产品名称: 柴胡皂苷元D
英文名: Saikogenin D
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 5573-16-0
产品编码:BP3723
分子式: C30H48O4
分子量: 472.71
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。
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。
可以满足克级以上大量需求，详情请咨询。
提供相关图谱和分析方法指导，可以提供包括色谱柱，标准品和分析方法在内的含量测定整体服务包，价格优惠。
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
80.92
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高
85.68
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是
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炎症是机体应对感染、组织损伤或自身免疫刺激所启动的一种复杂且高度协调的防御性生理反应。适度的炎症反应有助于清除病原体和修复受损组织，然而，失控或慢性的炎症过程则是多种重大疾病，如类风湿性关节炎、炎症性肠病、神经退行性疾病、代谢综合征乃至癌症的核心病理基础。长期以来，非甾体抗炎药（NSAIDs）和糖皮质激素是临床抗炎治疗的主要手段，但前者因抑制环氧合酶（COX）而引发的胃肠道及心血管副作用，后者因广泛的免疫抑制和代谢紊乱等不良反应，使其长期应用受到显著限制。因此，从自然界中寻找结构新颖、作用机制独特且安全性更高的抗炎先导化合物，一直是天然产物药理学研究的热点。
柴胡（Bupleurum chinense DC.）作为传统中医药中应用极为广泛的解表药，始载于《神农本草经》，具有疏散退热、疏肝解郁、升举阳气之功效。现代药理学研究证实，柴胡及其主要活性成分——柴胡皂苷（Saikosaponins）具有显著的抗炎、保肝、抗病毒、抗肿瘤及免疫调节等药理活性。柴胡皂苷属于齐墩果烷型三萜皂苷，其结构由苷元（Saikogenin）与糖链（主要为葡萄糖、鼠李糖、岩藻糖等）通过糖苷键连接而成。在众多柴胡皂苷中，柴胡皂苷D（Saikosaponin D, SSD）因其强大的生物活性而备受关注。然而，SSD在体内外可被肠道菌群或肝脏酶系代谢，脱去糖基部分，生成其主要的次级苷及苷元，其中即包括柴胡皂苷元D（Saikogenin D, SGD）。
柴胡皂苷元D（Saikogenin D, CAS号：5573-16-0）是柴胡皂苷D的苷元形式，属于五环三萜类化合物。尽管SSD的研究更为广泛，但越来越多的证据表明，SGD作为SSD在体内的主要活性代谢产物之一，同样展现出独特的药理活性，尤其是在抗炎领域。SGD的作用机制与SSD既有联系又有区别。不同于SSD通过多种途径广泛抑制炎症通路，SGD被发现能够激活环氧合酶（COX），促进花生四烯酸向特定的环氧二十烷酸（EpETrEs）和二羟基二十碳三烯酸（DiHETrEs）转化，这些代谢产物进而抑制前列腺素E2（PGE2）的产生。这一看似矛盾的作用模式——激活COX却抑制PGE2——揭示了SGD可能通过调控脂质介质代谢的“代谢转换”来发挥抗炎效应，为其作为新型抗炎药物开发提供了独特的分子基础。此外，SGD还能通过调节细胞内钙离子浓度（[Ca²⁺]i），影响下游信号通路。本文旨在对柴胡皂苷元D的化学结构、植物来源、药理活性、作用机制、成药性及临床应用前景进行全面而深入的综述，以期为这一天然产物的后续研究与开发提供系统性的参考。
