产品名称: 葫芦素B 2-O-β-D-葡萄糖苷
英文名: Cucurbitacin B 2-O-beta-D-glucoside
中文别名: 海绿甾甙 I
英文别名: Arvenin I
Cas 号: 65247-27-0
产品编码:BPF2141
分子式: C₃₈H₅₆O₁₃
分子量: 720.853
来源:
物理性状:
化合物类型: Triterpenoids

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。

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葫芦素B 2-O-β-D-葡萄糖苷的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

葫芦素B 2-O-β-D-葡萄糖苷：天然产物药理学研究进展

引言/概述

天然产物作为药物发现的重要源泉，在人类抗击疾病的漫长历史中扮演着不可替代的角色。葫芦科植物，包括黄瓜、南瓜、苦瓜等常见蔬果，以及绞股蓝、雪胆等药用植物，长期以来在传统医学体系中用于治疗炎症、感染和肿瘤等多种疾病。这些植物的药理活性很大程度上归因于一类被称为葫芦素（cucurbitacins）的高度氧化四环三萜类化合物。葫芦素家族以其显著的细胞毒性和抗肿瘤活性而闻名，但由于其同时具有的强烈毒性和不良药代动力学特性，直接作为临床药物的应用受到极大限制。

葫芦素B（Cucurbitacin B）是葫芦素家族中含量最丰富、研究最深入的成员之一。然而，其水溶性差、生物利用度低以及非特异性毒性等问题，促使研究者探索其结构修饰与衍生化。葫芦素B 2-O-β-D-葡萄糖苷（Cucurbitacin B 2-O-β-D-glucoside，以下简称CB-2-G）作为葫芦素B的天然糖苷化衍生物，在C-2位点引入了一个葡萄糖基团。这一结构修饰不仅改变了分子的理化性质，更赋予了其独特的药理活性和潜在的治疗优势。近年来，CB-2-G因其在抗肿瘤、抗炎和免疫调节等方面的显著活性，以及相较于母体化合物改善的毒性特征，逐渐成为天然产物药理学领域的研究热点。

本文旨在系统综述CB-2-G的化学结构特征、植物来源、提取分离方法、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景，以期为这一天然产物的深入研究和开发提供全面的学术参考。

化学结构与理化性质

化学结构特征

CB-2-G的化学名称为葫芦素B 2-O-β-D-葡萄糖苷，其核心骨架为葫芦烷型四环三萜。葫芦素B的母核结构包含一个环戊烷并菲（cyclopentanoperhydrophenanthrene）骨架，在C-3、C-11和C-22位点存在羰基，C-2、C-16和C-20位点含有羟基，C-5和C-23位点存在双键，C-25位点连接一个乙酰氧基侧链。CB-2-G与葫芦素B的关键区别在于，其C-2位的羟基与β-D-葡萄糖通过糖苷键连接，形成2-O-β-D-葡萄糖苷结构。

该糖基化修饰具有重要的结构生物学意义。葡萄糖基团的引入增加了分子的极性和体积，改变了其空间构象和电子分布。糖基部分不仅作为亲水性基团影响分子的溶解性和膜通透性，还可能通过空间位阻效应影响分子与靶蛋白的结合模式。此外，糖苷键的存在使得CB-2-G可能作为前药，在体内经酶解（如β-葡萄糖苷酶）释放活性母体化合物，从而实现靶向递送或缓释效应。

理化性质参数

根据计算化学和实验数据，CB-2-G的关键理化参数如下：分子量为720.8530 Da，远大于葫芦素B（558.7 Da），反映了糖基部分的贡献。脂水分配系数（LogP）为2.1021，表明该分子具有适度的亲脂性，介于完全亲水（LogP<0）和高度亲脂（LogP>5）之间。极性表面积（TPSA）高达217.3500 Ų，主要来源于糖基上的多个羟基和羰基氧原子，这一数值远高于口服药物通常推荐的阈值（140 Ų），提示其口服吸收可能受限。

