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异野黄芩素

Name: 异野黄芩素
Brand: Phytopurify
Rating: 5 (1 reviews)

产品编号： BP4635

CAS号: 41440-05-5

纯度: 98%

品牌: Phytopurify

异野黄芩素是可以从长柄叶柄草 (L.) 锦葵科锦葵中分离得到的黄酮类化合物。

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产品成药性预测参数

TPSA
(极性表面积)
111.13
LogP
（油水分配系数的对数）
1.94
LogD
（中性条件下的油水分配系数的对数）
1.41
Sw
（纯水中的溶解度mg/ml）
0.06
Peff
（小肠中的渗透效率cm/s×10-4）
2.44
Caco-2
（Caco-2细胞模型上的表观渗透系数cm/s×10-7）
13.61
BBB
（血脑屏障渗透性）
低
hPPB
（化合物在人血浆蛋白的结合分数%）
89.31
Syn Accessibility
（合成可得性，数值越大表示合成越困难）
2.44
MRTD
（日推荐最大口服给药剂量是否高于3mg/kg/day）
是
Skin Sens
（是否会产生皮肤过敏反应）
否
Resp Sens
（化合物是否会产生呼吸致敏反应）
否
hERG
（是否对hERG钾离子通道产生抑制作用）
否
Chromosomal aberr
（有无导致哺乳动物细胞染色体变异）
有
Photo tox
（有无有光毒性）
无
Ames
（是否有Ames毒性风险，值越大风险越高，一般认为大于1时有Ames毒性）
0.6
Ser_ALK
（是否会引起碱性磷酸酶水平升高）
是
Ser_GGT
（是否会引起γ-谷氨酰转肽酶水平升高）
否
Ser_AST
（是否会引起血清谷草转氨酶水平升高）
是
Ser_ALT
（是否会引起血清谷丙转氨酶水平升高）
否

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产品资料

引言/概述

黄酮类化合物作为自然界中分布最广泛的植物次生代谢产物之一，因其多样化的化学结构和广泛的生物活性，一直是天然产物药理学研究的热点。异野黄芩素（Isoscutellarein），化学名5,7,8-三羟基-4’-甲氧基黄酮，是一种具有独特羟基取代模式的黄酮类化合物，CAS号为41440-05-5。尽管其同分异构体野黄芩素（Scutellarein）因作为灯盏花素等中药有效成分而广为人知，但异野黄芩素凭借其特殊的化学结构和显著的生物活性，尤其是抗病毒潜力，正日益受到研究者的关注。本文旨在系统综述异野黄芩素的化学特性、植物来源、药理活性、作用机制及成药性，以期为该化合物的深入研究和开发提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

异野黄芩素的分子式为C16H12O6，分子量为286.2390。其基本骨架为2-苯基色原酮，具体取代模式为A环的5、7、8位为羟基，B环的4’位为甲氧基。这种5,7,8-三羟基的取代模式是其区别于野黄芩素（5,6,7-三羟基）的关键结构特征，也深刻影响了其理化性质和生物活性。

从理化性质分析，异野黄芩素的脂水分配系数（LogP）为1.9408，表明其具有一定的亲脂性，但并非高度疏水。其拓扑极性表面积（TPSA）为111.1300 Å²，反映了分子中多个羟基带来的较强极性。水溶性数据为0.0649 mg/mL，属于微溶范畴，这为其制剂开发带来一定挑战。这些基本参数共同决定了其在生物体内的吸收、分布等初始行为。其化学结构中的邻苯二酚结构（7,8-二羟基）使其可能具备抗氧化和金属离子螯合能力，同时也是其与某些生物靶点相互作用的重要药效团。

植物来源与提取方法

异野黄芩素在自然界中主要存在于多种锦葵科（Malvaceae）植物中。文献明确记载其可从长柄叶柄草（Pterospermum acerifolium (L.) Willd.）中分离得到。此外，该化合物也广泛分布于黄芩属（Scutellaria）多种植物、以及其他科属如菊科、唇形科的植物中，常与野黄芩素等其他黄酮共存。