柴胡皂苷元D（Saikogenin D）的化学名为(3β,16β)-3,16,23,28-四羟基齐墩果-11,13(18)-二烯，属于齐墩果烷型五环三萜类化合物。其核心骨架由六个异戊二烯单元构成，形成A、B、C、D、E五个环系。其中，A/B、B/C、C/D环均为反式稠合，而D/E环为顺式稠合，这种特定的环系稠合方式赋予了分子刚性的三维构象。SGD的结构特征在于其母核上连有多个羟基官能团：分别位于C-3位（β-OH）、C-16位（β-OH）、C-23位（-CH₂OH）和C-28位（-CH₂OH）。此外，其C-11与C-13(18)位之间形成共轭双键体系（Δ¹¹,¹³⁽¹⁸⁾），这是柴胡皂苷元区别于其他齐墩果烷型三萜的重要结构特征，也是其紫外吸收和部分生物活性的结构基础。与母体化合物SSD相比，SGD完全缺失了连接于C-3位羟基上的糖链（通常为β-D-葡萄糖-(1→3)-β-D-岩藻糖），因此其分子量显著降低（472.71 Da），极性减弱，脂溶性增强。
从理化性质来看，SGD的分子式为C₃₀H₄₈O₄，分子量为472.7100。其脂水分配系数（LogP）为4.6361，表明该化合物具有较强的亲脂性，易于穿透生物膜。拓扑极性表面积（TPSA）为80.92 Ų，这一数值低于口服药物通常建议的上限（140 Ų），提示其具有良好的口服吸收潜力。然而，其水溶性（Water Solubility）极低，仅为0.0017 mg/mL，这构成了其制剂开发的主要挑战。SGD的稳定性受pH、温度和光照影响，尤其在酸性或碱性条件下，其分子中的共轭双键和多个羟基可能发生异构化、脱水或氧化反应。值得注意的是，成药性参数预测显示，SGD具有较高的血脑屏障（BBB）穿透能力，提示其可能在中枢神经系统疾病中发挥作用；同时，其hERG抑制风险预测为“否”，Ames试验致突变性预测为0.0，初步表明其心脏毒性和遗传毒性风险较低，这为其安全性评价提供了积极信号。
柴胡皂苷元D主要来源于伞形科（Apiaceae）柴胡属（Bupleurum）植物，其中以 Bupleurum chinense DC.（北柴胡）和 Bupleurum scorzonerifolium Willd.（南柴胡）为主要来源。此外，在 Bupleurum falcatum L.（三岛柴胡）等其它柴胡属植物中也有发现。SGD在植物中并非以游离形式大量存在，而是作为柴胡皂苷（尤其是SSD）的苷元，在植物体内主要以皂苷形式储存于根、茎、叶等部位，其中根部的含量最为丰富。
SGD的获取途径主要有两种：直接提取分离与化学/生物转化。
直接提取与分离：由于SGD在植物中的天然含量极低，直接提取并非主要途径。通常采用乙醇或甲醇对柴胡药材进行回流提取，得到总皂苷提取物。随后，利用正丁醇萃取富集皂苷。通过反复的硅胶柱层析、ODS（十八烷基硅烷键合硅胶）反相柱层析以及制备型高效液相色谱（prep-HPLC）技术，可以从总皂苷中分离得到微量的SGD。该过程步骤繁琐、得率极低，不适合大规模制备。
水解转化法：这是目前获取SGD最主要、最经济的方法。其原理是利用酸、碱或酶将含量丰富的柴胡皂苷（如SSD）的糖苷键水解，释放出苷元SGD。
近年来，随着绿色化学理念的推广，一些新型提取技术如微波辅助提取、超声辅助提取以及超临界流体萃取等也被尝试用于柴胡皂苷的提取，但多用于提高总皂苷的提取率，对于SGD的特异性制备，水解转化法仍是主流。未来的研究重点在于开发高效、温和、环保且可控的酶解或化学催化水解技术，以实现SGD的高纯度、规模化制备。
柴胡皂苷元D的药理活性研究虽不如其母体SSD深入，但已揭示其在抗炎、抗肿瘤、神经保护及免疫调节等多个方面具有潜在价值，其中抗炎活性是其研究的核心。
SGD的抗炎作用是其最受关注的药理活性。研究证实，SGD在多种炎症模型中均表现出抑制作用。
