产品名称: 3-阿魏酸酯-1-芥子酰基蔗糖
英文名: 3-Feruloyl-1-Sinapoyl sucrose
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 98942-06-4
产品编码:BP1824
分子式: C33H40O18
分子量: 724.665
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。
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3-阿魏酸酯-1-芥子酰基蔗糖的HPLC图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
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3-阿魏酸酯-1-芥子酰基蔗糖（3-Feruloyl-1-Sinapoyl sucrose，以下简称FSS）是一种结构独特的蔗糖酯类天然产物，其CAS号为98942-06-4，分子式为C33H40O18，分子量约为724.67 g/mol。该化合物最初从Polygala chamaebuxus中分离得到，但后续研究发现，在传统中药远志（Polygala tenuifolia）中也含有该成分。远志作为安神益智的常用中药，其化学成分复杂，而FSS作为其中一种活性成分，近年来因其潜在的代谢调节活性而受到关注。
从化学结构上看，FSS属于糖苷类化合物，其结构特点是在蔗糖分子的1位和3位羟基上分别连接了芥子酰基和阿魏酰基。这两种酰基均来源于苯丙素类代谢途径，是植物中常见的酚酸类成分，具有抗氧化、抗炎等多种生物活性。因此，FSS可被视为一种天然的“杂合”分子，兼具糖类和酚酸的结构与功能特性。
现代药理学研究初步揭示，FSS可能通过作用于多个与能量代谢和胰岛素敏感性相关的靶点，如AMPK、PPARG、SREBF1、IRS1和ADIPOQ，从而对代谢综合征产生调节作用。代谢综合征是一组以中心性肥胖、胰岛素抵抗、高血压和血脂异常为特征的复杂代谢紊乱状态，是心血管疾病和2型糖尿病的重要风险因素。目前针对代谢综合征的治疗多为多药联合，存在副作用大、患者依从性差等问题。因此，从天然产物中寻找多靶点、低毒性的先导化合物具有重要的科学价值和临床意义。本文将从化学结构、植物来源、药理活性、成药性评估及研究前景等方面，对FSS进行系统性的专业科普介绍。
FSS的分子式为C33H40O18，分子量为724.6650 g/mol。其SMILES结构式为：COc1cc(/C=C/C(=O)OC2C(O)C(CO)OC2(COC(=O)/C=C/c2cc(OC)c(O)c(OC)c2)OC2OC(CO)C(O)C(O)C2O)ccc1O。从SMILES式可以解析出其核心结构为一个蔗糖分子，在其1号位通过酯键连接了一个芥子酰基（Sinapoyl），在3号位通过酯键连接了一个阿魏酰基（Feruloyl）。
芥子酰基和阿魏酰基均为羟基肉桂酸衍生物，区别在于甲氧基取代的数量和位置。芥子酰基在苯环的3,5位有两个甲氧基，而阿魏酰基在3位有一个甲氧基。这种结构赋予了FSS较强的极性。计算得到的拓扑极性表面积（TPSA）高达269.82 Ų，这主要归因于分子中大量的氧原子（18个）以及羟基、甲氧基和酯键等极性基团。
其脂水分配系数（LogP）计算值为0.1261，LogD为0.1182，表明该化合物在生理pH环境下亲水性极强，疏水性很弱。这一预测与其实测的水溶性数据（1.8214，单位通常为mg/mL或log mol/L，此处数值提示其具有良好的水溶性）相符。高TPSA和低LogP值共同决定了FSS具有较差的膜渗透性。Caco-2细胞渗透性模型预测值仅为0.1606（通常以×10⁻⁶ cm/s为单位，数值远低于高渗透性化合物标准），且血脑屏障（BBB）穿透性被预测为“低”，这意味着FSS很难通过被动扩散方式进入中枢神经系统。
