三七皂苷S

产品名称: 三七皂苷S
英文名: Notoginsenoside S
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 575446-95-6
产品编码:BP1818
分子式: C₆₃H₁₀₆O₃₀
分子量: 1343.51
来源:
物理性状:
化合物类型: Triterpenoids

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

心血管疾病（Cardiovascular disease, CVD）是全球范围内导致死亡和残疾的首要原因，其发病机制复杂，涉及炎症、氧化应激、细胞凋亡、代谢紊乱及内皮功能障碍等多个病理生理过程。尽管现代医学在CVD的预防和治疗方面取得了显著进展，但现有药物仍存在副作用、耐药性及对多靶点调控不足等局限。因此，从天然产物中寻找高效、低毒、多靶点作用的新型候选药物，一直是药物研发的重要方向。三七（Panax notoginseng），作为中国传统名贵中药材，具有“活血化瘀、消肿定痛”之功效，在心脑血管疾病的防治中应用历史悠久，其药理活性主要归因于丰富的皂苷类成分。三七皂苷S（Notoginsenoside S， CAS号：575446-95-6）是近年来从三七中分离鉴定出的一种稀有皂苷单体。相较于研究较为深入的三七总皂苷及人参皂苷Rg1、Rb1等，三七皂苷S因其独特的化学结构和初步展现出的广泛且强效的药理活性，正逐渐成为天然产物药理学研究的新焦点。本文旨在系统综述三七皂苷S的化学特性、植物来源、药理活性、分子作用机制、成药性评价及其临床应用前景，以期为该化合物的深入研究和开发提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

三七皂苷S是一种达玛烷型四环三萜皂苷，其分子式为C₆₄H₁₁₀O₃₂，分子量为1343.5110 Da，属于高极性、大分子量的天然产物。其基本骨架由疏水的达玛烷型苷元（aglycone）和亲水的多个糖基侧链构成。具体而言，其苷元为原人参二醇型（Protopanaxadiol, PPD）或原人参三醇型（Protopanaxatriol, PPT）的衍生物（需根据具体文献确定，常见三七皂苷多为PPT型），在C-3和C-20位（或C-6位）连接有复杂的寡糖链。这些糖基通常包括葡萄糖、鼠李糖、木糖和阿拉伯糖等，其连接位置、顺序和构型决定了皂苷S的特异性。

从成药性相关参数分析，三七皂苷S表现出典型的极性皂苷特性。其拓扑极性表面积（TPSA）高达474.9000 Ų，表明分子表面存在大量氢键供体和受体（主要来自羟基和糖苷氧），这决定了其较强的亲水性。计算所得的脂水分配系数（LogP）为1.3831，虽显示一定的亲脂性，但结合其高TPSA和大分子量，整体上仍属于水溶性较好的化合物（水溶性数值：0.4468，通常表示微溶至可溶范围）。然而，其高达1343的分子量超出了类药五规则（Rule of Five）的常规范围（<500），且高极性导致其穿越生物膜的能力受限。初步的计算机模拟或体外实验预测表明，三七皂苷S穿越血脑屏障（BBB）的能力“低”，这提示其对中枢神经系统直接作用的可能性较小，但亦可能减少中枢副作用风险。在安全性初步筛选中，其hERG抑制性为“否”，表明潜在的心脏毒性（QT间期延长）风险较低；Ames试验结果为0.0，提示在本测试体系下无致突变性，为其安全性提供了初步支持。这些理化与成药性参数为其后续的剂型设计和体内代谢研究提供了关键基础数据。

植物来源与提取方法

三七皂苷S主要来源于五加科人参属植物三七（Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen）的干燥根及根茎。三七主产于中国云南文山等地，其皂苷成分的组成和含量受产地、栽培年限、采收季节及加工炮制方法影响显著。三七皂苷S属于三七中含量相对较低的稀有皂苷，在三七总皂苷中的占比通常不高，这增加了其分离纯化的难度。

目前，从三七中获取三七皂苷S主要依赖于现代化的提取分离技术。首先，采用溶剂提取法获取粗提物。常用溶剂包括甲醇、乙醇或不同比例的乙醇-水体系，通过回流提取、超声辅助提取或微波辅助提取等方法，以提高提取效率。获得三七总皂苷粗提物后，需经过一系列精制步骤。常采用大孔吸附树脂（如D101、AB-8型）进行富集纯化，利用皂苷与树脂的吸附-解吸附特性，用水和不同浓度乙醇进行梯度洗脱，收集富含目标皂苷的流分。

