老鹳草素

英文名: Geraniin
Cas 号: 60976-49-0
产品编码：BP0639
分子式: C₄₁H₂₈O₂₇
分子量: 952.648
来源: Tannin from several Geranium spp., Spondias mombin, Acalypha spp., Mallotus japonicus, Nymphaea tetragona, Phyllanthus spp., Limonium axillare and Elaeocarpus grandiflorus
药理药效：具有抗氧化作用，老鹳草素是通过捕捉反应形成的自由基，而自身形成了稳定的游离基而产生了抗氧化作用。还具有保肝、抗炎、免疫和镇痛、抑制诱变、止泻、抗菌、抗病毒作用。


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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老鹳草素的HPLC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。其中，鞣花单宁类化合物因其结构多样性和广泛的生物活性而备受关注。老鹳草素（Geraniin， CAS号：60976-49-0）作为该类化合物的杰出代表，自其被发现以来，便以其多靶点、多通路的药理作用模式吸引了药理学与药物化学研究者的目光。老鹳草素最初从牻牛儿苗科老鹳草属植物中分离得到，后续研究发现其广泛分布于多种药用植物中。其核心药理活性被定义为肿瘤坏死因子α（TNF-α）释放的有效抑制剂（IC50 = 43 μM），这一特性奠定了其在抗炎领域的基石地位。然而，深入研究揭示，老鹳草素的生物活性远不止于此，其在抗肿瘤、抗高血糖、抗氧化、抗病毒等方面均展现出显著潜力。本文旨在系统综述老鹳草素的化学特性、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，以期为该天然产物的深度开发与转化研究提供全面的学术参考。

化学结构与理化性质

老鹳草素是一种分子量为952.6480 Da的水解性鞣花单宁，其化学结构复杂而独特。其核心骨架由六羟基联苯二甲酰基（HHDP）与葡萄糖通过酯键连接构成，葡萄糖核心通常为开链形式，这在天然单宁中较为少见。结构中富含多个酚羟基，使其具备强大的氢键供体能力和电子离域体系，这也是其卓越抗氧化活性的结构基础。

从理化性质分析，老鹳草素的计算脂水分配系数（LogP）约为0.9199，表明其具有一定的两亲性，但整体更偏向亲水性。其拓扑极性表面积（TPSA）高达450.2500 Ų，这与其分子量大、极性基团（尤其是多个酚羟基）众多密切相关。高TPSA值通常预示着分子膜渗透性较差。实验数据也印证了这一点：其水溶性数值为0.0109（单位可能为mg/mL或摩尔浓度，通常表示溶解度不佳），且预测其穿透血脑屏障的能力“低”。这些物理化学参数共同描绘出一个典型的“大极性分子”形象，即水溶性相对有限、口服生物利用度可能面临挑战，且难以进入中枢神经系统发挥作用。然而，其分子中不存在导致心脏毒性的hERG通道抑制风险（hERG抑制：否），且Ames试验结果为0.6（通常数值接近1表示无致突变性，具体阈值需参照实验标准），初步提示其遗传毒性风险较低，为其安全性评价提供了早期积极信号。

植物来源与提取方法

老鹳草素并非某一植物的专属成分，而是广泛存在于多种植物科属中，体现了其在植物次生代谢产物中的普遍性。其名称虽源于老鹳草属（Geranium）植物，如尼泊尔老鹳草（Geranium nepalense）等，但更丰富的来源包括：
1. 叶下珠科：许多叶下珠属（Phyllanthus）植物，如余甘子（Phyllanthus emblica， 即印度醋栗）、珠子草（Phyllanthus niruri）等，是老鹳草素的重要来源，含量较高。
2. 牻牛儿苗科：除老鹳草属外，某些天竺葵属（Pelargonium）植物也含有该成分。
3. 漆树科：如漆树属（Toxicodendron）的一些种类。
4. 大戟科、千屈菜科等植物中亦有分布。

从植物材料中高效提取老鹳草素是研究其活性的第一步。传统方法主要采用溶剂提取法：
- 溶剂选择：鉴于老鹳草素的极性，常用水、甲醇、乙醇、丙酮及其不同比例的水溶液作为提取溶剂。含水甲醇或乙醇（如70%-80%）因其对多酚类物质良好的溶解性和渗透性，常能获得较高提取率。
- 辅助技术：为提升提取效率和纯度，现代提取技术已广泛应用，如超声辅助提取（UAE）、微波辅助提取（MAE）和加压液体萃取（PLE）。这些技术通过物理场作用加速溶剂渗透和成分溶出，缩短提取时间，减少溶剂消耗。
- 分离纯化：粗提物需经过进一步分离纯化才能得到高纯度的老鹳草素。常规流程包括：利用大孔吸附树脂（如AB-8、D101）进行初步富集，然后采用多种柱色谱技术进行精细分离，例如硅胶柱色谱、葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20）柱色谱以及高效液相色谱（HPLC）或制备型液相色谱（prep-HPLC）。其中，Sephadex LH-20柱色谱因其对多酚类化合物独特的分离效果而被广泛应用。

