产品名称: 24-表芸苔素内酯
英文名: 24-epi-Brassinolide
中文别名: 表油菜素内酯；24-表油菜素内酯；
英文别名: 24(R)-Epibrassinolide；24-Epibrassinolide
Cas 号: 78821-43-9
产品编码:BP5254
分子式: C28H48O6
分子量: 480.686
来源:
化合物类型: 萜类（Terpenoids）
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。
24-表芸苔素内酯的核磁图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
107.22
3.34
3.34
0.03
1.37
11.44
低
81.65
5.04
否
否
否
否
无
无
0.0
是
否
否
否
天然产物在人类文明发展史中扮演着至关重要的角色，不仅是传统医药的基石，也是现代药物发现与农业创新的重要源泉。在众多具有生物活性的天然化合物中，油菜素类固醇（Brassinosteroids, BRs）作为一类植物内源激素，自20世纪70年代被发现以来，便因其卓越的生理活性而备受瞩目。24-表芸苔素内酯（24-epi-Brassinolide, 24-epiBL），作为油菜素内酯（Brassinolide, BL）的一种活性表异构体，是油菜素类固醇家族中研究最为深入、应用最为广泛的成员之一。其独特的化学结构赋予了它强大的植物生长调节活性，被誉为“第六大植物激素”。
24-表芸苔素内酯的发现与研究，是植物生理学与天然产物化学交叉融合的典范。早期研究主要聚焦于其促进植物细胞伸长和分裂的能力，随后其功能谱系被不断拓展，涵盖了从种子萌发、根系发育、维管束分化到光合作用增强、衰老延缓以及应对生物与非生物胁迫（如干旱、盐碱、高温、低温及病原菌侵染）等几乎植物生长发育的全过程。这种多效性使得24-表芸苔素内酯在农业生产中展现出巨大的应用潜力，成为提高作物产量、改善品质和增强抗逆性的重要工具。
然而，随着研究的深入，人们逐渐认识到24-表芸苔素内酯的生物学效应并非仅限于植物界。近年来，一系列突破性研究发现，油菜素类固醇及其类似物在动物细胞和疾病模型中同样表现出显著的药理活性，尤其是在抗炎、抗病毒、神经保护以及抗肿瘤等方面。这一发现极大地拓宽了24-表芸苔素内酯的研究视野，使其从纯粹的植物生长调节剂跃升为具有潜在药用价值的天然先导化合物。本文旨在系统综述24-表芸苔素内酯的化学结构、来源、药理活性、作用机制及成药性评价，以期为该化合物的深入研究与开发提供全面的学术参考。
24-表芸苔素内酯的化学结构是其生物学功能的基础。作为油菜素内酯的C-24位表异构体，它属于多羟基化的甾醇内酯类化合物。其核心骨架为5α-胆甾烷，并在A环和侧链上拥有多个特征性的官能团。具体而言，其结构包含一个7-氧杂-6-酮内酯环（B环），以及位于C-2、C-3、C-22和C-23位的四个羟基。与油菜素内酯（BL）相比，24-表芸苔素内酯在C-24位的甲基构型不同，BL为α-构型（R构型），而24-epiBL为β-构型（S构型）。这一细微的立体化学差异，尽管不影响其与受体结合的总体模式，却在一定程度上影响了其生物活性和代谢稳定性，使其成为研究结构与活性关系（SAR）的理想模型。
