断氧化马钱苷

产品名称: 断氧化马钱苷
英文名: Secoxyloganin
中文别名: 断氧化马钱子甙; 断氧化马钱苷
英文别名:
Cas 号: 58822-47-2
产品编码:BP1721
分子式: C₁₇H₂₄O₁₁
分子量: 404.368
来源: Lonicera japonica
物理性状: Powder
化合物类型: Iridoids

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10mg，20mg，50mg；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。

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断氧化马钱苷的HPLC图谱

断氧化马钱苷的核磁图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

环烯醚萜苷类化合物是一类广泛存在于自然界，尤其是双子叶植物中的单萜类次级代谢产物，具有丰富的化学结构和多样的生物活性。断氧化马钱苷（Secoxyloganin，CAS号：58822-47-2）作为其中的一员，近年来因其显著的抗炎、抗氧化及抗过敏等药理作用而备受关注。该化合物最初从忍冬科植物忍冬（Lonicera japonica Thunb.）中分离得到，后续研究发现其亦存在于山茱萸科、茜草科等多种药用植物中。传统上，这些植物常被用于治疗炎症性疾病、过敏反应及感染，这为断氧化马钱苷的生物活性提供了传统医学依据。现代药理学研究表明，断氧化马钱苷能够有效抑制炎症关键介质如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）等的产生，并展现出对核因子-κB（NF-κB）信号通路的调控能力，提示其在治疗慢性炎症性疾病，特别是关节炎方面具有巨大潜力。本文旨在系统综述断氧化马钱苷的化学结构、植物来源、药理活性、作用机制及成药性，以期为该天然产物的深入研究和开发应用提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

断氧化马钱苷是一种典型的环烯醚萜苷类化合物。其系统化学名称为 [(2R,3R,4S)-2-羟基-5-(甲氧基羰基)-3-乙烯基-3,4-二氢-2H-吡喃-4-基]乙酸 β-D-葡萄糖苷。其分子式为 C17H24O11，分子量为 404.3680 g/mol。

从结构上看，断氧化马钱苷的核心是一个二氢吡喃环（环烯醚萜的特征结构），该环上连接有羟基、甲氧基羰基（-COOCH3）以及一个乙烯基（-CH=CH2）取代基。此外，核心环通过一个乙酸酯链与一个β-D-葡萄糖基相连，形成糖苷结构。这种糖苷化是其水溶性的主要贡献因素，也是其作为植物储存和运输形式的重要特征。

基于其化学结构计算的理论理化参数显示，断氧化马钱苷具有较高的极性。其拓扑极性表面积（TPSA）高达172.21 Ų，这主要归因于分子中众多的氧原子（来自羟基、糖单元和酯键）。其脂水分配系数（LogP）计算值为-1.0527，表明该化合物具有亲水性。理论水溶性预测值为65.1687 mg/mL，进一步证实了其良好的水溶性。这些理化性质决定了断氧化马钱苷在生物体内的分布特性，例如，其预测的血脑屏障透过性较低，主要分布于外周系统。此外，初步的成药性风险评估显示，其hERG抑制风险和Ames致突变风险均为阴性（0.0），为其安全性提供了初步的积极信号。

