产品名称: 1-没食子酰-6-肉桂酰葡萄糖苷
英文名: 1-O-galloyl-6-O-cinnamoylglucose
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 115746-69-5
产品编码:BP5216
分子式: C₂₂H₂₂O₁₁
分子量: 462.407
来源:
化合物类型: 酚类（Phenols）

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℃

1-没食子酰-6-肉桂酰葡萄糖苷：一种多功能天然产物的药理学研究进展

引言/概述

天然产物作为药物发现的重要源泉，在人类对抗疾病的历史长河中扮演着不可替代的角色。从植物中分离得到的次生代谢产物，因其结构多样性和独特的生物活性，一直是新药研发的热点领域。在众多天然产物中，酚酸类化合物及其糖苷衍生物因其广泛的药理活性而备受关注。1-没食子酰-6-肉桂酰葡萄糖苷（1-O-galloyl-6-O-cinnamoylglucose，以下简称GCG）是一种具有独特结构特征的天然酚酸糖苷，其分子中同时含有没食子酰基和肉桂酰基两个重要的药效基团，通过葡萄糖骨架连接，形成了兼具两者生物活性的分子实体。

GCG的化学结构决定了其多功能的药理特性。没食子酸（gallic acid）作为多酚类化合物的代表，具有显著的抗氧化、抗炎和抗肿瘤活性；而肉桂酸（cinnamic acid）及其衍生物则以其抗氧化、抗菌和抗糖尿病作用而闻名。将这两种活性片段通过糖苷键连接，不仅提高了分子的水溶性，还可能产生协同增效作用。近年来，随着分离纯化技术和活性筛选方法的进步，GCG在抗氧化损伤、抗炎、神经保护等方面的研究取得了重要进展，特别是在调控核因子E2相关因子2（Nrf2）信号通路方面的作用机制逐渐被揭示。

本文将从化学结构、植物来源、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景等方面，对GCG的研究进展进行系统综述，以期为该天然产物的深入研究和开发利用提供参考。

化学结构与理化性质

化学结构特征

1-没食子酰-6-肉桂酰葡萄糖苷的化学结构由三部分组成：一个β-D-葡萄糖吡喃糖核心，其1位羟基与没食子酸形成酯键，6位羟基与肉桂酸形成酯键。这种双酯化的糖苷结构在自然界中较为罕见，赋予了该分子独特的化学性质。

从结构解析来看，GCG的分子式为C22H22O11，分子量为462.4070。其结构中含有多个酚羟基（来自没食子酰基）、一个α,β-不饱和酯基（来自肉桂酰基）以及糖环上的多个羟基。这些官能团的存在使得GCG既具有酚类化合物的抗氧化特性，又具备酯类化合物的反应活性。值得注意的是，没食子酰基上的三个邻位酚羟基构成了典型的邻苯三酚结构，这是强效自由基清除能力的关键结构基础；而肉桂酰基中的共轭双键系统则赋予分子吸收紫外线和参与迈克尔加成反应的能力。

理化性质参数

根据计算化学和实验测定结果，GCG表现出以下关键理化性质：

脂水分配系数（LogP）：GCG的LogP值为1.1571，表明该化合物具有适中的亲脂性。这一数值介于典型的水溶性化合物（LogP<0）和脂溶性化合物（LogP>3）之间，提示GCG可能具有较好的膜通透性和水溶性平衡。与单纯的没食子酸（LogP约0.7）或肉桂酸（LogP约2.1）相比，GCG的LogP值介于两者之间，反映了糖苷化修饰对分子整体极性的调节作用。

极性表面积（TPSA）：GCG的TPSA为183.21 Ų，这一数值远高于口服药物通常推荐的140 Ų上限。高TPSA值主要来源于分子中大量的羟基和酯基，这些极性基团虽然有利于水溶性和氢键形成，但可能限制其通过细胞膜的被动扩散能力。然而，对于靶向细胞外或细胞膜受体的活性分子，高TPSA并非绝对不利因素。

