Tortoside A

产品名称: Tortoside A
英文名: Tortoside A
中文别名:
英文别名: Episyringaresinol 4''-O-β-D-glucopyranoside
Cas 号: 190655-16-4
产品编码:BP4905
分子式: C₂₈H₃₆O₁₃
分子量: 580.583
来源:
化合物类型: 木脂素类(Lignans)

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℃

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史中扮演着不可替代的角色。从传统草药中分离、鉴定具有生物活性的小分子化合物，并阐明其药理作用机制，是现代药物化学与药理学研究的核心任务之一。在众多具有药用价值的植物中，冬青属（Ilex）植物因其丰富的化学成分和广泛的生物活性而备受关注。其中，毛冬青（Ilex pubescens）作为一种在中国南方地区广泛使用的民间草药，其根部常用于治疗心血管疾病、炎症及感染性疾病。近年来，随着对毛冬青化学成分研究的深入，一系列结构新颖、活性显著的化合物被相继发现，Tortoside A 便是其中之一。

Tortoside A 是一种天然存在的木脂素类化合物，最初从毛冬青的根部提取分离得到。木脂素类化合物是植物界中一类重要的次生代谢产物，由苯丙素单元通过氧化聚合而成，具有多样的生物活性，包括抗肿瘤、抗炎、抗氧化、抗病毒及抗菌等。Tortoside A 的发现，不仅丰富了木脂素类化合物的结构多样性，更为毛冬青的传统药用功效提供了新的分子基础。初步的药理研究表明，Tortoside A 展现出显著的抗真菌活性，这使其在应对日益严峻的全球真菌耐药性问题方面，展现出潜在的研究价值和应用前景。真菌感染，尤其是侵袭性真菌感染，已成为免疫功能低下患者（如器官移植、化疗、HIV感染者）的主要死亡原因之一。现有抗真菌药物面临耐药性、毒副作用及抗菌谱窄等挑战，因此，寻找具有新作用机制的抗真菌先导化合物迫在眉睫。Tortoside A 的出现，为开发新型抗真菌药物提供了宝贵的候选分子。

本文旨在对 Tortoside A 的研究现状进行系统性的综述，内容涵盖其化学结构与理化性质、植物来源与提取方法、药理活性、作用机制与分子靶点、成药性评价与药代动力学特征，并对其临床应用前景进行展望，以期为该化合物的深入研究和开发利用提供全面的参考依据。

化学结构与理化性质

Tortoside A 属于双环氧木脂素（bisepoxylignan）类化合物，其核心骨架由两个苯丙素单元通过8-8'位连接，并形成两个四氢呋喃环结构。这种独特的笼状结构赋予了木脂素类化合物多样的立体化学和生物活性。Tortoside A 的化学结构通常包含多个羟基和甲氧基取代基，这些官能团不仅影响其极性、溶解性，也与其与生物靶标的相互作用密切相关。

根据提供的成药性参数，Tortoside A 的分子量为 580.5830 Da，属于中等大小的天然产物分子。其脂水分配系数（LogP）为 0.6275，表明该化合物具有适中的亲脂性，既不完全亲水也不高度亲脂，这有利于其在生物体内的跨膜转运和分布。拓扑极性表面积（TPSA）高达 174.9900 Ų，这主要归因于分子中多个羟基和醚氧原子的存在。高 TPSA 值通常与较差的细胞膜通透性和口服生物利用度相关，但同时也预示着其可能不易穿透血脑屏障（BBB），从而减少中枢神经系统的潜在副作用。事实上，参数中明确指出其血脑屏障穿透能力为“低”，这与其高 TPSA 值相符。水溶性参数为 2.4453（可能为 logS 值，单位 mol/L），表明其水溶性中等。综合来看，Tortoside A 的理化性质呈现出一种平衡状态：适中的亲脂性有利于与靶蛋白结合，而较高的极性则可能限制其被动扩散，提示其体内吸收和分布可能依赖于主动转运或特定的给药途径。这些性质为其后续的药物化学修饰和剂型设计提供了重要的参考依据。此外，hERG 抑制评估为“否”，Ames 试验结果为 0.0，初步表明该化合物在心脏毒性和遗传毒性方面具有较低的风险，这是其作为先导化合物进行开发的一个积极信号。

