粘毛黄芩素I

产品名称: 粘毛黄芩素I 
英文名: Viscidulin I
Synonym name:
Catalogue No.: SBP00476
Cas No.: 92519-95-4
Formula: C₁₅H₁₀O₇
Mol Weight: 302.238
Botanical Source:
Physical Description: Yellow powder
Type of Compound: Flavonoids

纯度: 95%~99%
分析方法: HPLC-ELSD
鉴定方法: 质谱（Mass）, 核磁（NMR）
包装: 标准包装，棕色小玻璃瓶；可以按客户需求包装。

可以满足克级至公斤级以上大量需求，详情请咨询。

白坚木皮醇(白雀木醇)被称之为是天然存在并具有生物活性的万能结构单元。随着人们对手性药物对映体间生物活性差异的认识,可用他作为具有光学活性的肌醇衍生物的原材料，对开发治癌、初老期痴呆症和艾滋病等手性药物具有潜在的价值。
本公司可以大量提供高含量白雀木醇（白坚木皮醇），欢迎咨询。

白坚木皮醇最早发现于南美洲的白坚木树中，后来在夹竹桃、沙棘果、鸡骨草和大麻等植物中也发现有该成分。尽管不少植物都含有白坚木皮醇，但含量普遍较低。橡胶树（Hevea brasiliensis）中含有丰富的白坚木皮醇，是目前最具工业化生产的白坚木皮醇来源。从巴西橡胶乳清中提取具有左旋光性的天然产物白坚木皮醇，作为手性源被合成各种光学活性药物，用于抗生素、抗氧化、酶抑制剂、抑制血管增生、治疗糖尿病和艾滋病等。

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

天然产物作为药物发现的重要源泉，在人类与疾病的漫长斗争史中扮演着不可或缺的角色。中国传统医学的宝库中，黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）是一味应用历史悠久、功效卓著的清热解毒要药，其干燥根茎（即中药黄芩）被广泛用于治疗炎症、感染、高血压及多种热性疾病。现代药理学研究证实，黄芩的主要活性成分是黄酮类化合物，如黄芩苷（Baicalin）、黄芩素（Baicalein）、汉黄芩素（Wogonin）等，这些成分在抗炎、抗氧化、抗肿瘤及神经保护等方面展现出显著的生物活性。

然而，黄芩的化学组成极为复杂，除了上述主要成分外，还包含一系列含量相对较低但结构独特、活性显著的微量黄酮类成分。粘毛黄芩素I（Viscidulin I）便是其中之一。该化合物最初从黄芩属植物粘毛黄芩（Scutellaria viscidula Bunge）中分离鉴定，故得此名。其化学结构为2-(2,6-二羟基苯基)-3,5,7-三羟基-4H-chromen-4-one，属于典型的羟基黄烷（更准确地说是黄酮醇）类化合物。与黄芩素等常见成分相比，粘毛黄芩素I的B环具有独特的2,6-二羟基取代模式，这种特殊的取代模式可能赋予其不同于其他黄芩黄酮的独特药理活性和分子靶向性。

近年来，随着分离纯化技术的进步和生物活性导向筛选的深入，粘毛黄芩素I逐渐引起研究者的关注。初步研究表明，该化合物具有显著的抗炎活性，其作用机制涉及对多个关键炎症信号通路和靶点的调控，包括IL-6/STAT3、NF-κB（RELA/p65）、CASP1（Caspase-1）以及瞬时受体电位通道（TRPV1、TRPA1）等。这些发现提示粘毛黄芩素I可能成为治疗炎症相关疾病（如炎症性肠病、关节炎、神经性疼痛等）的先导化合物。然而，与黄芩苷等明星分子相比，关于粘毛黄芩素I的系统性研究仍相对有限，其药代动力学特性、体内药效及安全性评价尚待深入阐明。

本文旨在对粘毛黄芩素I的研究现状进行系统综述，涵盖其化学结构与理化性质、植物来源与提取方法、药理活性、作用机制与分子靶点、成药性评价与药代动力学特征，并探讨其潜在的临床应用前景与面临的挑战，以期为该天然产物的深入开发与利用提供参考。

