原花青素A1

产品名称: 原花青素A1
英文名: Procyanidin A1
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 103883-03-0
产品编码:BP1832
分子式: C₃₀H₂₄O₁₂
分子量: 576.51
来源:
物理性状:
化合物类型: Flavonoids

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。

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。
提供改善产品水溶性解决方案，改善化合物在水中的溶解度，便于进行各种活性试验和临床应用。

原花青素A1的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

原花青素（Proanthocyanidins， PAs）是一类广泛存在于植物界的黄烷-3-醇寡聚体和多聚体，是赋予许多水果、蔬菜、种子和树皮以红色、蓝色或紫色的主要色素成分。作为一类重要的植物多酚，原花青素因其强大的抗氧化、抗炎、抗肿瘤及心血管保护等生物活性而备受关注。原花青素A1（Procyanidin A1， PCA1）， CAS号103883-03-0，是原花青素家族中一个结构独特的二聚体成员。与常见的由C4→C8键连接的原花青素B型二聚体不同，PCA1属于A型原花青素，其结构特征在于两个黄烷-3-醇单元之间不仅通过C4→C8键连接，还通过一个额外的C2→O→C7醚键形成双环结构，这一特殊结构可能与其独特的生物活性密切相关。

早期研究发现，PCA1能够有效抑制蛋白激酶C（PKC）激活所诱导的RBL-2H3肥大细胞脱颗粒及细胞内钙离子动员，提示其具有显著的抗过敏潜力。近年来，随着研究的深入，PCA1在心血管保护方面的多重药理作用逐渐被揭示，其作用涉及调节血脂、改善内皮功能、抑制炎症反应、抗动脉粥样硬化等多个环节，展现出作为心血管疾病防治先导化合物或功能性成分的巨大潜力。本文旨在系统综述原花青素A1的化学结构、植物来源、药理活性、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入研究和开发利用提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

原花青素A1的化学名为(2R,3S,4S)-2-(3,4-二羟基苯基)-3,4-二氢-3,4-双[(2R,3R)-2-(3,4-二羟基苯基)-3,4-二氢-2H-1-苯并吡喃-3,5,7-三醇-8-基]-2H-1-苯并吡喃-3,5,7-三醇，分子式为C30H24O12，分子量为576.5100 Da。

其核心结构由两个表儿茶素（epicatechin）单元构成，但连接方式独特。具体而言，一个表儿茶素单元（上部单元）的C4位与另一个表儿茶素单元（下部单元）的C8位形成碳-碳单键（C4→C8连接），这是B型原花青素的典型特征。然而，PCA1的A型特征在于，上部单元的C2位羟基与下部单元的C7位羟基之间脱水形成了一个醚键（C2→O→C7连接）。这种双键（碳-碳键和醚键）连接形成了一个额外的含氧杂环（二氢呋喃环），使得PCA1的分子结构更加刚性和复杂。

这种独特的A型结构对其理化性质产生显著影响。计算所得的脂水分配系数（LogP）为2.2444，表明PCA1具有一定的亲脂性，但并非高度疏水。其拓扑极性表面积（TPSA）高达209.7600 Ų，这主要归因于分子中含有12个氧原子和多个酚羟基，这些基团是氢键供体和受体的主要来源。高TPSA和多个极性基团导致其在水中的溶解度相对较低，文献报道的水溶性约为0.0468 mg/mL。这些性质共同决定了PCA1在生物体内的吸收、分布特性。例如，较高的TPSA和极性通常不利于被动跨膜扩散，预示其口服生物利用度可能面临挑战。此外，其血脑屏障透过性被预测为“低”，这与大多数多酚类化合物的特性一致。

植物来源与提取方法

原花青素A1并非广泛存在于所有富含原花青素的植物中，其分布相对特定。早期研究及后续分析表明，PCA1是以下植物或食品中重要的A型原花青素成分：

1. 肉桂（Cinnamomum cassia）：肉桂皮是PCA1最著名的来源之一。研究表明，肉桂中的原花青素以A型二聚体、三聚体为主，其中PCA1是含量较高的活性成分之一，与其降血糖、改善胰岛素敏感性的作用相关。
2. 蔓越莓（Vaccinium macrocarpon）：蔓越莓，尤其是其果汁和果渣，富含独特的A型原花青素。PCA1是蔓越莓中鉴定出的关键A型二聚体之一，被认为是蔓越莓预防尿路感染（通过抑制细菌粘附）的主要活性物质。
3. 花生（Arachis hypogaea）：花生种皮（红衣）是原花青素的丰富来源，其中含有包括PCA1在内的多种A型和B型原花青素，与花生红衣的抗氧化和止血功效有关。
4. 莲藕（Nelumbo nucifera）：莲藕节和莲子心等部位也检测到PCA1的存在。
5. 其他来源：在某些品种的苹果、葡萄籽、大麦、可可豆及中药如杜仲、山楂中也有少量检出，但通常以B型原花青素为主流。