从理化性质来看，24-表芸苔素内酯的分子式为C₂₈H₄₈O₆，分子量为480.6860 Da。其脂水分配系数（LogP）为3.3430，表明其具有一定的亲脂性，这有助于其跨过生物膜，在植物体内进行长距离运输。其拓扑极性表面积（TPSA）为107.2200 Ų，较高的TPSA值主要来源于四个羟基和一个内酯环，这决定了其在水中的溶解度相对较低（0.0294 mg/mL）。这种两亲性特征对于其与膜受体BRI1的相互作用至关重要。此外，其血脑屏障（BBB）穿透能力被评估为“低”，这暗示在哺乳动物系统中，24-表芸苔素内酯可能主要作用于外周组织，而对中枢神经系统的直接作用有限。初步的毒理学评估显示，其对hERG钾离子通道的抑制风险较低（“否”），并且在Ames试验中未表现出致突变性（结果为0.0），这些初步数据为其作为潜在药物候选物的安全性提供了积极的早期信号。
24-表芸苔素内酯在自然界中广泛存在，但含量极低。它最初是从油菜（Brassica napus L.）花粉中分离鉴定，这也是其名称的由来。随后，研究发现它普遍存在于多种高等植物的不同器官中，包括但不限于花粉、种子、叶片、茎尖和未成熟的果实。常见的富含BRs的植物来源包括：芸苔属植物（如油菜、卷心菜）、豆科植物（如豌豆、大豆）、禾本科植物（如水稻、小麦）、茄科植物（如番茄、烟草）以及松柏类植物等。其中，花粉和未成熟种子通常是BRs含量最高的组织，但即便如此，其浓度也仅在纳克至微克每克鲜重的水平。
鉴于24-表芸苔素内酯在植物体内的超低含量，其提取和纯化过程极具挑战性，通常需要多步操作。经典的提取流程一般包括以下几个关键步骤：
1. 溶剂提取：通常使用极性有机溶剂，如甲醇、乙醇或氯仿-甲醇混合液，对干燥的植物材料进行冷浸或索氏提取。由于BRs在植物体内常以游离态和结合态（如糖苷、酯类）形式存在，提取液通常需要经过水解步骤（如酶解或碱解）以释放结合态的BRs。
2. 液-液分配：提取液浓缩后，用不同极性的溶剂进行分配，以初步去除大量脂溶性杂质（如叶绿素、蜡质）和水溶性杂质（如糖类、氨基酸）。常用的分配体系包括石油醚-甲醇/水、氯仿-水等。
3. 色谱分离：这是纯化过程的核心。由于BRs含量极低，需要采用高分辨率的色谱技术。经典的流程包括：硅胶柱层析（常用氯仿-甲醇梯度洗脱）、反相C18柱层析（常用甲醇-水或乙腈-水梯度洗脱）。对于痕量分析，高效液相色谱（HPLC）结合紫外检测（UV）或蒸发光散射检测（ELSD）是必不可少的步骤。
4. 最终纯化与鉴定：经过多步色谱纯化后，可得到高纯度的24-表芸苔素内酯。其结构鉴定主要依赖于质谱（MS）和核磁共振波谱（NMR）。由于BRs缺乏强发色团，常采用衍生化处理（如硼酸酯化）以增强其紫外吸收或质谱响应，从而提高检测灵敏度。
近年来，为了满足大规模生产和应用的需求，化学合成方法，特别是立体选择性合成，已成为获取24-表芸苔素内酯的主要途径。以廉价易得的甾醇（如豆甾醇或麦角甾醇）为起始原料，通过一系列氧化、还原、官能团转化和内酯化反应，可以高效地构建其复杂的多羟基甾体内酯骨架。此外，生物合成途径的研究也为通过代谢工程手段在微生物或植物细胞工厂中生产24-表芸苔素内酯提供了理论依据。
24-表芸苔素内酯的药理活性研究最初聚焦于植物领域，而后逐渐拓展至动物和人类疾病模型，展现出多方面的生物活性。
作为植物激素，24-表芸苔素内酯的核心药理活性是调节植物生长发育。其最经典的作用是促进细胞伸长和分裂，尤其是在缺乏生长素的情况下。具体表现为：
- 促进生长：极低浓度（纳摩尔至微摩尔级别）的24-epiBL即可显著促进水稻、小麦、玉米等作物的胚芽鞘和茎节的伸长。它能激活细胞壁松弛酶（如扩张蛋白），增加细胞壁的可塑性，从而驱动细胞伸长。
- 提高产量与品质：在农业生产中，外源施用24-epiBL可显著提高多种作物的产量。例如，在水稻灌浆期喷施，可增加千粒重和结实率；在番茄、辣椒等果蔬上施用，可促进果实膨大、着色和糖分积累，改善品质。
