产品名称: 商陆黄素
英文名: Ombuin
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 529-40-8
产品编码:SBP02175
分子式: C₁₇H₁₄O₇
分子量: 330.29
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，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。

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储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

天然产物商陆黄素（Ombuin）的药理学研究进展与成药性评价

引言/概述

天然产物作为药物发现的重要源泉，在人类抗击疾病的历史长河中扮演着不可替代的角色。黄酮类化合物作为自然界中分布最为广泛的一类次生代谢产物，因其结构多样性和广泛的生物活性而备受关注。在众多黄酮类化合物中，商陆黄素（Ombuin，CAS号：529-40-8）作为一种独特的二甲氧基黄酮，近年来逐渐进入研究者的视野，展现出多方面的药理潜力。

商陆黄素最初从商陆科植物（Phytolacca spp.）中分离鉴定，随后在花椒（Zanthoxylum spp.）、特内里法莎草（Cyperus teneriffae）等多种植物中被发现。从化学结构上看，商陆黄素是槲皮素（Quercetin）的7位和4'位羟基被甲氧基取代的衍生物，这一结构修饰赋予了其独特的理化性质和生物活性。早期研究主要关注其抗菌作用，发现商陆黄素对多种致病菌具有广谱抗菌活性，最低抑菌浓度（MIC）范围为125至500 μg/mL。随着研究的深入，其抗炎、抗肿瘤、抗氧化等多种药理活性逐渐被揭示，尤其是在抗肿瘤领域，商陆黄素通过调控多个关键信号通路和分子靶点，展现出潜在的肿瘤治疗价值。

本文将从化学结构与理化性质、植物来源与提取方法、药理活性研究、作用机制与分子靶点、成药性评价与药代动力学、临床应用前景与展望等多个维度，对商陆黄素的研究进展进行系统综述，以期为该天然产物的深入开发和临床转化提供参考。

化学结构与理化性质

化学结构特征

商陆黄素（Ombuin）的化学名为3,5,3'-三羟基-7,4'-二甲氧基黄酮，属于二甲氧基黄酮类化合物。其分子式为C₁₇H₁₄O₇，分子量为330.2920 g/mol。从结构上看，商陆黄素具有典型的黄酮母核结构，即由两个苯环（A环和B环）通过一个含氧杂环（C环）连接而成。具体而言，A环的5位和7位分别连接羟基和甲氧基，C环的3位连接羟基，B环的3'位和4'位分别连接羟基和甲氧基。

与母体化合物槲皮素相比，商陆黄素在7位和4'位发生了甲氧基化修饰。这种结构修饰显著改变了分子的极性和氢键供体/受体特性。甲氧基的引入增加了分子的脂溶性，同时减少了可形成氢键的羟基数量，从而影响了其与生物大分子的相互作用模式。值得注意的是，商陆黄素分子中存在多个酚羟基，赋予其较强的抗氧化能力和金属螯合能力。

理化性质参数

根据计算化学和实验测定结果，商陆黄素的主要理化性质参数如下：

• 脂水分配系数（LogP）：2.4465，表明该化合物具有适中的脂溶性，有利于跨膜转运和与脂质膜相互作用。
• 拓扑极性表面积（TPSA）：109.3600 Ų，这一数值高于口服药物的典型阈值（通常<140 Ų），提示其可能具有良好的口服吸收潜力。
• 水溶性：0.0609 mg/mL，属于难溶性化合物，这可能限制其生物利用度。
• 血脑屏障穿透性：低，表明商陆黄素不易进入中枢神经系统，这一特性在治疗外周疾病时可能是有利的，可减少中枢神经系统副作用。
• hERG抑制：阴性，提示其心脏毒性风险较低。
• Ames试验：0.6，表明该化合物在标准致突变性测试中呈弱阳性或阴性，遗传毒性风险较低。

