产品名称: 去甲汉黄芩素
英文名: Norwogonin
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 4443-09-8
产品编码:BPF2218
分子式: C₁₅H₁₀O₅
分子量: 270.24
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℃

去甲汉黄芩素：从天然黄酮到多靶点抗炎药物的研究进展与展望

引言/概述

天然产物一直是药物发现与开发的重要源泉，尤其是在抗炎、抗病毒及抗肿瘤等领域展现出不可替代的价值。黄酮类化合物作为植物次生代谢产物中的一大类，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，去甲汉黄芩素（Norwogonin，化学名：5,7,8-三羟基黄酮）作为一种从传统中药黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）中分离得到的活性成分，近年来逐渐成为天然产物药理学研究的热点之一。

黄芩作为中国传统医学中应用历史悠久的清热燥湿、泻火解毒要药，其化学成分研究已相当深入。黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素等是其主要活性成分，而去甲汉黄芩素作为黄芩中含量相对较低但活性显著的黄酮类成分，其独特的化学结构和多靶点药理活性正被逐步揭示。值得注意的是，去甲汉黄芩素具有显著的抗肠病毒71型（EV71）活性，其半数抑制浓度（IC₅₀）为31.83 μg/mL，这一发现为其在抗病毒领域的应用提供了重要依据。然而，更引人关注的是，去甲汉黄芩素在抗炎领域展现出更为广泛的潜力，其作用靶点涵盖了IL-6、STAT3、CASP1、TRPV1、RELA、PTGS1、TNF、TRPA1、IKBKB、NOS2等多个与炎症信号通路密切相关的关键分子。

本文旨在系统综述去甲汉黄芩素的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特征，并对其临床应用前景进行展望，以期为该天然产物的深入研究和开发利用提供全面的学术参考。

化学结构与理化性质

去甲汉黄芩素的化学结构属于典型的黄酮母核，其系统命名为5,7,8-三羟基黄酮。从结构特征来看，该化合物具有黄酮类化合物的基本骨架——由A环和B环通过中央C环（γ-吡喃酮环）连接而成。与常见的黄芩素（5,6,7-三羟基黄酮）和汉黄芩素（5,7-二羟基-8-甲氧基黄酮）相比，去甲汉黄芩素在A环的C-5、C-7和C-8位各连有一个羟基，而C-6位无取代基，这一独特的羟基取代模式赋予了其特殊的化学性质和生物活性。

从理化性质角度分析，去甲汉黄芩素的分子量为270.2400 Da，属于小分子黄酮类化合物。其脂水分配系数（LogP）为2.4817，表明该化合物具有适度的亲脂性，有利于其透过生物膜结构。拓扑极性表面积（TPSA）为90.9000 Ų，这一数值处于中等水平，提示其可能具有一定的口服吸收潜力，但同时也受到一定的限制。水溶性数据为0.0329 mg/mL，显示其在水中的溶解度较低，这在一定程度上可能影响其生物利用度和制剂开发。值得注意的是，去甲汉黄芩素的血脑屏障透过性评价为“低”，这意味着该化合物在中枢神经系统疾病治疗中的应用可能受到限制，但同时也减少了潜在的神经毒性风险。此外，hERG抑制评价为“否”，表明其心脏毒性风险较低，这是一个有利的药物安全性特征。Ames试验结果为0.6，提示其遗传毒性风险较低。

从化学稳定性角度考虑，去甲汉黄芩素分子中的三个酚羟基使其具有较强的抗氧化活性，但也使其对氧化条件较为敏感。在碱性环境中，酚羟基易发生离子化，导致化合物稳定性下降。此外，其分子结构中的γ-吡喃酮环在强酸或强碱条件下可能发生开环反应。这些化学特性需要在提取、分离、储存及制剂开发过程中予以充分考虑。