植物来源与提取方法

Tortoside A 的主要植物来源是冬青科冬青属植物毛冬青（Ilex pubescens Hook. et Arn.）。毛冬青广泛分布于中国南方的广东、广西、福建、江西等地，其根部是传统用药部位，具有清热解毒、活血通络的功效。现代植物化学研究表明，毛冬青根部含有多种化学成分，包括三萜皂苷、黄酮、木脂素、酚酸等，其中 Tortoside A 是其特征性的木脂素成分之一。值得注意的是，Tortoside A 并非毛冬青所独有，也可能存在于其他亲缘关系较近的植物中，但毛冬青目前是其最主要的已知来源。

从毛冬青根部提取 Tortoside A 通常遵循天然产物化学的经典流程，主要包括以下几个步骤：

1. 原料预处理：采集新鲜的毛冬青根部，清洗、切片后，在低温（如40-50°C）下干燥或阴干，粉碎至一定目数，以提高后续提取效率。
2. 粗提：将干燥的粉末用有机溶剂进行浸渍或渗漉提取。由于 Tortoside A 具有一定的极性，常用的提取溶剂包括甲醇、乙醇或其水溶液。加热回流提取或超声辅助提取可显著提高提取效率。提取液经减压浓缩后得到总浸膏。
3. 液-液萃取：将总浸膏分散于水中，依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇等不同极性的溶剂进行萃取。Tortoside A 因其适中的极性，通常富集于乙酸乙酯萃取层中。
4. 柱层析分离：乙酸乙酯萃取物经减压浓缩后，进行系统的柱层析分离。常用的固定相包括硅胶、ODS（十八烷基硅烷键合硅胶）、Sephadex LH-20 等。通常采用梯度洗脱的方式，如使用氯仿-甲醇、石油醚-丙酮或甲醇-水等溶剂系统。
5. 纯化：通过反复的柱层析，结合薄层色谱（TLC）检测，将含有 Tortoside A 的流分合并。最后，利用制备型高效液相色谱（Pre-HPLC）进行精制，以获得高纯度的 Tortoside A 单体化合物。
6. 结构鉴定：通过波谱学方法，包括核磁共振（NMR，如 ¹H-NMR, ¹³C-NMR, 2D-NMR）、质谱（MS，如 HR-ESI-MS）、红外光谱（IR）和紫外光谱（UV）等，对分离得到的化合物进行结构确证。

整个提取分离过程需要综合考虑目标化合物的稳定性和收率，优化溶剂、温度和时间等参数。随着绿色化学理念的推广，未来可能会探索更高效、环保的提取技术，如超临界流体萃取（SFE）或深共晶溶剂（DES）提取等，应用于 Tortoside A 的制备。

药理活性研究

Tortoside A 最引人注目的药理活性是其抗真菌作用。在真菌感染日益成为全球公共卫生威胁的背景下，寻找新型抗真菌药物具有重要的临床意义。现有研究表明，Tortoside A 对多种致病真菌具有抑制活性。

1. 抗真菌活性谱：初步研究显示，Tortoside A 可能对念珠菌属（Candida spp.）和曲霉菌属（Aspergillus spp.）等常见致病真菌具有抑制作用。特别是针对白色念珠菌（Candida albicans），这是临床上最常见的侵袭性真菌感染病原体之一。其抗真菌活性通常通过测定最低抑菌浓度（MIC）和最低杀菌浓度（MFC）来评价。与现有的一线抗真菌药物（如氟康唑、两性霉素B）相比，Tortoside A 的活性强度可能处于中等水平，但其独特的作用机制使其在应对耐药菌株方面具有潜在优势。

