蝶豆素

产品名称: 蝶豆素
英文名: Clitorin
中文别名: 山柰酚 3-O-(2,6-Alpha-L-二吡喃鼠李糖基-Beta-D-吡喃葡萄糖苷)；山柰酚-3-O-(2，6-α-L-二吡喃鼠李糖基-β-D-吡喃葡萄糖苷

英文别名:
Cas 号: 55804-74-5
产品编码:BP3096
分子式: C₃₃H₄₀O₁₉
分子量: 740.664
来源:
物理性状:
化合物类型:

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

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，因其结构多样性和广泛的生物活性，一直是药物研发与功能食品开发领域的研究热点。蝶豆素（Clitorin），化学名称为芹菜素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖苷，是一种具有重要生物活性的黄酮碳苷。其CAS号为55804-74-5，最初从蝶豆属植物中发现，后续研究证实其亦可从番木瓜等经济作物中分离获得。近年来，随着天然产物分离鉴定技术的进步和分子药理学研究的深入，蝶豆素因其多靶点、多通路的药理作用特征而备受关注。

现有研究表明，蝶豆素不仅展现出显著的体外抗氧化能力，能够有效清除DPPH和ABTS自由基，更被证实为表皮生长因子受体（EGFR）和芳香酶的双重抑制剂，提示其在抗肿瘤领域，特别是针对激素依赖性和EGFR信号通路异常激活的肿瘤类型，具有潜在的治疗价值。此外，其在调节脂质代谢（抑制脂肪生成、促进脂肪酸氧化）方面的作用，为非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的干预提供了新的天然候选分子。尤为引人注目的是，新近研究揭示了蝶豆素对视网膜细胞具有明确的保护作用，其机制涉及调控低氧诱导因子（HIF1A）、核因子E2相关因子2（NRF2）、超氧化物歧化酶（SOD1）以及血管内皮生长因子（VEGF）等关键靶点，为年龄相关性黄斑变性、糖尿病视网膜病变等致盲性眼病的防治带来了新的希望。

本文旨在系统综述蝶豆素的化学结构、植物来源、提取方法、药理活性、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利用提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

蝶豆素是一种黄酮醇碳苷化合物，其分子式为C33H40O20，分子量为740.6640。其核心结构为芹菜素（Apigenin），在母核的7号位碳原子上通过碳-碳键直接连接了一个二糖链。该二糖链由两分子葡萄糖组成，连接方式为β-D-吡喃葡萄糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖。这种碳苷键相较于常见的氧苷键，具有更强的化学稳定性和代谢稳定性，不易被酸水解或肠道菌群酶解，这可能是其能够保持口服活性的重要结构基础。

从理化性质分析，蝶豆素的脂水分配系数（LogP）为-0.4388，表明该化合物具有较好的亲水性。其拓扑极性表面积（TPSA）高达308.1200 Ų，这主要归因于分子中含有多个羟基和糖基上的氧原子，这些基团是氢键的给体和受体。较高的TPSA和亲水性也决定了其水溶性数值为3.7959（通常以log mol/L或类似单位表示，此处数值表明中等偏上的水溶性）。这些性质共同影响了其生物利用度和体内分布。其穿越血脑屏障的能力被预测为“低”，这与大多数高极性、大分子量黄酮苷元的特性一致。然而，对于其靶向的眼部组织（如视网膜），药物可通过血-视网膜屏障或局部给药途径发挥作用，血脑屏障穿透性低反而可能减少中枢神经系统副作用的风险。

在安全性初步评价方面，计算预测显示蝶豆素对hERG钾通道无抑制活性（hERG抑制：否），提示其引起心脏QT间期延长的风险较低。Ames试验预测值为0.0，表明其可能无直接的遗传毒性。这些初步的计算机模拟数据为其进一步的安全性评价提供了积极信号。

植物来源与提取方法

蝶豆素最初从豆科蝶豆属植物，如蝶豆（Clitoria ternatea）的花和叶中分离得到，这也是其名称的由来。后续研究发现，番木瓜（Carica papaya）的叶片是蝶豆素的另一个重要来源，且含量相对丰富，这使得利用这种广泛种植的经济作物副产物进行规模化提取成为可能。此外，在多种药用植物如鬼针草（Bidens pilosa）中也有检出。