水溶性：GCG的水溶性参数为1.7449（LogS），对应约55.6 mg/mL的溶解度。这一良好的水溶性使其在生理条件下易于溶解和分布，有利于口服给药后的吸收和生物利用度。与许多难溶性的天然多酚（如姜黄素、槲皮素）相比，GCG的糖苷结构显著改善了其水溶性。

血脑屏障穿透性：预测结果显示GCG穿透血脑屏障的能力较低。这与其高TPSA和分子量超过400道尔顿有关。虽然这一特性限制了GCG在中枢神经系统疾病中的应用，但在外周组织的抗氧化和抗炎治疗中，低脑渗透性反而可能减少中枢神经系统的不良反应。

安全性预测：hERG抑制预测为阴性，表明GCG引起心脏QT间期延长的风险较低；Ames试验结果为0.0，提示其不具有明显的致突变性。这些初步的安全性评价结果为GCG的进一步开发提供了有利条件。

植物来源与提取方法

天然来源

GCG作为一种天然产物，主要存在于某些药用植物和食用植物中。根据现有文献报道，GCG已在以下植物中被发现和鉴定：

1. 芍药科植物：芍药（Paeonia lactiflora）和牡丹（Paeonia suffruticosa）的根皮是GCG的重要来源。这些植物在传统中医药中常用于活血化瘀、镇痛抗炎，其中所含的酚类糖苷被认为是其活性成分之一。

2. 蔷薇科植物：某些蔷薇属（Rosa spp.）植物的花瓣和果实中含有GCG。例如，玫瑰（Rosa rugosa）的花瓣提取物中已检测到该化合物。

3. 桃金娘科植物：桉树（Eucalyptus spp.）的叶子和树皮中也被报道含有GCG及其类似物。

4. 其他来源：部分菊科和豆科植物中也有GCG存在的报道，但含量通常较低。

值得注意的是，GCG在植物中的含量通常较低，且常与其他结构类似的酚酸糖苷共存，这给其分离纯化带来了一定挑战。不同植物来源、不同采收季节和不同组织部位中GCG的含量差异显著，通常根皮和树皮中的含量高于叶片和花。

提取与纯化方法

GCG的提取主要基于其极性特征，采用溶剂提取法结合现代色谱分离技术。

提取工艺：
- 溶剂选择：由于GCG具有良好的水溶性和中等脂溶性，常用含水乙醇（50%-80%）或甲醇作为提取溶剂。纯水提取效率较低，而纯有机溶剂则难以充分溶出极性糖苷。
- 提取条件：通常采用室温浸泡或加热回流提取（40-60°C），提取时间1-3小时。高温可能导致酯键水解，因此应避免长时间高温提取。
- 辅助提取技术：超声波辅助提取和微波辅助提取可显著提高提取效率，缩短提取时间，并减少活性成分的降解。

纯化策略：
- 初步分离：提取液经浓缩后，采用液-液萃取（如乙酸乙酯、正丁醇）进行初步富集。GCG主要分配在正丁醇相中。
- 柱色谱分离：常用大孔吸附树脂（如D101、HP-20）进行初步纯化，以不同浓度的乙醇-水梯度洗脱。随后采用硅胶柱色谱、ODS反相柱色谱进一步分离。
- 高效制备液相色谱：对于高纯度GCG的制备，通常采用制备型HPLC，以乙腈-水或甲醇-水为流动相，检测波长280-320 nm。
- 结构鉴定：纯化后的化合物通过核磁共振（1H-NMR、13C-NMR）、质谱（HR-ESI-MS）和紫外光谱进行结构确认。

目前，从天然植物中提取GCG的产率通常较低（干重0.01%-0.1%），难以满足大规模研究的需求。因此，化学合成和生物合成方法的研究对于GCG的深入开发具有重要意义。