从植物材料中提取异野黄芩素，通常遵循黄酮类化合物的通用提取流程。常规方法包括：
1. 溶剂提取法：最常用的是甲醇、乙醇或其水溶液进行回流或超声辅助提取。乙醇因安全性高、成本低而常被优先选用。
2. 分离纯化：粗提物经减压浓缩后，依次采用石油醚、乙酸乙酯等溶剂进行液-液萃取以初步富集。进一步的纯化依赖于柱层析技术，如硅胶柱层析、聚酰胺柱层析或葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20）柱层析，以不同极性的溶剂系统（如氯仿-甲醇、石油醚-乙酸乙酯）进行梯度洗脱。高效液相色谱（HPLC）或制备型薄层色谱（PTLC）是获得高纯度单体化合物的最终关键步骤。
3. 鉴定：化合物的结构鉴定主要依靠现代波谱技术，包括紫外光谱（UV）、质谱（MS）、核磁共振氢谱和碳谱（¹H-NMR, ¹³C-NMR）等，通过与文献数据或标准品比对进行确认。

药理活性研究

异野黄芩素展现出多方面的药理活性，其中以抗病毒活性最为突出和具有研究价值。

抗病毒活性：这是异野黄芩素最受关注的活性领域。研究表明，其对多种病毒表现出抑制效果。
- 抗疱疹病毒：对单纯疱疹病毒1型（HSV-1）和2型（HSV-2）具有显著抑制作用。其作用可能涉及干扰病毒复制周期的多个环节。
- 抗人类免疫缺陷病毒（HIV）：研究提示异野黄芩素可能通过作用于HIV-1蛋白酶（HIV1-PR）或整合酶（INT）等靶点，或通过阻断病毒利用CCR5和CXCR4共受体进入细胞，从而抑制HIV感染。
- 其他病毒：亦有研究报道其对流感病毒、柯萨奇病毒等具有一定的抑制潜力。
抗氧化与抗炎活性：其化学结构中的多个酚羟基使其能够有效清除自由基（如DPPH、ABTS自由基），并可能通过调节核因子κB（NF-κB）、丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）等信号通路，抑制促炎因子（如TNF-α, IL-6）的产生，从而发挥抗炎作用。
神经保护活性：部分临床前研究提示，异野黄芩素可能通过抗氧化、抗凋亡等机制，对缺血再灌注损伤、阿尔茨海默病等神经退行性疾病模型具有保护作用，但其血脑屏障透过性较低是需克服的难题。
其他活性：此外，还有研究报道其具有抗菌、抗肿瘤、保护心血管等潜在活性，但相关研究尚处于初步阶段，需进一步深入验证。

作用机制与分子靶点

异野黄芩素的药理作用，尤其是抗病毒活性，是通过与多个病毒或宿主细胞靶点相互作用而实现的。根据提供的靶点信息，其作用机制可归纳如下：

抑制病毒酶活性：
- HIV-1蛋白酶（HIV1-PR）与整合酶（INT）：直接抑制这些病毒复制关键酶的功能，从而阻断HIV病毒颗粒的成熟和病毒基因整合入宿主基因组。
- 病毒胸苷激酶（TK）与DNA聚合酶：对于疱疹病毒如HSV，其可能抑制病毒编码的胸苷激酶（TK）或DNA聚合酶（如UL42、UL54亚基），干扰病毒DNA的合成与复制。
- 髓过氧化物酶（MPO）：MPO是宿主中性粒细胞中的一种酶，在炎症和某些病毒感染病理中过度激活。抑制MPO可能有助于减轻病毒引起的过度炎症损伤。
干扰病毒基因表达与调控：
- 可能通过与疱疹病毒立即早期蛋白如ICP27相互作用，影响病毒基因的转录后调控和蛋白合成。
阻断病毒进入细胞：
- 通过作用于宿主细胞表面的HIV共受体CCR5和CXCR4，或干扰疱疹病毒囊膜糖蛋白如gD的功能，阻止病毒与细胞膜的融合及进入。
调节宿主免疫与炎症反应：
- 除了直接抗病毒，其抗氧化和抗炎特性有助于调节病毒感染引发的过度免疫和氧化应激反应，创造不利于病毒复制的细胞内环境。