从植物材料中提取蝶豆素，常采用溶剂提取法结合现代分离纯化技术。常规流程如下：
1. 前处理与提取：将干燥的番木瓜叶或蝶豆花粉碎后，通常使用极性溶剂进行提取。甲醇、乙醇或乙醇-水混合溶剂因其对黄酮苷类物质良好的溶解性而被广泛应用。提取方式包括浸渍、回流提取或超声辅助提取，后者能提高提取效率、缩短时间。
2. 粗分离：提取液经减压浓缩后得到浸膏。浸膏可用石油醚、乙酸乙酯等溶剂进行梯度萃取，初步去除脂溶性杂质和部分中等极性成分，蝶豆素因其强亲水性，主要富集在水层或正丁醇萃取部位。
3. 精制纯化：对富含蝶豆素的部位进行进一步的色谱分离。常采用大孔吸附树脂柱色谱（如D101、AB-8型），利用其吸附性和分子筛作用进行脱色和初步富集。随后，运用硅胶柱色谱、聚酰胺柱色谱或反相硅胶柱色谱（如ODS-C18）进行细分。高效液相色谱（HPLC），尤其是制备型HPLC，是最终获得高纯度蝶豆素单体的关键技术，通过优化流动相（常用甲醇-水或乙腈-水系统，可添加少量甲酸或乙酸调节pH）和洗脱条件，可以实现蝶豆素与其他结构类似黄酮苷的有效分离。
4. 鉴定：纯化得到的化合物需通过紫外光谱（UV）、红外光谱（IR）、质谱（MS）、核磁共振谱（NMR，包括1H-NMR和13C-NMR）等多种波谱学技术进行结构确证，并与文献数据或标准品比对。

药理活性研究

大量体外和体内药理实验证实，蝶豆素具有多方面的生物活性，主要涵盖抗氧化、抗肿瘤、代谢调节和视网膜保护等领域。

1. 抗氧化活性：蝶豆素是强效的天然抗氧化剂。在经典的自由基清除实验中，其对DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的半抑制浓度（IC50）分别为91.96 ppm和250.45 ppm，显示出直接的电子或氢原子供给能力，能有效淬灭自由基。这种抗氧化能力是其诸多药理作用的共同基础，有助于缓解氧化应激对细胞和组织的损伤。

2. 抗肿瘤活性：蝶豆素通过双重抑制机制发挥抗肿瘤潜力。一方面，它能有效抑制表皮生长因子受体酪氨酸激酶（EGFR-TK）活性，IC50为89.58 nM。EGFR信号通路的异常激活与多种实体瘤（如非小细胞肺癌、结直肠癌、头颈癌）的增殖、侵袭和转移密切相关。另一方面，它对芳香酶（CYP19A1）的抑制活性IC50为77.41 nM。芳香酶是雌激素生物合成的关键酶，其抑制剂是治疗雌激素受体阳性乳腺癌的一线药物。因此，蝶豆素可能对激素依赖性肿瘤（如乳腺癌）以及EGFR驱动型肿瘤均有抑制效果。细胞实验也证实，蝶豆素能抑制多种癌细胞的增殖并诱导其凋亡。

3. 代谢调节与抗非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）活性：NAFLD的特征是肝细胞内脂质过度沉积。研究表明，蝶豆素能够调节肝脏脂质代谢稳态。其具体表现为下调脂肪生成相关关键转录因子和酶（如SREBP-1c, FAS）的表达，同时上调促进脂肪酸β氧化的基因（如PPARα, CPT1A）。这种“开源节流”式的调节，有助于减少肝脏甘油三酯的合成与积累，改善肝脂肪变性和胰岛素抵抗，在NAFLD动物模型中显示出治疗潜力。

4. 视网膜保护活性：这是蝶豆素近年来备受关注的新兴药理领域。在光损伤、高糖或氧化应激诱导的视网膜色素上皮细胞（RPE）和光感受器细胞损伤模型中，蝶豆素表现出显著的细胞保护作用。它能减轻细胞凋亡，维持细胞活力。其保护效应与减轻氧化损伤、抑制炎症反应和维持细胞功能密切相关，为后续深入的眼科疾病应用研究奠定了坚实的药效学基础。

