产品名称: 金圣草素
Product name: Chrysoeriol
别名: 金圣草酚；金圣草黄素；柯伊利素
Catalogue No.: SBP01514
Cas No.: 491-71-4
Formula: C16H12O6
Mol Weight: 300.266
Botanical Source:
Physical Description: Yellow powder
Type of Compound: Flavonoids
Purity: 95%~99%
Analysis Method: HPLC-DAD or/and HPLC-ELSD
Identification Method: Mass, NMR
Packing: Brown vial or HDPE plastic bottle
The product could be supplied from milligrams to grams. Inquire for bulk scale.
We provide solution to improve the water-solubility of compounds, thereby facilitating the variety of activity tests and clinic uses.
For Reference Standard and R&D, Not for Human Use Directly.
金圣草酚的HPLC图谱
金圣草酚的核磁图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
100.13
2.22
1.89
0.05
3.15
28.90
低
91.01
2.33
是
否
是
否
有
无
0.6
是
否
是
否
天然产物作为药物发现的重要源泉，在人类对抗疾病的历史长河中扮演着不可替代的角色。其中，黄酮类化合物因其广泛的生物活性和相对较低的毒性，一直是药物化学和药理学研究的热点。金圣草素（Chrysoeriol），作为一种天然存在的黄酮类化合物，近年来逐渐从众多植物次生代谢产物中脱颖而出，引起了研究者的广泛关注。其化学名为5,7-二羟基-2-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-4H-1-苯并吡喃-4-酮，CAS登记号为491-71-4。金圣草素最初从热带植物Coronopus didymus（现多归为Lepidium didymum，即臭荠）中分离得到，但随后发现其广泛存在于多种药用植物、蔬菜及水果中，如芹菜、辣椒、蜂胶以及某些传统中草药中。
金圣草素的结构属于典型的黄酮母核，其B环上的3’-甲氧基-4’-羟基取代模式使其区别于常见的木犀草素（Luteolin）和芹菜素（Apigenin）。这种独特的化学结构赋予了金圣草素多样化的生物活性。现有研究揭示，金圣草素具有显著的抗氧化、抗炎、抗肿瘤、神经保护及心血管保护等药理作用。尤为重要的是，其作用机制研究已深入到分子信号网络层面，明确表明金圣草素能够通过抑制JAK2/STAT3和IκB/p65 NF-κB这两条关键信号通路的异常激活，发挥其强大的抗氧化和抗炎活性。这一发现不仅解释了其多效性的分子基础，也为其在炎症相关疾病、氧化应激损伤及癌症等领域的潜在应用提供了坚实的理论依据。
鉴于金圣草素在天然产物药理学领域日益凸显的重要性，本文旨在对该化合物的化学结构、植物来源、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景进行全面而系统的综述，以期为后续的深入研究和药物开发提供有价值的参考。