提取与分离方法：
从植物材料中提取PCA1通常遵循多酚类化合物的通用提取策略。
1. 提取：常用溶剂包括甲醇、乙醇、丙酮及其与水的混合溶液。为了提高提取效率，常辅以超声、微波或加热回流技术。由于PCA1对光、热、氧敏感，提取过程宜在低温、避光、惰性气体保护下进行。
2. 富集与纯化：粗提物经过大孔吸附树脂（如AB-8、D101）柱层析，利用不同浓度乙醇水溶液进行梯度洗脱，可富集原花青素组分。进一步的纯化则需要更精细的色谱技术：
* 液相色谱：制备型高效液相色谱（Prep-HPLC）是获得高纯度PCA1标准品的最常用方法，常使用C18反相色谱柱，以甲醇-水或乙腈-水（通常含少量甲酸或乙酸调节pH）为流动相进行洗脱。
* 高速逆流色谱（HSCCC）：作为一种无固体载体的液-液分配色谱，HSCCC特别适用于制备性分离热不稳定和易变性的多酚类化合物，能有效分离结构相似的原花青素异构体，包括PCA1。
* 葡聚糖凝胶色谱（Sephadex LH-20）：基于分子大小和吸附原理，常用于原花青素粗分和脱色，是纯化流程中的重要步骤。

药理活性研究

大量体外和体内研究揭示了原花青素A1广泛而多样的药理活性，其中以抗过敏和心血管保护作用最为突出。

1. 抗过敏活性
PCA1的抗过敏作用是其最早被发现的生物活性之一。在RBL-2H3大鼠嗜碱性白血病细胞（肥大细胞模型）中，PCA1能剂量依赖性地抑制由PKC激活剂（如佛波酯PMA）或抗原刺激引起的β-己糖胺酶释放（脱颗粒的标志）。其作用机制并非通过直接清除组胺，而是上游干预了肥大细胞激活的关键信号通路。后续研究表明，PCA1还能抑制肥大细胞中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白介素-4（IL-4）等炎症因子的产生，从多环节缓解过敏反应。

2. 心血管保护活性
这是目前PCA1研究最活跃的领域，其保护作用体现在多个层面：
* 内皮功能保护与抗动脉粥样硬化：PCA1能显著抑制氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）诱导的人脐静脉内皮细胞（HUVECs）凋亡，并下调血管细胞粘附分子-1（VCAM-1）和细胞间粘附分子-1（ICAM-1）的表达，减少单核细胞对内皮细胞的粘附，这是动脉粥样硬化早期事件的关键环节。动物实验也证实，PCA1可减轻高脂饮食诱导的ApoE-/-小鼠主动脉斑块形成。
* 降血脂与抗炎：PCA1在细胞模型中显示出抑制3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶（HMGCR）活性的潜力，这是胆固醇合成的限速酶。同时，它能激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ），后者是调节脂质代谢和炎症反应的核心核受体。通过PPARγ激活，PCA1可抑制巨噬细胞泡沫化，并减少促炎因子如TNF-α、IL-6的释放。
* 血压调节：PCA1被发现对血管紧张素转换酶（ACE）有一定的抑制作用，ACE是肾素-血管紧张素系统的关键酶，其抑制可减少血管紧张素II的生成，从而产生舒张血管、降低血压的效应。
* 心肌保护：研究提示，PCA1可能通过激活蛋白激酶B（Akt）和内皮型一氧化氮合酶（eNOS）通路，促进一氧化氮（NO）生成，改善心肌血流灌注，并对抗心肌缺血/再灌注损伤。

3. 抗氧化与抗炎活性
作为多酚类化合物，PCA1具有强大的自由基清除能力和金属离子螯合能力，能有效减轻氧化应激。其抗炎作用不仅体现在过敏和心血管模型中，在如脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞炎症模型中，PCA1也能通过抑制核因子-κB（NF-κB）等信号通路，下调诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和环氧合酶-2（COX-2）的表达，减少NO和前列腺素E2（PGE2）等炎症介质的产生。

4. 其他活性
此外，研究还报道PCA1具有抗肿瘤（如诱导癌细胞凋亡）、抗微生物（特别是与蔓越莓相关的抗细菌粘附作用）、抗糖尿病（改善胰岛素抵抗）以及神经保护等潜在活性，但相关研究尚处于初步阶段。