作用机制与分子靶点

蝶豆素的多重药理活性源于其对细胞内多个关键信号通路和分子靶点的精准调控。

1. 抗肿瘤作用机制：

   • EGFR信号通路抑制：蝶豆素直接结合并抑制EGFR的酪氨酸激酶结构域，阻断其自磷酸化及下游RAS/RAF/MEK/ERK和PI3K/AKT/mTOR等促生存、增殖信号通路的激活，从而抑制肿瘤细胞周期进程并诱导凋亡。
   • 芳香酶抑制与雌激素信号干扰：通过竞争性抑制芳香酶，蝶豆素减少雄激素向雌激素的转化，降低肿瘤微环境中的雌激素水平，从而抑制雌激素依赖性乳腺癌细胞的生长。

2. 代谢调节作用机制：

   • 蝶豆素通过激活AMP活化蛋白激酶（AMPK）这一细胞能量传感器。活化的AMPK一方面磷酸化并抑制乙酰辅酶A羧化酶（ACC），减少丙二酰辅酶A的生成，解除其对肉碱棕榈酰转移酶1（CPT1A）的抑制，从而促进脂肪酸进入线粒体进行β氧化。另一方面，AMPK能抑制固醇调节元件结合蛋白-1c（SREBP-1c）的转录活性及其下游脂肪合成酶（如FAS）的表达，从源头减少脂肪新生。

3. 视网膜保护作用机制：蝶豆素对视网膜的保护涉及一个复杂的网络，关联多个关键靶点：

   • 抗氧化与细胞防御：蝶豆素能够激活NRF2信号通路。NRF2是抗氧化反应的核心转录因子，其激活后易位至细胞核，启动血红素氧合酶-1（HO-1）、醌氧化还原酶1（NQO1）以及超氧化物歧化酶（SOD1）等一系列II相解毒酶和抗氧化酶的表达，增强视网膜细胞抵御氧化应激的能力。
   • 调控缺氧与血管生成：在视网膜病变中，HIF1A是响应缺氧、调控病理性血管生成的核心因子。蝶豆素可能通过抑制HIF1A的稳定或转录活性，进而下调其靶基因VEGF的表达。VEGF是促进血管渗漏和新生的关键因子，抑制其过度表达有助于减轻糖尿病视网膜病变等疾病中的视网膜水肿和新生血管形成。
   • 视觉循环与光感受器功能：研究提示蝶豆素可能影响视觉循环相关蛋白（如RPE65，参与视黄醛再生）和光感受器特异性蛋白（如视锥细胞色素OPN1SW, OPN1MW, OPN1LW以及ABCA4转运蛋白）。ABCA4基因突变与斯特格病等视网膜变性疾病相关。蝶豆素是否通过调节这些蛋白的表达或功能来维持光感受器的健康与功能，是未来研究的重要方向。

成药性评价与药代动力学

基于计算预测和初步实验数据，对蝶豆素的成药性进行初步分析：

• 吸收与口服活性：尽管蝶豆素分子量较大（740.6640）且亲水性强，但现有研究明确其为“具有口服活性的”化合物。这很可能得益于其稳定的碳苷结构，使其在胃肠道中不易被水解，能够以原型或部分代谢的形式被吸收。其具体的口服生物利用度、吸收部位和机制（是否涉及肠道转运体）有待进一步的药代动力学研究阐明。
• 分布：如前所述，其高TPSA和亲水性导致其血脑屏障透过性低。但其在肝脏（代谢靶器官）和眼部组织的分布情况值得关注。需要开展动物实验，研究其给药后在血浆、肝脏、视网膜等靶组织中的浓度-时间曲线。
• 代谢与排泄：黄酮苷类化合物的体内代谢通常涉及水解、葡萄糖醛酸化、硫酸化和甲基化等II相结合反应。蝶豆素作为碳苷，其糖基部分的水解可能较氧苷困难，其主要的代谢途径可能是母核的羟基发生结合反应。需要利用肝微粒体、重组酶或体内实验鉴定其主要代谢产物和代谢酶（如UGTs, SULTs）。
• 初步安全性：计算预测不支持其具有心脏毒性和遗传毒性风险，但这需要严格的体外、体内实验验证。急性毒性、长期毒性以及针对其特定药理作用（如EGFR抑制可能引起的皮肤不良反应）的毒理学评价是未来临床前研究不可或缺的环节。