药理活性研究

老鹳草素展现出广泛的药理活性，其研究已从最初的抗炎领域扩展到多个疾病模型。

1. 抗炎活性：这是老鹳草素最早被确认且研究最为深入的核心活性。在多种急慢性炎症动物模型（如角叉菜胶或葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎、脂多糖诱导的全身性炎症、弗氏完全佐剂诱导的关节炎）中，老鹳草素均能显著抑制炎症反应，表现为减轻组织水肿、降低炎症细胞浸润、抑制促炎介质的过度产生。其作为TNF-α释放抑制剂的作用，在细胞和动物水平得到了反复验证。

2. 抗肿瘤活性：老鹳草素对多种癌细胞系表现出生长抑制和促凋亡作用，包括肝癌、乳腺癌、结肠癌、肺癌、宫颈癌等。其抗肿瘤机制多样，不仅限于直接细胞毒作用，还涉及诱导细胞周期阻滞（如G1期或G2/M期）、激活线粒体凋亡通路、抑制肿瘤细胞侵袭与转移、以及调节肿瘤微环境（如抑制肿瘤相关巨噬细胞的促瘤功能）。

3. 抗高血糖与改善代谢综合征活性：研究表明，老鹳草素在糖尿病及其并发症模型中具有保护作用。它能改善胰岛素抵抗，促进外周组织对葡萄糖的摄取和利用；在链脲佐菌素诱导的糖尿病动物模型中，可降低空腹血糖水平，并减轻肾脏和肝脏的氧化损伤，对糖尿病肾病和肝损伤具有潜在改善作用。

4. 抗氧化与器官保护活性：凭借其强大的自由基清除能力和金属离子螯合能力，老鹳草素是有效的抗氧化剂。其在肝损伤（对乙酰氨基酚、四氯化碳诱导）、肾损伤（顺铂、糖尿病诱导）、心肌缺血再灌注损伤等模型中，均能通过减轻氧化应激和炎症反应，发挥显著的器官保护作用。

5. 其他活性：此外，研究还报道了老鹳草素的抗病毒（如对单纯疱疹病毒、登革热病毒）、抗菌、抗溃疡、镇痛及神经保护等活性，显示了其多方面的药用潜力。

作用机制与分子靶点

老鹳草素的多重药理活性源于其与细胞内多个关键信号分子和通路的相互作用，其作用机制网络复杂而协同。

1. 核心抗炎信号通路调控：

   • NF-κB通路抑制：这是老鹳草素抗炎作用的核心机制之一。老鹳草素能抑制IKBKB（IκB激酶β），阻止IκB的磷酸化与降解，从而抑制转录因子RELA（p65）的核转位，最终下调TNF、IL-6、NOS2（诱导型一氧化氮合酶）等众多促炎基因的表达。
   • STAT3通路抑制：STAT3是连接炎症与肿瘤的关键节点。老鹳草素可抑制IL-6等细胞因子激活的JAK-STAT3信号通路，阻断其下游促增殖、抗凋亡基因的转录，这在抗炎和抗肿瘤中均至关重要。
   • 炎症小体与CASP1抑制：老鹳草素被证实可以抑制NLRP3炎症小体的激活，减少CASP1（半胱天冬酶-1）的活化，从而抑制IL-1β和IL-18等强效促炎因子的成熟与释放。
   • 酶活性调节：直接或间接抑制环氧化酶（如PTGS1/COX-1）的活性，减少前列腺素等炎症介质的合成。

2. 疼痛与感觉神经调节：老鹳草素能够拮抗或调节瞬时受体电位（TRP）通道，特别是TRPV1（香草素受体1）和TRPA1（锚蛋白受体1），这两种通道在炎症性疼痛和神经源性炎症中起核心作用，这解释了其部分镇痛活性。

3. 氧化应激调控：除了直接清除自由基，老鹳草素还能上调细胞自身的抗氧化防御系统，如激活核因子E2相关因子2（Nrf2）通路，促进血红素氧合酶-1（HO-1）、醌氧化还原酶1（NQO1）等Ⅱ相解毒酶和抗氧化蛋白的表达。

4. 细胞死亡与自噬调控：在抗肿瘤方面，老鹳草素可通过调控Bcl-2家族蛋白、激活caspase级联反应诱导癌细胞凋亡；同时，也有研究显示其能诱导保护性自噬或抑制异常自噬，具体作用因细胞类型和微环境而异。

5. 代谢通路影响：在抗高血糖方面，老鹳草素可能通过激活AMP活化蛋白激酶（AMPK）通路，增强葡萄糖转运体（如GLUT4）的膜转位，改善胰岛素信号传导（如PI3K/Akt通路）。

