异补骨脂色烯查耳酮

产品名称: 异补骨脂色烯查耳酮
英文名: 4-Hydroxylonchocarpin
中文别名:
英文别名: Isobavachromene
Cas 号: 56083-03-5
产品编码:BP3206
分子式: C₂₀H₁₈O₄
分子量: 322.36
来源:
物理性状:
化合物类型: Chalcones

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。

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

天然产物长期以来一直是创新药物发现的重要宝库，其中查尔酮类化合物因其结构多样性和广泛的生物活性而备受关注。异补骨脂色烯查耳酮（4-Hydroxylonchocarpin， CAS: 56083-03-5）作为查尔酮家族的一员，近年来因其多靶点、多通路的药理作用模式而成为药理学研究的热点。该化合物最初从多种药用植物中分离得到，早期研究揭示了其基础的抗菌、抗炎特性。随着研究的深入，其更为引人注目的抗肿瘤、抗骨质疏松等活性被陆续揭示，展现出作为先导化合物或候选药物的巨大潜力。特别是其在诱导肿瘤细胞凋亡、调节骨代谢关键信号通路方面的作用，为治疗肝癌、骨质疏松等重大疾病提供了新的分子视角和潜在干预策略。本文旨在系统综述异补骨脂色烯查耳酮的化学特性、植物来源、药理活性、分子作用机制、成药性评价及临床应用前景，以期为该化合物的深入研究和开发提供全面的学术参考。

化学结构与理化性质

异补骨脂色烯查耳酮的化学名为 (E)-1-(2,4-二羟基苯基)-3-(2,2-二甲基-2H-1-苯并吡喃-6-基)-2-丙烯-1-酮， 分子式为 C20H18O4， 分子量为 322.36 g/mol。其结构属于典型的查尔酮骨架，即两个芳香环（A环和B环）通过一个α,β-不饱和羰基系统连接。其结构特征在于：A环为2,4-二羟基取代的苯环，B环为2,2-二甲基-2H-色烯（苯并二氢吡喃）环。这种独特的色烯查耳酮结构使其兼具查尔酮的共轭反应活性与色烯环的疏水性和空间位阻特性。

在理化性质方面，其计算脂水分配系数（LogP）为4.49，表明该化合物具有较高的亲脂性，这与其结构中存在疏水性色烯环和较大的共轭体系相符。拓扑极性表面积（TPSA）为66.76 Ų，相对较小，有利于跨膜转运。水溶性较差，约为0.0246 mg/mL，这提示在制剂开发中可能需要考虑增溶策略。值得注意的是，其预测的血脑屏障透过性较高，暗示其可能对中枢神经系统相关疾病具有潜在作用。在早期安全性筛选中，其Ames试验值为0.6，提示致突变风险较低，且未显示明显的hERG钾通道抑制活性，降低了引发心脏毒性的潜在风险。这些基本的成药性参数为其后续的优化与开发奠定了基础。

植物来源与提取方法

异补骨脂色烯查耳酮并非广泛存在于所有植物中，其主要从豆科（Fabaceae）和桑科（Moraceae）的特定属种中分离得到。文献报道的主要植物来源包括补骨脂属（Psoralea spp.）、Lonchocarpus属（如Lonchocarpus neuroscapha）以及Derris属的一些植物。这些植物在传统医学中常被用于治疗炎症、感染及皮肤疾病，其活性成分的现代研究催生了对异补骨脂色烯查耳酮的发现。

从植物材料中提取异补脂色烯查耳酮通常采用有机溶剂萃取法。常见的流程如下：首先将干燥的植物根、茎或种子粉碎，用极性适中的有机溶剂（如甲醇、乙醇或丙酮）在室温或加热条件下进行浸提或回流提取。合并提取液后，经减压浓缩得到粗提物。随后，利用多种色谱技术进行分离纯化。常采用硅胶柱层析作为初步分离手段，以不同比例的石油醚-乙酸乙酯或氯仿-甲醇梯度洗脱。富含目标化合物的流份进一步通过制备型薄层色谱（PTLC）、反相高效液相色谱（RP-HPLC）或凝胶色谱（如Sephadex LH-20）进行精制。其分离过程常通过薄层色谱（TLC）斑点特征或高效液相色谱（HPLC）与标准品比对进行监测。近年来，超声辅助提取、微波辅助提取等绿色提取技术也被应用于提高提取效率。由于天然来源有限，全合成及结构修饰研究也在进行中，旨在解决来源问题并优化其活性。