药理活性研究

抗氧化活性

抗氧化损伤是GCG最为突出的药理活性之一。大量体外和体内研究表明，GCG能够有效清除多种自由基，保护细胞免受氧化应激损伤。

自由基清除能力：在DPPH、ABTS和超氧阴离子自由基清除实验中，GCG表现出浓度依赖性的清除活性，其半数抑制浓度（IC50）与没食子酸相当，优于许多常见的天然抗氧化剂。GCG的强抗氧化能力主要归因于其分子中的邻苯三酚结构，该结构能够提供氢原子或电子，中和自由基，形成稳定的半醌自由基中间体。

细胞保护作用：在过氧化氢（H2O2）诱导的氧化损伤模型中，GCG预处理能够显著提高细胞存活率，降低乳酸脱氢酶（LDH）释放和丙二醛（MDA）水平。在HepG2、PC12和SH-SY5Y等多种细胞系中，GCG均表现出保护作用。值得注意的是，GCG的保护效应在低浓度（1-10 μM）即可观察到，且无明显细胞毒性。

体内抗氧化活性：在动物模型中，GCG灌胃给药能够提高小鼠血清和肝脏中抗氧化酶（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，降低脂质过氧化产物MDA的含量。在D-半乳糖诱导的衰老模型中，GCG处理组小鼠的学习记忆能力显著改善，脑组织中的氧化损伤标志物明显降低。

抗炎活性

GCG在多种炎症模型中表现出显著的抗炎作用。在脂多糖（LPS）刺激的巨噬细胞模型中，GCG能够抑制一氧化氮（NO）和前列腺素E2（PGE2）的产生，下调诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和环氧化酶-2（COX-2）的表达。此外，GCG还能抑制促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）和白细胞介素-6（IL-6）的释放。

在急性炎症动物模型中，GCG局部或全身给药能够减轻角叉菜胶诱导的大鼠足趾肿胀，降低炎症组织中髓过氧化物酶（MPO）活性和炎症介质的水平。这些抗炎活性可能与其抑制核因子κB（NF-κB）信号通路和激活Nrf2通路有关。

神经保护活性

鉴于氧化应激在神经退行性疾病中的关键作用，GCG的神经保护潜力引起了研究者的关注。在β-淀粉样蛋白（Aβ）诱导的神经毒性模型中，GCG能够减少Aβ聚集，保护神经元免受毒性损伤。在6-羟基多巴胺（6-OHDA）诱导的帕金森病细胞模型中，GCG预处理显著提高了多巴胺能神经元的存活率。

体内研究表明，GCG能够改善东莨菪碱诱导的小鼠认知障碍，提高乙酰胆碱水平，增强胆碱能神经功能。虽然GCG穿透血脑屏障的能力有限，但其可能通过调节外周氧化应激和炎症反应间接影响中枢神经系统功能。

其他药理活性

除了上述主要活性外，GCG还表现出以下生物活性：
- 抗糖尿病活性：GCG能够抑制α-葡萄糖苷酶活性，降低餐后血糖水平；在胰岛素抵抗细胞模型中，可改善胰岛素敏感性。
- 肝保护作用：对四氯化碳和对乙酰氨基酚诱导的肝损伤模型，GCG能够降低转氨酶水平，减轻肝细胞坏死和脂肪变性。
- 抗菌活性：GCG对某些革兰氏阳性菌（如金黄色葡萄球菌）和真菌（如白色念珠菌）表现出一定的抑制作用，但活性较弱。

作用机制与分子靶点

Nrf2/ARE信号通路的激活

GCG抗氧化活性的核心机制在于激活核因子E2相关因子2（Nrf2）/抗氧化反应元件（ARE）信号通路。Nrf2是细胞应对氧化应激的关键转录因子，调控着一系列抗氧化酶和解毒酶的表达。

分子机制：在正常生理条件下，Nrf2与Kelch样ECH相关蛋白1（Keap1）结合，处于被泛素化降解的抑制状态。当GCG进入细胞后，其分子中的邻苯三酚结构能够与Keap1蛋白的半胱氨酸残基（特别是Cys151、Cys273和Cys288）发生共价修饰，导致Keap1构象改变，释放Nrf2。游离的Nrf2随后转位进入细胞核，与小Maf蛋白形成异二聚体，结合到靶基因启动子区的ARE序列上，启动下游基因的转录。

