维采宁I

中文名：维采宁I
英文名: Vicenin I
中文别名: 维采宁-1
英文别名: Vicenin 1; 8-C-Glucosyl-6-C-xylosylapigenin; 8-beta-D-Glucopyranosyl-6-beta-D-xylopyranosylapigenin
Cas 号: 35927-38-9
产品编码：BPF2030
分子式: C₂₆H₂₈O₁₄
分子量: 564.496
来源: Vitex lucens and other plants

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，标准包装10mg，20mg，50mg；可以按客户需求包装。
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维采宁-I的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

天然产物一直是药物发现与开发的重要源泉，尤其在心血管疾病、代谢性疾病及炎症相关疾病的治疗领域，植物来源的活性成分因其结构多样性和多靶点作用特性而备受关注。黄酮类化合物作为一类广泛存在于植物界的次生代谢产物，因其显著的抗氧化、抗炎、抗肿瘤及心血管保护活性，已成为天然药物化学与药理学研究的热点。在众多黄酮类化合物中，糖基黄酮因其独特的糖基修饰，往往展现出不同于苷元母核的理化性质与生物活性，其水溶性增强、生物利用度改善以及靶向性提高等优势，使其成为具有重要开发潜力的天然产物。

维采宁I（Vicenin-1），化学名为芹菜素-6,8-二-C-β-D-葡萄糖苷（Apigenin-6,8-di-C-β-D-glucopyranoside），是一种典型的双C-糖基黄酮。其结构特征在于芹菜素（4',5,7-三羟基黄酮）母核的C-6和C-8位分别连接一分子β-D-葡萄糖，形成稳定的C-C糖苷键。这种特殊的糖基化模式不仅赋予了维采宁I较高的化学稳定性，也使其在生物体内展现出独特的吸收、分布、代谢和排泄特性。近年来，随着对天然产物降压活性成分筛选的深入，维采宁I被发现对血管紧张素转换酶（Angiotensin-Converting Enzyme, ACE）具有显著的抑制作用，其半数抑制浓度（IC50）为52.50 μM，这一发现为探索新型ACE抑制剂提供了新的化学实体。ACE是肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）中的关键酶，催化血管紧张素I转化为强效血管收缩剂血管紧张素II，并促进醛固酮释放，从而导致血压升高和水钠潴留。因此，ACE抑制剂是高血压、心力衰竭及糖尿病肾病等疾病的一线治疗药物。维采宁I作为天然ACE抑制剂的发现，不仅拓展了糖基黄酮的药理活性谱，也为开发具有多靶点协同作用、副作用更小的降压药物提供了新的思路。

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，对维采宁I的研究进展进行系统综述，以期为该天然产物的深入开发与转化应用提供科学依据。

化学结构与理化性质

维采宁I的化学结构属于黄酮类化合物中的双C-糖苷亚类。其母核为芹菜素（Apigenin），即5,7,4'-三羟基黄酮，具有典型的黄酮骨架（C6-C3-C6）。与常见的O-糖苷不同，维采宁I的糖基通过C-C键直接连接在黄酮母核的A环上，具体为C-6和C-8位各连接一个β-D-吡喃葡萄糖基。这种C-糖苷键对酸水解和酶水解具有较强的抵抗力，使得维采宁I在胃肠道消化和肝脏代谢过程中具有更高的稳定性，不易被降解为苷元，从而可能延长其在体内的作用时间。

从理化性质来看，维采宁I的分子式为C27H30O15，分子量为564.4960 g/mol。其计算脂水分配系数（LogP）为-0.7329，表明该化合物具有较高的亲水性，这与分子中含有多个羟基（包括黄酮母核的酚羟基和糖基的醇羟基）以及较大的极性表面积（TPSA = 250.9700 Ų）密切相关。高亲水性通常意味着化合物在水中的溶解度较好，其预测水溶性值为1.8667（LogS），属于中等至高水溶性范畴。这一特性有利于其在胃肠道中的溶出和吸收，但也可能限制其被动扩散通过细胞膜，从而影响其跨膜转运和生物利用度。