化学结构与理化性质

粘毛黄芩素I（Viscidulin I）的化学名为2-(2,6-二羟基苯基)-3,5,7-三羟基-4H-chromen-4-one，其核心骨架为黄酮醇（Flavonol）。黄酮醇是黄酮类化合物中最为常见的一类，其基本结构由两个苯环（A环和B环）通过一个三碳杂环（C环）连接而成，C环上2位与B环相连，3位连有羟基，4位为羰基。粘毛黄芩素I的独特之处在于其B环的取代模式：B环的2位和6位各有一个羟基，形成间二酚结构，而4位无取代基。这种2,6-二羟基取代模式在天然黄酮类化合物中相对罕见，与常见的4’-羟基（如芹菜素）、3’,4’-二羟基（如木犀草素）或3’,4’,5’-三羟基（如槲皮素）取代模式截然不同。A环则具有典型的5,7-二羟基取代，这是大多数黄酮类化合物的共有特征。

该化合物的分子式为C₁₅H₁₀O₇，分子量为302.2380 g/mol。其精确分子量为302.0427 g/mol。从理化性质来看，粘毛黄芩素I呈现典型的黄酮类化合物特征。其脂水分配系数（LogP）为1.9506，表明该化合物具有一定的亲脂性，但并非极度疏水，这有利于其在生物膜上的通透性。其极性表面积（TPSA）为131.3600 Ų，这一数值较高，主要归因于分子中多个羟基和羰基的存在。高TPSA通常意味着化合物与水分子的氢键结合能力较强，这与其水溶性数据相符。计算得到的水溶性（LogS）为0.1461（单位可能为mg/mL或mol/L，此处为相对值），表明其在水中的溶解度较低，属于难溶性化合物。这一特性是许多多酚类天然产物面临的共同挑战，可能影响其口服生物利用度和制剂开发。

从光谱特征上看，粘毛黄芩素I的紫外-可见吸收光谱通常在240-280 nm（带II，A环苯甲酰基系统）和300-400 nm（带I，B环肉桂酰基系统）有两个主要吸收峰，这是黄酮类化合物的典型特征。其红外光谱中，约在3400 cm⁻¹处有宽而强的羟基伸缩振动吸收峰，在1650 cm⁻¹附近有共轭羰基（C=O）的强吸收峰。核磁共振氢谱（¹H NMR）和碳谱（¹³C NMR）则可提供详细的质子与碳原子信息，用于结构确证。例如，A环上5,7-二羟基取代的质子信号通常出现在δ 6.0-6.5 ppm区域，呈现间位偶合的双峰；而B环上2,6-二羟基取代的质子则表现为一个三峰（H-4）和两个双峰（H-3, H-5），构成典型的AB₂自旋系统。

植物来源与提取方法

粘毛黄芩素I最初是从黄芩属植物粘毛黄芩（Scutellaria viscidula Bunge）中分离得到的。粘毛黄芩是黄芩属的一种多年生草本植物，主要分布于中国北方地区，其根茎在民间也常作为黄芩的代用品使用。然而，后续的研究发现，粘毛黄芩素I并非粘毛黄芩所独有，它也存在于正品黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）的根中，尽管其含量通常远低于黄芩苷和黄芩素。此外，在其他一些黄芩属植物（如Scutellaria amoena、Scutellaria rehderiana等）以及部分唇形科植物中也可能有微量存在。因此，正品黄芩是目前获取粘毛黄芩素I的主要植物来源，但其低含量特性使得直接从中提取纯化面临产量低、成本高的挑战。

针对粘毛黄芩素I的提取，通常采用经典的黄酮类化合物提取策略。首先，将干燥的黄芩根茎粉碎，使用极性溶剂进行浸提。最常用的溶剂是甲醇或乙醇（通常为70%-95%的乙醇水溶液），有时也会使用丙酮或乙酸乙酯。提取方式包括冷浸、渗漉、回流提取或超声辅助提取。为了提高提取效率，研究者常采用酸水解预处理，将黄芩根中大量存在的黄芩苷（黄芩素的7-葡萄糖醛酸苷）水解为黄芩素，但这对于直接提取游离态的粘毛黄芩素I并非必需，且可能破坏其结构。鉴于粘毛黄芩素I在黄芩根中含量极低，通常需要采用大孔吸附树脂（如D101、AB-8）进行初步富集，以去除大量糖类、蛋白质等杂质。洗脱时，通常使用不同浓度的乙醇水溶液进行梯度洗脱，粘毛黄芩素I主要富集在30%-60%乙醇洗脱部位。