随后，针对三七皂苷S的单体分离，高度依赖于高效的色谱技术。正相或反相硅胶柱色谱是初步分离的常用手段。而高效液相色谱（HPLC），尤其是制备型高效液相色谱（Prep-HPLC）和高速逆流色谱（HSCCC），已成为分离高纯度三七皂苷S的关键技术。通过优化流动相（如乙腈-水体系）、色谱柱（C18柱常用）和洗脱程序，可以实现三七皂苷S与其他结构类似皂苷的有效分离。最后，通过核磁共振（NMR，包括¹H-NMR、¹³C-NMR、2D-NMR）、质谱（MS）及旋光测定等手段进行结构确证。随着合成生物学的发展，利用酵母等微生物细胞工厂，通过异源表达三七皂苷生物合成途径的关键酶基因，实现三七皂苷S的定向生物合成，是解决其天然来源有限问题的一个极具前景的新兴策略。

药理活性研究

大量体外和体内药理研究表明，三七皂苷S在心血管系统、神经系统及代谢性疾病方面展现出多方面的生物活性。

1. 心血管保护作用
这是三七皂苷S最核心的药理活性。在心肌缺血/再灌注（I/R）损伤、心肌肥厚、动脉粥样硬化等动物模型中，三七皂苷S表现出显著的保护效应。
* 抗心肌缺血/再灌注损伤：在结扎冠状动脉诱导的大鼠或小鼠心肌I/R损伤模型中，三七皂苷S预处理能显著减少梗死面积，改善心功能（如提升左室射血分数），降低血清中心肌损伤标志物（如肌酸激酶CK-MB、乳酸脱氢酶LDH）的水平。
* 抗动脉粥样硬化：在高脂饮食诱导的ApoE⁻/⁻小鼠动脉粥样硬化模型中，三七皂苷S干预可减轻主动脉斑块负荷，稳定斑块，其机制与调节血脂、抑制血管炎症和氧化应激有关。
* 改善血管功能与抗血栓：研究显示，三七皂苷S能舒张由去甲肾上腺素或氯化钾预收缩的离体血管环，具有内皮依赖或非依赖的血管舒张作用。此外，它还能抑制血小板聚集，延长凝血时间，表现出抗血栓形成的潜力。

2. 神经保护作用
尽管其BBB通透性低，但三七皂苷S在阿尔茨海默病（AD）等神经退行性疾病模型中显示出间接或直接的神经保护活性。
* 抗β-淀粉样蛋白（Aβ）毒性：在Aβ₂₅₋₃₅诱导的PC12细胞或原代神经元损伤模型中，三七皂苷S能提高细胞存活率，减少凋亡，其作用与抑制BACE1（β-分泌酶）活性，减少Aβ生成密切相关。
* 抗脑缺血损伤：在大脑中动脉栓塞（MCAO）模型大鼠中，三七皂苷S治疗能减少脑梗死体积，改善神经功能缺损评分，其机制涉及抗炎、抗凋亡和抗氧化。

3. 抗炎与免疫调节作用
炎症是多种慢性疾病的共同病理基础。三七皂苷S在脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞（如RAW264.7）炎症模型中，能剂量依赖性地抑制一氧化氮（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。这种抗炎作用在其心血管和神经保护中扮演了重要角色。

4. 抗糖尿病及其并发症活性
糖尿病及其血管并发症是CVD的重要风险因素。研究表明，三七皂苷S对α-葡萄糖苷酶和醛糖还原酶（AKR1B1）具有一定的抑制作用。AKR1B1是多元醇通路的关键限速酶，其过度激活与糖尿病性白内障、神经病变和血管病变密切相关。抑制AKR1B1活性，有助于减轻细胞内山梨醇蓄积和氧化应激，从而缓解糖尿病并发症。

5. 其他活性
初步研究还提示，三七皂苷S可能具有抗肿瘤（通过诱导凋亡、抑制增殖）、抗肝纤维化等活性，但这些领域的研究尚处于起步阶段，需更多证据支持。

作用机制与分子靶点

三七皂苷S的多重药理活性源于其对细胞内多条信号通路的调控和对多个关键靶蛋白的调节。根据提供的靶点信息，其作用机制网络可梳理如下：

1. 调节能量代谢与细胞存活：AMPK通路
AMP激活的蛋白激酶（AMPK）是细胞能量代谢的核心传感器。三七皂苷S能够激活AMPK（由PRKAA1/2亚基催化），进而抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号，促进自噬，改善细胞能量稳态。在心肌细胞中，AMPK激活有助于抑制凋亡、减轻肥厚；在肝细胞或肌肉细胞中，则能促进葡萄糖摄取和脂肪酸氧化，改善胰岛素抵抗。

