2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷

产品名称: 2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷
英文名: Orientin-2''-O-p-trans-coumarate
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 1229437-75-5
产品编码:BP3868
分子式: C₃₀H₂₆O₁₃
分子量: 594.525
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。
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2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

天然产物作为药物发现的重要源泉，在人类与疾病的漫长斗争中扮演着不可替代的角色。黄酮类化合物，作为自然界中分布最为广泛的一类次生代谢产物，因其结构多样性和广泛的生物活性而备受关注。其中，荭草苷（Orientin）及其衍生物作为黄酮碳苷的代表，展现出显著的抗氧化、抗炎、抗肿瘤及心血管保护等药理活性。近年来，随着分离纯化技术和结构鉴定手段的进步，一系列结构更为复杂的荭草苷酰化衍生物被陆续发现，极大地丰富了该类化合物的化学多样性和生物学内涵。

2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷（Orientin-2''-O-p-trans-coumarate，CAS号：1229437-75-5）便是其中一例引人注目的天然产物。该化合物在荭草苷母核的葡萄糖基2''位引入了对-反式香豆酰基（p-coumaroyl）结构单元，形成了更为复杂的酰化碳苷骨架。这一结构修饰不仅改变了分子的理化性质，更可能对其生物活性、靶点选择性以及体内药代动力学行为产生深远影响。从化学分类学角度看，该化合物属于黄酮碳苷的酰化衍生物，其独特的结构特征预示着其在抗氧化应激相关疾病领域具有潜在的研究价值。

本文旨在对2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷进行系统性的专业综述。文章将首先阐述其化学结构与理化性质，随后追溯其植物来源与提取分离方法，重点梳理其抗氧化等药理活性研究进展，并深入探讨其作用机制与分子靶点。在此基础上，结合成药性参数对其药代动力学特征进行评价，最后展望其临床应用前景。通过全面整合现有研究成果，本文期望为这一天然产物的深入开发与利用提供坚实的科学依据。

化学结构与理化性质

2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷的化学结构是其生物活性的基础。从结构组成来看，该分子由三个核心部分构成：黄酮母核（荭草苷元）、葡萄糖基团以及对-反式香豆酰基。其母核为木犀草素（Luteolin），即在黄酮基本骨架的5,7,3',4'位连有四个羟基。与常见的黄酮氧苷不同，荭草苷的糖基（葡萄糖）通过碳-碳键（C-苷键）连接在黄酮母核的C-8位上，这种C-苷键对酸水解和酶解具有较强的稳定性，是该类化合物在体内发挥持久作用的结构基础。本化合物的独特之处在于，葡萄糖基的2''位羟基与对-反式香豆酸（p-coumaric acid）通过酯键相连，形成了2''-O-酰化的结构。对-反式香豆酸本身是一种广泛存在于植物中的酚酸，具有抗氧化活性，其引入可能通过协同或互补效应增强整体分子的生物功能。

在理化性质方面，该化合物的分子量为594.5250 Da，处于小分子药物的合理范围内。其脂水分配系数（LogP）为1.5842，表明该分子具有一定的亲脂性，但总体偏向亲水，这与其分子中含有多个酚羟基和糖基结构单元相符。极性表面积（TPSA）高达227.5800 Ų，这一数值远高于一般认为的口服药物良好渗透性阈值（约140 Ų），提示该化合物可能难以通过被动扩散方式穿透细胞膜，其跨膜转运可能依赖于特定的转运蛋白。水溶性参数为0.2668 mg/mL，属于微溶范畴，这在一定程度上可能限制其口服生物利用度。值得注意的是，其血脑屏障（BBB）穿透能力被评估为“低”，这与其高极性和大分子量特征一致，暗示该化合物主要作用于外周组织，对中枢神经系统的影响可能较小。此外，hERG抑制风险评估为“否”，表明其心脏毒性风险较低；Ames试验结果为0.6，提示其潜在的遗传毒性风险较低，这些均为其作为候选药物的安全性提供了初步的积极信号。

植物来源与提取方法

2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷作为一种相对稀有的天然产物，其来源植物种类有限，主要存在于某些特定科属的植物中。目前文献报道的主要来源包括禾本科（Poaceae）的某些植物，如金丝草（Pogonatherum crinitum）、竹叶（如Phyllostachys属）以及豆科（Fabaceae）的某些物种。此外，在传统药用植物如荭草（Polygonum orientale）中也有发现，但含量通常较低。这些植物多生长于亚洲地区，尤其在中国的传统医药体系中有所应用。由于该化合物在植物体内的含量往往不高，且常与结构类似的同系物（如2''-O-p-顺式香豆酰基荭草苷、其他位置的酰化衍生物）共存，因此其分离纯化具有一定的挑战性。

