鹰嘴豆芽素苷

产品名称: 鹰嘴豆芽素苷
英文名: Sissotrin
中文别名: 印度黄檀苷; 鹰嘴豆芽素-7-O-葡萄糖苷
英文别名: Biochanin A 7-O-glucoside;
Cas 号: 5928-26-7
产品编码:SBP02145
分子式: C₂₂H₂₂O₁₀
分子量: 446.41
来源:
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，按客户需求包装。
存储: 贮存在避光密闭容器中，冷藏或者冷冻长期保存。
样品溶液最好临用新配。如果需要提前配制的话，最好分成独立包装冷冻保存（-20℃以下），临用前再取出解冻，通常可以保存2周。

可以满足克级以上大量需求，详情请咨询。

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储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

天然产物作为药物发现的重要源泉，在人类健康维护和疾病治疗中扮演着不可替代的角色。异黄酮类化合物，作为一类广泛存在于豆科植物中的次生代谢产物，因其多样的生物活性而备受关注。鹰嘴豆芽素A（Biochanin A）是其中研究较为深入的一种，而鹰嘴豆芽素苷（Sissotrin），即鹰嘴豆芽素A-7-O-β-D-葡萄糖苷（Biochanin A 7-glucoside），作为其主要的糖苷化形式，在自然界中分布广泛，并展现出独特的药理活性。与苷元相比，糖基化修饰不仅改变了分子的理化性质，如溶解性和稳定性，还可能影响其在体内的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程，从而产生不同于母体化合物的生物学效应。

鹰嘴豆芽素苷（CAS号：5928-26-7）的分子式为C₂₂H₂₂O₁₀，分子量为446.4080。早期研究主要将其视为鹰嘴豆芽素A的储存或运输形式，认为其活性依赖于体内糖苷酶水解后释放的苷元。然而，越来越多的证据表明，鹰嘴豆芽素苷本身即具有直接的、不容忽视的药理活性，尤其是在抗菌和抗氧化领域。研究显示，鹰嘴豆芽素苷对酵母菌、革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌均表现出抑制作用，其最小抑菌浓度（MIC）范围为32-256 μg/mL，显示出广谱抗菌潜力。同时，其对多种氧化应激相关靶点，如酪氨酸酶（TYR）、基质金属蛋白酶1（MMP1）、核因子E2相关因子2（NFE2L2/NRF2）、超氧化物歧化酶（SOD1, SOD2）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶1（GPX1）和血红素加氧酶1（HMOX1）等的调控作用，揭示了其在抗氧化防御网络中的复杂角色。

鉴于鹰嘴豆芽素苷在抗菌和抗氧化方面的显著活性，以及其作为异黄酮糖苷的代表性结构，对其进行系统性的综述，对于深入理解异黄酮类化合物的构效关系、发掘其作为先导化合物或功能性食品成分的潜力具有重要意义。本文将从化学结构、植物来源、药理活性、作用机制、成药性及临床应用前景等方面，对鹰嘴豆芽素苷的研究进展进行全面而深入的阐述。

化学结构与理化性质

鹰嘴豆芽素苷属于异黄酮类化合物，其核心骨架为3-苯基色原酮。其化学结构特征在于：母核为鹰嘴豆芽素A（5,7-二羟基-4’-甲氧基异黄酮），在C-7位羟基上通过β-糖苷键连接一个D-葡萄糖基，形成7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。该糖基化位点（C-7）是异黄酮分子中最为常见的糖基化修饰位点之一，对分子的整体性质影响深远。

从理化性质来看，鹰嘴豆芽素苷的分子量为446.4080 Da。其脂水分配系数（LogP）为0.4980，表明该分子具有适中的亲脂性，但更倾向于亲水环境。这一特性与其分子结构密切相关：苷元部分的异黄酮骨架提供了一定的疏水性，而C-7位连接的葡萄糖基含有多个羟基，显著增加了分子的极性和与水形成氢键的能力。其拓扑极性表面积（TPSA）为159.0500 Ų，远高于口服药物通常推荐的阈值（约140 Ų），这预示着其跨膜被动扩散能力可能受限，口服吸收可能主要依赖于转运体介导的主动转运或细胞旁路途径。计算水溶性为1.0357 mg/mL，表明其在水中的溶解性尚可，这为其在生物体液中的分布和后续的生物学评价提供了有利条件。

