长梗绞股蓝皂苷I

产品名称: 长梗绞股蓝皂苷I
英文名: Gylongiposide I
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 206876-12-2
产品编码:BP2228
分子式: C₄₆H₇₆O₁₆
分子量: 885.098
来源:
化合物类型: 三萜类(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。

长梗绞股蓝皂苷I的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

肠道病毒71型（EV71）是引起手足口病（HFMD）的主要病原体之一，尤其与重症神经系统并发症相关，对全球儿童健康构成严重威胁。尽管已有疫苗问世，但针对EV71感染的特异性抗病毒药物仍显匮乏，研发新型、高效、低毒的抗EV71药物是当前的重要研究方向。天然产物因其结构多样性和丰富的生物活性，一直是创新药物发现的重要源泉。绞股蓝（Gynostemma pentaphyllum）作为一种传统药用植物，富含多种具有生物活性的皂苷类成分，在抗炎、抗氧化、抗肿瘤及免疫调节等方面展现出广泛潜力。

长梗绞股蓝皂苷I（Gylongiposide I， CAS号：206876-12-2）是从绞股蓝属植物中分离得到的一种达玛烷型三萜皂苷。近年来的研究发现，该化合物对EV71病毒表现出显著且选择性的抑制活性，其半数有效浓度（EC50）达到微摩尔级别，同时能有效降低病毒蛋白和基因组RNA水平，提示其作为抗EV71先导化合物的巨大潜力。更有趣的是，初步的生物信息学及交叉研究暗示，Gylongiposide I的生物学效应可能不局限于抗病毒领域。其结构骨架与多种信号通路调控相关，使其在包括结直肠癌在内的其他疾病模型中也可能具有研究价值。结直肠癌是全球高发的恶性肿瘤，其发生发展涉及复杂的分子网络，包括细胞凋亡失调（如MCL1、BCL2）、能量代谢异常（AMPK）、炎症信号异常活化（TLR4、STAT3）、药物外排泵（ABCB1、ABCG2）过度表达以及细胞外基质降解（MMP2）等。Gylongiposide I是否能够通过调节这些关键靶点发挥多效性药理作用，是一个值得深入探索的科学问题。

本文旨在对长梗绞股蓝皂苷I进行系统综述，围绕其化学结构、植物来源、提取方法、抗EV71及其他潜在药理活性、作用机制与分子靶点、成药性评价以及临床应用前景等方面进行阐述，以期为该天然产物的深入研究和药物开发提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

长梗绞股蓝皂苷I是一种达玛烷型四环三萜皂苷化合物。其分子式为 C₄₅H₇₄O₁₇，分子量为885.0980。该化合物的核心结构为达玛烷型甾体母核，其特点是C-8位和C-10位分别连有β-甲基，C-13位连有β-氢，C-17位为β-侧链。在Gylongiposide I中，母核的C-3和C-20位通常被羟基取代，并进一步与糖链相连，形成双糖链皂苷结构。典型的糖基组合可能包括葡萄糖、鼠李糖、木糖等，这些糖基的连接位置和顺序是其发挥特定生物活性的关键。其精确的二维与三维空间结构需要通过核磁共振（NMR）、X-射线单晶衍射等技术进行最终确认。

从计算化学和成药性初步分析的角度来看，Gylongiposide I的脂水分配系数（LogP）为2.5867，表明该化合物具有一定的亲脂性，但并非高度疏水，这有利于其在生物膜中的穿透与分布。其拓扑极性表面积（TPSA）高达254.5200 Ų，这主要归因于分子中众多的羟基和糖基上的氧原子，这些基团形成了强大的氢键网络。高TPSA是限制化合物跨膜渗透性的一个重要因素。与之相符，其计算水溶性数值为0.0783 mg/mL，属于微溶或难溶范畴，这为其制剂开发带来了挑战。在生物分布方面，预测显示其透过血脑屏障（BBB）的能力较低，这对于主要作用于外周系统（如肠道病毒感染的初始部位）的药物而言可能并非缺点，但提示其对于中枢神经系统病毒感染的治疗可能需要特殊的递送策略。安全性初步预警显示，其hERG通道抑制风险为“否”，Ames致突变试验预测值为0.0，提示其潜在的心脏毒性和遗传毒性风险较低，具有良好的初步安全性特征。

植物来源与提取方法

长梗绞股蓝皂苷I主要来源于葫芦科（Cucurbitaceae）绞股蓝属（Gynostemma）植物。绞股蓝属植物广泛分布于东亚和东南亚地区，在中国被称为“南方人参”，具有悠久的药用历史。其中，Gynostemma pentaphyllum（绞股蓝）和Gynostemma longipes（长梗绞股蓝）是该属中研究最多、皂苷含量较为丰富的物种。Gylongiposide I最初很可能是从长梗绞股蓝中分离鉴定，并因此得名，但后续研究也在其他绞股蓝物种中发现了该成分或其类似物。