植物来源与提取方法

断氧化马钱苷在自然界中分布相对广泛，主要存在于多种传统药用植物中。
1. 主要来源：
* 忍冬科：忍冬（Lonicera japonica Thunb.），即金银花，是其最早被分离的植物来源。金银花以其清热解毒、消炎退肿的功效闻名，断氧化马钱苷是其发挥抗炎活性的重要物质基础之一。
* 山茱萸科：山茱萸（Cornus officinalis Sieb. et Zucc.）的果实中也含有该成分。山茱萸常用于补益肝肾，其抗炎、抗氧化活性与所含的环烯醚萜苷类成分密切相关。
* 茜草科：在部分茜草属（Rubia）植物中也有检出。
2. 提取与分离：
断氧化马钱苷的提取分离通常遵循天然产物化学的常规流程。
* 提取：常采用溶剂提取法。由于其为极性较大的苷类，常用甲醇、乙醇或乙醇-水混合溶剂对干燥的植物材料（如花、果实）进行回流提取或超声辅助提取。这些方法能有效将断氧化马钱苷连同其他极性成分一同浸提出来。
* 分离纯化：粗提物经过减压浓缩后，依次采用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇等溶剂进行液-液萃取分段。断氧化马钱苷主要富集在正丁醇萃取部位或水层。进一步的纯化依赖于柱层析技术，常使用硅胶、反相硅胶（如ODS-C18）、大孔吸附树脂（如D101、AB-8）或葡聚糖凝胶（如Sephadex LH-20）作为固定相，以不同比例的氯仿-甲醇、甲醇-水或乙腈-水体系进行梯度洗脱。高效液相色谱（HPLC），尤其是制备型HPLC，是获得高纯度断氧化马钱苷单体的最终关键步骤。其结构通过核磁共振（NMR，包括1H-NMR、13C-NMR、2D-NMR）、质谱（MS）及与文献数据对比进行鉴定。

药理活性研究

大量体外和体内药理实验证实，断氧化马钱苷具有多方面的生物活性，其中以抗炎、抗氧化和抗过敏作用最为突出。

1. 抗炎活性：
   这是断氧化马钱苷研究最深入、最具潜力的药理活性。在脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞（如RAW 264.7细胞）炎症模型中，断氧化马钱苷能剂量依赖性地抑制一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）等炎症介质的产生。更重要的是，它能显著下调多种促炎细胞因子的基因表达和蛋白分泌，包括TNF-α、IL-6、IL-1β等。在动物模型中，断氧化马钱苷对多种急慢性炎症模型均显示出良好的改善作用。例如，在角叉菜胶或弗氏完全佐剂诱导的大鼠足爪肿胀模型中，它能有效减轻组织水肿和炎性浸润。其抑制“血流量（BF）减少”的描述，可能与其改善局部微循环障碍、对抗炎症导致的血管收缩有关。

2. 抗氧化活性：
   断氧化马钱苷分子结构中的酚羟基和糖苷键使其具备清除自由基的能力。体外实验表明，它对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）阳离子自由基以及超氧阴离子自由基均表现出一定的清除活性。其抗氧化作用不仅在于直接清除自由基，还可能通过上调细胞内源性抗氧化防御系统（如超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px）的活性，降低丙二醛（MDA）等脂质过氧化产物的水平来实现。抗氧化活性与其抗炎作用相辅相成，因为氧化应激是炎症反应的关键驱动因素之一。

3. 抗过敏活性：
   断氧化马钱苷具有明确的“防过敏作用”。在化合物48/80或抗IgE诱导的肥大细胞（如RBL-2H3细胞）脱颗粒模型中，它能抑制β-氨基己糖苷酶的释放和组胺的分泌，这是过敏反应的核心环节。在被动皮肤过敏反应（PCA）小鼠模型中，断氧化马钱苷预处理能显著降低血管通透性增加和色素渗出，证实了其体内抗过敏效果。其作用可能与稳定肥大细胞膜、抑制细胞内钙离子动员以及下调炎症介质有关。

4. 对关节炎的潜在治疗作用：
   结合其抗炎、抗氧化及对特定靶点的调控作用（见下文），断氧化马钱苷在关节炎（如类风湿关节炎、骨关节炎）治疗中展现出前景。关节炎的病理过程涉及滑膜炎症、软骨降解和骨破坏，而断氧化马钱苷所抑制的TNF-α、IL-6、IL-1β以及基质金属蛋白酶（MMP-3, MMP-13）正是驱动这一过程的关键因子。虽然直接的关节炎模型研究报道尚在积累中，但其广泛的抗炎谱提示它可能通过多靶点协同，缓解关节肿胀、疼痛并延缓关节破坏。