此外，血脑屏障（BBB）穿透性预测为“低”，这与较高的TPSA和极性特征相符，提示鹰嘴豆芽素苷在中枢神经系统疾病治疗方面的应用潜力可能有限，但同时也降低了其可能的中枢神经毒性风险。hERG抑制预测为“否”，这是一个积极的成药性指标，表明其引发心脏QT间期延长和心律失常的风险较低。Ames试验预测结果为0.9，提示其可能不具有明显的致突变性，安全性风险相对较低。这些理化性质和初步的成药性预测数据，为后续的药理活性研究和药物开发提供了重要的参考依据。

植物来源与提取方法

鹰嘴豆芽素苷并非单一植物所特有，而是广泛存在于多种植物，尤其是豆科（Fabaceae）植物中。其名称“Sissotrin”即来源于其最早被分离的植物之一——印度黄檀（Dalbergia sissoo）。除了印度黄檀，鹰嘴豆芽素苷在以下植物中均有报道：

1. 豆科植物：
   • 鹰嘴豆（Cicer arietinum）：作为名称来源植物，鹰嘴豆的种子、芽及植株各部位均含有鹰嘴豆芽素苷及其苷元。
   • 红车轴草（Trifolium pratense）：红车轴草是异黄酮的丰富来源，其中含有大量的鹰嘴豆芽素A及其糖苷，包括鹰嘴豆芽素苷。
   • 大豆（Glycine max）：虽然大豆以大豆苷元（Daidzein）和染料木素（Genistein）为主，但也含有微量的鹰嘴豆芽素苷。
   • 黄芪属（Astragalus）：多种黄芪植物，如膜荚黄芪（Astragalus membranaceus），已被证实含有鹰嘴豆芽素苷。
   • 紫穗槐（Amorpha fruticosa）：其果实和枝叶中亦分离得到该化合物。
2. 其他科属植物：除豆科外，在菊科（Asteraceae）的某些植物，如旋覆花属（Inula）中也有发现。

提取鹰嘴豆芽素苷的方法通常遵循天然产物化学的经典流程，并结合现代分离技术以提高效率和纯度。主要步骤包括：

1. 原料预处理：将干燥的植物材料（如根、茎、叶或种子）粉碎至适当粒度，以增加溶剂接触面积。
2. 溶剂提取：鉴于鹰嘴豆芽素苷的极性（LogP 0.498），常采用极性溶剂进行提取。最常用的溶剂是甲醇或乙醇的水溶液（如70%-80%乙醇），有时也会使用纯甲醇或水。提取方式包括冷浸、回流提取、超声辅助提取或微波辅助提取。超声和微波辅助技术可以显著缩短提取时间并提高得率。
3. 初步纯化：提取液经减压浓缩后，得到粗提物。粗提物通常通过液-液萃取（如用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇依次萃取）进行初步分级，鹰嘴豆芽素苷因其极性，主要富集于正丁醇或乙酸乙酯萃取层。
4. 色谱分离：这是获得高纯度鹰嘴豆芽素苷的关键步骤。常用方法包括：
   • 柱色谱：使用硅胶、聚酰胺、ODS（C18反相硅胶）或葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20）作为固定相。洗脱体系通常为氯仿-甲醇-水或甲醇-水梯度系统。
   • 制备型高效液相色谱（Prep-HPLC）：对于难以分离的混合物，采用制备型HPLC，使用C18反相柱，以乙腈-水或甲醇-水为流动相，结合紫外检测器（通常在260-280 nm）进行分离和纯化。
5. 结构鉴定：纯化后的化合物通过核磁共振波谱（NMR，包括¹H-NMR, ¹³C-NMR, 2D-NMR）、质谱（MS，如ESI-MS, HR-MS）以及紫外-可见光谱（UV-Vis）等技术进行结构确证。

药理活性研究

鹰嘴豆芽素苷的药理活性研究主要集中在其抗菌和抗氧化两大领域，同时，一些研究也揭示了其在抗炎、抗肿瘤等方面的潜在作用。

1. 抗菌活性

鹰嘴豆芽素苷展现出广谱的抗菌活性。根据提供的资料，其对酵母菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有抑制作用，MIC范围为32-256 μg/mL。这一活性水平表明其具有中等强度的抗菌潜力。具体而言：
* 抗细菌作用：研究显示，鹰嘴豆芽素苷对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）等革兰氏阳性菌，以及大肠杆菌（Escherichia coli）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）等革兰氏阴性菌均有抑制作用。其机制可能涉及破坏细菌细胞膜完整性、抑制核酸合成或干扰细菌群体感应系统。
* 抗真菌作用：对白色念珠菌（Candida albicans）等酵母菌的活性，提示其在治疗真菌感染方面可能具有应用价值。与传统的唑类抗真菌药相比，其作用机制可能不同，这为克服耐药性提供了新思路。

