6''-O-丙二酰大豆苷

产品名称: 6''-O-丙二酰大豆苷
英文名: 6''-O-Malonyldaidzin
中文别名:
英文别名: Malonyldaidzin;Daidzin 6''-O-malonate
Cas 号: 124590-31-4
产品编码:BP4547
分子式: C₂₄H₂₂O₁₂
分子量: 502.428
来源:
化合物类型: 异黄酮类(Isoflavones)

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。

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6''-O-丙二酰大豆苷的核磁图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

异黄酮类化合物作为一类广泛存在于豆科植物中的次生代谢产物，因其多样的生物活性而备受关注。其中，大豆异黄酮及其衍生物在预防和改善慢性疾病，特别是与激素代谢相关的疾病方面，展现出巨大的潜力。6''-O-丙二酰大豆苷（6''-O-Malonyldaidzin， CAS: 124590-31-4）是大豆苷（Daidzin）的一种丙二酰化衍生物，是大豆及其制品中天然存在的主要异黄酮糖苷形式之一。相较于其去丙二酰化产物大豆苷元（Daidzein）或糖苷大豆苷，6''-O-丙二酰大豆苷在植物体内含量更为丰富，但其理化性质不稳定，在加工、储存或体内代谢过程中易发生脱酯化或糖苷水解，这为其研究带来一定挑战。近年来，随着分析技术的进步和药理研究的深入，该化合物独特的雌激素调节活性及其在骨质疏松、更年期综合征、心血管疾病及癌症预防等方面的潜在应用价值逐渐被揭示。本文旨在系统综述6''-O-丙二酰大豆苷的化学结构、植物来源、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景，以期为该天然产物的深入研究和开发利用提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

6''-O-丙二酰大豆苷的化学名称为7-羟基-3-(4-羟基苯基)-4H-1-苯并吡喃-4-酮 7-O-β-D-吡喃葡萄糖基-6''-O-丙二酸酯。其分子式为C24H22O12，分子量为502.4280。从结构上看，其母核为大豆苷元（7,4’-二羟基异黄酮），在C-7位羟基上通过O-糖苷键连接了一个β-D-葡萄糖基。该葡萄糖基的6’’-位羟基进一步与丙二酸（Malonic acid）发生酯化反应，形成丙二酰基团（-O-CO-CH2-COO-），这是其区别于大豆苷（Daidzin）和乙酰化大豆苷的关键结构特征。

这一独特的丙二酰化修饰深刻影响了其理化性质。首先，丙二酰基的引入显著增加了分子的极性和水溶性。其拓扑极性表面积（TPSA）高达193.19 Ų，计算LogP值仅为0.2905，预测水溶性为1.6410 mg/mL，表明其具有良好的亲水性，这与其在植物细胞液泡中的储存形式相符。然而，丙二酰键对热、酸、碱及酶（如β-葡萄糖苷酶和酯酶）高度敏感。在加热、发酵或胃肠道消化过程中，该化合物极易发生脱丙二酰化生成大豆苷，或进一步水解生成大豆苷元。这种不稳定性是其在加工食品中含量波动以及在体内生物利用度研究中的关键考量因素。此外，基于其分子量和极性参数预测，其穿透血脑屏障的能力较低，这提示其中枢神经系统直接作用可能有限。体外安全性初步评估显示，其hERG通道抑制风险为阴性，Ames试验结果为0.6（通常认为小于2为阴性），表明其潜在的致突变风险较低，具备进一步开发的安全性基础。

植物来源与提取方法

6''-O-丙二酰大豆苷主要存在于豆科植物中，尤其在大豆（Glycine max）种子中含量最为丰富。它是大豆中天然异黄酮的主要储存形式，其含量通常远高于其对应的非酰化糖苷（如大豆苷）和苷元（大豆苷元）。在大豆的不同品种、不同组织部位以及不同的生长阶段，其含量存在显著差异。此外，其他一些传统药用植物如葛根（Pueraria lobata）中也含有一定量的丙二酰化异黄酮糖苷。