水溶性数据为0.0800 mg/mL，虽然仍属于难溶范畴，但相较于葫芦素B（水溶性极低，通常<0.01 mg/mL）已有显著改善。血脑屏障穿透性评估为“低”，这与高TPSA和分子量超过血脑屏障穿透的“500/140规则”一致，表明CB-2-G在中枢神经系统产生副作用的风险较低。hERG抑制评估为“否”，提示其心脏毒性风险较低。Ames试验结果为0.0，表明在标准细菌回复突变试验中未显示致突变性，遗传毒性风险较低。

这些理化性质综合表明，CB-2-G虽然在口服吸收方面可能存在挑战，但其安全性特征（低心脏毒性、低遗传毒性、低中枢神经穿透）为其作为候选药物提供了有利条件。

植物来源与提取方法

主要植物来源

CB-2-G主要存在于葫芦科（Cucurbitaceae）植物的根、茎、叶和果实中。目前已报道含有CB-2-G的植物种类包括：

1. 雪胆属（Hemsleya）：如中华雪胆（Hemsleya chinensis）和丽江雪胆（Hemsleya lijiangensis），这些植物在中国西南地区传统用于治疗炎症和肿瘤，其根茎中CB-2-G含量较高。

2. 绞股蓝属（Gynostemma）：绞股蓝（Gynostemma pentaphyllum）作为“南方人参”，其地上部分含有多种葫芦素糖苷，CB-2-G是其中的活性成分之一。

3. 苦瓜属（Momordica）：苦瓜（Momordica charantia）的果实和种子中含有多种葫芦素衍生物，包括CB-2-G。

4. 南瓜属（Cucurbita）：某些南瓜品种的根和茎中也检测到CB-2-G的存在。

值得注意的是，CB-2-G在植物中的含量通常较低，且受生长环境、采收季节、品种差异等因素影响显著。一般而言，雪胆属植物的根茎是获取CB-2-G的主要来源，其含量可达干重的0.1%-0.5%。

提取与分离纯化方法

CB-2-G的提取通常采用有机溶剂萃取结合现代色谱技术的方法。经典流程包括：

提取阶段：干燥植物材料经粉碎后，使用乙醇-水（70%-95%）或甲醇-水混合溶剂进行回流提取或超声辅助提取。由于CB-2-G具有一定的水溶性，适当提高水相比例（如70%乙醇）有助于提高提取效率。提取液经减压浓缩后，依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇进行液-液萃取。CB-2-G主要富集于正丁醇萃取相中。

分离纯化阶段：正丁醇萃取物经硅胶柱色谱初步分离，使用氯仿-甲醇-水（8:2:0.1至6:4:0.5）梯度洗脱。富含CB-2-G的流分进一步通过反相柱色谱（如ODS-C18）纯化，采用甲醇-水（30:70至60:40）梯度洗脱。最终通过制备型高效液相色谱（HPLC）获得高纯度单体，通常使用C18色谱柱，乙腈-水（25:75）等度洗脱，检测波长210-230 nm。

近年来，高速逆流色谱（HSCCC）和分子印迹技术也被应用于CB-2-G的高效分离。这些方法具有操作简便、回收率高的优点，尤其适合大规模制备。

结构鉴定主要依靠核磁共振波谱（NMR，包括1H、13C、COSY、HSQC、HMBC）和高分辨质谱（HR-ESI-MS）。糖苷键的连接位置（C-2位）和构型（β-D）可通过HMBC谱中糖端基氢与苷元C-2的相关信号，以及糖端基氢的偶合常数（J=7-8 Hz）确定。

药理活性研究

抗肿瘤活性

CB-2-G最引人注目的药理活性是其广谱抗肿瘤作用。体外研究表明，CB-2-G对多种人类癌细胞系具有显著的增殖抑制活性，包括乳腺癌（MCF-7、MDA-MB-231）、肺癌（A549、H1299）、肝癌（HepG2、Huh7）、结直肠癌（HCT116、SW480）、前列腺癌（PC3、DU145）、胃癌（SGC7901、BGC823）和白血病（K562、HL60）等。其半数抑制浓度（IC50）通常在0.1-10 μM范围内，显示出较强的细胞毒性。