从植物材料中提取和纯化Gylongiposide I通常遵循天然产物化学的常规流程。首先，将干燥的绞股蓝全草粉碎。提取多采用溶剂提取法，常用溶剂包括甲醇、乙醇或不同比例的乙醇-水混合溶液，利用加热回流或超声辅助提取以提高效率。粗提物经过减压浓缩后，得到浸膏。

随后，需要利用多种色谱技术对浸膏进行分离纯化以得到单体化合物。初步分离常采用大孔吸附树脂柱色谱，用水和不同浓度的乙醇进行梯度洗脱，富集皂苷类组分。进一步的纯化则依赖于正相硅胶柱色谱、反相硅胶柱色谱（如ODS-C18）、葡聚糖凝胶柱色谱（如Sephadex LH-20）以及高效液相色谱（HPLC）等。其中，制备型或半制备型反相HPLC是目前获得高纯度Gylongiposide I单体的关键技术，通常使用甲醇-水或乙腈-水作为流动相。整个分离过程中，需要薄层色谱（TLC）或分析型HPLC进行跟踪检测。最终得到的化合物通过质谱（MS）、一维及二维核磁共振谱（¹H-NMR, ¹³C-NMR, HSQC, HMBC等）进行结构鉴定。

现代提取技术如微波辅助提取和超临界流体萃取也可能被应用于提高提取效率和选择性，但具体针对Gylongiposide I的优化工艺仍需更多研究。此外，鉴于其潜在的药用价值，探索通过植物细胞培养或合成生物学方法进行生物合成，也是解决资源可持续供应问题的未来方向。

药理活性研究

1. 抗病毒活性（核心活性）
Gylongiposide I最明确和突出的药理活性是针对肠道病毒71型（EV71）的抗病毒作用。体外细胞实验（通常在横纹肌肉瘤RD细胞或人恶性胚胎横纹肌瘤细胞上进行）表明，Gylongiposide I能够有效抑制EV71病毒的复制，其EC50值为1.53 μM，显示出较强的抑制效力。更重要的是，该化合物在有效浓度下对宿主细胞的毒性较低，选择性指数（SI， CC50/EC50）较高，表明其具有较好的治疗窗口。进一步的机制验证实验证实，经Gylongiposide I处理后，感染细胞内的病毒衣壳蛋白VP1的表达水平显著下降，同时病毒基因组RNA的拷贝数也大幅减少。这些结果直接证明了Gylongiposide I是通过干扰EV71的生命周期，而非简单的细胞保护作用，来发挥抗病毒效果的。除了EV71，其对其他肠道病毒（如柯萨奇病毒A16）或相关病毒的抗病毒活性尚需进一步研究。

2. 潜在抗肿瘤活性（以结直肠癌为例）
尽管Gylongiposide I的直接抗肿瘤研究报道尚少，但基于其皂苷类结构特征以及相关靶点预测，其在肿瘤防治领域，特别是结直肠癌方面，具有潜在的研究价值。许多绞股蓝皂苷已被证实可通过诱导细胞凋亡、抑制增殖、阻滞细胞周期、抗转移等途径发挥抗肿瘤作用。
* 诱导凋亡与调节凋亡相关蛋白：皂苷类成分常通过线粒体途径诱导肿瘤细胞凋亡。预测靶点MCL1和BCL2是重要的抗凋亡蛋白，其过表达与结直肠癌的化疗耐药密切相关。Gylongiposide I可能通过下调MCL1和BCL2的表达，促进细胞色素C释放，从而激活caspase级联反应，诱导结直肠癌细胞凋亡。
* 调节能量代谢与自噬：AMPK（PRKAA1）是细胞能量代谢的核心调控因子，其激活可抑制mTOR通路，进而影响细胞生长、增殖和自噬。激活AMPK是许多天然产物抗肿瘤的常见机制。Gylongiposide I可能作为AMPK的激活剂，在结直肠癌细胞中恢复能量平衡，抑制异常增殖。
* 抑制炎症与免疫逃逸：慢性炎症是结直肠癌发生的重要驱动因素。TLR4/STAT3信号通路在连接炎症与癌症中扮演关键角色。STAT3的持续活化促进肿瘤细胞存活、增殖和免疫抑制。Gylongiposide I可能通过干扰TLR4信号或直接抑制STAT3的磷酸化与核转位，阻断这条促癌通路。
* 逆转多药耐药：ABCB1（P-gp）和ABCG2（BCRP）是肿瘤细胞过度表达的药物外排泵，导致化疗失败。部分天然皂苷被证实是这些外排泵的抑制剂。Gylongiposide I可能通过竞争性抑制ABCB1/ABCG2的功能，增加常规化疗药物在结直肠癌细胞内的蓄积，从而逆转多药耐药。
* 抑制侵袭与转移：MMP2是降解细胞外基质、促进肿瘤侵袭转移的关键酶。抑制MMP2的活性或表达是抗转移治疗的重要策略。Gylongiposide I可能通过下调MMP2的表达，抑制结直肠癌细胞的迁移和侵袭能力。
* 前药转化潜力：CES1和CES2是羧酸酯酶，在肠道和肝脏高表达，可将某些酯类前药转化为活性形式。Gylongiposide I的结构是否可被这些酶修饰，从而影响其自身活性或作为前药设计的基础，是一个有趣的探索方向。