* 体外抗炎：在脂多糖（LPS）刺激的巨噬细胞（如RAW264.7细胞）模型中，SGD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。其作用机制与抑制核因子-κB（NF-κB）信号通路活化有关，具体表现为抑制IκB激酶（IKKβ/IKBKB）的活性，阻止IκBα的磷酸化和降解，从而减少p65（RELA）亚基的核转位，最终下调诱导型一氧化氮合酶（iNOS/NOS2）和COX-2等炎症相关基因的表达。
* 体内抗炎：在角叉菜胶诱导的大鼠足跖肿胀模型和二甲苯诱导的小鼠耳廓肿胀模型中，SGD均显示出剂量依赖性的抗炎效果，能有效减轻局部水肿。在更复杂的慢性炎症模型，如胶原诱导的关节炎（CIA）模型中，SGD也被报道能减轻关节肿胀、骨侵蚀和软骨破坏，并降低血清中TNF-α和IL-6水平。
SGD对多种肿瘤细胞株显示出细胞毒性或增殖抑制作用。
* 诱导凋亡：SGD可通过激活caspase家族蛋白酶（如CASP1）和线粒体途径诱导肿瘤细胞凋亡。例如，在人肝癌细胞HepG2中，SGD处理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，引发凋亡级联反应。
* 抑制增殖与迁移：SGD能够通过调控STAT3信号通路，抑制肿瘤细胞的增殖和迁移。STAT3的持续激活是多种癌症的标志，SGD可抑制STAT3的磷酸化，下调其下游靶基因如Cyclin D1和MMP-9的表达，从而阻滞细胞周期于G0/G1期并抑制细胞侵袭。
* 逆转耐药：初步研究表明，SGD可能通过抑制P-糖蛋白（P-gp）的活性或表达，增加化疗药物在耐药肿瘤细胞内的积累，从而部分逆转多药耐药（MDR）现象。
鉴于SGD具有较高的血脑屏障穿透性，其对中枢神经系统的作用值得关注。
* 神经保护：在谷氨酸或氧糖剥夺/复灌（OGD/R）诱导的神经元损伤模型中，SGD能够降低神经元死亡率，减轻氧化应激损伤，并抑制炎症反应。其机制可能与激活Nrf2/ARE抗氧化通路、抑制NF-κB介导的神经炎症有关。
* 镇痛：SGD的抗炎作用与其镇痛效果密切相关。此外，SGD被发现能够调节瞬时受体电位（TRP）通道，如TRPV1和TRPA1。TRPV1和TRPA1是介导疼痛信号传导的关键离子通道。SGD可能通过直接或间接作用影响这些通道的活性，从而发挥镇痛效应。其升高[Ca²⁺]i的特性也可能参与调节神经元兴奋性。
SGD的药理活性，尤其是其独特的抗炎机制，涉及多个复杂的信号通路和分子靶点，其核心在于对脂质介质代谢的精细调控以及对细胞内信号网络的干预。
这是SGD区别于传统NSAIDs和多数抗炎天然产物的最显著特征。传统NSAIDs通过抑制COX-1和/或COX-2的活性，阻断所有前列腺素（PGs）的合成，包括具有胃肠道保护作用的前列腺素I2（PGI2）和致炎的前列腺素E2（PGE2），从而导致副作用。而SGD的作用模式更为精妙：
* 激活COX：SGD被发现能够激活环氧合酶（COX，包括COX-1和COX-2）。这种激活并非导致炎症加剧，而是将花生四烯酸（AA）的代谢流向引导至一条“非经典”通路。
* 代谢转换：在SGD存在下，活化的COX优先催化AA生成环氧二十烷酸（EpETrEs，如11,12-EpETrE和14,15-EpETrE），而非传统的PGH2。这些EpETrEs随后被可溶性环氧化物水解酶（sEH）迅速水解为相应的二羟基二十碳三烯酸（DiHETrEs，如11,12-DiHETrE和14,15-DiHETrE）。
* 抑制PGE2产生：生成的EpETrEs和DiHETrEs作为关键的脂质介质，通过反馈抑制或竞争性抑制下游的PGE合成酶（mPGES-1），从而显著减少致炎因子PGE2的产生。这一“代谢分流”机制使得SGD能够在维持COX活性（可能保留部分有益PGs）的同时，特异性地下调PGE2，实现抗炎效果，理论上具有更高的安全性。
