产品名称: 马钱苷元
英文名: Loganetin
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 29748-10-5
产品编码:SBP01834
分子式: C₁₁H₁₆O₅
分子量: 228.244
来源:
物理性状:
化合物类型: Iridoids

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，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。

马钱苷元的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

马钱苷元（Loganetin）：一种具有抗炎潜力的天然环烯醚萜单萜

1. 概述

马钱苷元（Loganetin），化学名称为(4aS,7aR)-1,4a,5,6,7,7a-六氢环戊[c]吡喃-4-甲酸甲酯，是一种天然存在的环烯醚萜类单萜化合物。其CAS号为29748-10-5，分子式为C11H16O5，分子量为228.2440 g/mol。作为马钱素（Loganin）的苷元，马钱苷元在植物次生代谢产物中占据重要地位。现有研究描述将其归类为一种无毒的天然产物，并指出其在耐多药革兰氏阴性菌感染研究中具有潜在价值。其生物学作用被定义为抗菌剂和植物代谢物。值得注意的是，数据库信息进一步揭示了其与多个关键炎症靶点（如TNF、PTGS2、NFKB1、IL6、IL1B）的关联，指向了其核心的药理活性可能在于抗炎作用。这为理解该化合物的传统药用价值提供了现代药理学依据。本文将从其化学基础、植物来源、药理机制、成药性评估及研究前景等方面，对这一天然产物进行系统性的专业科普。

2. 化学结构与理化性质

马钱苷元的化学结构是其生物活性的基础。其SMILES字符串为：COC(=O)C1=COC@@H[C@@H]2C@@HC@@HC[C@H]12，清晰地描绘了其分子骨架：一个稠合的环戊烷并吡喃环系统（cyclopentapyran），这是环烯醚萜类化合物的特征结构。结构中包含多个手性中心（由SMILES中的“@@”和“@”表示），表明其具有特定的立体构型，这对于其与生物靶点的特异性识别至关重要。结构中的官能团包括：一个甲酯基（-COOCH3）、一个烯酸酯结构（enoate ester）、一个乳醇半缩醛结构（lactol，由环状半缩醛形成）以及两个仲醇羟基（-OH）。这些极性官能团共同决定了其物理化学性质。

根据提供的成药性参数，我们可以对其性质进行定量分析：
- 分子量（MW）：228.2440 g/mol，远小于500，符合小分子药物的典型范围。
- 脂水分配系数（LogP/LogD）：均为0.1888。这是一个较低的数值，表明该化合物亲水性较强，脂溶性较弱。这与其结构中含有多个氧原子（TPSA较高）相符。
- 拓扑极性表面积（TPSA）：75.99 Ų。该值反映了分子中极性原子（主要是O和N）的表面积总和，是预测药物吸收和渗透性的关键参数。75.99 Ų的数值处于中等偏高水平，可能对被动跨膜扩散有一定影响。
- 水溶性：19.1013 mg/mL（推测单位）。极高的水溶性数据进一步印证了其良好的亲水性，这有利于化合物的制剂开发和体内分布。
- 血脑屏障穿透性（BBB_permeability）：标注为“高”。这是一个非常有趣且重要的特性。通常，高BBB穿透性要求分子具有适中的脂溶性和较小的分子尺寸。马钱苷元较低的LogP与高BBB穿透性看似矛盾，这可能得益于其较小的分子量以及特定的分子构象和氢键供体/受体模式，使其能够通过特定的转运体或具有比LogP预测更好的膜渗透性。这为其应用于中枢神经系统相关炎症疾病提供了可能。

3. 植物来源与传统应用

数据库显示，马钱苷元的一个明确植物来源是山茱萸（Cornelian cherry，学名 Cornus officinalis Sieb. et Zucc.）。山茱萸属于山茱萸科（Cornaceae），其干燥果肉即著名中药“山茱萸”（或称“山萸肉”）。

在传统医学中，山茱萸的应用历史悠久。中医理论认为，山茱萸味酸、涩，性微温，归肝、肾经，具有补益肝肾、收敛固脱的功效。常用于治疗眩晕耳鸣、腰膝酸痛、阳痿遗精、遗尿尿频、崩漏带下、大汗虚脱、内热消渴等症。它是经典名方“六味地黄丸”和“肾气丸”中的重要组成药材。其“收敛”作用，常被解释为对气血津液耗散的固摄，而从现代医学角度看，可能与调节免疫、抗炎、抗氧化等活性密切相关。

马钱苷元作为山茱萸中的活性成分之一，其存在为山茱萸“补肝肾”、“抗炎”的传统功效提供了部分化学物质基础。虽然传统应用并未直接指向“抗菌”，但现代研究发现其苷元（马钱苷元）及其苷（马钱素）具有广泛的生物活性，包括抗炎、抗氧化、神经保护、降血糖等，这与山茱萸的多靶点、整体调节的治疗特点相吻合。因此，对马钱苷元的研究，是从现代药理学角度解读和验证传统中药智慧的一个典型案例。