植物来源与提取方法

去甲汉黄芩素的主要植物来源为唇形科黄芩属植物黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi），该植物在中国、日本、韩国等东亚地区广泛分布，是传统中药中最重要的清热药之一。除黄芩外，其他黄芩属植物如Scutellaria amoena、Scutellaria rehderiana等也可能含有该成分，但含量通常较低。值得注意的是，去甲汉黄芩素在黄芩中的含量远低于黄芩苷和黄芩素，属于微量活性成分，这给其大规模制备带来了一定挑战。

在提取方法方面，传统的溶剂提取法仍是获取去甲汉黄芩素的主要手段。由于该化合物具有适度的亲脂性，常用的提取溶剂包括乙醇、甲醇、乙酸乙酯等有机溶剂或其水溶液。研究表明，采用70%-80%的乙醇水溶液进行回流提取，可以获得较好的提取效率。提取温度通常控制在60-80℃，提取时间为1-3小时，料液比一般为1:10至1:20（w/v）。为提高提取效率，超声辅助提取和微波辅助提取等现代技术也被应用于去甲汉黄芩素的提取过程中，这些方法可以显著缩短提取时间并提高产率。

提取后的粗提物需要经过进一步的分离纯化才能获得高纯度的去甲汉黄芩素。常用的分离方法包括：硅胶柱层析、聚酰胺柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱层析以及高效液相色谱（HPLC）制备等。其中，硅胶柱层析是最常用的初步分离手段，采用氯仿-甲醇或石油醚-丙酮等溶剂系统进行梯度洗脱。聚酰胺柱层析对黄酮类化合物具有较好的选择性，能够有效去除杂质。对于高纯度要求的研究或应用，制备型HPLC是最终纯化的首选方法，通常采用C18反相色谱柱，以甲醇-水或乙腈-水系统作为流动相。

值得关注的是，由于去甲汉黄芩素在黄芩中含量较低，直接从天然植物中提取的成本较高。近年来，化学合成和生物合成方法的研究为去甲汉黄芩素的大规模制备提供了新的思路。化学合成通常以间苯三酚等简单化合物为起始原料，通过一系列缩合、氧化等反应构建黄酮母核。生物合成则利用基因工程改造的微生物或植物细胞培养体系，通过调控黄酮类化合物的生物合成途径来生产目标产物。这些方法虽然仍处于研究阶段，但具有重要的开发潜力。

药理活性研究

去甲汉黄芩素的药理活性研究主要集中在抗炎、抗病毒、抗氧化及神经保护等领域，其中抗炎活性是最受关注的研究方向。

抗炎活性是去甲汉黄芩素最为突出的药理作用。大量体外和体内研究表明，该化合物能够有效抑制多种炎症介质的产生和释放。在脂多糖（LPS）刺激的巨噬细胞模型中，去甲汉黄芩素可显著降低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）的水平。此外，它还能抑制诱导型一氧化氮合酶（iNOS，由NOS2基因编码）和环氧合酶-2（COX-2，由PTGS1基因编码）的表达，从而减少一氧化氮（NO）和前列腺素E₂（PGE₂）等炎症介质的产生。在动物模型中，去甲汉黄芩素对急性和慢性炎症均表现出抑制作用，包括角叉菜胶诱导的足趾肿胀、乙酸诱导的腹腔毛细血管通透性增加以及佐剂诱导的关节炎等。

抗病毒活性是去甲汉黄芩素的另一重要药理作用。研究证实，该化合物对肠病毒71型（EV71）具有显著的抑制作用，IC₅₀为31.83 μg/mL。EV71是引起手足口病的主要病原体之一，严重感染可导致神经系统并发症甚至死亡。去甲汉黄芩素的抗EV71机制可能涉及抑制病毒复制周期的多个环节，包括病毒吸附、进入和RNA复制等。此外，初步研究还提示去甲汉黄芩素可能对其他肠道病毒和呼吸道病毒具有一定的抑制作用，但相关研究尚不充分。