2. 抗氧化活性

抗氧化是鹰嘴豆芽素苷最受关注的活性之一。其抗氧化作用体现在多个层面：
* 直接清除自由基：异黄酮结构中的酚羟基（特别是C-5和C-7位羟基）是良好的氢原子供体，能够直接中和活性氧（ROS）和活性氮（RNS），如羟基自由基、超氧阴离子、过氧亚硝酸盐等。糖基化修饰并未完全消除这一能力，尽管可能因空间位阻或电子效应而略有降低。
* 螯合金属离子：其结构中的羟基和羰基能够螯合过渡金属离子（如Fe²⁺, Cu²⁺），从而抑制Fenton反应，减少高活性羟基自由基的生成。
* 调节内源性抗氧化酶系统：这是其抗氧化活性的核心机制之一。研究表明，鹰嘴豆芽素苷能够上调多种关键抗氧化酶的表达和活性，包括超氧化物歧化酶（SOD1, SOD2）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶1（GPX1）和血红素加氧酶1（HMOX1）。这种调节作用通常是通过激活转录因子NRF2（NFE2L2）来实现的，NRF2是细胞抗氧化防御的主调控因子。此外，对酪氨酸酶（TYR）的抑制活性，也使其在皮肤美白和抗色素沉着方面具有潜在应用。

3. 其他药理活性

• 抗炎作用：通过抑制NF-κB等炎症信号通路，降低促炎细胞因子（如TNF-α, IL-6, IL-1β）的产生，以及抑制环氧合酶-2（COX-2）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的活性，鹰嘴豆芽素苷展现出抗炎潜力。
• 抗肿瘤作用：部分体外研究显示，鹰嘴豆芽素苷对某些癌细胞株（如乳腺癌、前列腺癌细胞）具有抑制增殖和诱导凋亡的作用。其机制可能与调控细胞周期、影响雌激素受体信号（作为植物雌激素）以及抑制基质金属蛋白酶（MMP1, MMP3）活性有关，后者与肿瘤的侵袭和转移密切相关。
• 对皮肤的保护作用：鉴于其对TYR和MMPs的抑制作用，鹰嘴豆芽素苷在皮肤护理领域显示出应用前景。抑制TYR可减少黑色素合成，而抑制MMP1和MMP3可减缓胶原蛋白降解，从而对抗皮肤光老化和皱纹形成。

作用机制与分子靶点

鹰嘴豆芽素苷的药理活性是其与多个分子靶点相互作用的结果，其作用机制呈现出多靶点、多通路的特点。

1. 抗氧化应激的分子机制

鹰嘴豆芽素苷的抗氧化作用核心在于激活NRF2/ARE信号通路。NRF2（NFE2L2）是细胞应对氧化应激的关键转录因子。在正常生理状态下，NRF2与胞浆中的抑制蛋白Keap1结合，处于非活性状态并被泛素化降解。当细胞受到氧化应激或亲电试剂（包括鹰嘴豆芽素苷本身或其代谢产物）刺激时，Keap1的构象发生改变，NRF2得以释放并转位进入细胞核。在核内，NRF2与小Maf蛋白形成异二聚体，识别并结合到靶基因启动子区域的抗氧化反应元件（ARE）上，从而启动一系列下游保护性基因的转录。这些基因包括：
* SOD1, SOD2：编码超氧化物歧化酶，催化超氧阴离子歧化为过氧化氢和氧气。
* CAT：编码过氧化氢酶，将过氧化氢分解为水和氧气。
* GPX1：编码谷胱甘肽过氧化物酶，利用谷胱甘肽还原过氧化氢和有机过氧化物。
* HMOX1：编码血红素加氧酶1，催化血红素降解为胆绿素、一氧化碳和游离铁，胆绿素及其还原产物胆红素是强效的内源性抗氧化剂。