从分子量（724.67）来看，FSS已经显著超过了常规小分子药物（通常<500 Da）的范畴。结合其高极性、多氢键供体与受体的特点，可以初步判断其口服生物利用度可能面临挑战。然而，这些理化性质也暗示了其可能具有较低的细胞毒性和中枢神经系统副作用风险，这对于需要长期用药的慢性代谢性疾病而言可能是一个优势。
FSS的主要植物来源是远志科（Polygalaceae）远志属（Polygala）植物。现有数据库明确指出其来源于远志（Thinleaf Milkwort），学名 Polygala tenuifolia Willd.。此外，早期文献也报道从同属植物 Polygala chamaebuxus 中分离得到该化合物。
远志是我国传统医学中一味重要的药材，其干燥根入药，首载于《神农本草经》，被列为上品。中医理论认为，远志性温，味苦、辛，归心、肾、肺经，具有安神益智、交通心肾、祛痰开窍、消散痈肿的功效。临床上常用于治疗心肾不交引起的失眠多梦、健忘惊悸、神志恍惚、咳痰不爽，以及疮疡肿毒、乳房肿痛等症。在著名的安神方剂如“天王补心丹”、“安神定志丸”中，远志都是重要的组成药物。
传统应用多集中于其对神经系统和呼吸系统的调节作用。现代植物化学研究从远志中分离鉴定出大量的活性成分，主要包括三萜皂苷类（如远志皂苷）、糖酯类（如FSS、tenuifoliside A等）、酮类（如远志酮）以及生物碱等。其中，糖酯类成分是远志中一类特征性且含量丰富的化合物，FSS便是其中之一。这类化合物被认为是远志发挥“益智”作用的物质基础之一，其机制可能与改善脑内能量代谢、抗氧化应激和抗神经炎症有关。
近年来，随着研究视野的拓展，科研人员不再局限于远志对神经系统的作用，开始探索其在代谢性疾病方面的潜力。这为FSS这类糖酯成分的研究开辟了新的方向，即从传统“益智”走向现代“调代谢”，体现了中药多成分、多靶点、多功效的特点。
现有靶点信息提示，FSS的作用与能量代谢和糖脂稳态的调控网络密切相关，其潜在靶点包括AMPK、PPARG、SREBF1、IRS1和ADIPOQ。这些靶点相互关联，共同构成了一个调节代谢综合征的关键通路网络。
核心靶点与机制解析：
AMPK（AMP-活化蛋白激酶）： 被誉为细胞的“能量感受器”。在能量不足（AMP/ATP比值升高）时被激活。激活后的AMPK能够促进葡萄糖摄取、脂肪酸氧化（产能），同时抑制胆固醇和脂肪酸的合成（耗能）。FSS若能够激活AMPK，则可以从根本上促进能量消耗、改善胰岛素敏感性，对抗肥胖和胰岛素抵抗，这是其干预代谢综合征的核心机制假设之一。
PPARG（过氧化物酶体增殖物激活受体γ）： 核受体超家族成员，是脂肪细胞分化和功能的关键调节因子，也是胰岛素增敏剂噻唑烷二酮类药物（如罗格列酮）的作用靶点。激活PPARG可以促进脂肪细胞分化，将脂质储存在皮下脂肪而非内脏脂肪或肝脏、肌肉中，从而改善全身胰岛素敏感性。然而，过度激活PPARG会导致体重增加和水肿等副作用。FSS作为天然配体，可能以更温和的方式调节PPARG活性。
SREBF1（固醇调节元件结合蛋白1）： 是调控脂肪酸和胆固醇合成的关键转录因子。在胰岛素抵抗和肥胖状态下，SREBF1往往被异常激活，导致肝脏脂质合成过度，引发脂肪肝和高脂血症。AMPK的激活可以直接磷酸化并抑制SREBF1的活性和加工成熟。因此，FSS可能通过激活AMPK，间接抑制SREBF1，从而减少肝脏脂质新生，改善血脂谱。
