异荭草苷

英文名: Homoorientin
英文别名: Isoorientin
Cas 号: 4261-42-1
产品编码：BP0733
分子式: C₂₁H₂₀O₁₁
分子量: 448.38
来源: Widespread occurrence in Adonis, Gentiana, Helenium and Passiflora spp., Arum palestinum and other plants
药理药效：异荭草苷是淡竹叶等药用植物中的有效成分，能有效的抑制脂质过氧化反应、减轻肝组织病理损伤、促进肝星状细胞凋亡等，对乙醇引起的肝纤维化具有明显抑制作用，是治疗酒精性肝纤维化的一种非常有潜在价值的新药，值得进一步研究。具有优良的抗活性自由基、抗衰老、抗氧化、抗疲劳、增强免疫力、抗菌抑菌、保护心脑血管等生物学功能。在临床上主要应用于止咳、祛痰、消炎、化瘀通络、活血止痛等。

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。
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异荭草苷的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

黄酮类化合物作为自然界中分布最为广泛的植物次生代谢产物之一，因其多样化的化学结构和广泛的生物活性，一直是天然产物药理学研究的热点。异荭草苷（Homoorientin），又称异杜荆素，是一种具有独特C-糖苷键的黄酮类化合物，化学名为木犀草素-6-C-β-D-葡萄糖苷。其CAS号为4261-42-1。与常见的O-糖苷黄酮相比，C-糖苷键赋予了异荭草苷更强的化学稳定性和代谢稳定性，使其在胃肠道环境中不易被水解，从而可能具有更佳的口服生物利用度和体内活性。现代药理学研究表明，异荭草苷展现出包括抗氧化、抗炎、抗肿瘤、神经保护、心血管保护在内的多重生物活性，其中以其强大的抗氧化损伤作用尤为突出。氧化应激是多种慢性疾病（如神经退行性疾病、心血管疾病、糖尿病及癌症）发生发展的共同病理基础。因此，深入探究异荭草苷通过调控核因子E2相关因子2（NRF2/NFE2L2）等关键通路发挥抗氧化效应的分子机制，对于开发新型抗氧化损伤治疗药物具有重要的科学意义和应用价值。本文旨在系统综述异荭草苷的化学特性、植物来源、药理活性、作用机制及成药性，以期为该化合物的深入研究和开发利用提供全面的参考。

化学结构与理化性质

异荭草苷的分子式为C21H20O11，分子量为448.38 g/mol。其核心结构为木犀草素（5,7,3‘,4’-四羟基黄酮），其独特之处在于葡萄糖基通过稳定的C-C键直接连接在木犀草素A环的6位碳原子上，形成黄酮C-糖苷。这种C-糖苷结构使其区别于通过氧原子连接的O-糖苷（如芦丁），在酸、碱和酶解条件下表现出更高的稳定性。

根据其成药性参数，异荭草苷的脂水分配系数（LogP）为-0.1761，表明该化合物具有亲水性。其拓扑极性表面积（TPSA）高达201.28 Ų，这主要归因于分子中丰富的羟基和糖基上的氧原子，这些基团是氢键的强供体和受体。较高的TPSA和亲水性共同决定了其良好的水溶性（约0.83 mg/mL）。然而，这些特性也对其跨膜渗透能力构成了挑战。预测模型显示，异荭草苷透过血脑屏障的能力较低，这在一定程度上限制了其对中枢神经系统疾病的直接治疗潜力，但也可能降低中枢神经副作用的风险。在安全性初步评价方面，异荭草苷对hERG钾通道无显著抑制作用（hERG抑制：否），提示其诱发心脏QT间期延长的风险较低。Ames试验结果为1.2，表明在测试条件下未显示出明显的致突变性，为其进一步开发提供了初步的安全性依据。

植物来源与提取方法

异荭草苷在自然界中分布广泛，存在于多种药用植物和食用植物中，是其重要的活性成分之一。
主要植物来源包括：
1. 荭草（Polygonum orientale）：作为其名称来源植物，荭草是异荭草苷的传统来源。
2. 山楂（Crataegus pinnatifida）：山楂叶和果实中富含异荭草苷，与其心血管保护作用密切相关。
3. 西番莲（Passiflora incarnata）：西番莲是著名的镇静安神草药，异荭草苷被认为是其活性成分之一。
4. 竹叶（Phyllostachys edulis）：竹叶提取物富含包括异荭草苷在内的C-糖基黄酮，具有显著的抗氧化活性。
5. 其他来源：它还存在于金银花、茶叶、小麦苗、以及一些蕨类植物中。