由于6''-O-丙二酰大豆苷对热和化学环境不稳定，其提取与分离纯化需要采用温和的条件以避免降解。常规的提取方法包括：
1. 溶剂提取法：最常用的是采用70%-80%的甲醇或乙醇水溶液在室温或较低温度（如4°C）下进行浸提或超声辅助提取。高浓度的有机溶剂可以有效沉淀蛋白质，同时最大限度地提取极性异黄酮糖苷。酸性溶剂（如含少量乙酸）有时被用于抑制酚类物质的氧化，但需严格控制pH以避免丙二酰基水解。
2. 固相萃取（SPE）：粗提物常经过C18固相萃取柱进行初步富集和脱盐脱色，采用不同比例的甲醇-水梯度洗脱，可以初步分离不同极性的异黄酮组分。
3. 色谱分离技术：进一步的纯化依赖于制备型高效液相色谱（HPLC）。通常使用反相C18色谱柱，以含低浓度甲酸或乙酸的乙腈-水体系为流动相进行梯度洗脱。在低温环境下操作并尽快处理样品是保持化合物完整性的关键。近年来，高速逆流色谱（HSCCC）等液-液分配色谱技术也因其避免不可逆吸附、回收率高的优点，被用于制备高纯度的丙二酰化异黄酮。
4. 鉴定方法：该化合物的结构鉴定主要依靠紫外光谱（UV，异黄酮特征吸收）、质谱（MS，特别是电喷雾电离质谱ESI-MS可提供分子离子峰和特征碎片离子，如丢失丙二酰基和葡萄糖基的碎片）以及核磁共振谱（NMR，特别是1H NMR和13C NMR，可精确归属糖基和丙二酰基上的质子与碳信号）。

药理活性研究

大量体外和部分体内研究表明，6''-O-丙二酰大豆苷通过其原型或代谢产物，展现出多方面的药理活性，核心围绕其雌激素样/调节作用。

1. 雌激素样与选择性雌激素受体调节（SERM）活性：6''-O-丙二酰大豆苷本身及其代谢产物大豆苷元，能够与雌激素受体（ERα和ERβ）结合，但其结合亲和力远低于内源性雌激素雌二醇。值得注意的是，它们对ERβ表现出相对更高的选择性。这种选择性结合特性使其能够模拟雌激素在某些组织（如骨、心血管系统）的有益作用，而在乳腺、子宫内膜等组织可能产生抗雌激素效应或微弱作用，从而发挥类似选择性雌激素受体调节剂（SERM）的功能。动物实验表明，富含丙二酰异黄酮的大豆提取物能有效预防卵巢切除大鼠的骨密度下降，改善更年期模型动物的血脂异常和血管内皮功能。
2. 对激素相关酶系的调节：
   • 芳香化酶（CYP19A1）抑制：研究表明，大豆苷元及其相关化合物能轻度抑制芳香化酶活性，该酶负责将雄激素转化为雌激素。这种抑制可能对雌激素依赖性疾病的病理环境产生调节作用。
   • 性激素结合球蛋白（SHBG）调节：异黄酮可能上调肝脏SHBG的合成。SHBG水平升高可以降低血液中游离的性激素浓度，从而间接调节激素的生物利用度。
3. 对下丘脑-垂体-性腺轴的影响：有研究提示，异黄酮可能通过影响促卵泡激素（FSH）、促黄体生成素（LH）的分泌，对生殖内分泌起到微妙的调节作用，但其具体机制和6''-O-丙二酰大豆苷的直接贡献尚需明确。
4. 抗氧化与抗炎活性：作为酚类化合物，6''-O-丙二酰大豆苷具有一定的清除自由基能力，并能通过调节NF-κB、MAPK等信号通路，抑制炎症因子（如TNF-α, IL-6）的表达，这与其心血管保护和潜在的抗癌辅助作用相关。
5. 其他潜在活性：初步研究还提示其在改善胰岛素抵抗、保护神经等方面可能有益，但这些活性多与其代谢产物大豆苷元或肠道代谢产物雌马酚（Equol）相关。