作用机制与分子靶点

PCA1的多重药理作用源于其与多个生物大分子的相互作用，通过调节复杂的细胞信号网络而实现。其核心作用机制与关键分子靶点可归纳如下：

1. 信号通路调控
* PKC/钙信号通路：在肥大细胞中，PCA1通过干扰PKC的激活或其下游信号，抑制细胞内钙库的动员和钙离子内流，这是其抗过敏作用的直接分子基础。
* PI3K/Akt/eNOS通路：在血管内皮细胞中，PCA1可促进磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）依赖性Akt磷酸化（激活），进而磷酸化并激活eNOS，增加具有血管舒张和保护作用的NO生成。这是其改善内皮功能和心肌保护的重要机制。
* NF-κB通路：PCA1能够抑制炎症刺激下IκB激酶（IKK）的活性，阻止IκB蛋白的降解和NF-κB p65亚基的核转位，从而抑制下游一系列促炎因子（如TNF-α、IL-6、IL-1β）和粘附分子（VCAM-1、ICAM-1）的基因转录。
* MAPK通路：有研究表明，PCA1可调节细胞外信号调节激酶（ERK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）和p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）的磷酸化水平，这些通路与细胞增殖、凋亡和炎症反应密切相关。

2. 关键酶与受体靶点
* 酶抑制：
* HMGCR：可能通过竞争性或变构抑制，减少胆固醇的从头合成。
* ACE：作为ACE的非肽类抑制剂，减少血管紧张素II的生成。
* P-选择素（SELP）：PCA1可能通过影响其表达或功能，抑制血小板和白细胞在活化内皮上的初始滚动粘附。
* 受体调节：
* PPARγ：PCA1可作为PPARγ的部分激动剂或激活剂，调控与脂质代谢、葡萄糖稳态和炎症相关的基因表达。
* β2-肾上腺素能受体（ADRB2）：可能通过间接或变构方式影响其信号，参与平滑肌舒张等过程。
* 离子通道影响：成药性数据显示其对hERG钾通道无显著抑制，提示其心脏毒性风险较低。但对其是否影响其他离子通道（如KCNH2编码的钾通道）的研究尚不充分。

3. 表观遗传调控
新兴研究表明，多酚类化合物可能通过调节组蛋白修饰、DNA甲基化等影响基因表达。PCA1是否具有类似的表观遗传调控作用，是未来机制研究的一个有趣方向。

总之，PCA1通过“多靶点、多通路”的方式发挥作用，其独特的A型结构可能增强了与某些靶蛋白的结合亲和力或特异性，构成了其多样药理活性的分子基础。

成药性评价与药代动力学

尽管原花青素A1在体外显示出卓越的生物活性，但其作为药物开发面临的主要挑战来自于其较差的药代动力学性质。

1. 吸收、分布、代谢、排泄（ADME）特性
* 吸收：PCA1分子量大、极性高（高TPSA），导致其被动跨膜吸收能力有限。口服后，在胃肠道中可能仅部分被吸收。其吸收可能涉及肠道上皮细胞上的主动转运体（如单羧酸转运体），但效率不高。未吸收的部分进入结肠，被肠道菌群广泛代谢。
* 分布：一旦被吸收进入血液循环，PCA1与血浆蛋白（如白蛋白）的结合率可能较高，这会影响其游离浓度和组织分布。其血脑屏障透过性低，限制了其对中枢神经系统疾病的直接治疗作用。
* 代谢：PCA1在体内经历广泛的代谢。相I代谢：在肝脏和肠道中，可能发生儿茶酚-O-甲基转移酶（COMT）催化的甲基化反应。相II代谢：主要是葡萄糖醛酸化和硫酸化，生成相应的结合物，这是其血浆中主要的存在形式。肠道菌群代谢：这是原花青素最重要的代谢途径。结肠中的微生物能将PCA1裂解为更小的酚酸，如苯甲酸、苯丙酸、马尿酸等的衍生物。这些微生物代谢产物可能具有生物活性，并部分被吸收进入体循环，构成了原花青素“前药”或“益生元”样作用的物质基础。
* 排泄：代谢产物主要通过尿液和胆汁排泄。

2. 成药性参数分析
* 类药五原则（Lipinski‘s Rule of Five）：PCA1分子量（576.5）>500，氢键供体（8个酚羟基）>5，氢键受体（12个）>10，仅LogP（2.24）<5符合规则。它严重违反了多项规则，传统上被认为口服生物利用度会很低，这与其实际药代行为一致。
* 溶解度与渗透性：低水溶性和中等渗透性将其归类为生物药剂学分类系统（BCS）IV类药物，意味着口服吸收差且变异大。
* 安全性初步评价：Ames试验结果为阴性（0.0），提示其无致突变性。无hERG抑制表明其心脏毒性风险较低，这是一个重要的安全性优势。

