红景天素

产品名称: 红景天素
英文名: Rhodiosin
中文别名: 
英文别名:
Cas 号: 86831-54-1
产品编码:BP1504
分子式: C₂₇H₃₀O₁₆
分子量: 610.521
来源: Rhodiola rosea
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。

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

在天然产物化学与药理学研究的广阔领域中，源自传统药用植物的活性成分持续为现代药物研发提供宝贵的先导化合物。红景天（Rhodiola rosea L.），作为一种具有悠久应用历史的“适应原”草药，其抗疲劳、抗应激、神经保护及提升认知功能的功效已得到广泛关注。红景天素（Rhodiosin，CAS号：86831-54-1）是从红景天根中分离得到的一种重要黄酮苷类化合物，近年来因其独特的双重酶抑制活性及多靶点药理作用而成为研究热点。研究表明，红景天素不仅是细胞色素P450 2D6（CYP2D6）和乙酰胆碱酯酶（AChE）的有效双重抑制剂，还展现出显著的抗氧化、神经保护活性，并能通过调节低氧诱导因子-1α（HIF-1α）信号通路发挥中枢神经系统保护作用。其潜在的抗疲劳效应涉及AMPK、SIRT1、CREB1/BDNF等多个关键信号节点。本文旨在系统综述红景天素的化学特性、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应用提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

红景天素是一种黄酮醇苷类化合物，其分子式为C27H30O16，分子量为610.5210。其化学结构以槲皮素（Quercetin）为苷元，通过糖苷键连接两个糖基单元，通常为葡萄糖和鼠李糖，形成特定的二糖链结构。这种结构赋予了红景天素独特的理化性质和生物活性。

从成药性相关参数分析，红景天素的脂水分配系数（LogP）为-0.4993，表明其具有较好的亲水性。其拓扑极性表面积（TPSA）高达269.4300 Ų，这主要归因于分子中含有多个羟基和糖基结构，这些基团是形成氢键的主要位点。较高的TPSA和亲水性参数与水溶性数据（3.3506，通常表示溶解性良好）相符，预示其在水性介质中具有较好的溶解性，这对于口服制剂的开发是一个有利因素。然而，高极性也带来了挑战：其血脑屏障（BBB）透过性被预测为“低”，这可能会限制其以原型药物形式直接作用于中枢神经系统的效率，需要通过制剂技术或结构修饰进行优化。在安全性初步筛选中，红景天素未显示明显的hERG钾通道抑制活性（hERG抑制：否），提示其引发心脏QT间期延长的风险较低。Ames试验结果为0.6，表明在本实验条件下未显示出显著的致突变性，为其安全性提供了初步支持。

植物来源与提取方法

红景天素主要来源于景天科红景天属植物红景天（Rhodiola rosea L.）的干燥根及根茎。红景天生长于高寒、缺氧的高海拔地区，这种特殊的生长环境可能与其合成具有抗氧化和适应原活性的次生代谢产物（如红景天素、红景天苷等）密切相关。

从红景天原料中提取红景天素通常采用溶剂提取法结合现代色谱分离技术。常规流程如下：
1. 预处理与提取：将干燥的红景天根茎粉碎，常用乙醇-水（如70%乙醇）或甲醇等极性溶剂进行加热回流提取或超声辅助提取，以充分浸出黄酮苷类成分。
2. 粗分离：提取液经减压浓缩后，依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇等有机溶剂进行液-液萃取分级。红景天素主要富集在极性较大的正丁醇萃取部位或水层残留物中。
3. 精制与纯化：对富含目标成分的部位进行柱色谱分离，常采用大孔吸附树脂（如D101、AB-8）、硅胶、聚酰胺或葡聚糖凝胶（如Sephadex LH-20）等填料。通过不同比例的有机溶剂（如氯仿-甲醇、乙酸乙酯-甲醇-水）进行梯度洗脱。
4. 鉴定与检测：分离得到的单体化合物需通过高效液相色谱（HPLC）检测纯度，并综合运用紫外光谱（UV）、质谱（MS）、核磁共振谱（NMR，包括1H-NMR和13C-NMR）等技术进行结构确证，最终获得高纯度的红景天素。

优化提取工艺（如酶辅助提取、微波提取）和采用高速逆流色谱等高效制备技术，有助于提高红景天素的得率和生产效率。

药理活性研究

红景天素展现出多方面的药理活性，其研究主要集中在神经系统保护、抗疲劳及代谢调节等领域。

1. 神经保护与认知改善活性：红景天素的核心活性之一是其神经保护作用。研究表明，它能够有效减轻β-淀粉样蛋白（Aβ）、谷氨酸或氧化应激诱导的神经元损伤和凋亡。其作为乙酰胆碱酯酶（AChE）抑制剂，能够减少乙酰胆碱（ACh）的水解，提高突触间隙ACh水平，从而可能改善阿尔茨海默病等疾病相关的胆碱能神经传递缺陷和认知功能障碍。此外，其抗氧化活性（清除自由基、抑制脂质过氧化）也为神经保护提供了基础。