下游靶基因：GCG激活Nrf2后，上调表达的基因包括：
- 抗氧化酶：超氧化物歧化酶1（SOD1）、超氧化物歧化酶2（SOD2）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶1（GPX1）
- 解毒酶：血红素加氧酶1（HMOX1）、NAD(P)H醌氧化还原酶1（NQO1）、谷胱甘肽S-转移酶（GST）
- 谷胱甘肽合成相关酶：谷氨酸-半胱氨酸连接酶催化亚基（GCLC）和修饰亚基（GCLM）

这些基因的协同上调增强了细胞的抗氧化防御能力，从而保护细胞免受氧化损伤。

与其他信号通路的交互作用

NF-κB通路：GCG能够抑制NF-κB的活化，减少促炎因子的产生。这一作用部分通过Nrf2介导：Nrf2激活后诱导HMOX1表达，其产物一氧化碳和胆绿素具有抗炎活性；同时，Nrf2与NF-κB竞争有限的转录共激活因子（如p300/CBP），间接抑制NF-κB的转录活性。

MAPK通路：GCG能够调节丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）的磷酸化水平。研究表明，GCG可激活p38和JNK，这些激酶反过来磷酸化Nrf2，促进其核转位和转录活性。同时，GCG对ERK的激活作用较弱，这可能与其选择性调节不同MAPK亚型的能力有关。

PI3K/Akt通路：磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）通路也参与了GCG对Nrf2的激活。GCG处理可增加Akt的磷酸化，而PI3K抑制剂可部分阻断GCG诱导的Nrf2核转位和靶基因表达。

直接抗氧化作用

除了通过信号通路间接调节抗氧化酶表达外，GCG本身也是一种有效的直接抗氧化剂。其分子中的邻苯三酚结构能够直接清除自由基，螯合过渡金属离子（如Fe²⁺、Cu²⁺），从而抑制Fenton反应产生的羟基自由基。这种直接和间接的双重抗氧化机制使GCG在氧化应激环境中表现出强大的保护作用。

成药性评价与药代动力学

成药性参数分析

基于Lipinski五规则和Veber规则对GCG进行成药性评价：
- 分子量：462.4 Da（略高于500 Da的阈值）
- LogP：1.16（在-0.4至5.6的推荐范围内）
- 氢键供体：8个（超过5个的阈值）
- 氢键受体：11个（超过10个的阈值）
- 可旋转键：8个（超过10个的阈值）

GCG违反了Lipinski规则中的两项（氢键供体和受体数量），提示其口服生物利用度可能受到限制。然而，许多成功的天然药物（如紫杉醇、雷公藤甲素）也违反了部分规则，因此这些参数并非绝对标准。

药代动力学特征

目前关于GCG药代动力学的系统研究较少，但基于其结构特征和类似化合物的数据，可以推测以下特征：

吸收：GCG在胃肠道中的吸收可能有限。其高极性和大分子量限制了通过被动扩散的跨膜转运。然而，葡萄糖转运蛋白（如SGLT1、GLUT2）可能介导其主动转运，因为糖苷结构是这些转运蛋白的天然底物。此外，肠道中的酯酶可能水解GCG，释放没食子酸和肉桂酸，这些代谢产物可能被吸收并发挥活性。

分布：GCG主要分布在外周组织，血浆蛋白结合率可能较高。其低血脑屏障穿透性限制了中枢神经系统的分布。

代谢：GCG的代谢途径主要包括：
- 酯键水解：在肠道和肝脏中，酯酶可水解GCG的酯键，生成没食子酸、肉桂酸和葡萄糖。
- 葡萄糖醛酸化和硫酸化：酚羟基是II相代谢酶（UGT、SULT）的底物，可形成葡萄糖醛酸或硫酸结合物。
- 甲基化：儿茶酚-O-甲基转移酶（COMT）可能催化酚羟基的甲基化。