SGD能够引起细胞内钙离子浓度（[Ca²⁺]i）升高。这一效应主要源于其对内质网（ER）上IP3受体的激活，导致ER内储存的Ca²⁺释放。升高的[Ca²⁺]i作为第二信使，可进一步激活下游多种钙依赖性信号蛋白，如钙调蛋白（CaM）和钙调蛋白依赖性蛋白激酶（CaMK），从而影响细胞增殖、分化、凋亡和炎症反应。此外，SGD对TRPV1和TRPA1通道的调节作用也备受关注。这些通道不仅是疼痛感受器，也参与炎症信号的传递。SGD可能通过直接结合或间接通过[Ca²⁺]i变化来调节这些通道的开放状态，从而发挥镇痛和抗炎作用。
除了独特的脂质代谢调控，SGD也直接作用于经典的炎症信号通路。
* NF-κB通路：SGD通过抑制IKBKB（IKKβ）的激酶活性，阻止IκBα的磷酸化和泛素化降解，使NF-κB二聚体（p50/p65）滞留于细胞质中，无法进入细胞核启动促炎基因（如TNF-α, IL-6, iNOS, COX-2）的转录。
* STAT3通路：SGD能够抑制Janus激酶（JAK）的活性，从而减少STAT3在关键酪氨酸位点（Tyr705）的磷酸化。失活的STAT3无法形成二聚体并入核，导致其下游靶基因（如IL-6, Cyclin D1, Bcl-xL）的表达下调，发挥抗炎和抗肿瘤作用。
* CASP1与焦亡：SGD对CASP1（caspase-1）的调控也值得注意。CASP1是炎症小体（如NLRP3）的关键效应分子，负责将pro-IL-1β和pro-IL-18剪切为成熟形式，并诱导细胞焦亡（pyroptosis）。SGD可能通过抑制CASP1的活化，减少IL-1β和IL-18的释放，从而减轻炎症反应。
综上所述，SGD的作用机制是多靶点、多通路的。其核心抗炎机制是通过“COX激活-PGE2抑制”的代谢转换实现，同时辅以对NF-κB、STAT3等经典通路的抑制，以及对钙信号和TRP通道的调控，共同构成了其复杂而精密的药理作用网络。
基于提供的成药性参数和现有文献，对SGD的成药性及药代动力学特征进行初步评价。
目前，关于SGD药代动力学的系统研究报道较少，多数信息来源于对其母体SSD的代谢研究。
* 吸收：SGD口服吸收可能较差，主要受限于其极低的水溶性和较高的亲脂性。其LogP值提示其可能易于透过肠上皮细胞膜，但溶解速率是限速步骤。此外，SGD在胃肠道中可能受到酸和酶的作用而发生降解或转化。
* 分布：由于其高亲脂性和高BBB穿透性，SGD在体内可能广泛分布，尤其是在富含脂质的组织（如脑、脂肪组织）中。其与血浆蛋白的结合率可能较高。
* 代谢：SGD是SSD在体内经肠道菌群或肝脏代谢脱糖后的产物。SGD本身可能进一步经历II相代谢，如与葡萄糖醛酸或硫酸结合，形成水溶性更高的结合物，便于排泄。此外，其分子中的多个羟基和共轭双键也可能被氧化还原酶系代谢。
* 排泄：SGD及其代谢产物可能主要通过胆汁和粪便排泄。由于分子量较大且亲脂，肾小球滤过排泄可能不是主要途径。
针对SGD成药性中的主要缺陷，可采取以下策略进行优化：
* 提高水溶性：通过制备成前药（如磷酸酯、氨基酸酯）、使用纳米制剂（如脂质体、聚合物胶束、纳米晶）、环糊精包合物或固体分散体等技术，可显著提高SGD的表观溶解度和溶出速率。
* 改善生物利用度：除了提高溶解度，还可通过设计自微乳化给药系统（SMEDDS）或与P-糖蛋白抑制剂联用，以增加其吸收和生物利用度。
* 结构修饰：在保持核心药效基团的前提下，对SGD的C-3、C-16、C-23或C-28位羟基进行选择性修饰，引入亲水性基团或调节LogP值，以优化其药代动力学特性。
基于其独特的药理活性和初步的安全性评价，柴胡皂苷元D在多个治疗领域展现出诱人的临床应用前景。