抗氧化活性是黄酮类化合物的共性特征，去甲汉黄芩素也不例外。其分子中的三个酚羟基能够有效清除自由基，包括羟基自由基、超氧阴离子自由基和DPPH自由基等。此外，它还能螯合过渡金属离子（如Fe²⁺和Cu²⁺），减少Fenton反应产生的活性氧（ROS）。通过激活核因子E2相关因子2（Nrf2）信号通路，去甲汉黄芩素还能上调抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）和过氧化氢酶（CAT）的表达，从而增强细胞的内源性抗氧化防御能力。

神经保护活性是近年来去甲汉黄芩素研究的新方向。研究表明，该化合物能够保护神经元免受氧化应激和兴奋性毒性损伤，减少β-淀粉样蛋白（Aβ）诱导的神经毒性，并抑制小胶质细胞的过度活化。这些发现提示去甲汉黄芩素可能对阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病具有潜在的治疗价值。然而，由于该化合物的血脑屏障透过性较低，其在神经系统疾病中的应用可能需要借助纳米递送系统等新型制剂技术。

作用机制与分子靶点

去甲汉黄芩素的药理活性与其对多个分子靶点的调控密切相关。基于现有研究，其作用机制可从以下几个方面进行阐述。

炎症信号通路的调控是去甲汉黄芩素抗炎作用的核心机制。该化合物能够同时作用于多条炎症信号通路，展现出多靶点调控的特征。首先，去甲汉黄芩素可抑制核因子κB（NF-κB）信号通路的激活。在静息状态下，NF-κB（由RELA等亚基组成）与抑制蛋白IκB结合而滞留于细胞质中。当受到炎症刺激时，IκB激酶（IKK，由IKBKB编码）被激活，磷酸化IκB并使其降解，释放出的NF-κB进入细胞核启动炎症基因的转录。去甲汉黄芩素能够抑制IKK的活性，减少IκB的磷酸化降解，从而阻断NF-κB的核转位和转录活性，最终下调TNF-α、IL-6、iNOS和COX-2等炎症因子的表达。

其次，去甲汉黄芩素对信号转导和转录激活因子3（STAT3）信号通路也具有调控作用。STAT3是JAK/STAT信号通路的关键成员，在炎症和肿瘤发生发展中发挥重要作用。研究表明，去甲汉黄芩素能够抑制STAT3的磷酸化激活，减少其核转位和靶基因转录，从而发挥抗炎和抗肿瘤活性。

此外，去甲汉黄芩素还影响炎症小体的活化。CASP1（caspase-1）是炎症小体信号通路的关键效应分子，负责将pro-IL-1β和pro-IL-18剪切为成熟的炎症因子。研究提示，去甲汉黄芩素可能通过抑制NLRP3炎症小体的组装和活化，减少caspase-1的激活，从而降低IL-1β和IL-18的成熟和分泌。

瞬时受体电位通道的调节是去甲汉黄芩素抗炎作用的另一重要机制。TRPV1和TRPA1是两类重要的瞬时受体电位通道，在感觉神经元中高度表达，参与疼痛、瘙痒和神经源性炎症的调控。研究表明，去甲汉黄芩素能够拮抗TRPV1和TRPA1通道的激活，减少钙离子内流和神经递质释放，从而发挥镇痛和抗炎作用。这一发现为去甲汉黄芩素在疼痛和炎症相关疾病中的应用提供了新的理论基础。

抗氧化信号通路的激活是去甲汉黄芩素发挥细胞保护作用的重要机制。该化合物能够激活Nrf2/ARE信号通路，促进抗氧化酶和解毒酶的表达。Nrf2是细胞氧化应激反应的关键转录因子，在正常条件下与Keap1结合而处于抑制状态。当受到氧化应激或亲电试剂刺激时，Nrf2从Keap1释放并转位进入细胞核，与抗氧化反应元件（ARE）结合，启动下游靶基因的转录。去甲汉黄芩素通过其酚羟基的氧化还原活性，能够促进Nrf2的核转位和转录活性，从而增强细胞的抗氧化防御能力。