作用机制与分子靶点

断氧化马钱苷的药理作用，尤其是其强大的抗炎效应，是通过调控复杂的细胞内信号网络实现的。现有研究揭示了其作用于多个关键炎症相关靶点和通路。

1. 核心信号通路：NF-κB通路抑制
   核因子-κB（NF-κB） 是调控炎症、免疫和细胞存活的核心转录因子。在静息状态下，NF-κB（通常指p50/p65二聚体）与抑制蛋白IκB结合存在于胞质。当受到LPS、TNF-α等刺激时，IκB激酶（IKK）复合物被激活，磷酸化并降解IκB，使得NF-κB得以入核，启动下游众多促炎基因（如TNF、IL6、IL1B、PTGS2）的转录。研究表明，断氧化马钱苷能有效抑制IκBα的磷酸化和降解，从而阻止NF-κB p65亚基的核转位。这是其下调TNF-α、IL-6、IL-1β等细胞因子以及环氧合酶-2（COX-2，由PTGS2基因编码） 表达的上游机制。COX-2是PGE2合成的限速酶，其被抑制直接导致炎症介质PGE2的减少。

2. 关键酶与效应蛋白的调控

   • 基质金属蛋白酶（MMPs）：MMP-3（基质溶解素） 和 MMP-13（胶原酶-3） 是降解关节软骨细胞外基质（如胶原蛋白、蛋白聚糖）的主要酶类，在关节炎的软骨破坏中起核心作用。断氧化马钱苷能够抑制IL-1β等诱导的MMP-3和MMP-13的表达与活性，这一作用部分依赖于其对NF-κB通路的抑制，也可能涉及对丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路的调节。
   • 诱导型一氧化氮合酶（iNOS）：断氧化马钱苷抑制NO生成，是通过下调iNOS的表达实现的，而iNOS的转录同样受NF-κB调控。

3. 多靶点协同作用模式
   综上所述，断氧化马钱苷的作用机制呈现多靶点、多通路协同的特点。它可能以NF-κB信号通路为核心枢纽，通过抑制其激活，进而广泛下调下游一系列促炎介质（TNF-α、IL-6、IL-1β）、炎症酶类（COX-2、iNOS）及组织破坏性酶类（MMP-3、MMP-13）的表达。这种“多点干预”的模式使其能够从炎症反应的多个环节进行遏制，可能比单一靶点抑制剂具有更好的综合疗效和更低的耐药风险。此外，其对MAPK通路（如p38、JNK）的潜在调节作用也有待进一步阐明。

成药性评价与药代动力学

尽管断氧化马钱苷在体外和部分体内模型中显示出良好的活性，但其能否成为药物，还需经过系统的成药性评价和药代动力学研究。

1. 理化与初步ADMET性质：
   如前所述，断氧化马钱苷具有高亲水性（LogP -1.05，TPSA 172 Ų）和良好的理论水溶性，这有利于其在水性介质中的溶解和制剂的开发。然而，高极性和较大的分子量也可能限制其被动跨膜扩散能力。计算机预测显示其血脑屏障透过性低，这对其治疗中枢神经系统疾病不利，但可能减少相关副作用。关键的毒性风险初步筛查（hERG抑制阴性，Ames试验阴性）为其安全性提供了早期积极数据，但全面的毒理学评估（如急毒、长毒、生殖毒性）必不可少。

2. 药代动力学挑战与策略：
   环烯醚萜苷类化合物在体内的药代动力学行为通常面临以下挑战，断氧化马钱苷很可能也不例外：

   • 口服生物利用度：苷类化合物在胃肠道中可能被肠道菌群或上皮细胞中的糖苷酶水解，生成苷元（断氧化马钱苷酸）。苷元的理化性质和活性可能与原型苷不同，且吸收可能更差。原型药物的口服吸收率可能较低。
   • 分布与代谢：吸收后，药物可能在肝脏经历首过效应，发生进一步的葡萄糖醛酸化、硫酸化等II相代谢。其高极性也导致其肾排泄可能较快，半衰期较短。
   • 现有研究缺口：目前关于断氧化马钱苷系统药代动力学（如绝对生物利用度、组织分布、主要代谢产物、排泄途径）的公开数据非常有限，这是其走向开发必须填补的知识空白。