金圣草素（Chrysoeriol）的化学结构属于黄酮类化合物中的黄酮亚类。其核心结构由两个苯环（A环和B环）通过一个含氧的吡喃环（C环）连接而成。具体而言，其A环为间苯三酚结构，在5位和7位各有一个羟基（-OH）；C环为4-吡喃酮结构，4位为羰基（C=O），2,3位之间为双键；B环为4’-羟基-3’-甲氧基苯基结构，即B环的3’位连接一个甲氧基（-OCH₃），4’位连接一个羟基。这一结构特征使其与木犀草素（B环3’,4’-二羟基）和芹菜素（B环4’-羟基）区分开来。金圣草素的分子式为C₁₆H₁₂O₆，分子量为300.2660 g/mol。
从理化性质来看，金圣草素呈现典型的黄酮类化合物特征。其脂水分配系数LogP为2.2213，表明该化合物具有中等程度的亲脂性，理论上能够较好地穿透细胞膜，有利于其在体内的吸收和分布。其拓扑极性表面积（TPSA）为100.1300 Ų，这一数值处于中等水平，通常认为TPSA小于140 Ų的分子具有良好的口服生物利用度潜力。然而，金圣草素的水溶性较差，计算水溶性值为0.0512 mg/mL，这在一定程度上限制了其制剂开发和体内给药途径。此外，其血脑屏障（BBB）穿透能力被评估为“低”，提示其在正常生理条件下难以大量进入中枢神经系统，这可能有利于减少中枢神经系统的副作用，但也限制了其在脑部疾病治疗中的应用。在安全性早期评估方面，hERG抑制预测结果为“否”，表明其引发心脏QT间期延长和心律失常的风险较低；Ames试验结果为0.6，提示其可能具有轻微的遗传毒性风险，但该数值处于临界范围，需要进一步的体内外实验验证。这些理化性质和早期安全性数据为金圣草素的后续药物开发提供了重要的指导。
金圣草素在自然界中分布广泛，并非单一植物的特有成分。其最早且最著名的来源是热带植物Coronopus didymus（现多接受其异名Lepidium didymum，中文名臭荠或肾果荠），属于十字花科。此外，金圣草素也存在于多种其他科属的植物中，包括但不限于：菊科的艾蒿（Artemisia argyi）、唇形科的迷迭香（Rosmarinus officinalis）、伞形科的芹菜（Apium graveolens）、茄科的辣椒（Capsicum annuum）、豆科的黄芪（Astragalus membranaceus）以及某些蜂胶和藻类中。这种广泛的分布性为其可持续获取提供了多种潜在来源。
金圣草素的提取方法主要依赖于经典的植物化学分离技术，通常包括以下几个步骤：原料预处理、溶剂提取、初步纯化和色谱分离。首先，将干燥的植物材料（如全草、叶片或种子）粉碎，以增加提取效率。随后，采用溶剂提取法，常用的溶剂包括甲醇、乙醇、丙酮或其水溶液。由于金圣草素具有一定的亲脂性，高浓度的醇类溶剂（如80%-95%乙醇或甲醇）通常能获得更高的提取率。提取方式可采用冷浸、渗漉或加热回流，其中加热回流可缩短提取时间，但需注意温度不宜过高（通常控制在60-80℃），以防止黄酮类化合物降解。
提取液经减压浓缩后，得到粗提物。为了富集金圣草素，通常需要进行初步纯化，例如采用液-液萃取法，利用不同极性溶剂（如石油醚、乙酸乙酯、正丁醇）进行分级萃取。金圣草素因其中等极性，主要富集在乙酸乙酯萃取层中。最后，利用各种色谱技术进行分离纯化，其中硅胶柱层析是最常用的方法，常以氯仿-甲醇或石油醚-丙酮等混合溶剂作为流动相进行梯度洗脱。此外，聚酰胺柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱层析以及高效液相色谱（HPLC）也被广泛用于金圣草素的高纯度制备。近年来，一些绿色提取技术，如超声波辅助提取、微波辅助提取和超临界流体萃取，也被应用于金圣草素的提取，这些方法具有提取效率高、时间短、溶剂用量少等优点，代表了未来提取工艺的发展方向。
金圣草素展现出了广泛而显著的药理活性，这些活性与其抗氧化、抗炎的核心作用机制密切相关。