提取与分离方法：
异荭草苷的提取常采用溶剂提取法，常用溶剂包括甲醇、乙醇、乙醇-水混合溶液等。为了提高提取效率和选择性，现代技术如超声辅助提取、微波辅助提取和加压液体萃取已被广泛应用。这些方法通过物理效应加速植物细胞壁破裂和成分溶出，缩短提取时间，减少溶剂消耗。
提取后的粗提物需经过进一步的分离纯化。常采用大孔吸附树脂柱色谱进行富集，利用树脂对黄酮类化合物的吸附特性，通过不同浓度的乙醇水溶液进行梯度洗脱。随后，运用硅胶柱色谱、聚酰胺柱色谱以及高效液相色谱（HPLC）和制备型高效液相色谱（prep-HPLC）进行精细分离。近年来，高速逆流色谱（HSCCC）作为一种无固体载体的液-液分配色谱技术，在分离黄酮C-糖苷类化合物方面也显示出独特优势，能有效避免因吸附造成的样品损失。

药理活性研究

大量体内外研究证实，异荭草苷具有多方面的药理活性。
1. 抗氧化损伤活性：这是异荭草苷最核心的生物活性。在多种细胞模型（如H2O2诱导的PC12细胞、CCl4损伤的肝细胞）和动物模型（如D-半乳糖诱导的衰老小鼠、缺血再灌注损伤模型）中，异荭草苷能显著降低活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）水平，同时提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）等内源性抗氧化酶的活性，从而有效缓解氧化应激导致的细胞损伤和组织损伤。
2. 抗炎作用：异荭草苷通过抑制脂多糖（LPS）等诱导的巨噬细胞中一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）以及肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）等促炎因子的过度产生，发挥抗炎效应。其作用与抑制核因子-κB（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路的活化有关。
3. 抗肿瘤活性：研究显示，异荭草苷对多种癌细胞系（如肝癌、乳腺癌、结肠癌、肺癌）具有生长抑制和诱导凋亡的作用。其机制涉及细胞周期阻滞（如G2/M期阻滞）、激活线粒体凋亡通路、调节Bcl-2/Bax蛋白比例以及抑制PI3K/Akt等生存信号通路。
4. 神经保护作用：在阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病的细胞和动物模型中，异荭草苷展现出保护神经元、改善记忆和认知功能的潜力。其作用不仅源于抗氧化，还与抑制小胶质细胞过度活化、减少β-淀粉样蛋白毒性、调节胆碱能系统等相关。
5. 心血管保护作用：异荭草苷能改善心肌缺血再灌注损伤，减轻心肌细胞凋亡和梗死面积。此外，它还具有血管舒张、抗动脉粥样硬化以及降血脂的潜在作用。
6. 其他活性：研究还报道了异荭草苷的抗病毒、抗菌、抗糖尿病及其并发症、抗纤维化等活性。

作用机制与分子靶点

异荭草苷的多重药理活性，尤其是其核心的抗氧化损伤作用，建立在其对多个关键分子靶点和信号通路的精准调控之上。
1. NRF2/KEAP1 抗氧化信号通路：这是异荭草苷发挥抗氧化作用的中心机制。在静息状态下，转录因子NRF2（由NFE2L2基因编码）与其胞质抑制蛋白KEAP1结合，并被泛素化降解。当异荭草苷进入细胞后，可能通过修饰KEAP1上的半胱氨酸残基，破坏KEAP1-NRF2复合物，使NRF2免于降解。活化的NRF2易位至细胞核，与抗氧化反应元件（ARE）结合，启动下游一系列Ⅱ相解毒酶和抗氧化蛋白的转录表达。异荭草苷显著上调的靶基因包括：
* HMOX1（血红素氧合酶-1）：催化血红素降解，产生具有抗氧化、抗炎作用的胆绿素和一氧化碳。
* SOD1（超氧化物歧化酶1，胞质型）和SOD2（超氧化物歧化酶2，线粒体型）：催化超氧阴离子自由基转化为过氧化氢和氧气，是清除ROS的第一道防线。
* CAT（过氧化氢酶）：将过氧化氢分解为水和氧气，防止羟基自由基的产生。
* GPX1（谷胱甘肽过氧化物酶1）：利用还原型谷胱甘肽（GSH）还原过氧化氢和脂质过氧化物，维持细胞氧化还原平衡。
通过协同激活这一系列由NRF2调控的抗氧化酶，异荭草苷从源头上增强了细胞的整体抗氧化防御能力。

2. 调节内源性抗氧化系统：除了通过NRF2通路诱导酶的表达，异荭草苷本身也可作为直接的自由基清除剂，中和ROS。同时，它能提升细胞内GSH的水平，维持氧化还原稳态。

3. 与其他通路的交互作用：异荭草苷的抗氧化作用与其他通路密切相关。例如，其抑制NF-κB炎症通路的作用，部分源于其降低了ROS对IKK或IκB的激活；其抗凋亡作用也与减轻氧化应激对线粒体的损伤、抑制细胞色素C释放有关。此外，它还能激活AMPK、抑制PI3K/Akt/mTOR等通路，这些通路的交叉对话共同构成了其多效性的分子基础。