3. 其他潜在活性
作为绞股蓝皂苷家族的一员，Gylongiposide I也可能继承该类化合物共有的抗氧化、抗炎和免疫调节活性。这些活性可能与其抗病毒和抗肿瘤的辅助机制相关，例如通过减轻病毒或肿瘤微环境中的氧化应激和炎症反应。

作用机制与分子靶点

Gylongiposide I的确切作用机制尚未完全阐明，但基于现有研究和靶点预测，可以勾勒出其多层面作用的可能网络。

1. 抗EV71病毒机制：
目前研究提示其作用环节可能在病毒进入细胞后的早期复制阶段。具体机制可能包括：
* 抑制病毒脱壳或基因组释放：干扰病毒颗粒与细胞内环境的相互作用，阻止其释放遗传物质。
* 干扰病毒RNA复制或蛋白翻译：可能通过作用于宿主因子或病毒复制复合体中的关键成分，抑制病毒RNA的合成或病毒蛋白（如VP1）的翻译。
* 调节宿主抗病毒反应：可能通过激活宿主的天然免疫通路（如RIG-I/MDA5或干扰素通路），增强细胞自身的抗病毒状态，从而间接抑制病毒复制。其是否与TLR4等模式识别受体相互作用值得探究。

2. 潜在抗结直肠癌的作用网络：
其可能通过多靶点、多通路协同发挥抗肿瘤效应：
* AMPK/mTOR轴：激活AMPK，抑制下游mTORC1的活性，导致蛋白质合成受阻、自噬激活，从而抑制肿瘤细胞生长并促进其死亡。
* 线粒体凋亡通路：下调MCL1和BCL2等抗凋亡蛋白的表达，破坏线粒体膜电位，促进凋亡因子释放，最终激活caspase-3，执行细胞凋亡程序。
* TLR4/MyD88/STAT3信号通路：抑制TLR4的活化或干扰其下游信号传递，阻断NF-κB和STAT3的异常激活，从而抑制炎症因子产生、细胞增殖和免疫抑制微环境形成。
* 直接靶向作用：可能直接与ABCB1/ABCG2的药物结合位点相互作用，抑制其ATP酶活性，阻断药物外排功能。也可能通过调控转录因子抑制MMP2的基因表达。
* 代谢干预：其皂苷结构可能影响细胞膜流动性或与某些代谢酶相互作用，干扰肿瘤细胞的代谢重编程。

这些机制假设构成了一个复杂的调控网络，Gylongiposide I可能在其中扮演“多靶点调节器”的角色。未来的研究需要通过基因敲减/敲除、报告基因检测、蛋白质组学、分子对接与验证实验等手段，逐一确认其直接作用靶点和精确的信号传导路径。

成药性评价与药代动力学

基于其理化性质，对Gylongiposide I的成药性进行初步分析：

优势：
1. 活性明确：抗EV71的EC50值在微摩尔级别，活性较强。
2. 选择性较好：初步数据显示其对宿主细胞毒性低，选择性指数高。
3. 安全性预警良好：无明显的hERG抑制和Ames致突变风险提示。
4. LogP适中：LogP约2.59，有利于在体内的分布。

挑战：
1. 溶解性差：水溶性低（0.0783 mg/mL）是其主要缺陷，将严重影响其口服生物利用度和注射给药的制剂开发。
2. 透膜性受限：高TPSA（254.52 Ų）预示着其被动跨膜扩散能力弱，可能影响其肠道吸收和细胞摄入。
3. 分子量偏大：分子量接近900，属于较大分子，这通常不利于口服吸收和分布。
4. 代谢与稳定性未知：作为皂苷类化合物，易在胃肠道被酸或酶水解，或在肝脏发生广泛的代谢（如去糖基化），导致原型药物暴露量低。其是否为P-糖蛋白（ABCB1）的底物也需验证，若是，则会加剧其口服吸收差和脑渗透低的问题。
5. 血脑屏障穿透性低：预测BBB穿透性低，这对于治疗EV71可能引起的中枢神经系统感染不利。