2. 抗真菌机制初探：抗真菌药物的作用靶点通常包括细胞壁合成（如β-葡聚糖合酶 FKS1）、细胞膜功能（如麦角固醇合成途径中的 CYP51/ERG11，以及外排泵 CDR1/CDR2/MDR1）、核酸合成和蛋白质合成等。Tortoside A 的作用机制似乎涉及多个靶点，这从其相关靶点列表中可见一斑。它可能通过抑制 ERG11/CYP51 来阻断麦角固醇的合成，破坏细胞膜的完整性；同时，也可能作用于 FKS1 干扰细胞壁的合成。此外，对 CDR1、CDR2、MDR1 等外排泵的干预，可能意味着 Tortoside A 能够克服由外排泵过度表达引起的真菌耐药性。对 CHS3（几丁质合酶）和 ALS3（凝集素样序列蛋白，参与生物膜形成）的潜在作用，则暗示其可能影响真菌的形态发生和致病性。这种多靶点的作用模式是天然产物的一大优势，可以降低真菌产生耐药性的概率。

3. 其他潜在活性：除了抗真菌活性，作为木脂素类化合物，Tortoside A 也可能具有其他生物活性。例如，许多木脂素表现出显著的抗氧化和抗炎活性。考虑到毛冬青在传统医学中用于治疗心血管疾病，Tortoside A 是否具有血管保护、抗血小板聚集或抗炎作用，也值得进一步探索。然而，目前关于 Tortoside A 除抗真菌外的药理活性研究报道相对较少，这将是未来研究的一个重要方向。

作用机制与分子靶点

深入理解 Tortoside A 的作用机制是将其推向临床前研究的关键。根据提供的靶点信息，Tortoside A 的抗真菌作用机制呈现出多靶点、多途径的复杂特征，这与许多天然产物的作用特点相符。

1. 作用于麦角固醇合成通路：

   • ERG11 / CYP51：这是唑类抗真菌药物（如氟康唑、伊曲康唑）的经典靶点。ERG11 编码的羊毛固醇14α-去甲基酶（在哺乳动物中为 CYP51A1）是麦角固醇生物合成中的关键酶。抑制该酶会导致有毒的14α-甲基甾醇积累，并消耗细胞膜必需的麦角固醇，从而破坏细胞膜的流动性和完整性。Tortoside A 可能通过直接结合或变构调节的方式抑制 ERG11 的活性，这是其抗真菌作用的核心机制之一。

2. 作用于细胞壁合成：

   • FKS1：FKS1 编码β-1,3-葡聚糖合酶，该酶负责合成真菌细胞壁的主要结构成分——β-1,3-葡聚糖。棘白菌素类抗真菌药物（如卡泊芬净）正是通过抑制 FKS1 来发挥作用的。Tortoside A 对 FKS1 的潜在作用，表明它可能同时攻击真菌的细胞壁和细胞膜，形成协同杀伤效应。
   • CHS3：几丁质是真菌细胞壁的另一重要成分，由几丁质合酶（CHS）催化合成。CHS3 是白色念珠菌中主要的几丁质合酶。抑制 CHS3 会削弱细胞壁的机械强度，导致细胞渗透压不稳定。

3. 干扰耐药机制：

   • CDR1 / CDR2 / MDR1：这些基因编码 ATP 结合盒（ABC）转运蛋白和主要易化子超家族（MFS）转运蛋白，是真菌产生多药耐药性的主要机制。它们能将药物从细胞内泵出，降低胞内药物浓度。Tortoside A 可能作为这些外排泵的底物或抑制剂。如果是抑制剂，它就能与唑类药物联用，逆转耐药菌株的耐药性，这具有重要的临床意义。

4. 影响毒力因子：

   • ALS3：凝集素样序列（ALS）蛋白家族是白色念珠菌重要的黏附素，介导真菌对宿主细胞和医疗器械表面的黏附，是生物膜形成的关键步骤。ALS3 是其中最重要的成员之一。抑制 ALS3 的表达或功能，可以削弱真菌的定植能力和致病性。

5. 其他潜在靶点：

   • MLS1：该靶点信息较少，可能涉及真菌的某种代谢途径或信号转导。

综上所述，Tortoside A 并非单一靶点的抑制剂，而是一个能够同时作用于真菌细胞膜、细胞壁、耐药泵和毒力因子的多靶点天然产物。这种多靶点协同作用模式，使得真菌难以通过单一基因突变产生完全耐药性，为开发不易产生耐药性的新型抗真菌药物提供了极具价值的分子模板。未来的研究需要通过分子对接、表面等离子体共振（SPR）、药物亲和力反应靶标稳定性（DARTS）或热转移分析（TSA）等实验技术，逐一验证这些预测的靶点，并阐明其与 Tortoside A 的具体结合模式和构效关系。