IRS1（胰岛素受体底物1）： 是胰岛素信号通路中的关键接头蛋白。胰岛素与受体结合后，IRS1被磷酸化并启动下游的PI3K/Akt通路，促进葡萄糖转运体GLUT4转位，实现葡萄糖摄取。在胰岛素抵抗状态下，IRS1常发生丝氨酸磷酸化（而非正常的酪氨酸磷酸化），导致信号传导受阻。AMPK的激活可以改善胰岛素信号通路，可能通过影响IRS1的磷酸化状态来恢复胰岛素敏感性。
ADIPOQ（脂联素）： 由脂肪细胞分泌的一种具有胰岛素增敏、抗炎和抗动脉粥样硬化作用的脂肪因子。在肥胖和代谢综合征患者中，脂联素水平通常降低。PPARG的激活可以上调脂联素的表达和分泌。因此，FSS可能通过作用于PPARG，提升体内脂联素水平，从而系统性地改善代谢状况。
作用机制整合与疾病关联：
综合以上靶点分析，可以勾勒出FSS潜在的作用网络：FSS可能作为AMPK激活剂，启动细胞的能量代谢调节程序。一方面，激活的AMPK促进葡萄糖利用和脂肪酸氧化；另一方面，它抑制SREBF1介导的脂质合成。同时，FSS可能通过调节PPARG，促进健康的脂肪组织功能，增加脂联素（ADIPOQ） 的分泌。升高的脂联素和AMPK的激活共同作用，改善IRS1相关的胰岛素信号传导，增强肌肉和肝脏对胰岛素的敏感性。
这一多靶点作用模式恰好针对了代谢综合征的多个病理环节：胰岛素抵抗、中心性肥胖、血脂异常和低度炎症。与单一靶点药物相比，这种多途径协同干预可能更有效地打破代谢紊乱的恶性循环，且可能减少因过度激活或抑制单一通路带来的副作用。当然，上述机制目前主要基于生物信息学预测和靶点关联分析，具体的分子结合方式、信号传导细节以及体内有效性，仍需大量的细胞和动物实验加以验证。
基于提供的成药性参数，我们可以对FSS作为口服药物的开发潜力进行初步评估。评估将结合著名的“Lipinski五规则”（Rule of Five，Ro5）以及其他ADMET（吸收、分布、代谢、排泄、毒性）关键参数。
1. 类药性规则分析（Lipinski五规则）：
- 分子量（MW）：724.67 > 500。不符合规则一（MW < 500）。
- 脂水分配系数（LogP）：0.1261 < 5。符合规则二（LogP < 5）。
- 氢键供体数（HBD）：从结构式估算，蔗糖部分和酚羟基提供较多HBD，数量 > 5。不符合规则三（HBD < 5）。
- 氢键受体数（HBA）：分子中18个氧原子基本都是HBA，数量 > 10。不符合规则四（HBA < 10）。
结论：FSS严重偏离了Lipinski五规则（通常允许最多一项违规），四项中有三项不符合。这强烈预示其口服生物利用度可能很低。Ro5主要基于被动跨膜扩散吸收的化合物总结，FSS的高极性、大分子量决定了它很难通过简单的被动扩散被肠道有效吸收。
2. 吸收与分布参数解读：
- Caco-2渗透性（0.1606）：该数值极低，证实了其肠道吸收性差的预测。它可能依赖于主动转运或旁路途径吸收，但效率存疑。
- 血脑屏障穿透性（低）：与高TPSA（269.82）和低LogP一致。这对于治疗中枢神经系统疾病是劣势，但对于主要作用于外周代谢器官（如肝脏、脂肪、肌肉）的FSS而言，反而可能减少潜在的中枢副作用。
- 血浆蛋白结合率（PPB: 76.92%）：属于中等偏上水平。较高的蛋白结合会影响游离药物浓度，可能延长半衰期，但也可能影响药效的快速发挥和组织的分布。
3. 代谢与毒性参数分析：
- Ames试验（0.3）：该数值通常表示致突变性测试结果（如回复突变菌落数相对于对照的比值），0.3是一个较低的数值，提示在本测试体系下无致突变风险，这是一个积极的信号。
- 染色体畸变、hERG抑制、皮肤/呼吸道致敏性、光毒性：数据库显示均为“无”或“否”，表明在初步的遗传毒性和心脏安全性预测中，FSS表现出较好的安全性。
- 血清酶标志物（Ser_ALK, GGT, AST, ALT）：均为“是”。这需要高度警惕，提示FSS可能具有潜在的肝毒性，可能导致碱性磷酸酶（ALK）、γ-谷氨酰转移酶（GGT）、谷草转氨酶（AST）和谷丙转氨酶（ALT）等肝酶升高。这是其开发过程中必须重点考察的安全性风险。