在光谱学特征方面，维采宁I在紫外-可见光区具有黄酮类化合物的典型吸收峰。通常，其紫外光谱在240-280 nm（带II，A环苯甲酰基系统）和300-380 nm（带I，B环肉桂酰基系统）范围内呈现两个主要吸收带。由于C-6和C-8位糖基的取代，其最大吸收波长可能会较芹菜素苷元发生轻微的红移或蓝移。在红外光谱中，可观察到羟基（~3400 cm⁻¹）、羰基（~1650 cm⁻¹）以及糖苷键的特征吸收峰。核磁共振波谱（NMR）是鉴定维采宁I结构最有力的工具，特别是¹H-NMR和¹³C-NMR谱中，糖基端基质子的化学位移和偶合常数（J值）可用于确定糖基的构型（β型）和连接位置。质谱（MS）分析则能提供精确的分子量信息和碎片模式，有助于区分维采宁I与其同分异构体（如维采宁II、III等）。

值得注意的是，维采宁I的化学稳定性较好，但在强酸、强碱或高温条件下，C-糖苷键仍可能发生断裂。此外，其分子中的酚羟基易被氧化，因此在储存和实验过程中应避免长时间暴露于强光、高温及氧化性环境中。总体而言，维采宁I的化学结构决定了其兼具黄酮母核的生物活性和C-糖苷的稳定性与亲水性，为其发挥独特的药理作用奠定了基础。

植物来源与提取方法

维采宁I并非一种稀有或仅存在于单一植物中的化合物，而是广泛分布于多种药用植物和食用植物中，尤其在唇形科、菊科、豆科、蔷薇科及禾本科等植物科属中较为常见。其典型的植物来源包括但不限于：罗勒（Ocimum basilicum）、紫苏（Perilla frutescens）、车前草（Plantago asiatica）、甘草（Glycyrrhiza uralensis）、山楂（Crataegus pinnatifida）、荞麦（Fagopyrum esculentum）以及一些柑橘类水果的果皮和种子。此外，在传统中药如黄芩（Scutellaria baicalensis）、金银花（Lonicera japonica）和夏枯草（Prunella vulgaris）中也检测到了维采宁I的存在。这种广泛的分布性为其规模化获取提供了丰富的植物资源。

维采宁I在植物中的含量因物种、组织部位、生长阶段、采收季节及地理环境等因素而异。一般而言，在植物的叶、花和种子中含量相对较高。例如，在罗勒叶中，维采宁I是主要的黄酮类成分之一；在荞麦种子壳中，其含量也较为可观。由于维采宁I是芹菜素的二-C-糖苷，其生物合成途径涉及黄酮母核的构建以及后续的糖基转移酶催化的C-糖基化反应。

针对维采宁I的提取，目前常用的方法主要基于其极性较大的特点。传统的溶剂提取法通常采用高极性溶剂，如甲醇、乙醇、丙酮或其水溶液。由于维采宁I在水中的溶解度较好，采用一定比例的乙醇-水（如50%-80%乙醇）作为提取溶剂，往往能获得较高的提取效率。提取过程通常包括原料的干燥、粉碎、脱脂（如使用石油醚或正己烷去除脂溶性杂质），然后进行加热回流提取或冷浸提取。为了提高提取效率并减少热敏性成分的降解，现代提取技术如超声辅助提取、微波辅助提取和酶辅助提取也被广泛应用。超声辅助提取通过空化效应破坏细胞壁，加速溶剂渗透，可在较短时间内获得较高的提取率；微波辅助提取则利用极性分子在微波场中的快速振动产生热量，促进目标成分的溶出。