这些理化性质参数为商陆黄素的药物开发提供了重要参考。其适中的脂溶性和较低的hERG抑制风险是有利因素，但水溶性较差可能成为制剂开发的挑战。

植物来源与提取方法

植物来源

商陆黄素在自然界中分布较为广泛，主要存在于以下植物类群中：

1. 商陆科植物：商陆（Phytolacca acinosa）和美洲商陆（Phytolacca americana）是商陆黄素最早被发现的来源。商陆作为传统中药，具有泻下利水、消肿散结的功效，其化学成分研究为商陆黄素的发现奠定了基础。

2. 芸香科植物：花椒（Zanthoxylum bungeanum）及其同属植物是商陆黄素的重要来源。研究表明，从花椒中分离得到的商陆黄素具有广谱抗菌活性，MIC为125-500 μg/mL。

3. 莎草科植物：特内里法莎草（Cyperus teneriffae）是商陆黄素的另一重要来源，从该植物中分离的商陆黄素显示出显著的抗炎活性。

4. 其他植物：商陆黄素还存在于金丝桃属（Hypericum）、鼠尾草属（Salvia）等多种植物中，表明其在植物界的分布具有多样性。

提取与分离方法

商陆黄素的提取通常采用有机溶剂萃取法，结合现代色谱分离技术。典型的提取流程如下：

第一步：原料预处理。将干燥的植物材料粉碎至适当粒度，通常使用40-60目筛网。

第二步：溶剂提取。采用乙醇或甲醇作为提取溶剂，料液比通常为1:10至1:20（w/v），在室温或加热条件下（40-60°C）进行多次提取。研究表明，70%乙醇水溶液对商陆黄素的提取效率较高。

第三步：浓缩与初步纯化。将提取液减压浓缩至浸膏，然后依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇等溶剂进行液-液萃取，商陆黄素主要富集在乙酸乙酯萃取部位。

第四步：色谱分离。采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱、制备型高效液相色谱（HPLC）等技术进行纯化。常用的洗脱系统包括氯仿-甲醇（不同比例梯度洗脱）或乙腈-水系统。

第五步：结构鉴定。通过核磁共振波谱（¹H-NMR、¹³C-NMR）、质谱（MS）、紫外光谱（UV）和红外光谱（IR）等技术对分离得到的化合物进行结构确证。

近年来，随着绿色化学理念的推广，超声辅助提取、微波辅助提取、超临界流体萃取等新型提取技术也被尝试应用于商陆黄素的提取，这些方法具有提取效率高、溶剂用量少、环境友好等优点。

药理活性研究

抗菌活性

商陆黄素的抗菌活性是其最早被发现的药理作用之一。研究表明，商陆黄素对多种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有抑制作用。具体而言，其对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）、大肠杆菌（Escherichia coli）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）等常见致病菌的MIC范围为125-500 μg/mL。

进一步研究发现，商陆黄素的抗菌机制可能涉及多个方面：一是破坏细菌细胞膜的完整性，导致细胞内物质外泄；二是抑制细菌DNA旋转酶（DNA gyrase）的活性，干扰DNA复制；三是与细菌细胞壁成分相互作用，影响细胞壁合成。值得注意的是，商陆黄素对耐药菌株也表现出一定的抗菌活性，提示其可能具有克服细菌耐药性的潜力。

抗炎活性

商陆黄素的抗炎活性在多种炎症模型中得到了验证。在脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞炎症模型中，商陆黄素能够显著抑制促炎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，商陆黄素还能抑制一氧化氮（NO）和前列腺素E₂（PGE₂）的合成，这与其抑制诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和环氧化酶-2（COX-2）的表达有关。

在动物模型中，商陆黄素对角叉菜胶诱导的大鼠足趾肿胀、乙酸诱导的小鼠腹腔毛细血管通透性增加等急性炎症模型均表现出显著的抑制作用。此外，在慢性炎症模型如佐剂性关节炎模型中，商陆黄素也能减轻关节肿胀和炎症细胞浸润。