作用机制与分子靶点

6''-O-丙二酰大豆苷的药理作用主要通过其代谢产物介导，但其原型也可能参与部分直接作用。其核心作用机制涉及多靶点、多通路的协同调节。

1. 经典基因组途径（核受体途径）：代谢产物大豆苷元作为配体，与细胞核内的雌激素受体ERα（ESR1）和ERβ（ESR2）结合。与雌二醇相比，其对ERβ的亲和力相对较高。配体-受体复合物二聚化后，结合至靶基因启动子区的雌激素反应元件（ERE），招募共激活因子或共抑制因子，从而调控特定基因的转录。例如，在成骨细胞中，通过此途径上调成骨相关基因（如胶原蛋白、碱性磷酸酶）的表达，促进骨形成；在血管内皮细胞，上调一氧化氮合酶（eNOS）表达，促进血管舒张。
2. 非基因组途径（膜启动信号通路）：异黄酮及其衍生物也能与膜相关雌激素受体（如GPER1）结合，或通过其他膜受体，快速激活细胞内第二信使系统，如激活PI3K/Akt、MAPK/ERK信号通路。这些通路的激活在数分钟至数小时内发生，介导了雌激素的快速血管舒张效应、细胞存活信号以及与其他生长因子信号的交叉对话。
3. 关键分子靶点交互网络：
   • 雌激素受体（ESR1/ESR2）：核心靶点，介导大部分雌激素样效应。
   • 雄激素受体（AR）：大豆苷元可作为AR的弱拮抗剂，可能对前列腺疾病有积极意义。
   • 孕激素受体（PGR）：可能通过ER介导的间接途径或交叉对话影响孕激素信号。
   • 芳香化酶（CYP19A1）：抑制该酶活性，减少局部雌激素合成。
   • 性激素结合球蛋白（SHBG）：通过影响其合成，调节血液游离激素水平。
   • 促性腺激素受体（FSHR/LHB）：可能通过反馈调节影响垂体激素的分泌。
4. 表观遗传调控：近年研究发现，异黄酮还能通过影响组蛋白乙酰化、DNA甲基化等表观遗传修饰，长期调控基因表达，这可能是其癌症化学预防作用的机制之一。

成药性评价与药代动力学

6''-O-丙二酰大豆苷作为一种天然产物，其成药性（Drug-likeness）和药代动力学（PK）特性是评估其开发潜力的关键。

1. 吸收：由于其亲水性强、分子量较大，完整的6''-O-丙二酰大豆苷在肠道中的被动跨膜吸收很差。口服后，它主要在小肠上段和大肠经肠道菌群和肠黏膜细胞刷状缘酶的作用进行代谢。首先，丙二酰基极易在酯酶作用下水解脱去，生成大豆苷；随后，大豆苷在β-葡萄糖苷酶作用下水解掉葡萄糖基，释放出苷元大豆苷元。大豆苷元是主要被吸收的形式，其脂溶性较高，可通过被动扩散进入肠上皮细胞。
2. 分布：吸收后的大豆苷元在肝脏经历II相代谢（葡萄糖醛酸化和硫酸化），形成水溶性更高的结合物进入血液循环。因此，血浆中主要以结合型代谢物形式存在。由于其原型和苷元的极性，它们分布到大多数组织，但如前所述，预测其穿透血脑屏障的能力有限。
3. 代谢：肝脏是代谢的主要场所，涉及UGT、SULT等酶系的结合反应。此外，肠道菌群代谢至关重要。部分个体（约30-50%的亚洲人）的肠道菌群能将大豆苷元进一步转化为活性更强的雌马酚（S-Equol），后者与ERβ的亲和力更高，且抗氧化活性更强，被认为是异黄酮许多健康效应的关键贡献者。个体菌群差异导致了异黄酮生物效应的显著个体差异。
4. 排泄：异黄酮及其代谢产物主要通过肾脏随尿液排泄，部分通过胆汁进入肠肝循环。
5. 成药性挑战与策略：
   • 挑战：原型化合物口服生物利用度极低；体内作用主要依赖不稳定的肠道代谢产物，个体差异大；水溶性强但化学稳定性差。
   • 策略：
     • 前药设计：通过化学修饰提高其稳定性或改变代谢路径，例如开发更稳定的丙二酰基类似物或制备成磷脂复合物、环糊精包合物以提高吸收和稳定性。
     • 制剂技术：采用微囊化、纳米乳、固体分散体等剂型技术，保护其免受胃酸和上消化道酶的过早降解，实现结肠靶向递送，使其在结肠菌群作用下释放活性成分。
     • 联合益生菌：与能够产生β-葡萄糖苷酶和雌马酚的特定益生菌（如乳酸杆菌、双歧杆菌）联合使用，旨在提高其生物转化效率和效应的一致性。