进一步的分离纯化则需要结合多种色谱技术。硅胶柱色谱是最常用的方法，使用氯仿-甲醇或石油醚-乙酸乙酯等溶剂系统进行梯度洗脱。由于粘毛黄芩素I与黄芩素、汉黄芩素等结构类似物极性相近，单纯硅胶柱色谱往往难以达到完全分离。因此，常需结合聚酰胺柱色谱，利用其与酚羟基形成氢键的能力差异进行分离。此外，Sephadex LH-20凝胶柱色谱也是一种有效的分离手段，可根据分子大小和吸附作用进行分离。高效液相色谱（HPLC），特别是制备型HPLC，是获得高纯度粘毛黄芩素I的关键技术。通常采用反相C18色谱柱，以甲醇-水或乙腈-水（常含少量甲酸或乙酸）为流动相，通过等度或梯度洗脱实现目标化合物的精准分离。检测波长通常设定在280 nm或360 nm附近。

值得注意的是，由于粘毛黄芩素I在植物中含量极低，传统的“提取-分离”路线效率低下，难以满足大规模研究和开发的需求。近年来，化学合成方法的探索成为解决其来源问题的潜在途径。通过逆合成分析，可以设计以间苯三酚和2,6-二羟基苯乙酮等为起始原料，经过查尔酮合成、环化、氧化等多步反应来构建黄酮醇骨架。然而，如何高效、高选择性地引入B环的2,6-二羟基取代模式，并实现3位羟基的氧化，是合成路线的关键难点。目前，关于粘毛黄芩素I全合成的报道尚不多见，但生物合成途径的研究，特别是对黄芩中特异性黄酮合成酶（如黄酮合酶、黄酮醇合酶）的解析，为未来通过合成生物学手段（如微生物细胞工厂）生产该化合物提供了可能。

药理活性研究

粘毛黄芩素I的药理活性研究目前仍处于早期阶段，但已有证据表明其具有多种生物活性，其中抗炎作用是其最受关注的核心活性。

1. 抗炎活性

炎症是机体应对有害刺激的一种防御性反应，但过度或持续的炎症会导致组织损伤和多种疾病。粘毛黄芩素I在多个体外和体内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（如RAW264.7细胞）模型中，粘毛黄芩素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）和一氧化氮（NO）的产生。NO主要由诱导型一氧化氮合酶（iNOS，由NOS2基因编码）催化产生，是炎症反应的关键介质。粘毛黄芩素I对iNOS表达和活性的抑制是其抗炎作用的重要体现。

此外，粘毛黄芩素I对环氧合酶-1（COX-1，由PTGS1基因编码）也表现出抑制活性。COX-1是催化前列腺素（PGs）合成的关键酶，而前列腺素是引起疼痛和发热的重要炎症介质。虽然选择性COX-2抑制剂是抗炎药物开发的主流，但对COX-1的抑制同样具有抗炎意义，尤其是在某些特定炎症模型中。粘毛黄芩素I对COX-1的抑制作用提示其可能具有镇痛和解热潜力。

在体内实验中，粘毛黄芩素I在动物炎症模型（如角叉菜胶诱导的大鼠足跖肿胀模型、乙酸诱导的小鼠腹腔毛细血管通透性增加模型）中也显示出一定的抗炎活性，能够减轻水肿和渗出。这些初步的体内结果支持了其体外抗炎活性，但需要更多、更系统的体内药效学研究来验证其疗效和剂量效应关系。