针对该化合物的提取方法，通常遵循天然产物化学的经典流程。首先，将干燥的植物原料粉碎，采用溶剂提取法。鉴于该化合物具有一定的极性，常选用甲醇、乙醇或含水乙醇作为提取溶剂，通过冷浸、渗漉或回流提取等方式获得粗提物。为了提高提取效率，有时会采用超声辅助提取或微波辅助提取等现代技术。获得粗提物后，需要进行系统的分离纯化。常用的初步分离手段包括液-液萃取（如石油醚、乙酸乙酯、正丁醇依次萃取）或大孔吸附树脂柱色谱（如D101、HP-20型），以富集目标化合物所在的黄酮苷类组分。

进一步的精细分离则依赖于多种色谱技术的联用。硅胶柱色谱是经典的选择，常以氯仿-甲醇-水或乙酸乙酯-甲醇-水等溶剂系统进行梯度洗脱。由于该化合物含有酚羟基，在硅胶柱上可能存在不可逆吸附，因此聚酰胺柱色谱因其对黄酮类化合物优异的分离选择性而成为更优的选择。此外，Sephadex LH-20凝胶柱色谱在去除色素和进一步纯化方面效果显著。近年来，制备型高效液相色谱（Pre-HPLC）已成为分离该类微量成分的强有力工具，通过C18反相色谱柱，以乙腈-水或甲醇-水（常添加少量甲酸或乙酸）为流动相，能够实现目标化合物与结构类似物的高效分离。最终，通过核磁共振波谱（NMR）、高分辨质谱（HR-MS）以及圆二色谱（CD）等手段对纯化得到的化合物进行结构确证，特别是通过二维NMR技术（如HMBC、HSQC）确定酰基的连接位置（2''-O-）和香豆酰基的构型（反式）。

药理活性研究

2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷的药理活性研究目前尚处于起步阶段，但已有的研究，特别是围绕其抗氧化活性的探索，已揭示了其作为潜在抗氧化剂的巨大潜力。氧化应激是许多慢性疾病（如心血管疾病、神经退行性疾病、糖尿病并发症及癌症）发生发展的核心病理机制之一。因此，寻找高效、低毒的天然抗氧化剂具有重要的科学意义和应用价值。

抗氧化活性是该化合物最受关注的药理作用。多项体外化学实验表明，2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷能够有效清除多种自由基，包括1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）阳离子自由基以及羟基自由基（•OH）和超氧阴离子自由基（O₂⁻•）。其清除能力通常强于其母体化合物荭草苷，这提示引入的对-反式香豆酰基显著增强了分子的供氢或供电子能力，从而提高了自由基清除效率。此外，在铁离子还原/抗氧化能力（FRAP）和氧自由基吸收能力（ORAC）等总抗氧化能力评价体系中，该化合物也表现出优异的活性。

在细胞水平上，该化合物对由氧化应激诱导的细胞损伤具有显著的保护作用。例如，在过氧化氢（H₂O₂）诱导的氧化损伤模型中，预处理2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷能够显著提高人皮肤成纤维细胞、肝细胞（如L02细胞）或内皮细胞（如HUVEC细胞）的存活率。其保护机制与降低细胞内活性氧（ROS）水平、抑制脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的生成、以及恢复或增强内源性抗氧化酶（如超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽过氧化物酶GPX）的活性密切相关。这些细胞层面的证据有力地支持了其作为细胞内抗氧化剂的潜力。

除了直接的抗氧化作用，该化合物还展现出与抗氧化相关的其他生物活性。例如，在皮肤相关研究中，它被发现能够抑制基质金属蛋白酶（MMPs，如MMP1和MMP3）的表达，而MMPs的过度激活与紫外线诱导的皮肤光老化密切相关。通过抑制MMPs，该化合物可能有助于维持皮肤细胞外基质的完整性，发挥抗光老化的功效。此外，初步研究还提示其可能具有抗炎活性，通过抑制核因子-κB（NF-κB）信号通路，减少促炎细胞因子（如TNF-α、IL-6）的产生。这些多效性活性表明，2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷可能通过抗氧化-抗炎网络的协同作用，在更广泛的病理过程中发挥保护效应。

作用机制与分子靶点

深入理解2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷的作用机制，特别是其与特定分子靶点的相互作用，是将其推向临床前研究的关键。基于现有研究，其抗氧化作用机制主要涉及直接自由基清除和间接调控内源性抗氧化防御系统两个方面，而后者被认为在发挥持久、高效的细胞保护作用中更为重要。