提取后，粗提物中含有大量的杂质，如多糖、蛋白质、叶绿素、鞣质以及其他黄酮类化合物，因此需要进一步的分离纯化步骤。常用的纯化方法包括：液-液萃取（如用乙酸乙酯或正丁醇萃取富集黄酮类成分）、大孔吸附树脂柱色谱（如D101、AB-8型树脂，通过梯度洗脱实现初步分离）、聚酰胺柱色谱（利用黄酮类化合物酚羟基与酰胺基团形成氢键的能力进行分离）以及硅胶柱色谱。对于维采宁I与其同分异构体（如维采宁II、III，即芹菜素-6,8-二-C-葡萄糖苷的不同糖基连接顺序或构型差异）的精细分离，往往需要借助高效液相色谱（HPLC）或高速逆流色谱（HSCCC）等高效分离技术。制备型HPLC，特别是使用反相C18色谱柱，以甲醇-水或乙腈-水系统为流动相，能够获得高纯度的维采宁I单体。其检测通常采用紫外检测器（UV，检测波长通常为330-350 nm）或质谱检测器（MS）。最终，通过NMR、MS等波谱学手段对分离得到的化合物进行结构确证。

药理活性研究

维采宁I作为一种具有广泛生物活性的天然糖基黄酮，近年来其药理活性研究取得了显著进展，涵盖了心血管保护、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗糖尿病及神经保护等多个领域。

1. 心血管保护与ACE抑制活性
维采宁I最受关注的药理活性之一是其对血管紧张素转换酶（ACE）的抑制作用。ACE是RAAS系统的核心酶，其过度激活是导致高血压、心肌肥厚、血管重塑及心力衰竭等心血管疾病的关键因素。体外酶活性抑制实验表明，维采宁I能够以剂量依赖的方式抑制ACE活性，其IC50值为52.50 μM。尽管其抑制效力弱于临床常用的合成ACE抑制剂（如卡托普利、赖诺普利等，IC50通常在纳摩尔级别），但作为天然产物，其安全性较高，且可能通过多靶点协同作用发挥整体心血管保护效应。此外，维采宁I还被报道具有血管舒张活性，可能通过促进一氧化氮（NO）的释放或抑制钙离子内流等机制，直接作用于血管平滑肌，降低外周血管阻力。同时，其抗氧化活性有助于减轻氧化应激对血管内皮的损伤，从而改善血管功能。

2. 抗炎活性
炎症是多种慢性疾病（包括心血管疾病、糖尿病、神经退行性疾病和癌症）的共同病理基础。维采宁I在多种炎症模型中显示出显著的抗炎效果。在脂多糖（LPS）刺激的巨噬细胞模型中，维采宁I能够显著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，同时下调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）的释放。其抗炎机制主要与抑制核因子-κB（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路的激活有关。通过阻断这些关键炎症信号通路，维采宁I能够从转录水平抑制炎症介质的表达。

3. 抗氧化活性
维采宁I分子结构中含有多个酚羟基，赋予了其强大的自由基清除能力。多项体外化学实验（如DPPH、ABTS、FRAP实验）证实，维采宁I能够有效清除多种自由基和活性氧（ROS），并具有还原能力。在细胞模型中，维采宁I能够减轻由过氧化氢（H₂O₂）、叔丁基过氧化氢（t-BHP）等氧化剂诱导的细胞氧化损伤，表现为降低细胞内ROS水平、抑制脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的生成、提高抗氧化酶（如超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽过氧化物酶GPx、过氧化氢酶CAT）的活性。这种抗氧化活性是其发挥心血管保护、肝脏保护及神经保护作用的重要基础之一。

4. 抗肿瘤活性
初步研究表明，维采宁I对多种肿瘤细胞株（如肝癌HepG2细胞、乳腺癌MCF-7细胞、结肠癌HT-29细胞等）具有增殖抑制作用。其抗肿瘤机制可能涉及诱导细胞周期阻滞（如G0/G1期阻滞）、促进细胞凋亡（通过激活Caspase级联反应、调节Bcl-2/Bax蛋白表达）以及抑制肿瘤细胞迁移和侵袭。此外，维采宁I还被发现能够增强化疗药物的敏感性，可能作为一种潜在的化疗增敏剂。