2. 抗疲劳活性：抗疲劳是红景天传统应用的核心。红景天素通过多靶点参与能量代谢和应激适应过程，发挥抗疲劳作用。实验研究表明，红景天素能延长负重游泳小鼠的力竭时间，降低运动后血乳酸和血清尿素氮水平，增加肝糖原储备。这些效应与其调节能量代谢关键蛋白（如AMPK）、减轻氧化损伤、调节神经递质系统（如5-HT、NE）以及影响下丘脑-垂体-肾上腺轴功能密切相关。

3. 抗氧化与抗炎活性：红景天素具有较强的自由基清除能力（如DPPH、ABTS自由基），并能提升细胞内源性抗氧化酶系统（如超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px）的活性。其抗炎作用体现在抑制脂多糖（LPS）等诱导的炎症因子（如TNF-α, IL-6, IL-1β）的过度表达，以及调节NF-κB等炎症信号通路。

4. 代谢调节与心血管保护：初步研究提示，红景天素可能通过激活AMPK、调节PPARγ等靶点，影响糖脂代谢，具有改善胰岛素抵抗和脂质代谢紊乱的潜力。其抗氧化和抗炎特性也有助于保护血管内皮功能，对心血管系统产生有益影响。

作用机制与分子靶点

红景天素的药理作用源于其对多个分子靶点和信号通路的调控，形成了一个多靶点、网络化的作用机制。

1. 双重酶抑制：CYP2D6与AChE

   • CYP2D6抑制：红景天素对细胞色素P450 2D6（CYP2D6）表现出较强的抑制活性（IC50 = 0.761 μM， Ki = 0.769 μM）。CYP2D6是肝脏中重要的药物代谢酶，参与约25%临床药物的代谢。红景天素对CYP2D6的抑制，一方面提示其在联合用药时可能引发药物-药物相互作用的风险，需在临床应用中予以关注；另一方面，这种抑制活性也可能被用于特定情境下的代谢调控。
   • AChE抑制：作为乙酰胆碱酯酶抑制剂，红景天素通过可逆性地结合AChE的活性位点，阻止乙酰胆碱水解，增强胆碱能神经传递。这是其改善学习记忆、发挥神经保护作用的关键机制之一。

2. 调节HIF-1α信号通路：在低氧或缺血等应激条件下，红景天素能够调节低氧诱导因子-1α（HIF-1α）的稳定性与活性。HIF-1α是细胞适应低氧环境的核心转录因子，调控着数百个与血管生成、红细胞生成、糖代谢及细胞存活相关的基因（如VEGF、EPO）。红景天素通过稳定HIF-1α或调节其下游靶基因，可能增强细胞对缺氧/缺血损伤的耐受性，这为其在心脑血管疾病和中枢神经系统保护中的应用提供了分子基础。

3. 抗疲劳相关的多靶点网络：红景天素的抗疲劳机制涉及一个复杂的信号网络：

   • 能量代谢调节：激活AMP活化蛋白激酶（AMPK），这一细胞能量感受器，促进葡萄糖摄取和脂肪酸氧化，增加ATP生成，缓解疲劳时的能量危机。
   • 线粒体功能与产热：可能通过影响解偶联蛋白1（UCP1）等，调节线粒体功能和能量代谢效率。
   • 神经内分泌与神经递质调节：调节单胺氧化酶A（MAOA）活性，影响5-羟色胺（5-HT）、去甲肾上腺素（NE）等单胺类神经递质的代谢；作用于5-羟色胺转运体（SLC6A4）、5-HT1A受体（HTR1A）、β2-肾上腺素能受体（ADRB2）等，平衡应激状态下的神经递质水平。
   • 神经营养与可塑性：激活环磷腺苷效应元件结合蛋白（CREB1），促进脑源性神经营养因子（BDNF）的表达。BDNF对于神经元的存活、分化、突触可塑性至关重要，其上调有助于抵抗应激导致的脑功能损伤，提升心理耐受力。
   • 去乙酰化与代谢调节：可能通过激活沉默信息调节因子1（SIRT1）和过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ），参与细胞应激抵抗、炎症抑制和代谢稳态的维持。

