山柰酚-3-O-洋槐糖苷

产品名称：山柰酚-3-O-洋槐糖苷
别名：山奈酚-3-O-洋槐糖苷
Product name: Biorobin
Synonym name: Kaempferol 3-robinobioside; Kaempferol 3-β-robinobioside; Kaempferol 3- β-robinoside; Kaempferol-3-O-β-D-robinobioside; Kampferol-3-O-robinobioside
Catalogue No.: SBP02456
Cas No.: 17297-56-2
Formula: C₂₇H₃₀O₁₅
Mol Weight: 594.522
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.

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储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

黄酮类化合物作为自然界中分布最为广泛的植物次生代谢产物之一，因其多样化的化学结构和广泛的生物活性，长期以来一直是药物研发和功能食品开发的重要源泉。山柰酚-3-O-洋槐糖苷，亦称Biorobin，是山柰酚的一种重要糖苷化衍生物，其CAS号为17297-56-2。该化合物在结构上由山柰酚苷元与一个由鼠李糖和半乳糖组成的洋槐二糖通过3位羟基连接而成。早期研究已揭示其具有显著的体外抑制人类淋巴细胞增殖的免疫调节活性，提示其在自身免疫性疾病及炎症相关疾病中具有潜在的应用价值。近年来，随着氧化应激在多种慢性疾病（如神经退行性疾病、心血管疾病、代谢综合征及癌症）发生发展中的核心作用被不断阐明，具有抗氧化活性的天然产物备受关注。山柰酚-3-O-洋槐糖苷的药理研究已超越最初的免疫抑制，深入拓展至其强大的抗氧化效应及相关分子机制。本综述旨在系统梳理山柰酚-3-O-洋槐糖苷的化学特性、植物来源、药理活性，特别是其抗氧化作用的多靶点机制，并对其成药性及未来应用前景进行客观评价与展望。

化学结构与理化性质

山柰酚-3-O-洋槐糖苷的分子式为C27H30O15，分子量为594.5220。其核心结构为黄酮醇类的山柰酚，其特征是在其2-苯基色原酮骨架的3位、5位、7位和4‘位存在羟基取代。本化合物的特异性在于其3位羟基与一个二糖——洋槐糖（robinobiose）形成糖苷键。洋槐糖是由一分子α-L-鼠李糖（1→6）连接至一分子β-D-半乳糖构成的二糖，该糖链的引入显著改变了母体苷元的理化性质和生物活性。

从成药性相关参数分析，该化合物具有较高的拓扑极性表面积（TPSA: 249.2000 Ų），这主要归因于分子中众多的羟基和糖环上的氧原子，导致其亲水性较强。计算所得的LogP值为-0.2695，证实了其亲水特性。其水溶性预测值为2.4056 mg/mL，属于溶解性较好的化合物。这些性质意味着它在体内的分布可能更倾向于亲水环境，不易透过脂质双分子层。血脑屏障透过性预测为“低”，提示其以原形药物形式进入中枢神经系统可能较为困难。在早期安全性指标上，其hERG抑制风险预测为“否”，Ames试验致突变性预测值为0.0，表明其具有相对良好的心脏安全性和遗传毒性初步预警特征。

植物来源与提取方法

山柰酚-3-O-洋槐糖苷在植物界中分布广泛，主要存在于豆科（Fabaceae）、蔷薇科（Rosaceae）等多种植物中。常见的来源植物包括但不限于洋槐（Robinia pseudoacacia，其名称“Biorobin”即源于此）、黄芪属（Astragalus）某些物种、以及多种药用植物如扁豆（Lablab purpureus）的叶和花。它在植物体内通常作为重要的次生代谢物，参与植物的防御反应和色素形成。

其提取方法遵循天然产物化学的常规流程。首先，将植物材料（如叶片、花朵）干燥并粉碎。常用的提取溶剂包括甲醇、乙醇或其与水的混合溶液，利用加热回流、超声辅助或微波辅助提取技术以提高提取效率。粗提物经过滤、浓缩后，需进一步分离纯化。常采用的技术包括大孔吸附树脂柱层析进行初步富集，随后利用硅胶柱层析、葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20）柱层析以及高效液相色谱（HPLC）或制备型薄层色谱（PTLC）进行精细分离。结构鉴定则综合运用紫外光谱（UV）、质谱（MS）、核磁共振氢谱与碳谱（¹H-NMR, ¹³C-NMR）等技术，特别是通过糖部分的特征信号和糖苷键的连接位置来确定其完整结构。近年来，高速逆流色谱等高效制备技术也应用于此类黄酮苷的分离。