抗氧化活性：金圣草素是一种强效的天然抗氧化剂。其分子结构中的酚羟基（特别是A环的5,7-二羟基和B环的4’-羟基）能够有效清除多种自由基，如1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）阳离子自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基。此外，它还能螯合过渡金属离子（如Fe²⁺、Cu²⁺），抑制Fenton反应，从而减少活性氧（ROS）的生成。在细胞模型中，金圣草素能够显著降低由过氧化氢（H₂O₂）或脂多糖（LPS）诱导的细胞内ROS水平，并上调抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性，从而保护细胞免受氧化损伤。
抗炎活性：金圣草素的抗炎作用是其另一核心药理特性。在多种炎症模型中，金圣草素均表现出显著的抑制作用。例如，在LPS刺激的巨噬细胞中，金圣草素能够剂量依赖性地抑制促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）和白细胞介素-1β（IL-1β）的产生。同时，它还能抑制诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和环氧合酶-2（COX-2）的表达，从而减少一氧化氮（NO）和前列腺素E2（PGE2）等炎症介质的释放。这些抗炎效应在动物模型中也得到了验证，如在角叉菜胶诱导的大鼠足肿胀模型和醋酸诱导的小鼠腹腔毛细血管通透性增加模型中，金圣草素均能有效减轻炎症反应。
抗肿瘤活性：金圣草素对多种癌细胞系具有增殖抑制和诱导凋亡的作用。研究报道，金圣草素能够抑制人乳腺癌（MCF-7、MDA-MB-231）、肝癌（HepG2）、结肠癌（HT-29）、肺癌（A549）和宫颈癌（HeLa）等细胞的生长。其抗肿瘤机制涉及多个方面：通过调控Bcl-2家族蛋白（上调Bax，下调Bcl-2）和激活Caspase级联反应诱导细胞凋亡；通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路诱导细胞自噬；通过阻滞细胞周期于G1/S或G2/M期来抑制细胞增殖；以及通过抑制上皮间充质转化（EMT）来抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭。
其他活性：除了上述主要活性，金圣草素还显示出神经保护作用，能够减轻β-淀粉样蛋白（Aβ）诱导的神经毒性，改善阿尔茨海默病模型动物的认知功能；具有心血管保护作用，能够抑制血管平滑肌细胞增殖和迁移，减轻心肌缺血再灌注损伤；此外，还有研究报道其具有抗菌、抗病毒（如抗流感病毒、抗HIV）、抗糖尿病（通过抑制α-葡萄糖苷酶活性）和保肝等活性。
金圣草素多样化的药理活性并非孤立存在，而是基于其对特定细胞信号通路的精细调控。目前研究最为深入的两个分子靶点是JAK2/STAT3和IκB/p65 NF-κB信号通路。
抑制JAK2/STAT3信号通路：JAK2/STAT3通路是细胞内重要的信号转导途径，参与细胞增殖、分化、凋亡和免疫调节等多种生理过程。该通路的异常持续激活与多种癌症、炎症性疾病和自身免疫病的发生发展密切相关。研究表明，金圣草素能够直接或间接抑制JAK2（Janus激酶2）的磷酸化活性。活化的JAK2会磷酸化其下游底物STAT3（信号转导及转录激活因子3）的酪氨酸705位点（Tyr705），促进STAT3形成二聚体并转位进入细胞核，启动靶基因（如Bcl-2, Cyclin D1, VEGF, MMP-9等）的转录。金圣草素通过抑制JAK2的磷酸化，进而阻断STAT3的磷酸化和核转位，最终下调这些与细胞存活、增殖、血管生成和转移相关的基因表达，从而发挥抗肿瘤和抗炎作用。