- 增强抗逆性：这是24-epiBL最引人注目的活性之一。它能系统性地增强植物对多种非生物胁迫的耐受性。在干旱胁迫下，它能诱导气孔关闭、增加脯氨酸和可溶性糖等渗透调节物质的积累，并增强抗氧化酶（如SOD、POD、CAT）的活性，从而减轻氧化损伤。在盐胁迫下，它能调节离子稳态，减少Na⁺的积累，并上调抗盐相关基因的表达。在低温胁迫下，它能稳定细胞膜结构，提高不饱和脂肪酸含量，并诱导冷响应基因的表达。
- 延缓衰老：24-epiBL能有效延缓叶片衰老，通过抑制叶绿素降解和维持光合作用效率，延长叶片功能期，这对于提高作物后期产量具有重要意义。
近年来，24-表芸苔素内酯在哺乳动物系统中的活性研究取得了令人瞩目的进展，揭示了其作为潜在治疗药物的新价值。
- 抗炎活性：多项研究表明，24-epiBL在体外和体内均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，它能有效抑制促炎细胞因子（如TNF-α、IL-1β、IL-6）和一氧化氮（NO）的产生。其机制可能与抑制NF-κB和MAPK信号通路的激活有关。在动物模型中，24-epiBL对葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎和角叉菜胶诱导的足趾肿胀均有缓解作用。
- 抗病毒活性：研究发现，24-epiBL对多种病毒具有抑制作用，包括单纯疱疹病毒（HSV）、流感病毒和某些肠道病毒。其作用机制可能涉及多个层面，如直接抑制病毒复制、干扰病毒与宿主细胞的结合以及调节宿主免疫反应。例如，有报道称24-epiBL能够通过激活细胞自噬途径来抑制甲型流感病毒的复制。
- 神经保护活性：鉴于其抗炎和抗氧化特性，24-epiBL在神经退行性疾病模型中也展现出保护潜力。在β-淀粉样蛋白（Aβ）诱导的阿尔茨海默病细胞模型中，它能减少Aβ的聚集和毒性，保护神经元免受氧化应激损伤。在帕金森病模型中，它可能通过激活Nrf2/ARE抗氧化通路来保护多巴胺能神经元。
- 抗肿瘤活性：初步研究显示，24-epiBL对某些癌细胞株（如乳腺癌、前列腺癌细胞）具有抑制增殖和诱导凋亡的作用。其机制可能与调控甾醇类激素受体信号通路或影响细胞周期进程有关。然而，这方面的研究尚处于起步阶段，其抗肿瘤活性的确切机制和体内疗效有待进一步验证。
24-表芸苔素内酯的生物学效应是通过与特定的受体蛋白结合，进而激活一系列复杂的信号转导网络来实现的。在植物中，其信号通路已被解析得相当清晰，而在动物细胞中，其作用靶点仍在探索之中。
在植物中，24-表芸苔素内酯的感知始于细胞膜上的受体激酶BRI1（Brassinosteroid Insensitive 1）。BRI1是一个富含亮氨酸重复序列（LRR）的受体激酶，其胞外域负责识别并结合24-epiBL。当24-epiBL与BRI1结合后，会促进BRI1与其共受体BAK1（BRI1-Associated Receptor Kinase 1）形成异源二聚体，并引发一系列磷酸化级联反应。激活的BRI1/BAK1复合体磷酸化下游的胞质激酶BSK1（BR-Signaling Kinase 1），BSK1进而激活磷酸酶BSU1（BRI1 Suppressor 1）。BSU1通过去磷酸化作用抑制负调控因子GSK3-like激酶（如BIN2）的活性。BIN2的失活解除了对下游转录因子BZR1（Brassinazole Resistant 1）和BES1（BRI1-EMS-Suppressor 1）的磷酸化抑制。去磷酸化的BZR1和BES1进入细胞核，与多种转录因子相互作用，调控数百个靶基因的表达，这些基因广泛参与细胞伸长、分裂、分化、光合作用、抗逆反应等生理过程。