成药性评价与药代动力学

成药性评价是连接活性化合物与临床候选药物的桥梁。基于提供的参数，我们可以对 Tortoside A 的成药性进行初步评估。

1. 类药性分析：

   • Lipinski 五规则：Tortoside A 的分子量（580.58 Da）超过了500 Da的阈值，LogP（0.63）在合理范围内，氢键供体数（来自多个羟基）和氢键受体数（来自羟基和醚氧）很可能超过5和10的限定。因此，Tortoside A 不完全符合 Lipinski 五规则，提示其可能存在口服生物利用度不佳的问题。然而，许多成功的天然药物（如紫杉醇、环孢素）也超出了五规则的范围，因此这并非绝对的否决标准。
   • 极性表面积（TPSA）：174.99 Ų 的 TPSA 远高于口服药物通常建议的140 Ų 上限，这强烈暗示其细胞膜通透性较差，口服吸收可能受限。同时，高 TPSA 也解释了其低血脑屏障穿透能力，这对于治疗外周真菌感染来说是一个有利特征，可以避免中枢神经毒性。

2. 药代动力学特征（预测）：

   • 吸收：由于分子量大、极性高，Tortoside A 的口服吸收可能较差，生物利用度可能较低。其吸收可能依赖于小肠上皮细胞上的转运蛋白（如有机阴离子转运多肽 OATP）介导的主动转运。因此，静脉注射可能是更有效的给药途径。
   • 分布：其适中的 LogP 值表明其可能分布到全身各组织，但高 TPSA 限制了其进入中枢神经系统。血浆蛋白结合率可能较高。
   • 代谢：Tortoside A 含有多个酚羟基和醚键，是体内代谢酶（如细胞色素 P450 酶系、葡萄糖醛酸转移酶 UGTs）的潜在作用位点。其主要代谢途径可能包括葡萄糖醛酸化、硫酸化结合反应，以及 O-去甲基化等氧化反应。代谢稳定性是决定其半衰期的重要因素。
   • 排泄：由于极性较大，Tortoside A 及其代谢产物可能主要通过胆汁和尿液排泄。

3. 安全性评估：

   • hERG 抑制：阴性结果是一个巨大的优势，表明其引发心脏QT间期延长和致命性心律失常（如尖端扭转型室速）的风险很低。
   • Ames 试验：结果为0，表明在细菌回复突变试验中未显示出致突变性，初步排除了遗传毒性风险。这为后续的动物毒理实验奠定了良好基础。

成药性优化策略：鉴于 Tortoside A 在口服吸收和代谢稳定性方面可能存在的短板，未来的药物化学研究可以围绕以下几点展开：
- 前药设计：将分子中的酚羟基进行酯化或磷酸化修饰，制成前药，以提高其脂溶性和口服吸收。
- 结构简化：在保留关键药效团（如双环氧木脂素核心）的前提下，简化分子结构，降低分子量和极性。
- 纳米制剂：利用脂质体、聚合物纳米粒等递送系统包载 Tortoside A，提高其溶解度和生物利用度，并实现靶向递送。
- 结构修饰：对特定位置的羟基进行甲基化或引入其他亲脂性基团，在保持活性的同时改善 LogP 和 TPSA。