SGD通过“COX激活-PGE2抑制”的代谢转换机制发挥抗炎作用，为开发新一代抗炎药物提供了全新思路。与传统NSAIDs相比，这种机制理论上能避免因全面抑制COX而导致的胃肠道损伤和心血管风险。未来，SGD或其结构类似物有望被开发用于治疗：
* 慢性炎症性疾病：如类风湿性关节炎、骨关节炎、炎症性肠病（克罗恩病、溃疡性结肠炎）等。其多靶点特性（同时抑制NF-κB和STAT3）可能使其在控制复杂炎症网络中更具优势。
* 急性炎症：如急性肺损伤、脓毒症等。SGD对CASP1的抑制可能有助于减轻炎症风暴和细胞焦亡带来的组织损伤。
SGD的高BBB穿透性为其在中枢神经系统疾病中的应用打开了大门。
* 神经退行性疾病：阿尔茨海默病和帕金森病的发病机制与慢性神经炎症和氧化应激密切相关。SGD的神经保护、抗炎和抗氧化作用，使其成为治疗这些疾病的潜在候选药物。
* 神经病理性疼痛：通过调节TRPV1和TRPA1通道，SGD可能对慢性疼痛，尤其是神经病理性疼痛具有治疗价值，为阿片类药物的替代或补充提供选择。
* 脑卒中：在缺血性脑卒中模型中，SGD可能通过减轻再灌注损伤、抑制神经炎症和保护血脑屏障完整性来发挥治疗作用。
SGD的抗肿瘤活性，特别是其诱导凋亡、抑制增殖和逆转MDR的能力，使其有望成为肿瘤治疗的辅助用药。
* 联合化疗：SGD与常规化疗药物（如顺铂、阿霉素、紫杉醇）联用，可能通过协同增效和逆转耐药，提高化疗效果，并可能允许降低化疗药物剂量，从而减轻其毒副作用。
* 靶向治疗：鉴于其对STAT3通路的抑制，SGD可能对STAT3驱动型肿瘤（如某些类型的乳腺癌、肝癌、头颈癌）具有特异性治疗价值。
尽管前景广阔，但SGD的临床转化仍面临诸多挑战。
1. 药代动力学优化：解决其水溶性差和口服生物利用度低的问题是首要任务。开发先进的药物递送系统是未来的研究重点。
2. 深入的作用机制研究：需要利用更先进的化学生物学工具（如基于活性的蛋白质组分析，ABPP）来精确鉴定SGD的直接蛋白靶点，并阐明其“COX激活”的分子细节。
3. 系统的毒理学评价：虽然初步预测安全性良好，但仍需进行全面的急慢性毒性、生殖毒性、免疫毒性及致癌性研究，特别是要关注其长期应用对COX-1依赖的生理功能（如胃肠道保护、血小板聚集）的影响。
4. 构效关系研究：系统合成SGD的系列衍生物，研究不同位点羟基的修饰、双键的饱和或移位对活性和药代性质的影响，以发现活性更强、性质更优的候选化合物。
5. 临床前与临床研究：在多种动物模型上验证其药效和安全性，并最终推动进入临床试验阶段。
柴胡皂苷元D，作为传统中药柴胡的重要活性代谢产物，正逐渐从母体皂苷的光环下脱颖而出，展现出其作为天然产物药理学研究新星的巨大潜力。其独特的“激活环氧合酶-抑制前列腺素E2”的抗炎机制，颠覆了传统对COX抑制剂的认识，为开发具有全新作用模式的抗炎药物开辟了道路。同时，其在抗肿瘤、神经保护及镇痛方面的多效性，进一步彰显了其作为多靶点先导化合物的价值。
然而，从实验室发现到临床应用，SGD的转化之路依然漫长而充满挑战。极低的水溶性、尚不明确的体内药代动力学行为以及有待深化的分子机制，是当前研究亟待突破的关键瓶颈。未来的研究应聚焦于：利用先进的制剂技术克服其溶解性障碍；通过化学生物学手段精确定位其直接靶点；开展系统性的构效关系研究以优化其成药性；并最终在严格的临床前和临床研究中验证其安全性与有效性。
对柴胡皂苷元D的深入研究，不仅有助于揭示传统中药柴胡的药效物质基础，更将为现代创新药物研发提供宝贵的天然灵感。我们有理由相信，随着多学科交叉研究的不断深入，这一古老植物中的“新星”终将绽放其应有的光彩，为人类健康事业做出贡献。
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