多靶点协同作用是去甲汉黄芩素药理活性的显著特征。与单一靶点药物相比，该化合物通过同时作用于NF-κB、STAT3、NLRP3炎症小体、TRPV1、TRPA1和Nrf2等多个靶点，能够更全面地调控炎症反应网络，发挥协同增效作用。这种多靶点作用模式不仅提高了治疗效果，还可能降低耐药性的产生风险，体现了天然产物在药物开发中的独特优势。

成药性评价与药代动力学

去甲汉黄芩素的成药性评价涉及多个方面，包括理化性质、药代动力学特征、安全性及制剂可行性等。

从理化性质角度分析，去甲汉黄芩素的分子量为270.24 Da，符合小分子药物的基本要求（通常<500 Da）。其LogP值为2.48，处于理想的脂溶性范围（1-3），有利于药物的膜通透性和口服吸收。TPSA为90.90 Ų，略高于口服药物的理想上限（通常<140 Ų），提示其可能存在一定的口服吸收障碍。水溶性较低（0.0329 mg/mL）是去甲汉黄芩素成药性的主要限制因素之一，低水溶性可能导致口服生物利用度不佳，并增加制剂开发的难度。

在药代动力学方面，目前关于去甲汉黄芩素的系统研究尚不充分。基于其理化性质和同类黄酮化合物的药代动力学特征，可以推测：去甲汉黄芩素口服给药后可能经历首过代谢，其生物利用度可能较低；在体内可能广泛分布于肝脏、肾脏等血流丰富的组织，但由于血脑屏障透过性低，脑内分布有限；代谢途径可能包括葡萄糖醛酸化和硫酸化结合反应，以及细胞色素P450酶介导的氧化代谢；排泄途径可能以胆汁和尿液为主。值得注意的是，去甲汉黄芩素在体内的代谢产物可能具有不同的药理活性，这需要在后续研究中加以关注。

安全性评价是成药性研究的重要组成部分。去甲汉黄芩素的hERG抑制评价为“否”，表明其心脏毒性风险较低，这是一个重要的安全性优势。Ames试验结果为0.6，提示其遗传毒性风险较低。此外，基于黄芩在传统中药中的长期安全使用历史，可以推测去甲汉黄芩素可能具有较好的安全性。然而，系统的毒理学研究，包括急性毒性、慢性毒性、生殖毒性和致癌性等，仍然是该化合物进入临床前必须完成的工作。

制剂开发是克服去甲汉黄芩素成药性限制的关键环节。针对其水溶性低的问题，可以采用多种制剂策略：包括固体分散体技术、环糊精包合技术、脂质体或纳米粒递送系统等。其中，纳米制剂技术不仅能够提高药物的溶解度和生物利用度，还能实现靶向递送和缓控释释放，具有广阔的应用前景。此外，前药设计也是提高去甲汉黄芩素成药性的有效策略，通过引入磷酸酯、氨基酸酯等基团，可以改善其水溶性和口服吸收。

临床应用前景与展望

基于去甲汉黄芩素的多靶点药理活性，其在多种疾病的治疗中具有潜在的临床应用价值。

炎症性疾病是去甲汉黄芩素最具开发前景的应用领域。其通过抑制NF-κB、STAT3和NLRP3炎症小体等多条炎症信号通路，能够有效调控炎症反应网络，因此可能对类风湿性关节炎、炎症性肠病、急性肺损伤、脓毒症等多种炎症性疾病具有治疗作用。特别是其同时作用于TRPV1和TRPA1通道的特点，使其在炎症相关疼痛的治疗中具有独特优势。未来研究应重点关注其在炎症性疾病动物模型中的药效学评价，以及与现有抗炎药物的比较研究。

病毒感染性疾病是去甲汉黄芩素的另一重要应用方向。其对EV71的抑制作用已得到实验证实，提示其可能对手足口病具有治疗价值。考虑到肠道病毒和呼吸道病毒在复制周期和致病机制上的相似性，去甲汉黄芩素可能对其他病毒性感染也具有抑制作用。未来研究应扩大其抗病毒谱的评价范围，并深入探讨其抗病毒作用机制，为开发新型抗病毒药物提供理论依据。