综上所述，老鹳草素像一个“多面手”，通过同时作用于NF-κB、STAT3、Nrf2、AMPK等多个关键信号节点，形成一个协同的网络，从而在炎症、氧化、代谢、增殖等多个层面发挥治疗作用。

成药性评价与药代动力学

尽管老鹳草素在体外和动物模型中显示出卓越的生物活性，但其向药物转化面临显著的成药性挑战，主要源于其理化性质。

• 吸收、分布、代谢、排泄（ADME）：

  • 吸收：高极性、大分子量（>500）和高TPSA导致其口服生物利用度极低。研究表明，口服后其在胃肠道吸收差，可能部分归因于肠道菌群的水解（转化为鞣花酸等代谢物）以及肠上皮细胞渗透性低。
  • 分布：预测其血脑屏障透过性低，限制了其对中枢神经系统疾病的治疗应用。其体内分布可能更多集中于血流丰富的器官，但具体组织分布数据有限。
  • 代谢：作为水解性单宁，老鹳草素在体内（尤其在肠道）易被酯酶或β-葡萄糖苷酶水解，生成鞣花酸、柯里拉京等低分子量代谢产物。这些代谢产物本身也具有生物活性，因此老鹳草素的体内效应可能是其原型与代谢产物共同作用的结果。
  • 排泄：原型药物及其代谢物可能主要通过肾脏和胆汁排泄。

• 成药性挑战与策略：

  1. 生物利用度低：这是最大的开发瓶颈。解决策略包括：剂型改良（如制成纳米粒、脂质体、微乳、磷脂复合物等新型递药系统，以提高其溶解性、稳定性和肠道渗透性）；结构修饰（通过化学合成或半合成方法，对其酚羟基进行酯化、醚化或制备前药，以改善脂溶性和代谢稳定性）；联合给药（与吸收促进剂联用）。
  2. 稳定性问题：在酸性和碱性条件下可能不稳定，制剂工艺需考虑pH环境。
  3. 安全性：虽然初步遗传毒性（Ames试验）和心脏毒性（hERG）风险低，但长期毒性、生殖毒性等系统评价仍需在开发后期完成。高剂量多酚类物质可能对矿物质吸收有潜在干扰。

目前，关于老鹳草素系统、完整的临床前药代动力学研究数据仍相对匮乏，这是其迈向临床应用前必须填补的关键信息空白。

临床应用前景与展望

老鹳草素的多靶点作用特性使其在治疗复杂疾病，特别是那些涉及慢性炎症、氧化应激和代谢紊乱的疾病方面，具有独特的吸引力。

1. 潜在治疗领域：

   • 炎症性肠病与关节炎：其强大的肠道抗炎作用（抑制TNF-α、IL-6、NF-κB）使其成为溃疡性结肠炎、克罗恩病及类风湿关节炎的潜在治疗候选。
   • 代谢性疾病：在2型糖尿病、非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）等代谢性疾病中，其改善胰岛素抵抗、降糖、调脂及抗炎抗氧化的多重作用可能带来综合获益。
   • 癌症辅助治疗与化学预防：可作为辅助药物，增强常规化疗/放疗效果，减轻其副作用（如肝肾毒性、黏膜炎），或用于高风险人群的化学预防（如基于其抗炎抗氧化特性）。
   • 皮肤病与伤口愈合：外用制剂可能用于治疗银屑病、特应性皮炎或促进慢性难愈性伤口愈合。

2. 未来研究方向与挑战：

   • 深入机制探索：利用蛋白质组学、代谢组学及化学蛋白质组学等技术，更精确地描绘其直接作用靶点与信号网络。
   • 系统药代动力学研究：开展规范的动物药代动力学研究，明确其ADME特性，为剂型设计提供依据。
   • 新型递药系统开发：这是实现其临床转化的关键。需大力投入于纳米技术、前药策略等，以解决其递送难题。
   • 临床前安全性全面评价：完成GLP规范的长期毒性、生殖毒性等研究。
   • 临床研究：最终需要设计严谨的临床试验，验证其在人体中的有效性、安全性及合适的给药方案。

结语

老鹳草素作为一种结构独特、生物活性广泛的天然鞣花单宁，其多靶点作用于NF-κB、STAT3、Nrf2等关键信号通路的能力，为治疗炎症、肿瘤、代谢性疾病等提供了充满前景的多功能分子模板。从传统药用植物的经验到现代分子药理学的阐释，老鹳草素的研究历程是天然产物价值挖掘的典范。然而，其固有的理化性质导致的成药性挑战，尤其是低口服生物利用度，是横亘在实验室研究与临床应用之间的主要障碍。未来的研究应聚焦于通过先进的药物化学和药剂学手段克服这些瓶颈，同时深化其系统药理学和毒理学认知。唯有如此，方能使这一古老的天然分子焕发新生，有望开发成为基于天然产物的新型多靶点治疗药物，造福人类健康。