2. 其他潜在活性

除了抗炎作用，基于其黄酮类化合物的共性，粘毛黄芩素I还可能具有其他生物活性。例如，其分子结构中含有多个酚羟基，赋予了它潜在的抗氧化活性，能够清除自由基、螯合金属离子，从而保护细胞免受氧化应激损伤。此外，一些初步研究表明，粘毛黄芩素I可能对某些肿瘤细胞株（如肝癌、结肠癌细胞）具有增殖抑制作用，但其作用强度远弱于经典的抗肿瘤黄酮（如槲皮素、木犀草素），且具体机制尚不明确。这些潜在活性有待进一步深入研究。

作用机制与分子靶点

粘毛黄芩素I的药理活性，特别是其抗炎作用，是通过调控多个关键的炎症信号通路和分子靶点来实现的。这些靶点涵盖了从细胞膜受体到胞内信号转导，再到核转录因子和效应酶等多个层面。

1. 对IL-6/STAT3信号通路的调控

IL-6是一种多效性的促炎细胞因子，在急性期反应、慢性炎症和自身免疫性疾病中发挥核心作用。IL-6与细胞膜上的受体结合后，会激活下游的JAK激酶，进而磷酸化并激活信号转导及转录激活因子3（STAT3）。活化的STAT3形成二聚体进入细胞核，调控多种炎症和免疫相关基因的表达。研究表明，粘毛黄芩素I能够抑制IL-6诱导的STAT3磷酸化，从而阻断该信号通路的传导。这种抑制作用可能直接源于对JAK激酶活性的干扰，或通过上调STAT3的负调控因子（如SOCS3）来实现。通过抑制IL-6/STAT3通路，粘毛黄芩素I能够减少下游促炎因子（如IL-17、IL-23）的产生，从而发挥抗炎效应。

2. 对NF-κB信号通路的调控

核因子κB（NF-κB）是炎症反应中最重要的转录因子之一。在静息状态下，NF-κB（通常为p50/p65异二聚体，p65由RELA基因编码）与抑制蛋白IκB结合，以无活性形式存在于细胞质中。当受到LPS、TNF-α等炎症刺激时，IκB激酶（IKK，由IKBKB基因编码）被激活，磷酸化IκB并使其泛素化降解，释放出NF-κB。游离的NF-κB随即进入细胞核，启动一系列促炎基因（如TNF-α、IL-6、iNOS、COX-2）的转录。粘毛黄芩素I能够抑制IKK的活性，从而阻止IκB的降解和NF-κB的核转位。此外，它还可能直接干扰p65与DNA的结合能力。通过阻断NF-κB通路，粘毛黄芩素I从源头上抑制了多种炎症介质的产生，是其抗炎作用的核心机制之一。

3. 对CASP1（Caspase-1）的调控

Caspase-1是炎症小体（Inflammasome）的关键效应分子。炎症小体是一种胞内多蛋白复合物，能够感知病原体或危险信号，激活Caspase-1。活化的Caspase-1一方面切割并激活促炎细胞因子IL-1β和IL-18的前体，使其成熟并分泌；另一方面可诱导一种称为“焦亡”（Pyroptosis）的促炎性细胞死亡方式。粘毛黄芩素I被报道能够抑制Caspase-1的活性，从而减少IL-1β和IL-18的成熟与释放。这表明其抗炎作用可能涉及对炎症小体通路的调控，这对于治疗由IL-1β驱动的炎症性疾病（如痛风、家族性地中海热等）具有重要意义。

4. 对瞬时受体电位通道（TRPV1和TRPA1）的调控

TRPV1和TRPA1是瞬时受体电位（TRP）通道家族的成员，主要表达在感觉神经元上，是感知疼痛、热、冷和化学刺激的关键分子。TRPV1可被辣椒素、热（>43°C）和酸激活，而TRPA1可被芥子油、大蒜素和多种环境刺激物激活。这些通道的激活会导致钙离子内流，引发神经元兴奋和疼痛信号的传递。在炎症状态下，多种炎症介质（如前列腺素、缓激肽）会敏化或激活TRPV1和TRPA1，导致痛觉过敏和异常性疼痛。粘毛黄芩素I被发现能够拮抗TRPV1和TRPA1通道的活性。这种拮抗作用可能通过直接结合到通道蛋白的特定位点，或通过调节通道的磷酸化状态来实现。因此，粘毛黄芩素I可能通过抑制外周神经末梢的TRP通道，发挥镇痛和抗炎作用，尤其适用于治疗炎症性疼痛和神经病理性疼痛。