药理活性研究

山柰酚-3-O-洋槐糖苷的药理活性研究呈现出多方面的潜力，其中抗氧化活性是其最突出和基础的核心活性。

1. 抗氧化活性：这是该化合物被研究最深入的活性。大量体外研究表明，山柰酚-3-O-洋槐糖苷能有效清除多种自由基，如DPPH自由基、ABTS自由基阳离子、超氧阴离子和羟自由基。其抗氧化能力通常强于其苷元山柰酚，这归因于糖基的引入增强了其水溶性和与自由基反应的位点可及性。在细胞模型中，它能显著减轻由过氧化氢（H₂O₂）、脂多糖（LPS）或其它氧化应激诱导剂引起的氧化损伤，提高细胞存活率，降低细胞内活性氧（ROS）水平，并抑制脂质过氧化产物如丙二醛（MDA）的生成。

2. 抗炎与免疫调节活性：其最初的生物活性报道即聚焦于此。研究证实它能显著抑制植物血凝素（PHA）或刀豆蛋白A（ConA）诱导的人外周血淋巴细胞增殖，表现出免疫抑制潜力。在巨噬细胞（如RAW264.7）炎症模型中，它能抑制LPS诱导的一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）以及促炎细胞因子（如TNF-α, IL-1β, IL-6）的过度产生。这种抗炎作用与其抗氧化活性紧密相关，因为氧化应激是炎症信号通路的关键激活因素。

3. 皮肤保护与抗光老化活性：基于其对酪氨酸酶（TYR）和基质金属蛋白酶（MMP1， MMP3）的抑制作用，该化合物在皮肤药理学中受到关注。抑制TYR可能有助于减少黑色素生成，而抑制MMPs则能保护真皮层胶原蛋白和弹性蛋白免于降解，从而在理论上具有美白和抗皱纹、抗光老化的潜力。相关研究多在细胞或酶学水平进行。

4. 其他潜在活性：一些初步研究还提示其可能具有抗肿瘤（通过诱导凋亡、抑制增殖）、保护神经细胞（对抗氧化应激诱导的神经元死亡）以及心血管保护（减轻内皮细胞氧化损伤）等活性，但这些领域的研究尚待深入和系统化。

作用机制与分子靶点

山柰酚-3-O-洋槐糖苷的多种药理活性，尤其是其核心的抗氧化效应，是通过作用于一个复杂的细胞信号网络和多个分子靶点实现的，而非单一途径。

1. 直接抗氧化与酶激活：作为还原剂，它能直接中和自由基，中断自由基链式反应。更重要的是，它能上调细胞内源性的抗氧化防御系统。其关键作用靶点是核因子E2相关因子2（NRF2，由NFE2L2基因编码）。在静息状态下，NRF2与其抑制蛋白Keap1结合并被泛素化降解。山柰酚-3-O-洋槐糖苷可能通过修饰Keap1上的半胱氨酸残基，促使NRF2与Keap1解离并转移至细胞核。在核内，NRF2与抗氧化反应元件（ARE）结合，启动一系列Ⅱ相解毒酶和抗氧化蛋白的转录，包括：

   • 血红素加氧酶-1（HMOX1）：催化血红素降解，产生具有抗炎和抗氧化作用的胆绿素和一氧化碳。
   • 超氧化物歧化酶（SOD1， SOD2）：催化超氧阴离子转化为过氧化氢。
   • 过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPX1）：进一步将过氧化氢分解为无害的水和氧气。
     通过激活NRF2/HO-1通路，该化合物从根本上增强了细胞抵抗氧化应激的能力。

2. 抑制氧化损伤相关酶：

   • 酪氨酸酶（TYR）：通过竞争性或非竞争性方式与酶活性中心结合，抑制其催化单酚羟基化为二酚以及多巴醌生成的过程，从而干预黑色素合成。
   • 基质金属蛋白酶-1和-3（MMP1， MMP3）：氧化应激是上调MMPs表达的重要信号。该化合物可能通过抑制激活蛋白-1（AP-1）和核因子-κB（NF-κB）等转录因子的活性，下调MMPs的转录表达，从而保护细胞外基质。

3. 调控炎症信号通路：其抗炎作用与抑制NF-κB和MAPK信号通路密切相关。它能阻止IκB蛋白的磷酸化降解，从而抑制NF-κB p65亚基的核转位及其下游促炎基因的转录。同时，它也能抑制p38 MAPK、JNK和ERK的磷酸化激活。这些通路的抑制与其降低ROS水平、直接与信号分子相互作用或调节上游激酶活性有关。

综上所述，山柰酚-3-O-洋槐糖苷的作用机制是一个以激活NRF2介导的内源性抗氧化防御为核心，同时交叉抑制NF-κB等促炎通路，并直接抑制TYR、MMPs等特定靶点的多维度网络。