通过激活NRF2，鹰嘴豆芽素苷能够协同上调整个抗氧化酶网络，提供比单一抗氧化剂更持久、更全面的保护。

2. 抗菌作用机制

鹰嘴豆芽素苷的抗菌机制尚未完全阐明，但可能涉及以下途径：
* 破坏细胞膜：作为两亲性分子（具有疏水苷元和亲水糖基），鹰嘴豆芽素苷可能插入细菌细胞膜的脂质双分子层，增加膜的通透性，导致细胞内重要物质（如K⁺、ATP）外泄，最终引起细胞死亡。
* 抑制核酸合成：异黄酮类化合物可能通过嵌入DNA双链或抑制拓扑异构酶等关键酶，干扰细菌DNA的复制和转录。
* 抑制群体感应（Quorum Sensing, QS）：许多细菌的致病性和生物膜形成依赖于QS系统。鹰嘴豆芽素苷可能作为QS信号的类似物或拮抗剂，干扰细菌间的通讯，从而抑制毒力因子的表达和生物膜的形成，使细菌更容易被宿主免疫系统或抗生素清除。

3. 对皮肤相关靶点的调控

• 抑制酪氨酸酶（TYR）：酪氨酸酶是黑色素合成的限速酶。鹰嘴豆芽素苷可能通过与酪氨酸酶活性中心的铜离子螯合，或与底物竞争结合位点，从而抑制其活性，减少黑色素的生成。这是其作为潜在美白成分的分子基础。
• 抑制基质金属蛋白酶（MMP1, MMP3）：MMPs是一类锌依赖的内肽酶，负责降解细胞外基质（如胶原蛋白、弹性蛋白）。紫外线照射等因素会诱导MMPs过度表达，导致皮肤光老化和皱纹。鹰嘴豆芽素苷通过抑制MMP1和MMP3的活性或表达，有助于维持皮肤基质的完整性，发挥抗衰老作用。

成药性评价与药代动力学

从天然产物到临床药物，成药性评价是关键的转化环节。基于提供的参数和文献数据，对鹰嘴豆芽素苷的成药性进行初步分析。

1. 成药性参数分析

• 分子量与LogP：分子量446.4 Da略高于“类药五规则”（Lipinski’s Rule of Five）中分子量<500的界限，LogP 0.498符合<5的要求。总体而言，其物理化学性质处于可接受范围。
• TPSA：159.05 Ų高于140 Ų的阈值，提示其口服吸收可能不佳，渗透性较低。这可能是其作为药物开发的主要挑战之一。
• 水溶性：1.0357 mg/mL的水溶性良好，有利于制剂开发。
• 安全性预测：hERG抑制风险低（否），Ames试验预测为阴性（0.9），表明其心脏毒性和遗传毒性风险较低，安全性前景较好。

2. 药代动力学特征

药代动力学研究是理解药物体内行为的关键。对于鹰嘴豆芽素苷，其药代动力学特征与糖苷结构密切相关：
* 吸收：口服后，鹰嘴豆芽素苷在胃肠道中的吸收是一个复杂过程。由于其高极性和大分子量，被动扩散能力有限。部分鹰嘴豆芽素苷可能通过肠道上皮细胞上的葡萄糖转运体（如SGLT1）被完整吸收。然而，大部分鹰嘴豆芽素苷会到达结肠，被肠道菌群产生的β-葡萄糖苷酶水解，释放出苷元鹰嘴豆芽素A。苷元因其较高的脂溶性（LogP ~3.0），更容易被被动扩散吸收。因此，口服鹰嘴豆芽素苷后，血液中检测到的可能主要是其苷元及其进一步代谢产物（如葡萄糖醛酸结合物、硫酸结合物）。
* 分布：吸收进入血液后，鹰嘴豆芽素苷及其代谢产物会与血浆蛋白（主要是白蛋白）结合。由于极性高，其组织分布可能受限，主要分布在细胞外液。BBB穿透性低，限制了其中枢神经系统分布。
* 代谢：代谢是鹰嘴豆芽素苷体内清除的主要途径。如上所述，肠道菌群的水解是第一步关键代谢。吸收后的苷元在肝脏和肠道壁经历II相代谢，主要与葡萄糖醛酸和硫酸结合，形成水溶性更高的结合物，便于从尿液和胆汁中排泄。
* 排泄：代谢产物主要通过尿液和粪便排出体外。胆汁排泄后，部分结合物可能被肠道菌群重新水解，形成肠肝循环，延长其在体内的滞留时间。

综上所述，鹰嘴豆芽素苷的口服生物利用度可能较低，其主要活性形式可能是其苷元及其II相结合物。开发其作为口服药物，需要克服吸收差的难题，例如采用纳米制剂、前药设计或与其他吸收增强剂联用。而作为局部外用（如皮肤护理）的活性成分，其高极性和低渗透性反而可能使其更多地停留在皮肤表层，发挥局部抗氧化和美白作用，这或许是其更具优势的应用方向。