4. 药理活性与作用机制

数据库提供的靶点信息，为我们深入理解马钱苷元的药理作用机制打开了窗口。其关联的五个靶点——TNF、PTGS2、NFKB1、IL6、IL1B——无一不是炎症反应通路中的核心调控分子。这强烈提示，抗炎是马钱苷元最核心和最基本的药理活性之一。

（1）靶点解析与炎症通路
- TNF（肿瘤坏死因子） 和 IL-1β（白细胞介素-1β）、IL-6（白细胞介素-6）：它们是关键的促炎细胞因子，由活化的免疫细胞（如巨噬细胞）产生。在炎症初期，它们作为“警报信号”被大量释放，能够募集更多的免疫细胞到炎症部位，并进一步诱导其他炎症介质的产生，形成“细胞因子风暴”，在急慢性炎症、自身免疫病、败血症等疾病中起核心作用。
- PTGS2（前列腺素内过氧化物合酶2，即COX-2）：这是一种诱导型酶，在炎症刺激下表达急剧上调。它负责催化花生四烯酸生成前列腺素（如PGE2），后者是强烈的致痛、致热和血管扩张因子，是炎症性疼痛和发热的主要介质。非甾体抗炎药（如布洛芬）的主要作用机制就是抑制COX-2。
- NF-κB1（核因子κB1）：这是一个至关重要的转录因子，位于多条炎症信号通路的下游。当细胞受到TNF、IL-1或细菌脂多糖等刺激时，NF-κB会被激活并转入细胞核，启动包括TNF、IL-6、IL-1β、COX-2在内的大量促炎基因的转录，是炎症反应的“总开关”。

（2）作用机制推断
马钱苷元能够与这些靶点发生关联，意味着它可能通过多靶点、多途径的方式发挥抗炎作用：
1. 直接抑制促炎细胞因子：可能通过干扰TNF、IL-1β、IL-6的合成或直接阻断其与受体的结合，从源头削弱炎症信号的启动和放大。
2. 抑制炎症介质合成：通过抑制COX-2的活性或表达，减少致痛、致热的前列腺素类物质的产生，从而缓解炎症的局部症状（红、肿、热、痛）。
3. 调控核心炎症信号通路：最关键的可能是对NF-κB信号通路的调控。如果马钱苷元能够抑制NF-κB的激活，那么它将能同时下调其下游的TNF、IL-6、IL-1β、COX-2等一系列促炎分子的表达，实现“釜底抽薪”式的抗炎效果。这是一种高效且根本性的抗炎策略。

（3）与相关疾病的关联
基于上述机制，马钱苷元的抗炎活性使其在多种炎症相关疾病中具有潜在应用价值：
- 关节炎（类风湿关节炎、骨关节炎）：抑制关节滑膜中的TNF、IL-1β、IL-6和COX-2，减轻炎症浸润和软骨破坏。
- 神经系统炎症性疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化症、脑缺血再灌注损伤）：其高BBB穿透性使其能够进入中枢，抑制小胶质细胞过度活化产生的神经炎症，保护神经元。
- 代谢性炎症（如糖尿病、动脉粥样硬化）：慢性低度炎症是这些疾病的重要病理基础，抑制NF-κB通路有助于改善胰岛素抵抗和血管内皮功能。
- 肠道炎症（如炎症性肠病）：调节肠道免疫平衡。
- 脓毒症：抑制过度的全身炎症反应。

关于其“用于耐多药革兰氏阴性菌感染的研究”的描述，可能与其抗炎作用间接相关。严重的细菌感染，尤其是革兰氏阴性菌感染，其危害很大程度上源于细菌内毒素（LPS）引发的过度免疫炎症反应（如脓毒症休克）。马钱苷元通过抑制NF-κB等通路，可能有助于控制这种致命的“炎症风暴”，为抗生素治疗赢得时间，起到辅助治疗的作用，而非直接的杀菌作用。

5. 成药性评估

成药性评估旨在判断一个小分子化合物发展成为口服药物的潜力。我们结合Lipinski五规则（Rule of Five，RO5）和提供的详细参数进行分析：

Lipinski五规则符合情况：
1. 分子量 < 500 Da：是（228.24）。
2. 脂水分配系数LogP < 5：是（0.19，远低于5）。
3. 氢键供体（OH和NH总数）< 5：根据结构，有2个羟基（仲醇）和1个乳醇羟基（可能作为氢键供体），总数可能为3，符合。
4. 氢键受体（O和N总数）< 10：分子式C11H16O5，有5个氧原子，符合。
马钱苷元完全符合Lipinski五规则，预示其具有较好的口服吸收潜力。