成药性评价与药代动力学

尽管异荭草苷在体外显示出优异的生物活性，但其成药性，即能否开发成为安全有效的药物，仍需进行全面评估。
药代动力学特性：现有研究表明，异荭草苷的口服吸收是其体内发挥效应的关键环节。得益于C-糖苷结构的稳定性，它在胃肠道中不易被水解，可以原型形式被吸收。然而，其较高的极性和分子量导致其跨肠上皮细胞被动扩散能力有限，吸收程度中等。吸收后，异荭草苷在体内经历广泛的Ⅱ相代谢，主要是葡萄糖醛酸化和硫酸化，生成相应的结合物。原型药物及其代谢物主要经肾脏随尿液排泄，部分通过胆汁随粪便排出。其血浆半衰期相对较短，这可能与其较高的亲水性和较快的清除率有关。如何通过剂型改良（如纳米制剂、磷脂复合物、环糊精包合物）或结构修饰来提高其口服生物利用度，是当前研究的重要方向。
成药性优势与挑战：
* 优势：天然来源，安全性初步评价良好（无hERG抑制，Ames阴性）；作用机制明确，多靶点协同；C-糖苷结构带来良好的代谢稳定性。
* 挑战：
* 溶解性与渗透性：较高的亲水性和TPSA导致其膜渗透性不佳，符合生物药剂学分类系统（BCS）Ⅲ类（高溶解性、低渗透性）或Ⅳ类（低溶解性、低渗透性）药物的特征，这直接限制了其口服吸收和生物利用度。
* 血脑屏障透过性差：对于中枢神经系统疾病的治疗，需要特殊的递送策略。
* 体内代谢与分布：需进一步明确其在主要靶器官（如心、脑、肝）的分布特性及详细的代谢图谱。
* 系统性的临床前及临床数据缺乏：目前大多数研究仍停留在细胞和动物实验阶段，缺乏关于其长期毒性、生殖毒性、致癌性以及人体药代动力学和有效性的系统数据。

临床应用前景与展望

异荭草苷作为一种多活性、多靶点的天然先导化合物，在多个疾病领域展现出广阔的临床应用前景。
潜在应用方向：
1. 慢性病辅助治疗与预防：作为膳食补充剂或功能性食品成分，用于预防和辅助治疗与氧化应激密切相关的慢性疾病，如动脉粥样硬化、2型糖尿病、非酒精性脂肪肝等。
2. 神经退行性疾病治疗药物开发：针对阿尔茨海默病、帕金森病等，开发基于异荭草苷的神经保护药物。需结合纳米技术（如脂质体、聚合物纳米粒）或前药策略，提高其脑内递送效率。
3. 心血管保护药物：开发用于心肌缺血、心力衰竭或高血压并发症的药物。其抗氧化和抗炎特性对保护心肌细胞和血管内皮功能至关重要。
4. 抗肿瘤辅助治疗：与常规化疗或放疗联用，利用其抗氧化和选择性细胞毒作用，可能起到增效减毒的效果。
5. 皮肤科外用制剂：利用其强大的抗氧化和抗炎能力，开发用于抗皮肤光老化、修复紫外线损伤或治疗炎症性皮肤病的乳膏、凝胶等外用制剂。

未来研究展望：
1. 深入机制研究：利用蛋白质组学、代谢组学、基因编辑等技术，更精确地描绘其作用网络，发现新的直接作用靶点。
2. 结构优化与衍生物开发：在保留其核心药效团的前提下，对其糖基或苷元进行化学修饰，以改善其脂溶性、膜渗透性、代谢稳定性及靶向性，获得成药性更优的衍生物。
3. 先进递送系统研究：大力发展基于纳米技术的靶向递送系统，如主动靶向（配体修饰）纳米制剂，以提高其生物利用度、组织靶向性和治疗效果。
4. 系统临床前研究与临床试验：按照国际规范，完成系统的药效学、药代动力学和安全性评价，并逐步推进Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期临床试验，验证其在人体中的安全性和有效性。
5. 多组分协同研究：探索异荭草苷与其他天然活性成分（如其他黄酮、酚酸）的协同作用，开发复方制剂，可能产生更全面、更温和的治疗效果。

结语

异荭草苷作为一种结构独特的黄酮C-糖苷，凭借其卓越的抗氧化损伤能力及由此衍生的抗炎、抗肿瘤、神经保护等多重药理活性，已成为天然产物药理学研究中的一个明星分子。其通过激活NRF2/KEAP1核心通路，上调SOD、CAT、GPX1、HMOX1等关键抗氧化酶的表达，从根源上增强机体抵御氧化应激的能力，这为其在多种慢性疾病的防治中奠定了坚实的分子基础。尽管在成药性方面面临如膜渗透性不足、生物利用度有待提高等挑战，但随着现代药物化学、药剂学和纳米技术的飞速发展，通过结构修饰、剂型创新和递送系统优化，这些瓶颈有望被逐一突破。未来，通过更深入的机制探索、更系统的临床前评价以及最终迈向临床转化，异荭草苷有望从一种颇具潜力的天然先导化合物，发展成为用于预防和治疗氧化应激相关疾病的创新药物或高效功能性成分，为人类健康事业贡献其独特的价值。