4. 综合评估：
FSS作为一个天然先导化合物，在药理活性上展示了有趣的多靶点代谢调节潜力。然而，从成药性角度看，它面临巨大挑战：口服吸收差、分子量大、极性过高，不符合常规小分子药物的设计原则。其开发路径可能更倾向于：
- 作为前药或结构优化的起点：对其结构进行修饰（如简化、酯化掩蔽极性基团），以提高脂溶性和膜渗透性。
- 研究其天然吸收与作用形式：在中药远志复方中，其他成分可能促进FSS的吸收或与其产生协同作用。研究其完整的药代动力学行为至关重要。
- 探索非口服给药途径：如注射给药（如果其水溶性足够好且安全性允许），但需首先解决其潜在的肝毒性信号问题。
- 作为工具化合物：用于研究蔗糖酯类成分调节代谢的分子机制，为药物发现提供新靶点和新思路。
目前，关于3-阿魏酸酯-1-芥子酰基蔗糖（FSS）的独立研究文献相对有限，多数研究将其作为远志或同属植物中一系列糖酯成分之一进行报道。现有数据主要集中在植物化学的分离鉴定和初步的活性筛选层面。其针对代谢综合征相关靶点的作用，更多是基于数据库关联和分子对接等计算预测结果，深入的体外和体内功能验证研究尚处于起步阶段。
研究现状：
1. 化学与分离：FSS的分离纯化、结构鉴定方法已较为成熟。高效液相色谱（HPLC）和液质联用（LC-MS）技术可以对其进行定量分析，这为质量控制和药代动力学研究奠定了基础。
2. 活性研究：远志总提取物或糖酯部位已被报道具有改善学习记忆、抗抑郁、抗炎、抗氧化等作用。少数研究提示，含有FSS的组分可能对血糖和血脂有调节作用，但直接将活性归因于FSS，并阐明其分子机制的严谨研究还很缺乏。
3. 机制探索：如前所述，基于生物信息学的靶点预测为FSS的作用机制提供了重要线索，但所有这些预测都需要通过实验进行证实，例如使用AMPK/PPARG报告基因实验、检测脂肪细胞分化、测量胰岛素刺激的葡萄糖摄取等。
应用前景与未来方向：
尽管面临成药性挑战，FSS的研究仍具有重要价值，未来可能朝以下几个方向发展：
机制驱动的深度药理学研究：首要任务是开展系统的细胞和动物实验，验证其对AMPK、PPARG等靶点的实际调控作用，并在代谢综合征（如高脂饮食诱导的肥胖小鼠）动物模型中评估其改善胰岛素抵抗、脂肪肝和血脂异常的整体疗效。这是将其从“预测活性化合物”转变为“候选先导化合物”的关键一步。
结构优化与衍生物设计：针对其口服吸收差的缺点，药物化学家可以对其进行结构修饰。例如，尝试合成其前药（如酯化部分酚羟基，在体内水解为原药），或简化结构，保留药效团的同时减小分子量和极性。通过构效关系研究，有望获得成药性更优的衍生物。
中药复方语境下的研究：在远志复方（如与茯苓、人参、石菖蒲等配伍）中，研究FSS的生物利用度、药效贡献以及与其他成分的协同作用。这可能揭示其更符合传统用药实际的药效物质基础和作用模式。
作为探针与工具分子：利用FSS作为分子探针，可以进一步探索蔗糖酯类天然产物与代谢调控网络互作的新机制，甚至可能发现新的作用靶点。
安全性评价的优先进行：鉴于其预测的潜在肝毒性（血清酶标志物升高），任何深入的开发都必须早期介入全面的毒理学评价，明确其安全剂量窗口和毒性机制。
总之，3-阿魏酸酯-1-芥子酰基蔗糖代表了一类结构新颖、作用机制独特的天然产物。它从传统益智中药中走来，在现代代谢性疾病领域展现了新的潜力。虽然其道路并非坦途，跨越从“活性”到“药物”的鸿沟需要解决吸收、毒性等诸多问题，但它无疑为开发多靶点代谢调节剂提供了一个有价值的起点和独特的化学结构模板。随着天然产物化学、药理学和药物设计技术的不断进步，FSS及其衍生物的未来值得期待。
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