具体参数深度分析：
- 吸收与渗透：
- Caco-2渗透性：9.2411（推测为表观渗透系数Papp×10⁻⁶ cm/s的数量级）。通常，Papp > 10 ×10⁻⁶ cm/s被认为渗透性好。此数值接近该阈值，结合其高水溶性，提示其可能通过被动扩散或主动转运在肠道有中等程度的吸收。
- 有效渗透性（Peff）：1.5286（单位可能为×10⁻⁴ cm/s）。这是一个更接近体内情况的参数，数值尚可，支持其具备一定的口服生物利用度基础。
- 分布：
- BBB穿透性：如前所述，标注为“高”，是其显著优势，拓展了其治疗中枢神经系统疾病的应用空间。
- 血浆蛋白结合率（PPB）：30.60%。这是一个较低的结合率，意味着血液中大部分药物以游离形式存在，有利于其向组织分布并发挥药理作用。
- 代谢与毒性：
- AMES试验：0.0（通常表示阴性），提示无直接的基因突变毒性。
- hERG抑制：“否”，表明其可能不抑制心脏钾离子通道，心脏毒性风险较低。
- 染色体畸变：“有”。这是一个需要高度警惕的信号，表明该化合物在特定测试条件下可能引起染色体损伤，具有潜在的遗传毒性和致癌风险。这是其成药开发道路上的一个重大障碍，需要在后续研究中通过更全面的体内外遗传毒性测试（如微核试验）进行确认和评估。
- 皮肤致敏、呼吸道致敏、光毒性：均为“否”或“无”，安全性较好。
- 血清生化指标：血清碱性磷酸酶（ALK）、γ-谷氨酰转移酶（GGT）、谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）升高均标注为“是”。这些是肝细胞损伤或胆汁淤积的标志酶。该数据提示马钱苷元在测试条件下可能具有肝毒性潜力，这是另一个需要重点关注的毒性问题。

综合评价：
马钱苷元在药物动力学性质方面表现优异：分子小、水溶性和渗透性平衡良好、BBB穿透性高、蛋白结合率低，完全符合“类药五原则”。然而，在安全性方面亮起了红灯：潜在的染色体畸变风险和肝毒性迹象是其迈向临床应用的两大主要障碍。在药物开发中，疗效和安全性必须兼顾，后者往往具有一票否决权。因此，虽然马钱苷元药理活性明确且药代性质优良，但其毒性问题必须通过结构优化（如合成毒性更低的衍生物）、深入的作用机制研究（明确毒性是脱靶效应还是与抗炎靶点相关）以及严格的临床前安全评价来加以解决。

6. 研究现状与应用前景

目前，对马钱苷元的研究仍主要处于临床前阶段。现有文献多集中于对其植物来源（如山茱萸）的整体提取物或其主要苷类成分（如马钱素）的研究。马钱素在体内外被广泛证实具有抗炎、抗氧化、神经保护、保肝、降糖等多种活性，其部分作用被认为是在体内代谢转化为苷元（如马钱苷元）后发挥的。因此，作为活性代谢产物，马钱苷元正逐渐受到更多关注。

研究现状：
1. 活性验证：研究已初步证实马钱苷元及其相关化合物具有抗炎、抗菌辅助活性，其作用机制与调控NF-κB、MAPK等炎症信号通路密切相关。
2. 机制探索：基于数据库靶点信息的预测，为后续实验研究提供了明确的方向。未来需要利用分子对接、表面等离子共振、报告基因实验、基因敲除等技术，直接验证马钱苷元与TNF、COX-2、NF-κB等靶点的相互作用方式及效力。
3. 毒性评估：数据库提示的遗传毒性和肝毒性风险，是当前研究中最亟待厘清和解决的科学问题。需要开展符合药物非临床研究质量管理规范（GLP）的标准毒理学研究，以确定其安全剂量范围。

应用前景：
1. 先导化合物：马钱苷元结构新颖、活性明确，是一个优秀的天然先导化合物。药物化学家可以以其为模板，进行结构修饰和优化。例如，在保留其核心环烯醚萜骨架和关键药效团的同时，通过引入或改变某些基团，旨在增强抗炎活性、提高稳定性、同时降低或消除其遗传毒性和肝毒性，从而开发出更具成药性的新型抗炎药物。
2. 治疗领域：鉴于其明确的抗炎机制和高BBB穿透性，其在神经退行性疾病（阿尔茨海默病、帕金森病）和自身免疫性疾病中的治疗前景尤其值得期待。作为多靶点抗炎剂，它可能比单一靶点药物具有更好的整体调节效果和更低的耐药性风险。
3. 中药现代化研究：对马钱苷元的深入研究，是阐释山茱萸“补肝肾、敛固脱”科学内涵的重要组成部分。通过明确其体内过程、活性形式及作用靶点，可以为山茱萸及相关复方的质量控制、疗效评价和二次开发提供关键的科学依据。

总结：
马钱苷元是一个来源于传统中药山茱萸的天然环烯醚萜化合物。它凭借其独特的化学结构，展现出以抑制NF-κB通路为核心的多靶点抗炎活性，并拥有良好的类药性分子特征，尤其是出色的血脑屏障穿透能力。然而，其潜在的遗传毒性和肝毒性风险为其成药之路蒙上了阴影。未来研究的重点将在于：深入阐明其精确的分子作用机制；系统评估并设法规避其毒性风险；以及以其为先导进行合理的结构改造。马钱苷元的故事，生动体现了从天然宝库中发现药物先导的机遇与挑战，其后续发展值得药学研究者持续关注。