3. 改善策略
为了提高PCA1的成药性，研究者正在探索多种策略：
* 结构修饰：通过甲基化、乙酰化或制备前药（如酯类前药），增加其脂溶性和代谢稳定性，以提高口服吸收和生物利用度。
* 新型给药系统：利用纳米技术，如脂质体、纳米乳、聚合物纳米粒、固体脂质纳米粒等包裹PCA1，可以保护其免受降解，增强其溶解性，促进肠道淋巴吸收或靶向递送至特定组织。
* 共晶/共无定形：与合适的共形成物制备共晶或共无定形体系，以改善其溶解度和溶出速率。

临床应用前景与展望

原花青素A1作为一种具有明确多靶点活性的天然产物，其临床应用开发可沿着以下几个方向进行：

1. 作为功能性食品/膳食补充剂成分
这是目前最直接的转化途径。富含PCA1的植物提取物（如肉桂提取物、蔓越莓提取物）已广泛用于保健食品市场。明确PCA1为其关键功效成分，有助于建立更严格的质量标准（标志物成分定量）和进行更精准的健康声称（如“有助于维持心血管健康”、“有助于缓解轻度过敏症状”）。未来可开发高含量PCA1的标准化提取物。

2. 作为先导化合物开发创新药物
尽管其自身成药性欠佳，但PCA1独特的A型双环结构是一个优秀的药物化学起点。药物化学家可以以其为模板，进行系统的结构优化：
* 简化结构：保留其药效团（如关键的酚羟基、双环连接骨架），去除或替换部分基团以降低分子量、调整LogP，在保持活性的同时改善类药性。
* 前药设计：针对其易代谢的酚羟基，设计在体内可被特异性酶解的前药，提高口服吸收。
* 多靶点配体设计：基于其作用于PPARγ、ACE、炎症通路等多靶点的特性，有意识地设计能协同调节多个心血管风险因素的新型多靶点分子。

3. 在特定疾病领域的应用
* 心血管疾病一级/二级预防：针对动脉粥样硬化、高血压、血脂异常等，开发以PCA1或其衍生物为核心的复方制剂或新型药物。
* 过敏性疾病辅助治疗：开发用于过敏性鼻炎、荨麻疹、过敏性哮喘等疾病的局部用制剂（如鼻喷雾、乳膏）或口服制剂，作为现有抗组胺药、激素的补充或替代。
* 代谢综合征：利用其调节PPARγ、改善胰岛素抵抗和抗炎的作用，开发用于2型糖尿病和非酒精性脂肪肝的辅助治疗产品。
* 泌尿系统健康：基于蔓越莓中PCA1的抗细菌粘附作用，开发用于预防复发性尿路感染的特异性产品。

4. 挑战与未来研究方向
* 深入机制研究：需要更多研究明确PCA1与具体靶蛋白（如PPARγ、ACE）的直接相互作用模式（共晶结构）、精确的结合位点和亲和力。
* 系统药代动力学研究：缺乏关于PCA1及其主要代谢产物在人体内的系统ADME数据，这是临床前转化的关键瓶颈。
* 临床疗效验证：亟需设计良好、规模适当的随机对照临床试验，以验证富含PCA1的标准化提取物或优化衍生物在特定疾病人群中的安全性和有效性。
* 新型递送技术应用：积极探索纳米递送、透皮给药等新技术在PCA1制剂中的应用，以突破其生物利用度限制。

结语

原花青素A1作为天然产物宝库中的一颗明珠，凭借其独特的A型双环化学结构和由此衍生的多靶点药理活性，在抗过敏和心血管保护等领域展现出巨大的应用潜力。从抑制肥大细胞脱颗粒到多维度保护心血管系统，其作用机制研究已从现象描述深入到信号通路和分子靶点层面。尽管其固有的理化性质（如高极性、低生物利用度）给传统药物开发带来了挑战，但这同时也为药物化学改造和新型制剂技术提供了用武之地。未来，通过跨学科合作，融合天然产物化学、药理学、药物代谢动力学、药剂学和临床医学的研究力量，原花青素A1有望从一种有前景的天然活性成分，成功转化为具有明确临床价值的创新药物或高效功能性产品，为人类健康事业做出贡献。对其持续深入的研究，不仅有助于揭示植物化学物与人体健康之间的复杂联系，也将为基于天然产物的新药发现提供宝贵的经验和范式。