临床应用前景与展望

Tortoside A 作为一种具有独特多靶点抗真菌活性的天然木脂素，其临床应用前景广阔，但也面临诸多挑战。

前景：
1. 新型抗真菌药物的先导化合物：面对日益严峻的全球真菌耐药性问题，尤其是多重耐药的白色念珠菌、耳念珠菌（Candida auris）和烟曲霉（Aspergillus fumigatus）的出现，开发具有新作用机制的药物刻不容缓。Tortoside A 的多靶点作用模式，特别是其对耐药泵（CDR1/2, MDR1）和毒力因子（ALS3）的潜在抑制能力，使其成为开发抗耐药真菌药物的理想先导物。它可以单独开发，也可以作为“辅助药物”与现有唑类或棘白菌素类药物联用，以克服耐药性，实现协同增效。
2. 治疗真菌生物膜感染：真菌生物膜的形成是导致临床治疗失败和感染复发的重要原因。Tortoside A 对 ALS3 和 CHS3 的潜在作用，暗示其可能具有抑制或破坏真菌生物膜的能力。这对于治疗与医疗器械相关的念珠菌感染（如导管相关性血流感染、义齿性口炎）具有重要意义。
3. 局部用药的潜力：鉴于其口服生物利用度可能不佳，但安全性初步评估良好，Tortoside A 非常适合开发为局部外用制剂，如乳膏、软膏、洗剂或阴道栓剂，用于治疗皮肤、黏膜的真菌感染，如皮肤癣菌病、阴道念珠菌病等。局部给药可以避免全身吸收带来的潜在毒性，并直接在病灶部位达到有效药物浓度。
4. 作为探针工具：Tortoside A 独特的多靶点结合特性，使其可以作为化学生物学探针，用于研究真菌细胞生物学，揭示不同靶点之间的交叉调控网络，加深对真菌致病和耐药机制的理解。

挑战与展望：
1. 药代动力学优化：如前所述，Tortoside A 的成药性短板在于其口服吸收差。未来的研究重点应放在通过药物化学修饰（如前药、结构简化）或先进的药物递送系统（如纳米晶、脂质体）来克服这一障碍。
2. 作用机制的深入阐明：目前关于其作用靶点的信息多基于预测或初步筛选。需要通过严谨的分子生物学和生物化学实验，如基因敲除/过表达、酶活性测定、热位移分析、X射线共晶结构解析等，来确证其与 ERG11、FKS1、CDR1 等靶点的直接结合和抑制模式。明确其精确的结合位点和构效关系，是进行理性药物设计的基础。
3. 体内药效与毒理学研究：目前的研究多停留在体外水平。必须进行系统的体内药效学研究，建立小鼠或大鼠的真菌感染模型（如系统性念珠菌病、皮肤感染模型），评价 Tortoside A 及其衍生物的治疗效果、药代动力学特征和急性/慢性毒性。特别是对肝脏、肾脏的潜在毒性需要进行全面评估。
4. 资源可持续性：Tortoside A 目前主要从毛冬青植物中提取，含量可能较低，难以满足大规模研发和未来临床用药的需求。因此，需要开发高效的化学全合成或半合成路线，或者利用生物技术（如基因工程、细胞培养）来可持续地生产该化合物。

结语

Tortoside A 作为源自传统中药毛冬青的一种天然双环氧木脂素，凭借其独特的化学结构和多靶点的抗真菌作用机制，在天然产物药理学领域展现出重要的研究价值。它不仅能抑制真菌细胞膜和细胞壁的关键合成酶（ERG11, FKS1），还可能干扰真菌的耐药泵（CDR1/2, MDR1）和毒力因子（ALS3），这种多管齐下的作用模式为应对临床棘手的真菌耐药性问题提供了全新的思路。

尽管 Tortoside A 在成药性方面，特别是口服生物利用度上存在天然短板，但其良好的初步安全性（低hERG风险、无Ames致突变性）以及低血脑屏障穿透性，为其开发为局部抗真菌药物或静脉注射剂型提供了可能。当前，对 Tortoside A 的研究仍处于早期阶段，从活性化合物到临床候选药物之间，还横亘着作用机制确证、体内药效验证、药代动力学优化和毒理学评价等一系列关键科学问题。

未来，随着药物化学、化学生物学、药理学和药剂学等多学科的交叉融合与协同攻关，我们有理由相信，通过对 Tortoside A 的结构优化和递送系统创新，有望将其开发成为一类具有自主知识产权的新型抗真菌药物，为全球抗真菌感染治疗领域注入新的活力。同时，对 Tortoside A 的深入研究，也将进一步揭示木脂素类化合物丰富的生物活性，并为从传统中药中发现创新药物提供宝贵的经验和范例。