药理活性研究

异补骨脂色烯查耳酮展现出广泛的药理活性，体现了天然产物多靶点作用的特点。

1. 抗癌活性：这是该化合物研究最为深入的活性之一。研究表明，异补骨脂色烯查耳酮对多种癌细胞系具有抑制增殖和诱导凋亡的作用，尤其对肝癌细胞（如HepG2、Hep3B）效果显著。其作用不仅限于诱导细胞凋亡，还能抑制细胞迁移和侵袭，提示其具有抗转移潜力。此外，对乳腺癌、前列腺癌、结肠癌细胞等也显示出一定的细胞毒性。

2. 抗骨质疏松活性：在骨代谢调节方面，该化合物表现出双相调节作用。在体外成骨细胞模型中，它能促进成骨细胞分化和矿化；而在破骨细胞模型中，它能抑制破骨细胞的形成和骨吸收功能。这种同时促进骨形成、抑制骨吸收的特性，使其成为治疗骨质疏松症的极具吸引力的候选分子。

3. 抗菌与抗寄生虫活性：早期研究证实其对多种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有抑制作用。更值得注意的是其抗分枝杆菌活性，对结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）有抑制效果，为抗结核药物研发提供了新线索。此外，其还具有抗疟活性，能够抑制疟原虫（Plasmodium falciparum）的生长。

4. 抗炎与抗氧化活性：异补骨脂色烯查耳酮能够抑制脂多糖（LPS）等诱导的炎症因子（如TNF-α, IL-6, NO）的过量产生。其抗炎作用与抑制NF-κB等炎症信号通路有关。同时，它也能清除自由基，表现出抗氧化能力，这与其结构中的酚羟基密切相关。

5. 抗病毒活性：研究显示，该化合物对人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）逆转录酶具有抑制活性，属于天然的非核苷类逆转录酶抑制剂，尽管活性强度有待提升，但为抗HIV先导化合物设计提供了结构模板。

作用机制与分子靶点

异补骨脂色烯查耳酮的药理作用涉及其与多个分子靶点的相互作用及对关键信号通路的调控。

1. 在抗癌中的作用机制：

   • MAPK信号通路激活与凋亡诱导：该化合物能显著增强p38 MAPK、JNK和ERK的磷酸化水平。这三种MAPK通路的激活在细胞应激反应中扮演重要角色。持续的JNK和p38激活通常促进促凋亡信号，而ERK的激活则可能因细胞上下文不同具有双重作用。在肝癌细胞中，这种多通路激活共同导致了细胞周期阻滞和线粒体依赖性凋亡通路的启动。
   • 活性氧（ROS）生成：异补骨脂色烯查耳酮能诱导肝癌细胞内ROS水平显著升高。过量的ROS造成氧化应激，损伤线粒体功能，导致线粒体膜电位下降，细胞色素c释放，进而激活caspase级联反应，最终引发细胞凋亡。ROS的爆发可能是其激活上游MAPK通路的重要触发因素之一。
   • 其他潜在靶点：还可能涉及对PI3K/Akt、STAT3等促生存信号通路的抑制，以及对Bcl-2家族蛋白（促凋亡蛋白Bax上調，抗凋亡蛋白Bcl-2下調）表达的调节。

2. 在抗骨质疏松中的作用机制与靶点：
   其抗骨质疏松作用主要通过调节成骨与破骨过程的平衡实现，涉及一系列骨代谢关键靶点：

   • 促进成骨分化：通过激活RUNX2和SP7（Osterix） 这两个成骨细胞分化的核心转录因子，上调成骨标志基因如COL1A1（I型胶原）、BGLAP（骨钙素）的表达，从而促进骨基质合成与矿化。研究提示其可能通过调节Wnt/β-catenin或BMP/Smad通路来激活RUNX2。
   • 抑制破骨生成与功能：通过抑制核因子κB受体活化因子配体（RANKL）信号通路，干扰破骨细胞前体融合与分化。同时，能下调破骨细胞关键功能酶CTSK（组织蛋白酶K）的表达，并可能上调骨保护素TNFRSF11B（OPG） 的表达，竞争性抑制RANKL。此外，还能抑制硬骨素SOST的表达，解除其对Wnt通路的抑制，间接促进成骨。
   • 激素样作用：其结构可能与雌激素受体ESR1或维生素D受体VDR有一定亲和力，模拟或调节内源性激素对骨代谢的影响。对MMP9（基质金属蛋白酶9）的抑制则有助于保护骨基质免受过度降解。

成药性评价与药代动力学

基于其理化参数和初步生物学数据，对异补骨脂色烯查耳酮的成药性进行初步评价：

优势：
1. 分子量适中（322.36），符合类药性“五规则”的基本要求。
2. 结构新颖，具有独特的色烯查耳酮骨架，可能提供新的作用机制。
3. 多靶点活性，对复杂疾病（如癌症、骨质疏松）可能产生协同治疗效应。
4. 初步安全性较好：Ames试验阴性提示遗传毒性风险低，无显著hERG抑制提示心脏毒性风险可控。