临床应用前景与展望

尽管鹰嘴豆芽素苷的直接临床应用尚未大规模开展，但基于其明确的药理活性和初步的安全性评价，其在以下领域展现出广阔的应用前景。

1. 功能性食品与保健品

鉴于其强大的抗氧化活性和来源于可食用植物（如鹰嘴豆、红车轴草）的特性，鹰嘴豆芽素苷可作为功能性食品或膳食补充剂的成分。通过日常摄入，有助于增强机体的抗氧化防御能力，预防与氧化应激相关的慢性疾病，如心血管疾病、糖尿病、神经退行性疾病和某些癌症。其作为植物雌激素的特性，也可能对缓解更年期症状、维护骨骼健康有益。

2. 皮肤护理与化妆品

鹰嘴豆芽素苷在皮肤护理领域的应用前景尤为突出。其多重功效完美契合了现代护肤品的需求：
* 美白祛斑：通过抑制酪氨酸酶（TYR）活性，减少黑色素生成。
* 抗衰老：通过抑制MMP1和MMP3，保护胶原蛋白，减少皱纹；同时通过激活NRF2，增强皮肤细胞的内源性抗氧化能力，抵御紫外线等环境因素造成的氧化损伤。
* 抗炎舒缓：抑制炎症反应，有助于改善痤疮、敏感肌等问题。
其作为天然来源的活性成分，符合“绿色”、“安全”的消费趋势，具有很高的商业开发价值。

3. 抗菌药物或辅助剂

面对日益严峻的抗生素耐药性问题，开发新型抗菌药物或抗菌增效剂迫在眉睫。鹰嘴豆芽素苷的广谱抗菌活性，尤其是对耐药菌株的潜在作用，使其成为一个有吸引力的先导化合物。它可以被开发为：
* 局部抗菌剂：用于治疗皮肤、黏膜的细菌或真菌感染。
* 抗生素辅助剂：与现有抗生素联用，通过破坏细菌细胞膜或抑制外排泵，增强抗生素的杀菌效果，降低有效剂量，延缓耐药性的产生。

4. 未来研究方向

为了推动鹰嘴豆芽素苷的临床应用，未来的研究应聚焦于以下几个方面：
1. 深入的药代动力学研究：系统研究其在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，明确其口服生物利用度低的原因，并探索提高生物利用度的策略（如纳米脂质体、磷脂复合物、结构修饰）。
2. 构效关系研究：系统比较鹰嘴豆芽素苷与其苷元（鹰嘴豆芽素A）以及其他类似物（如染料木苷、大豆苷）的活性差异，阐明糖基化修饰对活性、选择性和药代动力学性质的影响。
3. 作用机制的精细化解析：利用现代分子生物学技术（如基因敲除、蛋白质组学、代谢组学），更深入地阐明其在细胞和分子水平上的作用网络，特别是NRF2通路的激活细节和抗菌靶点的确证。
4. 体内药效学和毒理学评价：在合适的动物模型（如皮肤光老化模型、细菌感染模型、炎症性肠病模型）中验证其体内药效，并进行系统的长期毒理学和生殖毒性研究，为其安全性提供充分证据。
5. 临床转化研究：在完成充分的临床前研究后，开展小规模的人体临床试验，初步验证其在特定适应症（如皮肤美白、口腔溃疡、轻度皮肤感染）中的有效性和安全性。

结语

鹰嘴豆芽素苷，作为自然界中一种重要的异黄酮糖苷，凭借其独特的化学结构和多方面的生物活性，在天然产物药理学领域占据一席之地。它不仅是鹰嘴豆芽素A在植物体内的储存和运输形式，其本身即是一个具有直接药理活性的分子。其广谱抗菌活性，特别是对耐药菌的潜在作用，以及通过激活NRF2通路所展现的卓越抗氧化能力，使其在应对感染性疾病和氧化应激相关疾病方面具有重要价值。同时，其对皮肤相关靶点（TYR, MMPs）的调控作用，预示了其在皮肤护理和化妆品工业中的巨大潜力。

尽管在成药性方面，尤其是口服生物利用度上存在挑战，但这并未掩盖其作为先导化合物或功能性成分的光芒。通过现代药物化学手段（如前药设计、新剂型开发）和深入的作用机制研究，有望克服这些障碍。未来，随着对鹰嘴豆芽素苷研究的不断深入，我们有理由相信，这一来自大自然的馈赠，将在人类健康维护和疾病防治中发挥更加重要的作用，从实验室走向更广阔的应用舞台。