2. 抑制细胞凋亡：BCL2家族与线粒体通路
B细胞淋巴瘤-2（BCL2）是重要的抗凋亡蛋白。三七皂苷S能够上调BCL2的表达，同时可能下调促凋亡蛋白Bax的表达，从而稳定线粒体膜电位，减少细胞色素C的释放，阻断caspase级联反应的激活，最终抑制心肌细胞、神经元等多种细胞的凋亡过程。

3. 干预神经退行性变：靶向BACE1与APEX1
β-位点淀粉样前体蛋白裂解酶1（BACE1）是生成Aβ的关键酶。三七皂苷S能直接或间接抑制BACE1的活性，减少Aβ的生成，这是其抗AD作用的核心机制之一。此外，脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶1（APEX1）是一种多功能蛋白，参与DNA修复和氧化应激反应。在AD病理中，APEX1功能异常可能与神经元DNA损伤和死亡有关。三七皂苷S可能通过调节APEX1的活性，增强神经元的DNA修复能力，对抗氧化应激损伤。

4. 调控炎症反应：TLR4/NF-κB信号轴
Toll样受体4（TLR4）是识别内源性危险信号和外源性病原体相关分子模式（如LPS）的关键受体，其激活会触发核因子-κB（NF-κB）等炎症通路。研究表明，三七皂苷S能够抑制TLR4的表达或活化，进而阻断NF-κB的核转位，下调诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、环氧合酶-2（COX-2）及多种炎性细胞因子的表达，发挥强大的抗炎作用。

5. 改善胰岛素信号与代谢：PTPN1、ESR2与AKR1B1
蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTPN1）是胰岛素受体信号通路的负调控因子。抑制PTPN1活性可以增强胰岛素受体的酪氨酸磷酸化，改善胰岛素敏感性。三七皂苷S可能作为PTPN1的抑制剂发挥作用。雌激素受体β（ESR2）的激活也被证实对心血管和代谢有保护作用，可能参与调节血管舒张和糖脂代谢。如前所述，对醛糖还原酶（AKR1B1）的抑制是其防治糖尿病并发症的重要机制。

6. 影响凝血与血管功能：SERPINE1与PRKCA
纤溶酶原激活物抑制剂-1（SERPINE1，即PAI-1）是纤维蛋白溶解系统的主要抑制剂，高水平PAI-1与血栓形成风险增加相关。三七皂苷S可能下调SERPINE1的表达，促进纤溶，抑制血栓形成。蛋白激酶Cα（PRKCA）是PKC家族成员，参与血管收缩、心肌肥厚等多种病理过程。三七皂苷S可能通过调节PRKCA的活性，影响血管张力和心脏重构。

综上所述，三七皂苷S通过作用于AMPK、BCL2、BACE1、TLR4、PTPN1、ESR2、APEX1、SERPINE1、PRKCA、AKR1B1等靶点，构成了一个复杂的“多靶点-多通路”调控网络，协同发挥心血管保护、神经保护、抗炎和代谢调节的综合效应。

成药性评价与药代动力学

尽管三七皂苷S药理活性显著，但其成药性（Drug-likeness）面临挑战，这主要与其大分子、高极性的化学本质相关。

吸收、分布、代谢、排泄（ADME）特性：
* 吸收：作为大极性皂苷，其口服生物利用度可能较低。亲水性糖链阻碍其通过被动扩散穿越肠上皮细胞膜。它可能依赖于肠上皮细胞上的转运体（如葡萄糖转运体）进行摄取，但效率有限。在肠道菌群作用下，皂苷可能发生脱糖基化，转化为苷元（如PPT或PPD），后者脂溶性增强，更易被吸收，但三七皂苷S本身的生物活性可能发生改变。
* 分布：由于其高亲水性和大分子量，预测其组织分布具有局限性，主要分布于血液和肝、肾等血流丰富的器官，难以进入脑组织（BBB通透性低），脂肪组织分布也较少。
* 代谢：皂苷类化合物在体内的代谢主要涉及水解（由肠道菌群或组织中的糖苷酶催化）、氧化、结合等反应。肝脏可能是其II相代谢（如葡萄糖醛酸化、硫酸化）的主要场所，代谢产物极性进一步增大，利于排泄。
* 排泄：原型药物及其代谢产物主要经肾脏通过尿液排泄，部分也可能通过胆汁经粪便排出。