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，对红景天素的成药性进行综合评价：

优势：
1. 良好的水溶性与口服潜力：较高的水溶性和亲水性有利于其在胃肠道溶解和吸收，为口服给药奠定了基础。
2. 明确的活性与多靶点特性：对CYP2D6和AChE的双重抑制活性明确，IC50/Ki值处于微摩尔水平，显示较强的活性。其多靶点作用模式符合复杂疾病（如神经退行性疾病、慢性疲劳综合征）的治疗策略。
3. 初步安全性良好：无hERG抑制警示，Ames试验阴性，为其安全性提供了初步保障。

挑战与待研究问题：
1. 血脑屏障透过性差：预测的BBB低透过性是将其开发用于中枢神经系统疾病治疗的主要障碍。未来可能需要研究其前药策略、纳米递药系统（如脂质体、聚合物纳米粒）或探索其通过调节外周-中枢轴间接发挥中枢作用的可能性。
2. 潜在的药物相互作用：作为CYP2D6的强抑制剂，红景天素与经CYP2D6代谢的药物（如某些β受体阻滞剂、抗心律失常药、抗抑郁药等）联用时，可能显著升高后者的血药浓度，增加不良反应风险。这是临床前和临床研究必须重点评估的内容。
3. 药代动力学数据缺乏：目前公开的关于红景天素的系统药代动力学研究（如吸收、分布、代谢、排泄，ADME）数据非常有限。需要深入研究其口服生物利用度、体内代谢途径（是否被肠道菌群水解为苷元？）、主要代谢产物、组织分布特征及排泄方式等。其本身作为CYP2D6底物的可能性也需要探讨。
4. 制剂开发需求：为提高其生物利用度或实现脑靶向递送，需要开发合适的药物递送系统。

临床应用前景与展望

红景天素作为一种具有多重生物活性的天然化合物，在以下几个领域具有广阔的开发前景：

1. 神经系统疾病辅助治疗：

   • 阿尔茨海默病（AD）及相关认知障碍：凭借其AChE抑制、抗氧化、抗炎、神经营养（BDNF上调）及可能的抗Aβ毒性等多重机制，红景天素有望开发为AD的多靶点治疗或辅助治疗药物。与现有单一靶点AChE抑制剂联用或作为其补充，可能产生协同效应。
   • 脑缺血/卒中后神经修复：通过调节HIF-1α通路、减轻氧化应激和炎症反应，红景天素可能在脑缺血再灌注损伤保护及促进后期神经修复中发挥作用。
   • 慢性疲劳综合征（CFS）及抑郁症：其调节HPA轴、平衡单胺类神经递质、激活AMPK/SIRT1能量代谢通路、提升BDNF水平的综合作用，非常契合CFS和抑郁（尤其是伴疲劳症状）的病理生理机制，有望开发为新型抗疲劳/抗抑郁的植物药成分。

2. 作为药物代谢酶调节剂：在特定情况下，其CYP2D6抑制活性可被用于设计药物组合，以调节合用药物的代谢速度，但需极其谨慎地评估风险和获益。

3. 功能性食品与保健品：作为红景天的标志性活性成分之一，红景天素可进一步开发为抗疲劳、增强耐受力、改善情绪和认知功能的保健食品或膳食补充剂。

未来的研究方向应聚焦于：
* 深入机制研究：利用组学技术（转录组学、蛋白组学、代谢组学）全面揭示其作用网络；明确其在体内是否通过代谢产物（如槲皮素）发挥主要作用。
* 克服成药性瓶颈：重点攻关提高其BBB透过率的策略，如结构修饰、开发新型脑靶向递药系统。
* 系统药代与毒理学评价：完成规范的临床前ADME和长期毒性研究，明确其安全窗。
* 临床研究验证：设计严谨的临床试验，验证其在AD、CFS、轻度认知障碍等适应症中的有效性和安全性。
* 复方制剂开发：探索红景天素与其他活性成分（如红景天苷、其他神经保护剂）的合理配伍，发挥协同增效、减少副作用的效果。

结语

红景天素是从传统药用植物红景天中分离得到的一个具有重要研究价值的黄酮苷类化合物。它不仅是CYP2D6和AChE的双重抑制剂，更通过调控HIF-1α、AMPK、CREB1/BDNF、SIRT1等多个关键信号节点，形成了一个作用于神经保护、抗疲劳、抗氧化及代谢调节的多靶点网络。尽管其在成药性上面临着血脑屏障透过性低和潜在药物相互作用的挑战，但其明确的生物活性、多机制作用特点以及初步良好的安全性特征，使其在神经系统疾病（尤其是阿尔茨海默病、慢性疲劳综合征）的治疗和保健领域展现出巨大的潜力。未来的研究需在深入阐明其系统药代动力学和体内作用物质基础的同时，着力利用现代药剂学和药物化学手段克服其递送障碍，并通过规范的临床研究将其从实验室推向临床应用，最终使这一古老的植物精华焕发现代科技的光彩，造福人类健康。