3. 制剂学策略：
   为提高其成药性，可能采用的策略包括：

   • 前药设计：对糖基或羧基进行修饰，制备脂溶性更高的前药，以提高膜渗透性和口服吸收，在体内再转化为活性形式。
   • 新型给药系统：采用脂质体、纳米粒、微乳或固体分散体等载药技术，包裹药物以增强其稳定性、促进肠道淋巴吸收或延缓释放。
   • 非口服给药途径：考虑开发局部外用制剂（如凝胶、乳膏用于关节炎局部治疗）或注射剂，以绕过首过效应。

临床应用前景与展望

断氧化马钱苷作为一种具有明确多靶点抗炎活性的天然产物，其临床应用前景主要集中在慢性炎症性疾病领域，同时也面临挑战和机遇。

1. 潜在应用方向：

   • 炎症性关节疾病：鉴于其对TNF-α、IL-6、IL-1β及MMPs的强大抑制能力，开发用于类风湿关节炎（RA） 和骨关节炎（OA） 的治疗药物或辅助治疗药物是其最直接的前景。可作为口服制剂或关节局部注射/外用制剂，旨在缓解疼痛、抑制滑膜炎、保护软骨。
   • 过敏性疾病：其抗肥大细胞脱颗粒的作用，使其在过敏性鼻炎、过敏性皮炎、荨麻疹等疾病的治疗中具有潜力，可能作为抗组胺药的补充或替代。
   • 其他炎症相关疾病：其抗氧化和抗炎特性也可能对动脉粥样硬化、代谢综合征相关的慢性低度炎症、以及某些皮肤炎症有益，但需要更多研究验证。

2. 面临的挑战：

   • 药效强度与选择性：与现有的强效生物制剂（如抗TNF-α单抗）相比，其单药抗炎强度可能不足，更适合作为轻中度患者的治疗选择或联合用药的组分。
   • 药代动力学优化：如前述，其口服生物利用度、代谢稳定性是成药的关键瓶颈，需要投入大量研究进行结构优化或制剂改良。
   • 作用机制深度：目前对其作用机制的认识仍以NF-κB通路为主，需要更深入的信号网络研究、可能的直接作用靶点（如激酶、受体）鉴定，以全面理解其效应和潜在副作用。
   • 临床前与临床研究：从细胞和动物模型到人体试验存在巨大鸿沟。需要完成系统的临床前安全评价（GLP毒理）和规范的I-III期临床试验，以确证其有效性和安全性。

3. 未来研究方向：

   • 结构修饰与构效关系：系统研究其苷元、糖基部分以及酯键修饰对活性、稳定性和药代性质的影响，旨在发现活性更优、成药性更好的衍生物。
   • 组合疗法研究：探索断氧化马钱苷与现有抗炎药（如非甾体抗炎药、甲氨蝶呤）的联合用药效果，可能产生协同作用，降低各自用量和副作用。
   • 基于天然产物的新药开发：将其作为先导化合物，进行现代化药物化学和药剂学改造，是将其从“活性成分”转化为“候选药物”的必由之路。

结语

断氧化马钱苷作为一种从传统药用植物中发现的环烯醚萜苷，凭借其显著的抗炎、抗氧化和抗过敏等多重药理活性，已成为天然产物药理学研究中的一个亮点化合物。其通过抑制NF-κB等关键信号通路，下调TNF-α、IL-6、IL-1β、COX-2及MMPs等多种炎症介质的表达，展现出治疗关节炎等慢性炎症性疾病的巨大潜力。尽管其在理论安全性上显示出积极信号，但较差的预测膜渗透性和尚未明确的系统药代动力学性质是其向药物转化的主要障碍。未来的研究应聚焦于深入阐明其分子作用网络、系统评估其体内过程、并通过合理的结构修饰或先进制剂技术克服其成药性短板。将传统医学智慧与现代科学技术相结合，断氧化马钱苷有望从一个有潜力的天然活性分子，逐步发展成为具有临床应用价值的创新药物或保健品原料，为炎症性疾病的治疗提供新的选择。