剂型策略与结构修饰：
为了提高其成药性，目前的研究策略主要包括：
1. 新型给药系统：开发脂质体、纳米粒、微乳、自微乳化给药系统等，将三七皂苷S包裹于脂质或表面活性剂构成的载体中，提高其膜通透性、稳定性和靶向性，从而改善口服吸收或实现特定组织（如缺血心肌、动脉粥样硬化斑块）的靶向递送。
2. 前药策略：对其糖基上的羟基进行化学修饰（如酯化、制备磷酸酯前药），暂时增加其脂溶性，促进吸收，后在体内酶解释放出活性原药。
3. 结构简化与优化：在明确其药效团（如特定的苷元结构和关键的糖基）的基础上，尝试合成分子量更小、LogP更适宜、保留或增强活性的衍生物或类似物。

目前，关于三七皂苷S系统药代动力学研究的公开报道尚不充分，其确切的绝对生物利用度、主要代谢产物、体内半衰期等关键参数有待通过更深入的体内外ADME研究来阐明。

临床应用前景与展望

三七皂苷S作为一种多靶点作用的天然活性分子，在以下领域具有广阔的开发前景：

1. 心脑血管疾病的一级预防与辅助治疗
基于其强大的抗缺血、抗炎、抗凋亡和抗血栓作用，三七皂苷S有望开发成为用于预防和治疗冠心病（心绞痛、心肌梗死）、缺血性脑卒中、动脉粥样硬化及其并发症的新型药物。尤其适用于需要多环节干预的复杂病例，或作为现有标准治疗（如他汀类、抗血小板药）的补充，以增强疗效、减少副作用。

2. 糖尿病血管并发症的防治
其抑制AKR1B1和PTPN1的活性，提示它在防治糖尿病性心肌病、肾病、视网膜病变及周围神经病变方面具有潜力。可探索将其开发为针对糖尿病微血管和大血管并发症的专用药物。

3. 神经退行性疾病的预防性干预
虽然BBB穿透性是其治疗中枢神经系统疾病的障碍，但其抑制BACE1和抗炎、抗氧化作用的价值不容忽视。通过剂型改良（如鼻内给药、搭载BBB穿透性载体的纳米制剂）或开发能进入中枢的小分子衍生物，可能打开其在阿尔茨海默病等疾病预防和早期干预中的应用窗口。

面临的挑战与未来研究方向：
1. 深入机制研究：需利用基因敲除/敲入动物、分子对接、表面等离子共振等技术，更精确地验证其与上述靶点的直接相互作用，并阐明其上游信号感知机制。
2. 系统成药性优化：必须加强其ADME研究，并积极开发新型递送系统或进行合理的结构修饰，以解决其生物利用度低的根本问题。
3. 临床前与临床评价：需要在更接近人类疾病的动物模型（如小型猪冠心病模型）中进行系统的安全性和有效性评价，并最终推进规范的临床试验，验证其人体疗效和安全性。
4. 质量控制与可持续生产：建立从三七原料到三七皂苷S成品的高标准质量控制体系。同时，大力发展合成生物学技术，实现其绿色、可持续、规模化生产，摆脱对植物资源的完全依赖。

结语

三七皂苷S是从传统中药三七中发掘出的一个极具研究价值的天然皂苷化合物。它凭借其独特的化学结构，通过作用于AMPK、BCL2、BACE1、TLR4、PTPN1等多个关键靶点，在心血管保护、神经保护、抗炎和代谢调节等方面展现出卓越的多重药理活性，充分体现了中药多成分、多靶点、整体调节的治疗理念。尽管其大分子、高极性的特性给其成药性带来了生物利用度低等挑战，但现代药剂学、药物化学和合成生物学技术的飞速发展，为克服这些瓶颈提供了强有力的工具。未来，通过跨学科的深入合作与研究，三七皂苷S有望从一种有潜力的先导化合物，成功转化为用于防治心脑血管疾病、糖尿病并发症等重大慢性病的创新药物，为人类健康事业贡献源自古老智慧与现代科技融合的力量。