值得注意的是，CB-2-G对正常细胞（如人正常肝细胞L02、人胚肾细胞HEK293）的毒性显著低于对癌细胞的毒性，选择性指数（SI）可达5-20倍，这一特性优于许多传统化疗药物。例如，在乳腺癌细胞MCF-7中，CB-2-G的IC50约为0.5 μM，而对正常乳腺上皮细胞MCF-10A的IC50超过10 μM，选择性优于葫芦素B（SI<3）。

体内抗肿瘤研究进一步证实了CB-2-G的疗效。在裸鼠异种移植模型中，腹腔注射CB-2-G（5-20 mg/kg，每日一次）可显著抑制MCF-7乳腺癌、A549肺癌和HepG2肝癌移植瘤的生长，抑瘤率达40%-70%，且未观察到明显的体重下降或脏器毒性。与顺铂、紫杉醇等化疗药物联用时，CB-2-G表现出协同增效作用，可降低化疗药物的有效剂量和毒副作用。

抗炎与免疫调节活性

除抗肿瘤作用外，CB-2-G还显示出显著的抗炎活性。在脂多糖（LPS）刺激的巨噬细胞RAW264.7模型中，CB-2-G（1-10 μM）剂量依赖性地抑制一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的产生。在角叉菜胶诱导的大鼠足跖肿胀模型中，口服CB-2-G（20-50 mg/kg）可显著减轻炎症反应，效果与吲哚美辛相当但胃肠道副作用更小。

CB-2-G的免疫调节作用体现在其对T细胞和自然杀伤（NK）细胞功能的影响。研究表明，CB-2-G可增强NK细胞的杀伤活性，促进CD8+ T细胞的增殖和细胞因子分泌，同时抑制调节性T细胞（Treg）的功能，从而改善肿瘤微环境中的免疫抑制状态。

其他药理活性

初步研究还提示CB-2-G具有抗病毒（如抑制乙型肝炎病毒复制）、抗纤维化（抑制肝星状细胞活化）和抗氧化活性。这些发现虽然尚需进一步验证，但拓展了CB-2-G的潜在治疗领域。

作用机制与分子靶点

CB-2-G的药理活性涉及多个分子靶点和信号通路的调控，其作用机制呈现多靶点、多通路的特点。

抗肿瘤作用机制

1. 诱导细胞凋亡

CB-2-G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。在分子层面，CB-2-G显著下调抗凋亡蛋白MCL1（髓系细胞白血病-1）和BCL2（B细胞淋巴瘤-2）的表达，同时上调促凋亡蛋白BAX和BAK。MCL1和BCL2是BCL-2家族的关键成员，其过表达与多种肿瘤的耐药和不良预后密切相关。CB-2-G通过抑制MCL1和BCL2的转录和蛋白稳定性，打破线粒体膜电位平衡，导致细胞色素c释放和caspase级联激活。

2. 抑制STAT3信号通路

信号转导和转录激活因子3（STAT3）在多种肿瘤中持续激活，促进细胞增殖、存活和血管生成。CB-2-G通过抑制JAK激酶活性，减少STAT3的Tyr705位点磷酸化，从而阻断STAT3的核转位和转录活性。STAT3的下游靶基因，包括Cyclin D1、Survivin、VEGF和MMP2，均受到CB-2-G的显著抑制。MMP2（基质金属蛋白酶-2）是肿瘤侵袭和转移的关键酶，CB-2-G通过抑制STAT3-MMP2轴，有效降低肿瘤细胞的迁移和侵袭能力。

3. 干扰DNA拓扑异构酶活性

CB-2-G对DNA拓扑异构酶I（TOP1）和IIα（TOP2A）具有双重抑制作用。TOP1和TOP2A是DNA复制和转录过程中不可或缺的酶，也是多种化疗药物（如喜树碱、依托泊苷）的靶点。CB-2-G通过与TOP1-TOP2A-DNA复合物结合，稳定“可裂解复合物”，导致DNA双链断裂积累，最终引发细胞周期阻滞和凋亡。值得注意的是，CB-2-G对TOP2A的抑制活性强于对TOP1的抑制，这可能与其糖基结构影响酶-药物相互作用有关。

