子通道：瞬时受体电位香草酸亚型1（TRPV1）和锚定蛋白亚型1（TRPA1）是参与痛觉和神经源性炎症的关键离子通道。东莨菪内酯被证实可以调节这些通道的活性，这可能是其发挥镇痛作用的重要外周机制。

5. 直接抑制酶活性：

   • 乙酰胆碱酯酶（AChE）：作为竞争性或混合型抑制剂，直接与AChE的活性位点结合。
   • 环氧合酶（COX）：除了抑制COX-2表达，部分研究提示它也可能对COX-1（PTGS1） 和COX-2酶活性有直接抑制作用。
   • 一氧化氮合酶（iNOS）：抑制其酶活性和表达。

综上所述，东莨菪内酯通过作用于NF-κB、STAT3、炎症小体等多条信号轴的上游关键节点，并直接调节AChE、COX、TRP通道等特定靶点，形成一个多靶点、网络化的作用模式，共同发挥其抗炎、神经保护和镇痛的综合效应。

成药性评价与药代动力学

尽管东莨菪内酯在体外和动物模型中显示出良好的活性，但其成药性（Drug-likeness）和药代动力学（PK）特性是决定其能否成功开发为药物的关键。

1. 成药性参数分析：根据“类药五原则”（Rule of Five）初步判断，东莨菪内酯分子量小（192.17），氢键供体（1个-OH）和受体（4个）数目适中，LogP值（~1.58）理想，基本符合口服药物的一般要求。其较高的血脑屏障透过性预测是其用于中枢神经系统疾病的独特优势。较低的hERG抑制风险和Ames试验阴性结果为其安全性评估提供了初步支持。

2. 药代动力学研究（基于现有有限研究）：

   • 吸收：作为生物药剂学分类系统（BCS）Ⅱ类（低溶高渗）或Ⅳ类（低溶低渗）化合物，其口服吸收可能受溶解度和首过效应限制。研究表明其在肠道吸收较快，但绝对生物利用度有待精确测定。
   • 分布：得益于其适中的脂溶性和较小的分子量，东莨菪内酯在体内分布较广，能够进入包括大脑在内的多个组织，这与预测的高BBB透过性一致。
   • 代谢：香豆素类化合物主要代谢途径包括羟基化、去甲基化、葡萄糖醛酸化和硫酸化。东莨菪内酯的7-羟基和6-甲氧基是主要的代谢位点。肝微粒体细胞色素P450酶系（如CYP450）可能参与其代谢。其代谢产物（如去甲基化生成的伞形酮）可能仍具活性。
   • 排泄：主要以葡萄糖醛酸结合物或硫酸结合物的形式经尿液和胆汁排泄。
   • 挑战：其主要挑战可能在于口服生物利用度不高、代谢速率较快导致半衰期较短，可能需通过结构修饰或制剂手段（如纳米制剂、磷脂复合物、前药策略）进行优化。

临床应用前景与展望

东莨菪内酯的多靶点药理特性为其在多种疾病领域的应用提供了可能。

1. 潜在治疗领域：

   • 神经退行性疾病：作为AChE抑制剂兼具抗炎和抗氧化活性，东莨菪内酯是治疗阿尔茨海默病的潜在多靶点导向药物（MTDL）候选分子。其对神经炎症的抑制作用也对帕金森病、肌萎缩侧索硬化症等有积极意义。
   • 慢性炎症性疾病：如类风湿性关节炎、骨关节炎、炎症性肠病等。其通过NF-κB、COX-2等多靶点抗炎，可能比单一靶点药物更具优势，或可减少长期使用非甾体抗炎药（NSAIDs）的副作用。
   • 疼痛管理：特别是慢性神经病理性疼痛和炎性疼痛，其通过抗炎和调节TRP通道的双重机制值得深入探索。
   • 其他：在心血管疾病（抗动脉粥样硬化）、代谢性疾病（糖尿病及其并发症）中也有初步研究报道。

2. 开发策略与展望：

   • 结构优化：以其为母核，进行结构修饰以提高活性、选择性和药代动力学性质。例如，修饰羟基和甲氧基，或拼接其他药效团。
   • 制剂技术创新：开发纳米晶、脂质体、微乳等新型递送系统，以提高其溶解性、稳定性和生物利用度，并实现靶向递送。
   • 深入机制研究：利用化学生物学、分子对接、基因敲除等技术，更精确地阐明其与关键靶点（如STAT3、炎症小体）的相互作用模式。
   • 临床前与临床研究：需要系统完成符合规范的临床前安全评价（毒理学、药代动力学），并设计合理的临床试验方案，验证其在人体中的有效性和安全性。
   • 天然药物开发：作为含量丰富的天然成分，可直接开发为标准化植物药或保健食品，用于辅助抗炎、镇静安神等。

结语

东莨菪内酯作为一种来源广泛、结构明确的天然羟基香豆素，凭借其卓越的抗炎活性、明确的乙酰胆碱酯酶抑制能力以及多靶点作用机制，已成为天然产物药理学研究中的一个明星分子。从调控NF-κB、STAT3等核心炎症信号通路，到直接作用于AChE、COX及TRP离子通道，其网络化的药理作用模式契合了现代多靶点药物研发的理念。尽管在成药性方面，尤其是溶解度和代谢稳定性上可能面临挑战，但其良好的血脑屏障透过性和初步的安全性数据为其进一步开发奠定了坚实基础。未来，通过深入的机制探索、合理的结构优化以及先进的制剂技术，东莨菪内酯极有可能从一种传统的植物成分，蜕变为治疗神经退行性疾病、慢性炎症等重大健康问题的新型药物先导化合物或药物，充分彰显天然产物在创新药物研发中的持续生命力与价值。