抗肿瘤活性

商陆黄素的抗肿瘤活性是近年来研究的热点。体外实验表明，商陆黄素对多种肿瘤细胞系具有增殖抑制作用，包括乳腺癌细胞（MCF-7、MDA-MB-231）、肺癌细胞（A549、H1299）、肝癌细胞（HepG2）、结肠癌细胞（HT-29、HCT-116）、胃癌细胞（SGC-7901）和白血病细胞（HL-60、K562）等。其半数抑制浓度（IC₅₀）通常在10-50 μM范围内，且对正常细胞的毒性相对较低，显示出一定的选择性。

在体内实验中，商陆黄素能够抑制裸鼠移植瘤的生长，延长荷瘤小鼠的生存期。值得注意的是，商陆黄素与化疗药物如顺铂、紫杉醇等联合使用时，表现出协同增效作用，能够降低化疗药物的使用剂量，减轻其毒副作用。

抗氧化活性

商陆黄素分子中的多个酚羟基赋予其较强的自由基清除能力。在DPPH自由基清除实验中，商陆黄素的IC₅₀值约为20-30 μM，与阳性对照维生素C相当。此外，商陆黄素还能清除ABTS⁺自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基，抑制脂质过氧化反应。

在细胞水平上，商陆黄素能够降低氧化应激标志物如丙二醛（MDA）和活性氧（ROS）的水平，同时提高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。这些抗氧化活性可能与其抗炎和抗肿瘤作用密切相关。

其他药理活性

除上述主要活性外，商陆黄素还表现出以下药理作用：

• 抗病毒活性：对流感病毒、单纯疱疹病毒等具有一定的抑制作用。
• 保肝活性：在四氯化碳诱导的肝损伤模型中，商陆黄素能够降低血清转氨酶水平，减轻肝细胞损伤。
• 降血糖活性：通过激活AMPK信号通路，促进葡萄糖摄取和利用。
• 神经保护活性：在阿尔茨海默病模型中，商陆黄素能够减少β-淀粉样蛋白的聚集，保护神经元免受损伤。

作用机制与分子靶点

抗肿瘤作用机制

商陆黄素的抗肿瘤作用涉及多个信号通路和分子靶点，主要包括以下几个方面：

1. 诱导细胞凋亡

商陆黄素通过内源性（线粒体）和外源性（死亡受体）两条途径诱导肿瘤细胞凋亡。在线粒体途径中，商陆黄素能够下调抗凋亡蛋白MCL1（MCL1）和BCL2（BCL2）的表达，同时上调促凋亡蛋白BAX和BAD的表达，导致线粒体膜电位下降，细胞色素c释放，进而激活caspase-9和caspase-3，最终引发细胞凋亡。此外，商陆黄素还能抑制STAT3（STAT3）的磷酸化，阻断其转录活性，从而下调其靶基因如MCL1和BCL2的表达。

2. 抑制细胞增殖和诱导细胞周期阻滞

商陆黄素能够抑制肿瘤细胞的增殖，主要通过诱导细胞周期阻滞实现。研究表明，商陆黄素可将肿瘤细胞阻滞在G₁/S期或G₂/M期，这与下调细胞周期蛋白（Cyclin D1、Cyclin E）和细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK2、CDK4、CDK6）的表达有关。此外，商陆黄素还能上调细胞周期抑制蛋白p21和p27的表达，进一步增强细胞周期阻滞效应。

3. 抑制血管生成

商陆黄素能够抑制肿瘤血管生成，这是其抗肿瘤作用的重要机制之一。在体外实验中，商陆黄素能够抑制人脐静脉内皮细胞（HUVEC）的增殖、迁移和管腔形成。在分子水平上，商陆黄素能够下调缺氧诱导因子-1α（HIF1A，HIF1A）的表达，抑制血管内皮生长因子（VEGF）的转录和分泌。此外，商陆黄素还能抑制基质金属蛋白酶-2（MMP2，MMP2）的活性，减少细胞外基质的降解，从而抑制肿瘤细胞的侵袭和转移。

4. 抑制拓扑异构酶活性

商陆黄素能够抑制拓扑异构酶I（TOP1，TOP1）和拓扑异构酶IIα（TOP2A，TOP2A）的活性。拓扑异构酶在DNA复制、转录和重组过程中发挥关键作用，其抑制剂可导致DNA损伤，进而诱导细胞凋亡。商陆黄素通过稳定拓扑异构酶-DNA复合物，阻止DNA链的重新连接，导致DNA双链断裂，最终引发细胞死亡。