抑制IκB/p65 NF-κB信号通路：NF-κB（核因子κB）是炎症反应的核心转录因子，调控着大量促炎基因的表达。在静息状态下，NF-κB（通常为p50/p65异源二聚体）与抑制蛋白IκB（如IκBα）结合，以无活性形式存在于细胞质中。当细胞受到LPS、TNF-α或ROS等刺激时，IκB激酶（IKK）复合物被激活，磷酸化IκBα，导致其被泛素化降解。释放出的NF-κB随即转位进入细胞核，结合到靶基因的κB位点上，启动TNF-α、IL-6、iNOS、COX-2等促炎因子的转录。金圣草素能够有效抑制IKK复合物的活性，从而阻止IκBα的磷酸化和降解，使NF-κB/p65亚基被“锁定”在细胞质中，无法进入细胞核发挥转录功能。此外，也有研究提示金圣草素可能直接干扰p65的核转位或其与DNA的结合能力。通过阻断NF-κB通路，金圣草素从源头上抑制了炎症级联反应，这也是其强大抗炎活性的核心分子机制。
抗氧化机制与信号通路的交叉对话：金圣草素的抗氧化活性与其对上述信号通路的调控密切相关。一方面，金圣草素通过直接清除ROS，降低了激活NF-κB和STAT3的上游氧化应激信号。另一方面，它还能激活核因子E2相关因子2（Nrf2）/抗氧化反应元件（ARE）通路。Nrf2是细胞应对氧化应激的关键转录因子，调控着多种抗氧化酶和解毒酶的表达。金圣草素可以促进Nrf2与Keap1解离，使其转位入核，启动下游如SOD、CAT、HO-1、NQO1等基因的表达，从而增强细胞的内源性抗氧化防御能力。这种通过抑制促炎/促增殖通路（NF-κB, STAT3）和激活保护性通路（Nrf2）的双重调控模式，构成了金圣草素发挥多效性药理作用的分子网络基础。
尽管金圣草素具有令人瞩目的药理活性，但其能否成功开发为临床药物，还取决于其成药性（Drug-likeness）和药代动力学（Pharmacokinetics, PK）特性。
成药性评价：根据Lipinski的“五规则”（Rule of Five），金圣草素的分子量（300.27 < 500）、LogP（2.22 < 5）、氢键供体数（3个酚羟基 < 5）和氢键受体数（6个氧原子 < 10）均符合要求，提示其具有良好的口服药物潜力。然而，其水溶性差（0.0512 mg/mL）是一个显著的短板，可能导致口服吸收不完全。TPSA值（100.13 Ų）处于理想范围内（20-140 Ų），预示其具有较好的肠道透膜性。早期毒性预测结果较为乐观：无hERG抑制风险，Ames致突变性风险较低（0.6）。综合来看，金圣草素具备一定的成药基础，但水溶性问题是其开发过程中需要克服的关键障碍。
药代动力学特征：目前关于金圣草素体内药代动力学的系统研究尚不充分，但已有一些初步的动物实验和体外代谢研究提供了重要线索。
- 吸收：由于水溶性差，金圣草素的口服生物利用度可能较低。其在肠道中的吸收可能依赖于被动扩散，并且可能受到肠道外排转运蛋白（如P-糖蛋白）的影响。一些研究尝试通过制剂手段，如制备磷脂复合物、环糊精包合物或纳米粒，来提高其溶解度和口服吸收。
- 分布：金圣草素具有中等亲脂性，理论上易于分布到组织中。其血浆蛋白结合率尚待明确。由于BBB穿透性低，其在脑组织中的浓度可能不高，这限制了其在中枢神经系统疾病中的应用，但同时也降低了中枢毒性的风险。
- 代谢：黄酮类化合物在体内通常经历广泛的II相代谢。金圣草素的主要代谢途径预计包括葡萄糖醛酸化和硫酸化，发生在肠道和肝脏。其酚羟基是主要的代谢位点。此外，也可能发生O-甲基化等I相代谢反应。这些代谢过程会迅速将其转化为水溶性更高的结合物，从而加速其从体内清除。
- 排泄：金圣草素及其代谢产物主要通过胆汁和尿液排泄。由于代谢迅速，其原型药物在血浆中的半衰期可能较短。