5. 对TNF和NOS2的调控

TNF-α（由TNF基因编码）是炎症反应的启动因子之一，具有强大的促炎活性。如前所述，粘毛黄芩素I能够抑制TNF-α的产生，这主要是通过抑制NF-κB通路实现的。同时，它也能抑制iNOS（由NOS2基因编码）的表达和活性，减少NO的过量生成。NO不仅本身是一种促炎介质，还能与超氧阴离子反应生成具有更强氧化损伤能力的过氧亚硝酸盐。因此，对TNF-α和NOS2的双重抑制，进一步强化了粘毛黄芩素I的抗炎和抗氧化保护作用。

综上所述，粘毛黄芩素I的抗炎作用并非通过单一靶点，而是通过多靶点、多通路协同实现的。它既能作用于上游的炎症信号启动（如TRP通道），又能干预胞内的信号转导（如IL-6/STAT3、NF-κB通路），还能抑制下游的效应分子（如Caspase-1、iNOS、COX-1）。这种多靶点作用模式是其抗炎活性显著且可能副作用较小的结构基础，也符合现代药物研发中“多靶点治疗”的理念。

成药性评价与药代动力学

将天然产物从实验室发现推向临床应用，必须经过严格的成药性评价。粘毛黄芩素I的成药性参数已部分揭示，为其后续开发提供了初步依据，但也暴露出一些潜在挑战。

1. 理化性质与类药性

根据Lipinski的“五规则”（Rule of Five），一个口服活性药物的理想特征包括：分子量小于500、LogP小于5、氢键供体（酚羟基）数小于5、氢键受体（氧原子）数小于10。粘毛黄芩素I的分子量（302.24）和LogP（1.95）均符合要求。其氢键供体数为4（四个酚羟基），氢键受体数为7（四个羟基氧+一个羰基氧+一个醚氧），虽然受体数略高于5，但仍在可接受范围内。因此，从基本理化性质看，粘毛黄芩素I具备成为口服药物的潜力。然而，其水溶性较差（LogS=0.1461）是一个明显的短板，可能导致口服吸收不完全。此外，其高TPSA（131.36 Ų）预示着其难以穿透血脑屏障（BBB），这与计算预测的“低BBB渗透性”一致。这既是缺点也是优点：对于治疗中枢神经系统疾病不利，但可避免对中枢产生不必要的副作用，对于治疗外周炎症性疾病则是一个有利因素。

2. 安全性评价

初步的安全性评价结果令人鼓舞。hERG抑制预测为“否”，表明粘毛黄芩素I不太可能引起心脏QT间期延长这一严重的药物不良反应。Ames试验结果为0.6，通常认为Ames试验值低于0.5为阴性（无致突变性），0.5-1.0为可疑阳性，大于1.0为阳性。0.6的结果处于临界区间，提示其可能存在微弱的致突变风险，需要后续进行更全面的遗传毒性评估（如体内微核试验、染色体畸变试验）来确认。此外，关于其急性毒性、亚慢性毒性、肝脏毒性、肾脏毒性等系统性毒理学研究目前尚属空白，这是其成药性评价中亟需填补的关键信息。

3. 药代动力学特征

目前，关于粘毛黄芩素I在体内的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程的研究非常有限。基于其结构特征和其他黄芩黄酮（如黄芩素、汉黄芩素）的药代动力学知识，可以做出一些合理推测。由于其水溶性差，口服生物利用度可能较低。黄酮类化合物在体内通常经历广泛的II相代谢，主要是葡萄糖醛酸化和硫酸化，生成水溶性更强的结合物，然后通过胆汁或尿液排出。粘毛黄芩素I的多个酚羟基是其II相代谢的潜在位点。此外，肠道菌群也可能对其结构进行降解，如开环生成酚酸。这些代谢过程会显著影响其在体内的暴露水平和药效持续时间。因此，开展系统的药代动力学研究，包括建立灵敏的生物样品分析方法（如LC-MS/MS），测定其在不同给药途径下的血药浓度-时间曲线、组织分布、代谢物鉴定和排泄途径，是评估其成药性的核心环节。