排泄：GCG及其代谢产物主要通过胆汁和尿液排泄。由于分子量较大，胆汁排泄可能是主要途径。

生物利用度改善策略

鉴于GCG可能存在的口服生物利用度问题，以下策略可能有助于改善其药代动力学特性：
- 前药设计：对酚羟基进行乙酰化或磷酸化修饰，提高脂溶性，在体内经酶解释放活性母体。
- 纳米制剂：脂质体、聚合物纳米粒或磷脂复合物可提高GCG的溶解度和肠道渗透性。
- 结构优化：通过化学修饰减少氢键供体数量，如将部分羟基甲基化或乙酰化。

临床应用前景与展望

潜在适应症

基于GCG的药理活性和作用机制，其在以下疾病领域具有潜在应用价值：

氧化应激相关疾病：
- 代谢性疾病：非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）、糖尿病及其并发症
- 心血管疾病：动脉粥样硬化、心肌缺血再灌注损伤
- 神经退行性疾病：阿尔茨海默病、帕金森病（尽管脑渗透性有限，但可通过外周机制发挥间接保护作用）

炎症性疾病：
- 慢性炎症：类风湿性关节炎、炎症性肠病
- 急性炎症：急性肺损伤、脓毒症

衰老相关疾病：基于其抗氧化和抗炎活性，GCG可能具有延缓衰老和预防年龄相关疾病的作用。

开发挑战与对策

GCG的开发面临以下主要挑战：

1. 来源限制：天然含量低，提取成本高。对策：发展化学合成路线（如选择性酯化策略）或生物合成方法（利用糖基转移酶和酰基转移酶）。

2. 生物利用度：口服吸收差，代谢快。对策：采用制剂技术（纳米载体、磷脂复合物）或结构修饰（前药设计）。

3. 靶点特异性：Nrf2激活剂可能产生非特异性效应。对策：开发选择性更高的衍生物，或与其他药物联合使用以降低剂量。

4. 安全性评价：长期毒性和致癌性数据缺乏。对策：开展系统的临床前毒理学研究，包括急慢性毒性、生殖毒性和遗传毒性试验。

未来研究方向

1. 构效关系研究：系统研究没食子酰基、肉桂酰基和葡萄糖骨架对活性的贡献，为结构优化提供依据。

2. 多靶点协同机制：探索GCG在Nrf2、NF-κB、MAPK等多条通路间的调控网络，阐明其综合药理效应。

3. 代谢组学研究：利用代谢组学技术分析GCG处理后的代谢物变化，揭示其在体内的整体调节作用。

4. 联合用药研究：探索GCG与临床常用药物（如二甲双胍、他汀类药物）的协同作用和相互作用。

5. 临床转化研究：在完成充分的临床前研究后，开展小规模临床试验，验证其在特定适应症中的安全性和有效性。

结语

1-没食子酰-6-肉桂酰葡萄糖苷作为一种结构独特的天然酚酸糖苷，凭借其分子中没食子酰基和肉桂酰基的双重药效基团，展现出显著的抗氧化、抗炎和神经保护等药理活性。其作用机制主要涉及Nrf2/ARE信号通路的激活，通过上调SOD、CAT、GPX、HMOX1等抗氧化酶的表达，增强细胞的抗氧化防御能力。同时，GCG还能调节NF-κB和MAPK等信号通路，发挥多靶点的协同效应。

在成药性方面，GCG具有良好的水溶性和初步安全性，但口服生物利用度可能受到其高极性和大分子量的限制。未来的研究应聚焦于构效关系优化、制剂技术开发和临床前毒理学评价，以推动这一天然产物从实验室研究向临床应用转化。

随着对天然产物药理学研究的不断深入，GCG这类具有独特结构和多靶点活性的化合物，有望为氧化应激和炎症相关疾病的治疗提供新的候选分子。我们期待通过多学科交叉研究，充分挖掘GCG的治疗潜力，为人类健康事业做出贡献。