5. 调控MAPK信号通路

商陆黄素能够调控丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路，包括ERK、JNK和p38 MAPK。研究表明，商陆黄素可激活JNK和p38 MAPK，同时抑制ERK的磷酸化。这些MAPK信号的改变与细胞凋亡和细胞周期阻滞密切相关。

6. 调控雌激素信号通路

商陆黄素对雌激素受体α（ESR1，ESR1）和芳香化酶（CYP19A1，CYP19A1）具有调控作用。在雌激素受体阳性乳腺癌细胞中，商陆黄素能够拮抗雌激素与受体的结合，抑制雌激素依赖性细胞增殖。同时，商陆黄素还能抑制芳香化酶的活性，减少雌激素的合成，从而发挥抗乳腺癌作用。

抗炎作用机制

商陆黄素的抗炎作用主要通过抑制核因子-κB（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路实现。具体而言，商陆黄素能够抑制IκBα的磷酸化和降解，阻止NF-κB的核转位，从而抑制其下游促炎基因的表达。此外，商陆黄素还能抑制MAPK通路中JNK和p38的磷酸化，减少AP-1的转录活性。

抗菌作用机制

商陆黄素的抗菌机制涉及多个方面：一是破坏细菌细胞膜的完整性，增加膜通透性，导致细胞内物质外泄；二是抑制细菌DNA旋转酶（DNA gyrase）和拓扑异构酶IV的活性，干扰DNA复制；三是与细菌细胞壁成分如肽聚糖前体结合，影响细胞壁合成；四是抑制细菌生物膜的形成，增强对耐药菌株的抗菌活性。

成药性评价与药代动力学

成药性评价

基于前述理化性质参数，商陆黄素的成药性可从以下几个方面进行评价：

1. 类药性分析：根据Lipinski的“五规则”（Rule of Five），商陆黄素的分子量（330.29）小于500，LogP（2.45）小于5，氢键供体数（3个酚羟基）小于5，氢键受体数（7个氧原子）小于10，完全符合类药性标准。此外，其可旋转键数为2，符合口服药物的典型特征。

2. 吸收特性：商陆黄素具有适中的脂溶性（LogP=2.45），有利于被动扩散通过生物膜。但其水溶性较差（0.0609 mg/mL），可能限制其在胃肠道的溶解和吸收。通过制剂技术如固体分散体、脂质体、环糊精包合物等，有望改善其溶解度和口服生物利用度。

3. 代谢稳定性：商陆黄素分子中的酚羟基和甲氧基是代谢修饰的潜在位点。在体内，商陆黄素可能经历II相代谢反应，如葡萄糖醛酸化和硫酸化，这些代谢反应可增加其水溶性，促进排泄。此外，甲氧基可能通过O-脱甲基反应转化为羟基，生成槲皮素等代谢产物，这些代谢产物可能具有不同的生物活性。

4. 安全性评价：商陆黄素在Ames试验中呈弱阳性（0.6），表明其遗传毒性风险较低。hERG抑制试验阴性，提示心脏毒性风险较低。在动物实验中，商陆黄素在治疗剂量范围内未观察到明显的急性毒性反应。然而，其长期毒性、生殖毒性和致癌性等安全性数据尚不充分，需要进一步研究。

药代动力学特征

目前关于商陆黄素药代动力学的研究相对有限，但已有一些初步发现：

1. 吸收：商陆黄素的口服吸收可能较差，这与其水溶性低有关。动物实验表明，口服给药后，商陆黄素的血药浓度较低，绝对生物利用度可能低于10%。通过制剂手段或结构修饰，有望提高其口服吸收。

2. 分布：商陆黄素具有适中的脂溶性，有利于分布到组织中。其表观分布容积（Vd）可能较大，提示组织分布广泛。值得注意的是，商陆黄素的血脑屏障穿透性低，这限制了其中枢神经系统的分布，但也减少了中枢神经系统副作用的风险。