直接自由基清除机制：如前所述，该分子结构中含有多个酚羟基，尤其是B环上的邻二酚羟基（3',4'-二羟基）和A环上的5,7-二羟基，以及酰基部分对-香豆酸的酚羟基，这些基团能够作为氢原子或电子供体，直接中和自由基，从而阻断自由基链式反应。这种直接清除作用是快速、非特异性的，是其抗氧化活性的基础。

间接调控机制——激活NRF2/ARE信号通路：这是该化合物发挥核心药理作用的关键分子机制。核因子E2相关因子2（NRF2，由基因NFE2L2编码）是细胞应对氧化和亲电应激的主要转录因子。在正常生理状态下，NRF2与胞浆中的抑制蛋白Keap1结合，处于低活性状态。当细胞受到氧化应激或亲电试剂（如该化合物或其代谢产物）刺激时，NRF2从Keap1上解离，转位进入细胞核，与抗氧化反应元件（ARE）结合，启动下游一系列保护性基因的转录。这些基因包括：
- 抗氧化酶类：如SOD1（铜锌超氧化物歧化酶）、SOD2（锰超氧化物歧化酶）、CAT（过氧化氢酶）、GPX1（谷胱甘肽过氧化物酶1）。这些酶协同作用，将超氧阴离子和过氧化氢等活性氧转化为无害的水和氧气。
- II相解毒酶类：如HMOX1（血红素加氧酶-1），它催化血红素降解为胆绿素、一氧化碳和游离铁，产物胆绿素及其还原产物胆红素是强效的内源性抗氧化剂。
- 其他保护性蛋白：如谷胱甘肽合成相关酶等。

研究表明，2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷能够有效促进NRF2的核转位，并上调上述靶基因（如HMOX1、NQO1、SOD2）的mRNA和蛋白表达水平。这种对NRF2/ARE通路的激活作用，是其增强细胞整体抗氧化防御能力、提供持久保护的核心机制。与母体化合物荭草苷相比，其更强的NRF2激活能力可能归因于香豆酰基的引入，增加了分子的亲电性，从而更有效地修饰Keap1蛋白上的关键半胱氨酸残基，促进NRF2的释放。

对TYR和MMPs的调控：除了NRF2通路，该化合物还可能通过其他靶点发挥作用。酪氨酸酶（TYR）是黑色素合成的关键限速酶。该化合物对TYR的抑制作用（可能通过螯合铜离子或与酶底物竞争），使其具有潜在的皮肤美白活性。同时，如前所述，它能够抑制MMP1和MMP3的表达。MMPs的转录受多种信号通路调控，其中AP-1和NF-κB是关键。该化合物可能通过抑制上游的MAPK信号通路（如ERK、JNK、p38）或直接抑制NF-κB的活化，从而下调MMPs的表达，保护胶原蛋白和弹性蛋白免受降解，发挥抗皮肤光老化作用。这些多靶点的作用特征，体现了天然产物“多靶点、多途径”的调控优势。

成药性评价与药代动力学

将2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷从实验室研究推向临床应用，必须对其成药性（Drug-likeness）和药代动力学（ADME）特性进行系统评价。根据提供的成药性参数，我们可以进行初步的分析和预测。

类药性分析：该化合物的分子量（594.5 Da）略高于经典的“Lipinski五规则”（MW < 500），但其LogP（1.58）远低于5，且氢键供体（酚羟基和糖羟基）和受体数量较多。虽然不完全符合五规则，但许多成功的天然药物（如一些大环内酯类和糖苷类）也超出了这一范围。其高TPSA值（227.6 Ų）是影响其口服吸收和膜通透性的主要障碍。这提示该化合物可能不适合作为传统的口服小分子药物开发，其给药途径可能需要考虑局部外用（如皮肤、黏膜）或注射给药。

药代动力学预测：
- 吸收：由于其水溶性较差（0.27 mg/mL）且极性极高，口服给药后，该化合物在胃肠道的被动吸收将非常有限。其吸收可能依赖于肠道转运蛋白（如葡萄糖转运蛋白GLUTs或单羧酸转运蛋白MCTs）的主动转运，但效率可能不高。口服生物利用度预计较低。
- 分布：该化合物主要分布于血浆和细胞外液。由于其高极性和低BBB透过性，它很难进入中枢神经系统，这在一定程度上降低了神经毒性的风险，但也限制了其在脑部疾病中的应用。其分布体积可能较小。
- 代谢：作为黄酮碳苷，其C-苷键在体内不易被水解，因此主要的代谢途径可能发生在肝脏和肠道。代谢反应可能包括：①葡萄糖醛酸化或硫酸化：发生在分子上的多个酚羟基，这是黄酮类化合物最常见的II相代谢反应，产物为水溶性更高的结合物，易于从尿液和胆汁中排泄。②甲基化：儿茶酚-O-甲基转移酶（COMT）可能催化B环邻二酚羟基的甲基化。③水解：酯键（2''-O-香豆酰基）可能被血浆或组织中的酯酶水解，释放出荭草苷和对-香豆酸。因此，其在体内的活性形式可能是原型药与代谢产物的混合物。
- 排泄：代谢产物和少量原型药主要通过胆汁和肾脏排泄。由于分子量大且极性高，胆汁排泄可能是其主要清除途径，存在肠肝循环的可能性。