4. 抑制HIF1A与血管生成

缺氧诱导因子1α（HIF1A）是肿瘤适应缺氧微环境的关键转录因子，调控VEGF、GLUT1等基因表达。CB-2-G通过促进HIF1A的泛素化降解，抑制其蛋白积累，从而减少VEGF分泌和肿瘤血管新生。在鸡胚绒毛尿囊膜（CAM）模型中，CB-2-G显著抑制新生血管形成，提示其具有抗血管生成潜力。

5. 调控MAPK与雌激素信号

CB-2-G可抑制MAPK1（ERK2）的磷酸化，阻断RAS-RAF-MEK-ERK信号级联，从而抑制细胞增殖。此外，在雌激素受体阳性（ER+）乳腺癌细胞中，CB-2-G通过下调ESR1（雌激素受体α）表达和抑制CYP19A1（芳香化酶）活性，发挥抗雌激素作用。CYP19A1是将雄激素转化为雌激素的关键酶，其抑制可降低局部雌激素水平，对激素依赖性肿瘤具有治疗意义。

抗炎作用机制

CB-2-G的抗炎活性主要通过抑制NF-κB和MAPK通路实现。它抑制IκBα的磷酸化和降解，阻止NF-κB p65亚基的核转位，从而减少促炎细胞因子（TNF-α、IL-6、IL-1β）和炎症介质（COX-2、iNOS）的表达。同时，CB-2-G抑制p38 MAPK和JNK的磷酸化，进一步削弱炎症信号传导。

成药性评价与药代动力学

成药性综合分析

基于Lipinski“五规则”和Veber规则，CB-2-G的成药性参数呈现以下特征：分子量（720.85 Da）超过500 Da的阈值，氢键供体数（约10个羟基）超过5个，氢键受体数（约16个氧原子）超过10个，TPSA（217.35 Ų）超过140 Ų。这些参数提示CB-2-G不符合传统口服药物的标准，口服生物利用度可能较低。然而，LogP值（2.10）在理想范围（0-3）内，表明其具有适度的膜通透潜力。

值得注意的是，CB-2-G的hERG抑制风险低（阴性），Ames试验阴性，表明其心脏毒性和遗传毒性风险较低，这是其作为候选药物的重要优势。此外，血脑屏障穿透性低，可减少中枢神经系统副作用。

药代动力学特性

目前关于CB-2-G药代动力学的系统研究尚不充分，但已有初步数据可供参考：

吸收：口服给药后，CB-2-G的吸收较差，绝对生物利用度估计低于10%。这主要归因于其高分子量和极性。然而，通过制剂技术（如脂质体、纳米粒、磷脂复合物）可显著改善其口服吸收。腹腔注射和静脉注射是常用的非临床给药途径。

分布：CB-2-G在体内分布广泛，主要蓄积于肝脏、脾脏和肿瘤组织。其表观分布容积（Vd）较大（>1 L/kg），提示组织结合率高。血浆蛋白结合率约为85%-90%。

代谢：CB-2-G在体内主要经历两种代谢途径：一是糖苷键水解，经β-葡萄糖苷酶作用释放葫芦素B；二是羟基化和葡萄糖醛酸结合。肝脏是主要代谢器官，CYP450酶系（特别是CYP3A4）参与其氧化代谢。值得注意的是，CB-2-G的糖基化修饰可能降低了其作为P-糖蛋白（P-gp）底物的可能性，从而减少外排转运介导的耐药。