3. 代谢：商陆黄素主要在肝脏代谢，涉及II相代谢反应，包括葡萄糖醛酸化和硫酸化。此外，甲氧基的O-脱甲基反应可能生成槲皮素等代谢产物。这些代谢产物可能具有不同的药理活性，需要在药效学研究中予以考虑。

4. 排泄：商陆黄素及其代谢产物主要通过胆汁和尿液排泄。其半衰期（t₁/₂）可能较短，需要多次给药才能维持有效血药浓度。

临床应用前景与展望

临床应用前景

基于商陆黄素的多方面药理活性，其在以下疾病领域具有潜在的临床应用前景：

1. 肿瘤治疗：商陆黄素通过调控多个信号通路和分子靶点发挥抗肿瘤作用，尤其对乳腺癌、肺癌、肝癌等常见恶性肿瘤具有抑制作用。其与化疗药物的协同增效作用，以及相对较低的毒性，使其成为肿瘤联合治疗的潜在候选药物。此外，商陆黄素对肿瘤血管生成和转移的抑制作用，使其在肿瘤转移预防方面具有应用价值。

2. 炎症性疾病：商陆黄素的抗炎活性使其在类风湿性关节炎、炎症性肠病、皮炎等炎症性疾病中具有潜在应用价值。其通过抑制NF-κB和MAPK信号通路，减少促炎因子的产生，有望开发为新型抗炎药物。

3. 感染性疾病：商陆黄素的广谱抗菌活性，尤其是对耐药菌株的抑制作用，使其在抗感染领域具有应用潜力。此外，其抗病毒活性也值得进一步研究。

4. 代谢性疾病：商陆黄素的降血糖和保肝活性，使其在糖尿病和脂肪肝等代谢性疾病中具有潜在应用价值。

面临的挑战与展望

尽管商陆黄素具有多方面的药理活性和良好的成药性，但其临床转化仍面临以下挑战：

1. 生物利用度问题：商陆黄素的水溶性较差，口服生物利用度低，这限制了其临床应用。未来需要通过制剂技术（如纳米制剂、脂质体、固体分散体）或结构修饰（如前药设计）来提高其生物利用度。

2. 作用机制的系统研究：目前对商陆黄素作用机制的研究主要集中在细胞和分子水平，缺乏系统性的网络药理学和系统生物学研究。未来需要结合组学技术，全面揭示其作用靶点和信号网络。

3. 安全性评价：商陆黄素的长期毒性、生殖毒性、致癌性等安全性数据尚不充分，需要进行系统的临床前安全性评价。

4. 质量控制标准：作为天然产物，商陆黄素的质量控制标准需要建立，包括含量测定方法、杂质控制、稳定性研究等。

5. 临床研究：目前商陆黄素的研究主要停留在临床前阶段，缺乏临床试验数据。未来需要开展规范的临床试验，验证其临床有效性和安全性。

结语

商陆黄素（Ombuin）作为一种天然二甲氧基黄酮类化合物，从最初作为抗菌成分被发现，到如今在抗肿瘤、抗炎、抗氧化等多个领域展现出广泛的药理活性，其研究历程体现了天然产物药物发现的典型路径。商陆黄素通过调控MCL1、BCL2、STAT3、MMP2、TOP1、HIF1A、TOP2A、MAPK1、ESR1、CYP19A1等多个分子靶点，发挥其抗肿瘤作用，显示出多靶点、多途径的作用特点。

从成药性角度看，商陆黄素符合类药性标准，具有适中的脂溶性和较低的毒性风险，但其水溶性差和口服生物利用度低的问题亟待解决。未来，通过制剂技术优化、结构修饰、联合用药等策略，有望克服这些障碍，推动商陆黄素的临床转化。

总之，商陆黄素作为一种具有多种药理活性的天然产物，在肿瘤、炎症、感染等疾病的治疗中具有潜在的应用价值。随着研究的深入和技术的进步，商陆黄素有望成为新一代天然药物开发的先导化合物，为人类健康事业做出贡献。