这些多靶点作用机制提示异野黄芩素可能具有广谱抗病毒潜力，并能减少病毒耐药性的产生，但也意味着其作用网络复杂，需在系统水平上进行更深入的研究。

成药性评价与药代动力学

基于提供的成药性参数和现有研究，对异野黄芩素的成药性初步评价如下：

吸收与分布：中等LogP值和微溶特性提示其口服生物利用度可能面临挑战，需要合适的制剂技术（如固体分散体、纳米晶、磷脂复合物等）以提高其溶解度和溶出速率。其血脑屏障透过性被预测为“低”，这与大多数极性较大的黄酮类化合物情况一致，限制了其对中枢神经系统疾病的直接疗效，但可通过结构修饰或递药系统进行改善。
代谢与排泄：黄酮类化合物通常经历广泛的II相代谢（如葡萄糖醛酸化、硫酸化），这可能导致其首过效应显著，体内半衰期较短。异野黄芩素的代谢特征尚缺乏详细的人体或动物体内药代动力学研究数据，这是未来开发必须填补的空白。
安全性初步评估：根据提供的初步毒理学数据，其Ames试验结果为0.6（通常认为>1.5为潜在致突变阳性，<1.5为阴性），提示在本试验条件下未显示明显的遗传毒性风险。此外，hERG抑制性为“否”，表明其引起心脏QT间期延长的潜在风险较低，这是一个有利的安全性信号。然而，全面的临床前安全性评价（如急毒、长毒、生殖毒性等）仍需系统开展。

总体而言，异野黄芩素具有良好的活性骨架和初步的安全性信号，但其较差的溶解度和可能存在的代谢不稳定性是其在成为药物道路上的主要障碍。

临床应用前景与展望

异野黄芩素作为一种具有多靶点抗病毒活性的天然黄酮，其临床应用前景主要集中在抗病毒领域，尤其是在应对耐药病毒株和复杂病毒感染方面可能具有独特价值。

作为抗病毒先导化合物：其广谱的抗病毒活性（抗HIV、抗HSV等）使其成为开发新型抗病毒药物的优秀先导化合物。通过合理的药物化学修饰，如对酚羟基进行酯化、醚化，或合成前药，有望改善其溶解性、代谢稳定性和生物利用度，从而获得活性更优、成药性更好的衍生物。
联合用药策略：鉴于其多靶点作用机制，异野黄芩素或其优化后的衍生物，有可能与现有单一靶点抗病毒药物（如HIV蛋白酶抑制剂、疱疹病毒DNA聚合酶抑制剂）联合使用，产生协同效应，降低用药剂量，减少毒副作用，并延缓耐药性的发生。
外用制剂开发：针对其血脑屏障透过性差的问题，可优先考虑开发局部外用制剂，用于治疗HSV引起的皮肤黏膜感染（如唇疱疹、生殖器疱疹），直接作用于病灶，规避全身药代动力学难题。
深入研究方向：未来研究需着重于：① 利用计算机辅助药物设计、分子对接和基于结构的优化，明确其与关键靶点（如HIV1-PR, INT, CCR5）的精确结合模式；② 开展系统的体内药效学评价，在合适的动物感染模型中验证其疗效；③ 完成全面的临床前药代动力学和毒理学研究；④ 探索其与其他生物活性（如抗炎、抗氧化）协同作用的治疗价值，例如在病毒性肺炎等疾病中同时抑制病毒复制和缓解炎症风暴。

结语

异野黄芩素是一种结构独特、生物活性多样的天然黄酮类化合物。其在抗病毒领域的突出表现，特别是针对HIV和疱疹病毒的多靶点作用机制，赋予了它重要的研究价值和开发潜力。尽管在成药性方面面临水溶性低、代谢可能较快等挑战，但现代药物化学和药剂学技术为这些难题提供了多种解决方案。通过深入的构效关系研究、合理的结构优化以及创新的制剂策略，异野黄芩素有望从一种有潜力的天然产物，发展成为具有临床应用价值的新型抗病毒药物或药物组合的重要成分。对其持续而深入的研究，不仅有助于丰富天然产物药理学的知识体系，也为应对日益严峻的病毒性疾病挑战提供了新的候选策略和希望。