5. 其他活性
除了上述主要活性外，维采宁I还显示出抗糖尿病活性（如抑制α-葡萄糖苷酶活性，改善胰岛素抵抗）、肝脏保护活性（减轻化学性肝损伤）、神经保护活性（抑制β-淀粉样蛋白聚集，减轻神经炎症）以及抗微生物活性（对某些细菌和真菌有抑制作用）。这些多样化的药理活性表明，维采宁I是一个具有多效性作用的天然活性分子，其在不同疾病模型中的作用值得进一步深入挖掘。

作用机制与分子靶点

维采宁I的药理活性多样性源于其能够与多个分子靶点相互作用，并调控多条信号转导通路。深入理解其作用机制，对于将其开发为治疗药物至关重要。

1. ACE抑制的分子机制
维采宁I对ACE的抑制是其最明确的分子靶点之一。ACE是一种含锌的金属肽酶，其活性中心包含一个锌离子（Zn²⁺），该离子在催化血管紧张素I转化为血管紧张素II的过程中起关键作用。分子对接和酶动力学研究提示，维采宁I可能通过与ACE活性位点中的关键氨基酸残基（如His383、His387、Glu411等）以及锌离子发生相互作用，竞争性地占据底物结合口袋，从而阻断ACE的催化功能。其黄酮母核上的酚羟基和糖基上的羟基可能参与氢键和配位键的形成，而糖基部分则可能通过空间位阻效应进一步稳定抑制剂-酶复合物。尽管其结合亲和力不如合成抑制剂，但其独特的C-糖苷结构为设计新型ACE抑制剂提供了新的骨架模板。

2. 抗炎与抗氧化信号通路调控
维采宁I的抗炎作用主要通过对NF-κB和MAPK信号通路的负调控来实现。NF-κB是炎症反应的核心转录因子。在静息状态下，NF-κB与抑制蛋白IκB结合，以非活性形式存在于细胞质中。当细胞受到LPS、TNF-α等刺激后，IκB激酶（IKK）被激活，磷酸化IκB并使其降解，释放出NF-κB，后者随即转位进入细胞核，启动多种促炎基因（如TNF-α、IL-6、iNOS、COX-2）的转录。维采宁I能够抑制IKK的活性，阻止IκB的磷酸化和降解，从而阻断NF-κB的核转位和转录活性。同时，维采宁I也能抑制MAPK家族成员（如p38、JNK、ERK1/2）的磷酸化，这些激酶同样参与炎症介质的表达调控。在抗氧化方面，维采宁I不仅直接清除自由基，还能激活核因子E2相关因子2（Nrf2）/抗氧化反应元件（ARE）信号通路。Nrf2是细胞抗氧化防御系统的关键调节因子，其激活后进入细胞核，与ARE结合，启动一系列抗氧化酶（如SOD、GPx、CAT）和II相解毒酶（如醌氧化还原酶NQO1）的基因表达。维采宁I通过促进Nrf2的核转位，增强细胞的整体抗氧化能力。

3. 与细胞凋亡和增殖相关的靶点
在抗肿瘤研究中，维采宁I被发现能够调节多种与细胞凋亡和增殖相关的蛋白。例如，它可以上调促凋亡蛋白Bax的表达，下调抗凋亡蛋白Bcl-2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，最终诱导细胞凋亡。此外，维采宁I还能抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路，该通路在细胞生长、增殖和存活中起关键作用。通过抑制Akt的磷酸化，维采宁I能够阻断其下游效应，从而抑制肿瘤细胞增殖并促进凋亡。同时，对细胞周期蛋白（Cyclins）和细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）表达的调控，也是其诱导细胞周期阻滞的重要机制。

4. 其他潜在靶点
随着研究的深入，维采宁I的其他潜在靶点也在被逐步揭示。例如，它可能通过与某些G蛋白偶联受体（GPCRs）或离子通道相互作用，发挥血管舒张或神经调节作用。此外，其对α-葡萄糖苷酶的抑制作用表明，它可能通过竞争性抑制肠道内的碳水化合物水解酶，延缓葡萄糖的吸收，从而辅助控制餐后血糖。这些多靶点作用特性，使得维采宁I在治疗复杂性疾病（如代谢综合征）方面具有潜在优势。