药代动力学（PK）研究展望：
目前缺乏关于Gylongiposide I系统的体内药代动力学数据。未来研究需要建立灵敏、特异的生物分析方法（如LC-MS/MS），在小鼠、大鼠等动物模型中考察其：
* 吸收：口服给药后的生物利用度，探讨吸收部位和机制。
* 分布：在各组织（尤其是肠道、肝脏等靶器官）中的分布情况。
* 代谢：鉴定其主要代谢产物和代谢途径，明确代谢酶（如CES1/CES2, CYP450）。
* 排泄：主要排泄途径（胆汁、尿液）。

制剂策略：
为提高其成药性，可能需要借助先进的制剂技术：
* 增溶技术：使用环糊精包合、固体分散体、纳米晶、脂质体、胶束等剂型，大幅提高其溶解度和溶出速率。
* 前药设计：针对其糖基或羟基进行结构修饰，制备脂溶性更高的前药以改善吸收，或在体内特定酶（如CES2）作用下释放原药，实现靶向递送。
* 给药途径：在治疗手足口病时，考虑开发口腔喷雾剂、凝胶剂等局部给药制剂，直接作用于口腔和肠道病灶；对于系统性感染或抗肿瘤应用，则需优化口服或注射给药剂型。

临床应用前景与展望

长梗绞股蓝皂苷I的临床应用前景主要围绕其核心的抗EV71活性展开，并有望拓展至其他领域。

1. 抗EV71感染治疗药物：
* 手足口病治疗：作为口服或局部使用的抗病毒药物，用于治疗EV71引起的普通型手足口病，降低病毒载量，缩短病程，减轻症状。
* 重症预防与辅助治疗：与支持疗法联合，用于有重症高危因素的患儿，可能有助于阻止病毒向神经系统扩散，降低重症发生率。鉴于其BBB穿透性差，对于已发生中枢感染的患者，可能需要开发特殊的递送系统（如纳米载体）或与其他能入脑的药物联用。
* 联合用药：可与干扰素、利巴韦林等现有广谱抗病毒药或其他作用机制不同的在研EV71抑制剂联用，以期产生协同效应，减少耐药风险。

2. 在结直肠癌防治中的潜在应用：
* 化学预防剂：基于其抗炎、抗氧化和调节信号通路的潜力，或可作为结直肠癌的化学预防剂，用于高风险人群（如炎症性肠病患者）。
* 辅助治疗与增敏剂：与常规化疗药物（如5-氟尿嘧啶、奥沙利铂）联用，通过逆转ABCB1/ABCG2介导的多药耐药、抑制STAT3促存活信号等途径，增强化疗疗效，降低化疗剂量和毒副作用。
* 靶向治疗探索：针对其可能作用的AMPK、STAT3等特定靶点，开发更精准的衍生物，用于特定分子亚型的结直肠癌治疗。

3. 展望与未来研究方向：
* 深入机制研究：利用化学生物学手段（如亲和垂钓、分子探针）寻找其直接作用靶点，阐明其抗病毒和抗肿瘤的精确分子机制。
* 结构优化与构效关系：系统研究其糖基种类、连接方式与生物活性的关系。通过结构修饰改善其水溶性、代谢稳定性和靶向性，获得成药性更优的衍生物。
* 系统临床前评价：完成全面的体内药效学（不同动物模型）、药代动力学和毒理学研究，为其临床试验申请提供坚实数据。
* 拓展适应症：探索其对其他病毒（如其他肠道病毒、冠状病毒）或癌症（如肝癌、肺癌）的活性。
* 多组学整合研究：结合转录组学、蛋白质组学、代谢组学，系统揭示其在细胞和动物整体水平上的作用网络。

结语

长梗绞股蓝皂苷I作为一种源自传统药用植物的天然皂苷，凭借其明确的抗EV71病毒活性以及作用于AMPK、STAT3、BCL2等多重疾病相关靶点的潜力，展现出独特的药物开发价值。它不仅为应对手足口病这一重要公共卫生问题提供了新的候选分子，也为结直肠癌等多因素复杂疾病的干预策略带来了新的思路。然而，其固有的成药性缺陷，特别是低水溶性和潜在的代谢不稳定性，是通向临床应用道路上的主要障碍。未来的研究需要化学、药理学、药剂学等多学科紧密协作，在深入解析其作用机制的基础上，通过合理的结构修饰和先进的制剂技术，克服其短板，充分释放其治疗潜力。从长梗绞股蓝皂苷I的研究历程可以看出，天然产物仍是发现新颖先导化合物和揭示新生物学机制不可或缺的宝库，其现代转化研究对于创新药物研发具有持续而重要的意义。