改善策略：鉴于金圣草素在药代动力学方面的局限性，未来的研究应聚焦于提高其生物利用度。可行的策略包括：1）设计前药，如将酚羟基进行酯化或磷酸化修饰，以改善水溶性和肠道吸收；2）开发新型给药系统，如脂质体、纳米乳、固体分散体等；3）与吸收增强剂（如胡椒碱）联用，抑制其肠道代谢和外排。
基于金圣草素独特的药理活性和初步的成药性评价，其在多个疾病领域的应用前景值得期待，但同时也面临诸多挑战。
潜在应用领域：
1. 炎症性疾病：鉴于金圣草素通过抑制NF-κB和STAT3通路发挥强大的抗炎作用，其在治疗慢性炎症性疾病方面潜力巨大。例如，可用于开发治疗类风湿性关节炎、炎症性肠病（如克罗恩病、溃疡性结肠炎）、哮喘和慢性阻塞性肺疾病（COPD）的候选药物。
2. 肿瘤辅助治疗：金圣草素的抗肿瘤活性，特别是其能够抑制STAT3这一在多种癌症中异常激活的关键致癌通路，使其成为极具潜力的抗癌药物先导物。它既可以作为单一疗法，也可能作为化疗或放疗的增敏剂，降低传统抗癌药物的毒副作用。针对乳腺癌、肝癌、结直肠癌等的研究已显示出积极信号。
3. 氧化应激相关疾病：金圣草素强大的抗氧化和Nrf2激活能力，使其有望用于防治由氧化应激驱动的疾病，如心血管疾病（动脉粥样硬化、心肌缺血再灌注损伤）、神经退行性疾病（阿尔茨海默病、帕金森病）、糖尿病及其并发症、非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）等。
4. 皮肤保护：其抗氧化和抗炎特性也使其在化妆品和皮肤药理学领域具有应用价值，可用于开发抗衰老、抗光损伤和舒缓敏感肌肤的产品。
面临的挑战与未来方向：
1. 生物利用度问题：这是金圣草素走向临床应用的最大障碍。未来的研究必须优先解决其口服吸收差、代谢快的问题。开发高效、安全的给药系统是当务之急。
2. 作用机制深度解析：虽然JAK2/STAT3和NF-κB通路已被确认，但其直接分子靶点（如是否直接结合某个激酶或受体）尚不完全清楚。利用化学生物学手段（如药物亲和力反应靶标稳定性技术、细胞热转变分析等）鉴定其直接靶蛋白，是阐明其确切作用机制的关键。
3. 体内药效与安全性验证：目前大多数药理研究仍停留在细胞和动物模型水平。需要开展更多符合临床前研究规范的体内药效学、药代动力学和毒理学研究，特别是长期毒性、生殖毒性和致癌性评价，以全面评估其安全性。
4. 构效关系研究：以金圣草素为先导，进行系统的结构修饰，合成一系列衍生物，研究不同取代基（如羟基、甲氧基的位置和数目）对其活性、选择性及药代性质的影响，有望获得活性更强、成药性更优的候选化合物。
5. 多靶点协同作用：金圣草素的多效性是其优势，但也增加了作用机制的复杂性。未来研究应利用系统生物学和网络药理学的方法，全面描绘其作用的分子网络，并探索其与其他天然产物或临床药物的协同效应。
金圣草素作为一种典型的天然黄酮类化合物，凭借其独特的化学结构和通过抑制JAK2/STAT3与IκB/p65 NF-κB信号通路发挥的强效抗氧化与抗炎活性，在天然产物药理学领域占据了重要位置。其广泛的药理活性，尤其是在抗炎、抗肿瘤、神经保护和心血管保护方面的潜力，预示着其在多种复杂疾病的防治中具有重要的开发价值。
然而，从实验室发现到临床应用，金圣草素仍面临严峻挑战。其较差的水溶性和口服生物利用度是制约其成药的关键瓶颈。未来的研究重点应聚焦于：通过现代药物化学手段进行结构优化或开发新型递药系统以改善其药代动力学特性；利用先进的技术手段精确鉴定其直接作用靶点，深化对其分子机制的理解；并开展全面系统的临床前安全性评价。尽管前路漫漫，但金圣草素作为源于自然的先导化合物，其多靶点、低毒性的特点符合现代药物研发的趋势。我们有理由相信，随着研究的不断深入和技术的进步，金圣草素及其衍生物有望在未来转化为有效的治疗药物，为人类健康事业做出贡献。
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