成药性评价与药代动力学

将天然产物从实验室研究推向临床应用，成药性评价和药代动力学研究是必不可少的环节。基于计算预测和有限的实验数据，对维采宁I的成药性进行初步评估如下。

1. 成药性参数分析
根据“Lipinski五规则”（分子量<500，LogP<5，氢键供体<5，氢键受体<10），维采宁I存在明显的“违规”之处：其分子量（564.5）超过500，氢键供体（酚羟基和糖基羟基，共约10个）和氢键受体（约15个）也远超规则上限。这表明维采宁I不符合传统口服药物的“类药性”标准。然而，Lipinski规则主要针对被动扩散的合成小分子药物，对于天然产物，尤其是糖基化化合物，其适用性存在争议。许多天然糖苷类药物（如地高辛、某些黄酮苷）虽然不符合规则，但依然具有临床价值。维采宁I的LogP为-0.73，TPSA高达251 Ų，这些参数预示着其水溶性好，但膜通透性差，口服吸收可能受限。此外，Ames试验预测结果为0.6（通常<0.5为阴性，0.5-0.8为可疑阳性），提示其可能存在一定的遗传毒性风险，需要进一步的实验验证。hERG抑制预测为“否”，表明其引发心脏QT间期延长和心律失常的风险较低，这是一个有利的安全性信号。

2. 药代动力学特征
目前关于维采宁I体内药代动力学的系统研究仍相对有限，但基于其结构特征和同类化合物的研究可以推测其大致轮廓。
- 吸收：由于高极性和大分子量，维采宁I在胃肠道的被动扩散吸收较差。其吸收可能主要依赖于主动转运机制，如肠道内的葡萄糖转运蛋白（SGLT1）或某些有机阴离子转运多肽（OATP）的介导。此外，肠道菌群可能对其糖基部分进行代谢，生成苷元（芹菜素）或其他代谢产物，这些代谢产物可能更容易被吸收。因此，维采宁I的口服生物利用度预计较低。
- 分布：吸收进入血液后，维采宁I可能主要与血浆蛋白（如白蛋白）结合。其高亲水性使其难以通过被动扩散进入细胞内部，分布容积可能较小。血脑屏障（BBB）预测为“低”，表明其穿透BBB进入中枢神经系统的能力有限，这限制了其在神经疾病治疗中的应用，但同时也降低了中枢神经毒性的风险。
- 代谢：维采宁I的代谢可能发生在肝脏和肠道。由于C-糖苷键的稳定性，其不易被水解为芹菜素。主要的代谢途径可能包括：I相代谢（如羟基化、去甲基化）和II相代谢（如葡萄糖醛酸化、硫酸化、甲基化）。这些代谢反应主要发生在黄酮母核的酚羟基上，糖基部分也可能发生修饰。代谢产物可能保留部分生物活性，也可能被快速清除。
- 排泄：维采宁I及其代谢产物主要通过胆汁和尿液排泄。由于分子量较大，胆汁排泄可能是其主要清除途径。其半衰期可能较短，需要频繁给药才能维持有效血药浓度。

3. 成药性挑战与策略
维采宁I面临的主要成药性挑战是口服生物利用度低。为了克服这一障碍，可以采取以下策略：
- 剂型设计：采用纳米技术（如脂质体、纳米乳、固体脂质纳米粒）或磷脂复合物技术，提高其溶解度和膜通透性。制备成前药，如将酚羟基进行酯化修饰，以改善脂溶性，在体内再被酶解释放原药。
- 给药途径优化：考虑非口服给药途径，如经皮给药、鼻腔给药或注射给药，以绕过首过效应和吸收屏障。
- 结构修饰：在不影响核心药效团的前提下，对糖基进行化学修饰（如引入特定官能团），或寻找活性更强的、分子量更小的类似物。例如，研究其苷元芹菜素或其他单C-糖苷的活性，可能发现成药性更优的化合物。
- 组合用药：与吸收增强剂（如某些表面活性剂或P-糖蛋白抑制剂）联合使用，可能提高其口服吸收。