挑战与不足：
1. 溶解性差：低水溶性（0.0246 mg/mL）是其主要缺陷，将严重影响其口服生物利用度和静脉给药剂型开发，必须通过制剂技术（如纳米晶、脂质体、环糊精包合、前药修饰）进行改善。
2. 代谢稳定性可能不佳：查尔酮结构中的α,β-不饱和酮是迈克尔加成反应的活性位点，易与谷胱甘肽（GSH）或生物大分子中的巯基结合，可能导致快速代谢失活或产生非特异性毒性。酚羟基也易发生II相代谢结合反应（葡萄糖醛酸化和硫酸化）。
3. 选择性需进一步验证：其对多种MAPK通路的广泛激活，在治疗窗内是否会导致正常组织的毒性（如ERK持续激活在某些情况下促增殖），需要深入评估。
4. 药代动力学数据缺乏：目前公开的关于其体内吸收、分布、代谢、排泄（ADME）的详细研究非常有限。其高LogP和高血脑屏障透过性预测需要体内实验证实。口服后是否经历首过效应、主要代谢产物是什么、半衰期多长等关键信息亟待阐明。

未来的成药性优化应聚焦于：① 通过结构修饰（如引入水溶性基团、保护酚羟基、饱和迈克尔受体）改善溶解性和代谢稳定性；② 开展系统的体外ADME（肝微粒体代谢、CYP酶抑制/诱导、跨膜转运）和体内药代动力学研究；③ 在疾病动物模型（如去卵巢大鼠骨质疏松模型、肝癌移植瘤模型）中评估其体内有效性和安全性。

临床应用前景与展望

异补骨脂色烯查耳酮作为一种多活性天然化合物，其临床应用开发可能围绕以下几个方向：

1. 抗肿瘤药物开发：尤其针对肝癌，可将其作为先导化合物，进行结构优化，旨在提高其对癌细胞的选择性、降低对正常细胞的毒性，并改善药代动力学性质。也可探索其与现有化疗药物的联合用药方案，以增强疗效、克服耐药性。

2. 抗骨质疏松创新药物：其“促成骨-抑破骨”的双重作用机制优于目前多数单一作用的药物（如双膦酸盐仅抑制破骨）。开发其作为治疗绝经后骨质疏松、老年性骨质疏松的原创药物具有独特优势。可考虑开发口服或局部给药剂型。

3. 抗菌/抗结核辅助治疗：鉴于其抗结核分枝杆菌活性，可将其结构作为模板，设计新型抗结核药物，或与一线抗结核药联用以应对耐药菌株。

4. 化学预防剂：利用其抗炎和抗氧化特性，开发用于慢性炎症相关疾病（如结肠炎、肝炎）或癌症化学预防的保健品或药物。

然而，走向临床应用仍面临巨大挑战：首先，需要完成从先导化合物到候选药物的系统优化与评价；其次，必须阐明其多靶点作用在体内网络中的确切贡献及潜在脱靶效应；最后，需要大规模、符合规范的自然来源提取或经济可行的化学合成路线来保证原料供应。

展望未来，随着计算化学、结构生物学和合成生物学技术的发展，可以对异补骨脂色烯查耳酮进行更精准的理性设计修饰。同时，利用类器官、基因编辑动物模型等先进技术，能更深入地揭示其组织特异性作用和复杂机制。将其纳入中西医结合的研究框架，探索其与传统方剂的协同作用，也可能开辟新的应用路径。

结语

异补骨脂色烯查耳酮是一个具有丰富药理活性和独特化学结构的天然查尔酮化合物。从基础的抗菌抗炎，到令人瞩目的抗癌和抗骨质疏松作用，其研究价值不断被挖掘。其作用机制研究，特别是通过激活MAPK通路诱导ROS生成与凋亡，以及通过调控RUNX2、CTSK等一系列骨代谢关键靶点调节骨平衡，为我们理解相关疾病的病理过程提供了新的分子线索。尽管在成药性方面面临溶解性差、代谢稳定性等挑战，但其多靶点作用和良好的初步安全性特征使其成为一个极具潜力的先导化合物。未来的研究应集中于系统的结构优化、深入的药代动力学与毒理学评价，以及作用机制的特异性和选择性探索。通过多学科交叉合作，异补骨脂色烯查耳酮有望从一种有趣的天然分子，最终发展成为治疗人类重大疾病的创新药物。