此外，24-表芸苔素内酯的信号通路与生长素（Auxin）信号通路存在广泛的交叉对话。例如，BRs可以调节生长素转运蛋白（如AUX1、PIN1）的表达和定位，从而影响生长素的极性运输和分布。同时，BRs也能影响生长素受体TIR1和响应因子ARF1的活性，共同调控植物器官发生和向性生长。这种复杂的网络调控机制解释了24-epiBL多效性的分子基础。
在哺乳动物中，24-表芸苔素内酯的作用靶点尚不完全明确，但现有证据指向了几个可能的候选分子：
1. 核受体：鉴于其甾醇类结构，24-epiBL可能通过与某些核受体（如糖皮质激素受体GR、雄激素受体AR、雌激素受体ER）发生交叉反应来发挥效应。已有研究显示，BRs可以竞争性结合GR，并表现出部分激动或拮抗活性，这可能是其抗炎作用的机制之一。然而，其结合亲和力通常远低于内源性配体。
2. 膜受体与离子通道：24-epiBL可能通过非基因组途径快速影响细胞功能。例如，它可能作用于细胞膜上的G蛋白偶联受体（GPCR）或离子通道，快速调节细胞内Ca²⁺浓度和蛋白激酶活性。
3. 氧化还原调节酶：24-epiBL的抗氧化活性可能部分源于其直接清除自由基的能力，或通过调节细胞内氧化还原敏感的信号蛋白（如Nrf2、NF-κB）的活性来实现。
4. 自噬与凋亡通路：在抗病毒和抗肿瘤研究中，24-epiBL被发现可以调节自噬相关蛋白（如LC3、Beclin-1）和凋亡相关蛋白（如Bcl-2、Caspase-3）的表达，提示其可能通过干预这些核心细胞过程来发挥效应。
总体而言，24-表芸苔素内酯在哺乳动物中的作用机制是多元且复杂的，可能涉及基因组和非基因组途径，其确切靶点的鉴定仍是当前研究的热点和难点。
将24-表芸苔素内酯从植物生长调节剂推向药物候选物，需要对其成药性进行系统评价，包括药代动力学（ADME）特性和安全性。
基于计算预测和初步实验数据，24-表芸苔素内酯的成药性特征如下：
- 分子量与LogP：分子量（480.7 Da）略高于传统小分子药物的“五规则”上限（500 Da），但其LogP值（3.34）处于理想范围（1-5）内，表明其具有良好的膜通透性潜力。
- TPSA与溶解性：TPSA（107.2 Ų）高于口服药物通常推荐的140 Ų上限，这与其较低的水溶性（0.0294 mg/mL）相符。低水溶性是口服给药的主要障碍之一，可能导致生物利用度低下。因此，开发合适的制剂技术（如纳米乳、脂质体、环糊精包合物）是提高其口服吸收的关键。
- 血脑屏障穿透：预测显示其BBB穿透能力低，这对于开发外周靶向药物（如抗炎、抗肿瘤）可能是有利的，可减少中枢神经系统副作用。但如果目标是治疗神经退行性疾病，则需要通过结构修饰或特殊递送系统来增强其入脑能力。
- 安全性：初步的毒理学评价结果积极。hERG抑制风险低，意味着其诱发心脏QT间期延长和心律失常的可能性较小。Ames试验阴性（0.0），表明其没有直接的致突变性。这些数据为其进一步开发提供了重要的安全性保障。
目前关于24-表芸苔素内酯在哺乳动物体内的ADME研究尚不充分，但可以基于其结构特征和初步研究进行推断：
- 吸收：由于其亲脂性，24-epiBL可能通过被动扩散被胃肠道吸收。但低水溶性会限制其溶出速率，导致吸收不完全。口服生物利用度可能较低。
- 分布：由于其LogP适中，它可能广泛分布于体内各组织，尤其是富含脂质的组织。与血浆蛋白（如白蛋白）的结合率可能较高。
- 代谢：作为多羟基甾体化合物，24-epiBL很可能在肝脏中经历广泛的I相代谢（如羟基化、氧化）和II相代谢（如葡萄糖醛酸化、硫酸化）。其内酯环也可能被酯酶水解开环。代谢产物的活性及毒性有待研究。
- 排泄：代谢产物主要通过胆汁和尿液排泄。原型药物的肾排泄可能较少。