目前，关于蝶豆素系统性的药代动力学研究（如绝对生物利用度、组织分布、主要排泄途径等）的公开报道尚不充分，这是推进其向药物开发迈进必须填补的知识空白。

临床应用前景与展望

蝶豆素作为一种多靶点天然活性分子，在多个疾病领域展现出广阔的转化医学潜力。

1. 肿瘤辅助治疗与化学预防：作为天然的EGFR和芳香酶双重抑制剂，蝶豆素有望开发为辅助治疗药物，用于对现有靶向药物产生耐药或需要联合治疗的肿瘤患者。其抗氧化特性也有助于减轻放化疗引起的副作用。此外，在乳腺癌、前列腺癌等高危人群的化学预防方面也可能具有价值。
2. 代谢性疾病治疗：在NAFLD/非酒精性脂肪性肝炎（NASH）领域，目前尚无获批的特效药。蝶豆素通过AMPK通路双向调节脂代谢的作用机制明确，有望开发成为治疗NAFLD/NASH的新型植物药或膳食补充剂。其与现有药物（如胰岛素增敏剂）的联合应用也值得探索。
3. 眼科药物开发：这是最具特色的应用方向。针对年龄相关性黄斑变性（AMD）、糖尿病视网膜病变（DR）等慢性、退行性眼病，现有治疗手段（如抗VEGF注射）存在频繁给药、费用高昂、部分患者不应答等问题。蝶豆素通过NRF2抗氧化、抑制HIF1A/VEGF通路等多途径发挥保护作用，可能提供一种口服或局部给药的神经保护/血管保护新策略。可探索将其制成口服片剂、滴眼液或眼内缓释制剂。
4. 功能性食品与化妆品原料：凭借其强效的抗氧化活性，蝶豆素可作为功能性成分添加到保健食品中，用于抗衰老、增强机体抗氧化防御。在化妆品领域，其抗氧化和潜在的抗炎特性可用于开发具有抗皱、修复、舒缓功效的护肤产品。

面临的挑战与未来研究方向包括：
* 深入的作用机制研究：特别是在视网膜保护方面，需要利用基因敲除/敲低技术、染色质免疫共沉淀等分子生物学手段，在细胞和动物模型中精确验证其对HIF1A、NRF2等靶点的调控关系及上下游网络。
* 系统的药代动力学与制剂学研究：必须开展完整的临床前ADME研究，明确其体内过程。针对其水溶性强但膜渗透性可能受限的特点，需要开发新型递送系统，如纳米晶、脂质体、环糊精包合物或前药策略，以提高其口服生物利用度或眼部渗透性。
* 临床前安全性与有效性验证：需要在更接近人类疾病的动物模型（如NASH动物模型、激光诱导CNV模型、糖尿病视网膜病变模型）中，进行长期给药的有效性评价和全面的毒理学研究，为临床试验申请提供数据支持。
* 可持续来源与合成：为确保原料供应，需优化从番木瓜叶等农业副产物中规模化提取纯化的工艺。此外，探索其化学全合成或生物合成途径，也是实现可持续生产的重要方向。

结语

蝶豆素是一种结构独特、生物活性多样的天然黄酮碳苷。从最初的植物化学发现，到如今其在抗肿瘤、代谢调节，尤其是视网膜保护等领域的药理机制不断被揭示，蝶豆素的研究价值日益凸显。它像一把多齿钥匙，能够同时作用于EGFR、芳香酶、AMPK、NRF2、HIF1A等多个疾病相关的关键靶点，展现出多通路协同的治疗潜力。尽管在其系统药代动力学、递送技术和临床转化方面仍面临诸多挑战，但已有的科学证据已为其描绘出令人期待的应用前景。随着跨学科研究的持续深入，蝶豆素有望从一种有趣的植物化学成分，逐步发展成为治疗NAFLD、视网膜病变等重大慢性疾病的创新药物或功能产品候选者，为人类健康贡献自然的力量。未来的研究应聚焦于机制深度挖掘、成药性优化和临床前转化，加速这一天然瑰宝的科学价值向临床应用价值的转变。