排泄：CB-2-G及其代谢物主要通过胆汁和粪便排泄，尿排泄量较少。半衰期（t1/2）约为4-8小时，取决于给药途径和动物种属。

毒性评价

CB-2-G的急性毒性显著低于葫芦素B。小鼠腹腔注射的LD50约为80-120 mg/kg，而葫芦素B的LD50仅为1-2 mg/kg。在亚慢性毒性研究中，连续给药28天（10-30 mg/kg，腹腔注射）未观察到明显的肝、肾或心脏毒性。胃肠道毒性（如腹泻、呕吐）也较葫芦素B明显减轻。这些数据表明，糖基化修饰有效降低了母体化合物的毒性，提高了治疗安全窗。

临床应用前景与展望

潜在适应症

基于现有药理研究，CB-2-G在以下疾病领域具有开发潜力：

1. 恶性肿瘤：特别是乳腺癌（包括ER+和三阴性亚型）、非小细胞肺癌、肝细胞癌和结直肠癌。其多靶点作用机制和低毒性特征使其适合作为联合治疗药物。

2. 慢性炎症性疾病：如类风湿性关节炎、炎症性肠病和肝炎。其抗炎活性与低胃肠道毒性使其成为非甾体抗炎药的潜在替代品。

3. 肿瘤免疫治疗：作为免疫检查点抑制剂（如PD-1/PD-L1抗体）的联合用药，通过改善肿瘤微环境免疫抑制状态增强免疫治疗效果。

开发策略与挑战

CB-2-G的临床转化面临以下关键挑战：

1. 口服生物利用度低：需要开发先进的药物递送系统，如纳米脂质体、聚合物纳米粒、磷脂复合物或自微乳化给药系统（SMEDDS），以提高其口服吸收和生物利用度。

2. 水溶性不足：虽然较葫芦素B有所改善，但0.08 mg/mL的水溶性仍不足以满足注射制剂的要求。可通过成盐、环糊精包合或前药设计进一步改善。

3. 作用机制复杂性：多靶点作用虽然带来广谱活性，但也增加了毒理学不确定性和药物相互作用风险。需要系统阐明其关键靶点和脱靶效应。

4. 来源限制：植物中含量低，化学全合成难度大（葫芦烷骨架的立体选择性合成具有挑战性），限制了大规模供应。生物合成途径的解析和异源表达系统的构建是解决来源问题的潜在途径。

未来研究方向

1. 结构优化：基于CB-2-G的母核结构，进行系统的构效关系研究，寻找活性更强、选择性更高、药代特性更优的衍生物。

2. 联合用药研究：系统评估CB-2-G与化疗药物、靶向药物和免疫治疗药物的协同效应，优化联合方案。

3. 靶点验证：利用基因敲除/敲入模型、蛋白质组学和化学生物学方法，进一步验证MCL1、STAT3、TOP2A等关键靶点的功能重要性。

4. 临床前评价：开展完整的药代动力学、毒理学和药效学研究，包括GLP毒理、生殖毒性、致癌性等，为临床试验申报奠定基础。

结语

葫芦素B 2-O-β-D-葡萄糖苷作为葫芦素B的天然糖苷化衍生物，代表了天然产物结构修饰与活性优化的成功范例。通过C-2位葡萄糖基的引入，这一分子在保留母体化合物广谱抗肿瘤活性的同时，显著改善了毒性特征和理化性质。其多靶点作用机制，涵盖MCL1/BCL2凋亡调控、STAT3信号抑制、TOP1/TOP2A拓扑异构酶干扰、HIF1A血管生成抑制以及MAPK/ESR1信号调节，赋予了其独特的治疗潜力。

然而，从实验室发现到临床应用的道路依然漫长。口服生物利用度低、水溶性不足和来源限制是当前面临的主要瓶颈。未来，通过药物化学优化、先进制剂技术开发、生物合成途径工程以及系统的临床前评价，CB-2-G有望成为治疗恶性肿瘤和炎症性疾病的新型候选药物。作为天然产物药理学领域的一颗新星，CB-2-G的研究不仅为葫芦素家族药物的开发提供了新思路，也为其他天然产物的糖基化修饰策略提供了重要参考。随着研究的深入，这一天然产物有望在精准医疗和联合治疗时代发挥其独特的价值。