24-表芸苔素内酯的独特药理活性谱使其在多个领域展现出广阔的应用前景。
在农业领域，24-表芸苔素内酯的应用已相当成熟。其作为高效、低毒、环境友好的植物生长调节剂，被广泛用于：
- 粮食作物：提高水稻、小麦、玉米的产量和抗逆性。
- 经济作物：改善棉花纤维品质、提高油菜含油量、增加大豆结荚数。
- 果蔬园艺：促进番茄、辣椒、黄瓜等坐果和果实膨大，提高草莓、葡萄的糖度和着色，延长花卉保鲜期。
- 抗逆减灾：在干旱、盐碱、低温等逆境来临前或发生后施用，可有效减轻灾害损失。
未来，其在农业上的应用将向精准化、复合化发展，例如与肥料、杀菌剂、杀虫剂复配使用，以及开发基于纳米技术的缓释制剂，以提高利用率和降低用量。
在医药领域，24-表芸苔素内酯的潜力尚待挖掘，但前景诱人：
- 抗炎药物：鉴于其良好的抗炎活性且无甾体类药物的典型副作用，24-epiBL或其衍生物有望开发为治疗慢性炎症性疾病（如炎症性肠病、类风湿性关节炎）的新型药物。
- 抗病毒药物：其广谱抗病毒活性和独特的作用机制（如诱导自噬）使其成为应对流感、疱疹等病毒感染的潜在候选药物，尤其是在现有药物产生耐药性的情况下。
- 神经保护剂：对于阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病，24-epiBL的多靶点作用（抗炎、抗氧化、抗Aβ聚集）使其成为一个有吸引力的先导化合物。
- 抗肿瘤辅助用药：虽然直接抗肿瘤活性有待加强，但其增强化疗敏感性、减轻化疗毒副作用（如骨髓抑制、神经毒性）的潜力值得探索。
尽管前景广阔，24-表芸苔素内酯的临床转化仍面临诸多挑战：
1. 作用机制不清：在哺乳动物中的确切分子靶点和信号通路尚不明确，这阻碍了基于结构的药物设计和优化。
2. 药代动力学缺陷：低水溶性和潜在的快速代谢是口服给药的主要障碍，需要开发先进的药物递送系统或进行结构修饰。
3. 体内药效验证不足：目前大多数药理活性研究仍停留在细胞和动物模型水平，缺乏系统的临床前药效学和毒理学评价。
4. 结构与活性关系（SAR）研究不系统：对24-epiBL及其类似物的SAR研究尚不深入，未能有效指导高效低毒衍生物的发现。
未来的研究方向应聚焦于：① 利用化学生物学手段（如亲和层析、光亲和标记）鉴定其哺乳动物靶点；② 通过前药设计、纳米制剂等策略改善其药代动力学特性；③ 开展系统的SAR研究，合成并筛选活性更高、选择性更好的衍生物；④ 在更接近临床的动物模型（如转基因小鼠、灵长类动物）中验证其药效和安全性。
24-表芸苔素内酯，这一源自植物的甾醇类化合物，从被发现为植物激素至今，其研究历程生动地诠释了天然产物在基础科学和应用转化中的双重价值。它在植物生长调节领域的成功应用，已为全球农业生产做出了巨大贡献。而近年来在哺乳动物系统中揭示的抗炎、抗病毒、神经保护等新活性，则为其打开了通往医药领域的大门，使其成为一个极具潜力的天然先导化合物。
尽管从植物生长调节剂到临床药物的跨越充满挑战，尤其是在作用机制解析和成药性优化方面仍有大量工作要做，但24-表芸苔素内酯独特的化学结构、多效性的药理活性以及初步显示出的良好安全性，都预示着其巨大的开发潜力。随着化学生物学、药物化学和现代药理学技术的不断进步，我们有理由相信，通过对24-表芸苔素内酯的深入研究和合理改造，未来有望开发出一类源自植物激素的新型治疗药物，为人类健康事业带来新的曙光。对这类“跨界”天然产物的探索，不仅拓展了药物发现的边界，也再次证明了自然界是创新药物取之不尽的宝库。
版权所有：© 成都普瑞法科技开发有限公司（2015）备案号：蜀ICP备15035167号-1 客服热线：400-829-7929
技术支持：南京库价