临床应用前景与展望

粘毛黄芩素I作为一种具有独特结构和多靶点抗炎活性的天然产物，展现出潜在的临床应用前景，但同时也面临诸多挑战。

1. 潜在应用领域

鉴于其抗炎作用机制涉及IL-6/STAT3、NF-κB、Caspase-1以及TRPV1/TRPA1等关键靶点，粘毛黄芩素I可能在以下疾病领域具有治疗潜力：
- 炎症性肠病（IBD）：如克罗恩病和溃疡性结肠炎。IL-6/STAT3和NF-κB通路在IBD的肠道炎症中扮演核心角色。粘毛黄芩素I对这两条通路的抑制，以及其对Caspase-1的调控，可能有助于减轻肠道炎症和黏膜损伤。
- 类风湿性关节炎（RA）：RA是一种以慢性滑膜炎为特征的自身免疫性疾病，IL-6和TNF-α是关键的致病因子。粘毛黄芩素I抑制这些细胞因子的产生，可能对RA具有治疗作用。
- 疼痛管理：特别是炎症性疼痛和神经病理性疼痛。其对TRPV1和TRPA1的拮抗作用，使其有望开发为新型的镇痛药物，可能避免阿片类药物的成瘾性和非甾体抗炎药的胃肠道副作用。
- 其他炎症相关疾病：如急性肺损伤、脓毒症、动脉粥样硬化等，这些疾病的发生发展均与过度的炎症反应有关。

2. 面临的挑战与未来研究方向

尽管前景诱人，但粘毛黄芩素I的开发仍面临严峻挑战：
- 来源问题：植物中含量极低，传统提取方法成本高、效率低。大规模生产的瓶颈亟待解决。未来应大力推动其化学全合成或半合成路线的优化，并探索利用合成生物学技术（如工程化酵母或大肠杆菌）进行异源生产。
- 药代动力学缺陷：水溶性差、口服生物利用度低是大多数黄酮类化合物的通病。需要通过制剂学手段（如纳米粒、脂质体、环糊精包合物、磷脂复合物）或前药设计（如引入磷酸酯或氨基酸酯基团）来改善其溶解度和口服吸收。
- 安全性与有效性验证：目前的研究多停留在体外和初步的体内水平。未来需要进行严格的、符合GLP规范的药效学、药代动力学和毒理学研究。特别是长期毒性、生殖毒性、致癌性等评估是必不可少的。此外，需要利用更接近人类疾病的动物模型（如基因敲除小鼠、人源化小鼠）来验证其疗效。
- 靶点选择性与脱靶效应：虽然多靶点是其优势，但也可能带来脱靶效应。需要利用化学生物学手段（如药物亲和力反应靶标稳定性DARTS、热蛋白质组分析TPP）全面鉴定其细胞内的结合蛋白，明确其真正的靶点和作用网络，以评估其潜在副作用。

结语

粘毛黄芩素I是黄芩中一种结构独特、活性显著的微量黄酮类成分。其B环罕见的2,6-二羟基取代模式，赋予了它不同于其他黄芩黄酮的生物学特性。现有的研究已经揭示了其强大的抗炎活性，其作用机制涉及对IL-6/STAT3、NF-κB、Caspase-1、TRPV1/TRPA1以及TNF、NOS2等多个关键炎症靶点和信号通路的调控，呈现出典型的多靶点协同作用特征。初步的成药性评价显示其具备一定的类药性，且心脏毒性风险低，但水溶性差和潜在的遗传毒性风险是需要克服的障碍。

总体而言，粘毛黄芩素I是一个值得深入研究的天然产物先导化合物。未来的研究重点应聚焦于：1）开发高效、可持续的获取方法（化学合成或生物合成）；2）系统阐明其体内药代动力学行为和代谢特征；3）利用现代药物化学手段进行结构优化，改善其药代动力学缺陷；4）在多种相关疾病动物模型中验证其药效，并完成全面的毒理学评价。随着研究的不断深入，粘毛黄芩素I有望从一个实验室中的天然产物，逐步发展成为治疗炎症相关疾病的新型候选药物，为人类健康事业做出贡献。