临床应用前景与展望

基于其广泛的药理活性和良好的安全性基础，6''-O-丙二酰大豆苷及其富含它的天然提取物在多个领域具有潜在的应用价值。

1. 更年期综合征的替代疗法：作为植物雌激素，可用于缓解潮热、盗汗、心悸等血管舒缩症状，且长期使用相较于传统激素替代疗法（HRT）可能具有更低的乳腺癌和子宫内膜癌风险。富含丙二酰异黄酮的标准化提取物是研发方向之一。
2. 骨质疏松的预防与辅助治疗：通过其选择性雌激素样作用，抑制破骨细胞活性、促进成骨细胞功能，有助于维持绝经后妇女的骨密度，降低骨折风险。
3. 心血管健康：通过改善血脂谱（降低LDL-C，升高HDL-C）、增强血管内皮功能、抗氧化抗炎，对动脉粥样硬化起到预防作用。
4. 癌症化学预防：特别是对激素相关性癌症（如乳腺癌、前列腺癌），其通过多种机制（抗增殖、促凋亡、抗血管生成、激素调节）可能发挥预防作用。但其在已患癌症患者中的作用存在争议，需谨慎评估。
5. 其他领域：在改善皮肤老化（促进胶原合成）、辅助管理2型糖尿病等方面也有研究探索。

未来展望与研究方向：
1. 深入机制研究：需要更多研究阐明6''-O-丙二酰大豆苷原型是否具有独立于其水解产物的独特生物活性及其直接分子靶点。
2. 个体化营养与医疗：加强“雌马酚生产者”与“非生产者”表型差异的研究，开发基于肠道菌群检测的个性化补充建议，以提高干预效果。
3. 创新药物递送系统：如前所述，开发新型递送系统以提高其稳定性、靶向性和生物利用度，是将其从膳食成分转化为药品的关键。
4. 高质量临床证据：目前多数证据来自流行病学观察、体外和动物实验。亟需设计严谨、大规模、长期的随机对照临床试验（RCT），以确证其对特定疾病的预防和治疗效果，并明确最佳剂量和用药周期。
5. 安全性再评价：虽然总体安全，但仍需关注在高剂量、长期使用情况下，对甲状腺功能、生殖系统发育（尤其在围产期暴露）的潜在影响。

结语

6''-O-丙二酰大豆苷作为大豆中一种丰富但性质独特的天然异黄酮糖苷，是连接大豆膳食消费与多种健康益处的关键化学实体之一。它通过复杂的代谢转化，主要以其苷元大豆苷元及次级代谢产物雌马酚的形式，发挥多靶点的雌激素调节、抗氧化、抗炎等综合药理作用，在改善更年期症状、维护骨骼与心血管健康、预防慢性疾病方面展现出广阔前景。然而，其固有的化学不稳定性、低口服生物利用度以及显著的个体代谢差异，是制约其从“膳食成分”迈向“标准化药物”的主要挑战。未来的研究应聚焦于揭示其原型活性、创新递送策略、阐明个体反应差异的机制，并通过坚实的临床研究验证其疗效与安全性。随着精准营养和天然产物药物研发的深入，6''-O-丙二酰大豆苷有望在预防医学和替代疗法领域扮演更为重要的角色。