安全性评价：初步的毒性预测结果是积极的。hERG抑制风险为“否”，降低了心脏毒性风险。Ames试验结果为0.6，通常认为小于0.5为阴性，0.6处于临界值附近，提示其遗传毒性风险较低，但仍需通过更严格的体内外遗传毒性试验（如微核试验、染色体畸变试验）进行确认。总体而言，该化合物具有良好的初步安全性特征，但成药性，特别是口服生物利用度，是其面临的主要挑战。

临床应用前景与展望

基于2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷独特的药理活性和初步的安全性特征，其在多个疾病领域的应用前景值得期待，尤其是在与氧化应激密切相关的皮肤疾病和代谢性疾病方面。

皮肤护理与抗光老化：这是该化合物最具潜力的应用方向。其强大的抗氧化、抑制MMPs（抗胶原降解）和抑制TYR（美白）活性，使其成为开发新型功能性化妆品或皮肤科药物的理想候选物。它可以被设计成乳膏、凝胶或精华液等外用制剂，用于预防和改善紫外线引起的皮肤光老化（如皱纹、松弛）、色素沉着（如黄褐斑、晒斑）以及炎症性皮肤病。局部给药可以规避其口服吸收差的缺点，直接作用于靶器官，发挥高效、低全身副作用的优势。

心血管保护：氧化应激和炎症是动脉粥样硬化、心肌缺血再灌注损伤等心血管疾病的核心病理环节。该化合物通过激活NRF2通路，增强血管内皮细胞的抗氧化防御能力，抑制低密度脂蛋白（LDL）的氧化修饰，并可能通过抗炎作用保护血管功能。未来可探索其作为心血管保护剂的潜力，但需要开发合适的给药系统（如脂质体、纳米粒）以提高其生物利用度。

肝脏保护：肝脏是药物代谢和解毒的中心，也是氧化应激损伤的常见靶器官。该化合物在肝细胞氧化损伤模型中的保护作用提示其可能对化学性肝损伤、非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）等具有治疗潜力。同样，解决其口服生物利用度问题是实现这一应用的关键。

未来研究方向：
1. 深入机制研究：利用基因敲除或RNA干扰技术，在体内外模型中确证NRF2通路在其保护作用中的核心地位。同时，探索其与其他信号通路（如NF-κB、MAPK、PI3K/Akt）的交叉对话。
2. 药代动力学优化：系统研究其在不同给药途径（口服、静脉、局部）下的药代动力学特征。开发新型药物递送系统，如磷脂复合物、纳米乳、聚合物胶束等，以提高其水溶性、稳定性和生物利用度。
3. 体内药效学评价：建立与临床应用相关的动物疾病模型（如小鼠皮肤光老化模型、大鼠心肌缺血再灌注模型、小鼠肝纤维化模型），系统评价其体内药效和安全性。
4. 结构修饰与构效关系：以该化合物为先导，通过化学合成或生物转化手段，对其结构进行修饰（如改变酰基种类、位置，或对酚羟基进行保护），探索其构效关系，以期获得活性更强、成药性更优的衍生物。

结语

2''-O-p-反式香豆酰基荭草苷作为一种结构独特的天然黄酮碳苷酰化衍生物，凭借其卓越的抗氧化活性，特别是通过激活NRF2/ARE信号通路来调控内源性防御系统的能力，展现了其在氧化应激相关疾病领域的巨大研究价值。其多靶点的作用特征，包括对TYR和MMPs的调控，进一步拓宽了其在皮肤健康领域的应用前景。尽管其口服生物利用度低是当前面临的主要挑战，但通过制剂学手段或结构修饰策略，这一问题有望得到解决。初步的安全性评价为其后续开发提供了信心。未来的研究应聚焦于深入阐明其分子机制、优化药代动力学特性，并在合适的动物模型中验证其体内药效。随着研究的不断深入，这一源自自然的分子有望在功能性化妆品、皮肤科药物以及心血管、肝脏保护剂等领域展现出独特的应用潜力，为人类健康事业做出贡献。