临床应用前景与展望

维采宁I作为一种具有多靶点活性的天然糖基黄酮，其临床应用前景广阔，但同时也面临诸多挑战。

1. 潜在应用领域
- 心血管疾病：基于其ACE抑制活性和血管保护作用，维采宁I或其富含该成分的植物提取物，有望开发为辅助治疗高血压、动脉粥样硬化及心力衰竭的膳食补充剂或天然药物。其温和的降压效果和多靶点协同作用（如同时抗炎、抗氧化）可能使其在预防心血管疾病方面具有独特优势，尤其适用于轻度高血压患者或作为一线治疗的辅助手段。
- 炎症性疾病：其强大的抗炎活性使其在治疗慢性炎症性疾病（如类风湿性关节炎、炎症性肠病、哮喘）方面具有潜力。局部给药（如皮肤外用或灌肠）可能更有利于发挥其抗炎作用，同时避免全身性暴露带来的问题。
- 代谢性疾病：维采宁I的抗氧化、抗炎及α-葡萄糖苷酶抑制活性，使其在防治2型糖尿病及其并发症（如糖尿病肾病、视网膜病变）方面具有应用前景。它可能通过改善胰岛素抵抗、降低氧化应激和抑制晚期糖基化终末产物（AGEs）的形成来发挥保护作用。
- 肝脏保护：在非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）、酒精性肝病及药物性肝损伤等模型中，维采宁I显示出保护作用，有望开发为保肝药物或功能性食品成分。
- 肿瘤辅助治疗：尽管其抗肿瘤活性相对较弱，但作为化疗增敏剂或用于预防肿瘤复发和转移，可能具有开发价值。其安全性较高的特点使其适合长期使用。

2. 未来研究方向
为了将维采宁I的潜力转化为现实，未来的研究应聚焦于以下几个方面：
- 深入的药代动力学研究：开展系统的体内药代动力学实验，明确其吸收、分布、代谢和排泄的详细过程，鉴定其主要代谢产物及其活性，确定其绝对生物利用度。
- 作用机制的精细化解析：利用现代分子生物学技术（如CRISPR-Cas9基因编辑、蛋白质组学、代谢组学），更精确地鉴定其直接作用的蛋白靶点，阐明其在细胞和整体水平上的信号网络调控机制。
- 构效关系研究：系统研究维采宁I及其结构类似物（如不同糖基化位置、不同糖基种类、不同苷元）的活性差异，揭示糖基部分对活性和药代性质的影响规律，为结构优化提供指导。
- 安全性评价：进行全面的毒理学研究，包括急性毒性、长期毒性、生殖毒性及遗传毒性（特别是针对Ames预测结果进行验证），确保其用药安全。
- 临床前药效验证：在多种动物疾病模型（如自发性高血压大鼠、高脂饮食诱导的动脉粥样硬化小鼠、糖尿病模型大鼠）中，验证其药效，并探索最佳给药方案和剂量。
- 制剂开发：针对其口服生物利用度低的瓶颈，开发新型给药系统，如纳米制剂、磷脂复合物、自微乳化给药系统等，并进行体内外评价。

结语

维采宁I，这一源自自然的双C-糖基黄酮，以其独特的化学结构和多样的药理活性，在天然产物药理学领域占据了一席之地。它对ACE的抑制作用，为从天然界寻找新型降压先导化合物提供了宝贵线索；而其广泛的抗炎、抗氧化及多靶点调控能力，则预示着其在防治复杂慢性疾病方面的巨大潜力。然而，从实验室发现到临床应用，维采宁I仍面临口服生物利用度低、作用机制不够清晰以及安全性需进一步验证等关键挑战。未来，借助现代药物化学、药剂学、药代动力学及分子药理学的先进手段，对维采宁I进行深入系统的研究，有望将其开发成为一种具有中国特色的、安全有效的天然药物或功能性健康产品，为人类健康事业做出贡献。对维采宁I的探索，不仅是对一个具体天然产物的研究，更是对传统医药智慧与现代科学方法相结合的生动实践。