成药性评价与药代动力学

尽管山柰酚-3-O-洋槐糖苷在体外展现了优异的生物活性，但其成为口服药物仍面临成药性挑战，这主要与其糖苷结构和理化性质有关。

1. 吸收与分布：作为极性较大的黄酮苷，其胃肠道吸收可能受到限制。口服后，它可能部分被肠道菌群分泌的糖苷酶水解，释放出苷元山柰酚和糖基，苷元的吸收和代谢特性将主导其后续生物效应。原形药物由于亲水性强、分子量较大，通过小肠上皮细胞被动扩散吸收的效率可能较低。其预测的低血脑屏障透过性也限制了其对中枢神经系统疾病的直接治疗应用。

2. 代谢：黄酮苷类化合物的代谢非常复杂。除了肠道菌群的水解外，吸收后的成分（无论是苷元还是少量原形苷）将在肝脏经历广泛的Ⅰ相和Ⅱ相代谢，主要包括羟基化、去甲基化、以及与葡萄糖醛酸、硫酸或甲基的结合反应。这些代谢过程通常导致其快速从血液中清除。

3. 排泄：代谢产物主要经尿液和胆汁排泄。

4. 成药性优化策略：为了提高其生物利用度和靶向性，可能需要采用以下策略：

   • 前药设计：对糖基或酚羟基进行修饰，制备脂溶性更高的前体药物，以改善其膜渗透性，在体内再转化为活性形式。
   • 新型给药系统：利用纳米技术，如脂质体、聚合物纳米粒、固体脂质纳米粒等将其包裹，不仅可以保护其免于在胃肠道过早降解，还能增强其细胞摄取，并可能通过修饰实现被动或主动靶向（如炎症部位）。
   • 结构简化与修饰：在保留其药效团（如特定的羟基模式）的前提下，对糖链进行简化或替换，寻找活性相当但理化性质更优的类似物。

目前，关于山柰酚-3-O-洋槐糖苷系统药代动力学的研究数据仍很缺乏，这是其迈向临床应用前必须填补的关键空白。

临床应用前景与展望

山柰酚-3-O-洋槐糖苷的多靶点作用机制，特别是其强大的抗氧化和抗炎特性，为其在多个疾病领域的应用提供了广阔前景，但也伴随着挑战。

1. 潜在应用领域：

   • 皮肤疾病与化妆品：基于其对TYR和MMPs的抑制，以及抗炎抗氧化作用，它在开发治疗黄褐斑、炎症后色素沉着、以及预防和治疗皮肤光老化（作为功能性化妆品活性成分）方面具有直接潜力。局部外用制剂可以规避其口服吸收差的缺点。
   • 慢性炎症与自身免疫性疾病：如类风湿关节炎、炎症性肠病等。其免疫抑制和抗炎特性值得在更贴近疾病的动物模型中进行深入验证。
   • 代谢性疾病：氧化应激是胰岛素抵抗和糖尿病并发症的关键因素。其作为NRF2激活剂的特性，可能在改善糖尿病及其血管、神经并发症方面发挥作用。
   • 神经保护辅助剂：尽管血脑屏障透过性低，但通过纳米递送系统或在前驱期长期干预，可能对阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的氧化损伤环节产生保护效应。

2. 挑战与未来研究方向：

   • 深入机制研究：需要更多研究阐明其在复杂生物体系中的作用优先级，以及不同通路之间的交互对话。其免疫抑制活性的具体细胞靶点（如T细胞亚群、B细胞）需进一步明确。
   • 系统药效学与药代动力学研究：亟需在合适的动物疾病模型中，评估其体内疗效、确定有效剂量，并开展完整的ADME（吸收、分布、代谢、排泄）研究。
   • 安全性评价：目前的计算预测结果积极，但仍需进行全面的临床前毒理学研究，包括急毒、长毒、生殖毒性等。
   • 制剂研发：如前所述，开发适合其性质的创新制剂是将其活性转化为临床效益的关键。
   • 来源与可持续性：探索高效的生物合成途径或植物细胞培养技术，以确保该化合物的稳定、可持续供应。

结语

山柰酚-3-O-洋槐糖苷（Biorobin）作为一种天然来源的黄酮苷，凭借其独特的化学结构和多靶点的药理作用机制，在抗氧化、抗炎及免疫调节等领域展现出显著的应用潜力。其通过激活NRF2通路增强内源性防御、抑制关键损伤酶（TYR， MMPs）和炎症信号通路的协同作用，为干预多种氧化应激相关疾病提供了新的分子视角。然而，其较强的极性和可能存在的口服生物利用度限制，是横亘在基础研究与临床转化之间的主要障碍。未来的研究应聚焦于利用现代药剂学和药物化学手段克服其成药性短板，并通过严谨的体内外模型深入验证其疗效与安全性。随着这些科学问题的逐步解决，山柰酚-3-O-洋槐糖苷有望从一种有潜力的先导化合物，发展成为用于皮肤护理、慢性炎症管理等领域的创新药物或功能性成分，为人类健康事业贡献其天然智慧。