神经退行性疾病虽然受到血脑屏障透过性的限制，但通过纳米递送系统等新型制剂技术，去甲汉黄芩素在阿尔茨海默病、帕金森病等疾病中的应用仍具有可能性。其抗氧化和抗炎活性能够保护神经元免受氧化应激和神经炎症的损伤，而其对小胶质细胞活化的抑制作用则有助于减轻神经退行性疾病中的神经炎症反应。未来研究应重点关注脑靶向递送系统的开发，以提高去甲汉黄芩素在脑内的生物利用度。

代谢性疾病如糖尿病、肥胖和非酒精性脂肪性肝病等，其发病机制与慢性低度炎症密切相关。去甲汉黄芩素的抗炎和抗氧化活性使其可能对这些代谢性疾病具有治疗作用。初步研究表明，黄酮类化合物能够改善胰岛素敏感性、调节脂质代谢和减轻肝脏脂肪变性，去甲汉黄芩素是否具有类似作用值得进一步研究。

联合用药策略是发挥去甲汉黄芩素临床价值的重要途径。其多靶点作用机制使其能够与现有药物产生协同增效作用。例如，与抗生素联合使用可能增强抗感染效果并减少耐药性产生；与非甾体抗炎药联合使用可能增强抗炎作用并减少胃肠道副作用；与抗病毒药物联合使用可能提高抗病毒疗效并降低药物剂量。未来研究应系统评价去甲汉黄芩素与临床常用药物的相互作用，为联合用药方案的制定提供科学依据。

结构优化与构效关系研究是推动去甲汉黄芩素药物开发的重要方向。通过对其分子结构进行修饰，如引入不同取代基、改变羟基位置或数量、构建衍生物库等，可以改善其药代动力学特征、提高靶点选择性和增强药理活性。系统深入的构效关系研究将为设计更优的候选药物提供指导。

结语

去甲汉黄芩素作为黄芩中一种重要的活性黄酮类成分，以其独特的化学结构和多靶点药理活性，在天然产物药物开发领域展现出重要的研究价值。本文系统综述了该化合物的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特征，并对其临床应用前景进行了展望。

从现有研究来看，去甲汉黄芩素最突出的药理活性体现在抗炎和抗病毒两个方面，其作用机制涉及NF-κB、STAT3、NLRP3炎症小体、TRPV1、TRPA1和Nrf2等多个信号通路和分子靶点，展现出典型的多靶点调控特征。这种多靶点作用模式既体现了天然产物的独特优势，也为复杂疾病的治疗提供了新的思路。

然而，去甲汉黄芩素的研究仍面临诸多挑战。首先，其在黄芩中含量较低，大规模制备成本较高，需要开发高效的提取纯化方法或化学/生物合成途径。其次，其水溶性较低和口服生物利用度不佳是制约其成药性的主要瓶颈，需要借助新型制剂技术加以解决。第三，系统的药代动力学和毒理学研究仍然缺乏，这是其进入临床前必须完成的工作。第四，其药理活性的分子机制研究尚不够深入，特别是各靶点之间的相互作用和信号网络调控需要进一步阐明。

展望未来，去甲汉黄芩素的研究应重点关注以下几个方面：一是深入开展药代动力学和毒理学研究，全面评价其体内过程和安全性；二是利用现代药物化学手段进行结构优化，改善其成药性；三是开发新型制剂技术，提高其生物利用度和靶向性；四是扩大药理活性评价范围，探索其在更多疾病模型中的治疗作用；五是加强临床前研究，为临床试验奠定基础。

总之，去甲汉黄芩素作为一种具有多靶点活性的天然黄酮类化合物，在抗炎、抗病毒及相关疾病治疗领域具有重要的开发潜力。随着研究的不断深入和技术的持续进步，相信这一天然产物有望在未来的药物开发中发挥更大的作用，为人类健康事业做出贡献。