香豆酸-4-葡萄糖苷

产品名称: 香豆酸-4-葡萄糖苷
英文名: p-Coumaric acid 4-O-β-D-glucopyranoside
中文别名:
英文别名: trans-p-Coumaric acid 4-O-β-D-glucopyranoside
Cas 号: 117405-49-9
产品编码:BP2318
分子式: C₁₅H₁₈O₈
分子量: 326.301
来源:
化合物类型: 香豆素类(Coumarins)

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。

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反式-香豆酸-4-葡萄糖苷的核磁图谱

香豆酸-4-葡萄糖苷的HPLC图谱

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。酚酸类化合物是植物界中广泛存在的一类次生代谢产物，因其多样的生物活性和相对较低的毒性而备受关注。其中，香豆酸（p-Coumaric acid）作为一种常见的羟基肉桂酸衍生物，在水果、蔬菜及谷物中含量丰富，已被证实具有抗氧化、抗炎、抗微生物及心脏保护等多种药理作用。然而，天然存在的酚酸类化合物常以结合态形式存在，其中糖基化是提高其水溶性、稳定性和生物利用度的重要修饰方式。

香豆酸-4-葡萄糖苷（p-Coumaric acid 4-O-β-D-glucopyranoside，CAS号：117405-49-9）是香豆酸与葡萄糖分子通过β-糖苷键在4位羟基上连接形成的糖苷类化合物。该化合物在植物体内通常作为香豆酸的储存和运输形式存在，并在特定条件下经酶解释放出活性苷元。近年来，随着对天然产物中糖苷类成分生物活性的深入研究，香豆酸-4-葡萄糖苷逐渐从一种普通的植物代谢物转变为具有潜在药用价值的研究热点。特别是在炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease, IBD）领域，尤其是结肠炎（Colitis）的治疗中，该化合物展现出了令人瞩目的干预潜力。

结肠炎是一种以结肠黏膜慢性、复发性炎症为特征的消化系统疾病，其发病机制复杂，涉及遗传易感性、肠道菌群失调、免疫系统异常激活及环境因素等多方面。当前临床治疗主要依赖氨基水杨酸制剂、免疫抑制剂和生物制剂，但这些药物存在疗效个体差异大、长期使用副作用显著以及成本高昂等局限性。因此，从天然产物中寻找高效低毒的新型治疗分子具有重要的现实意义。香豆酸-4-葡萄糖苷凭借其独特的化学结构和多靶点作用特征，为结肠炎的药物开发提供了新的思路。本文将系统综述该化合物的化学性质、植物来源、药理活性、作用机制及成药性特征，旨在为相关领域的深入研究提供全面的参考。

化学结构与理化性质

香豆酸-4-葡萄糖苷的化学结构由两部分组成：苷元部分为反式-4-香豆酸（trans-p-Coumaric acid），糖基部分为β-D-吡喃葡萄糖。两者通过糖苷键连接于香豆酸苯环的4位羟基上。该化合物的系统命名为4-O-β-D-葡萄糖基-反式-4-香豆酸，其双键构型为反式（E构型），这是自然界中香豆酸及其衍生物最常见的稳定构型。从结构上看，该分子兼具酚酸和糖苷的双重特征：酚酸部分提供了与多种生物靶点相互作用的潜力，而葡萄糖基的引入则显著改变了其理化性质。

在理化性质方面，香豆酸-4-葡萄糖苷的分子量为326.3010 g/mol，属于小分子糖苷类化合物。其脂水分配系数（LogP）为-0.1781，表明该化合物具有较强的亲水性，这与分子中含有多个羟基（酚羟基及糖环上的多个醇羟基）以及一个羧酸基团密切相关。较高的水溶性（14.5817 mg/mL）使其在生理环境下易于溶解和分散，有利于口服制剂的开发。拓扑极性表面积（TPSA）为136.6800 Ų，这一数值高于一般认为的被动扩散阈值（约140 Ų），提示该化合物可能难以通过简单的被动扩散穿越细胞膜，其跨膜转运可能依赖于特定的转运蛋白或内吞机制。

值得注意的是，血脑屏障（BBB）穿透性评估显示该化合物为低穿透性，这对于治疗外周疾病（如结肠炎）而言是一个有利特征，可以降低中枢神经系统相关的潜在副作用。此外，hERG抑制风险评估为阴性，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。这些成药性参数为香豆酸-4-葡萄糖苷作为口服候选药物的进一步开发提供了积极的化学基础。

植物来源与提取方法

香豆酸-4-葡萄糖苷在植物界中分布较为广泛，但通常含量较低，主要存在于一些药用植物和食用植物中。目前已报道的含有该化合物的植物来源包括但不限于：紫苏（Perilla frutescens）、黄芩（Scutellaria baicalensis）、丹参（Salvia miltiorrhiza）、金银花（Lonicera japonica）、以及多种浆果类植物如蓝莓（Vaccinium spp.）和草莓（Fragaria × ananassa）。此外，在一些谷物如小麦（Triticum aestivum）和玉米（Zea mays）的麸皮中也检测到了该糖苷的存在。值得注意的是，该化合物在植物体内常与香豆酸的其他糖苷形式（如4-O-β-D-葡萄糖苷的异构体或不同糖基化形式）共存，且其含量受植物品种、生长阶段、环境胁迫及加工方式等多种因素影响。

从植物材料中提取香豆酸-4-葡萄糖苷通常遵循天然产物糖苷类化合物的经典提取策略。由于该化合物水溶性较好，传统的溶剂提取法常采用水或不同浓度的醇-水混合溶剂（如甲醇-水、乙醇-水体系）作为提取介质。为了提高提取效率和选择性，现代提取技术如超声辅助提取（UAE）、微波辅助提取（MAE）和加压液体萃取（PLE）已被成功应用。例如，采用60%乙醇水溶液，在40-50℃下进行超声提取30分钟，可获得较高的提取率。提取液经浓缩后，通常需要进行初步的纯化步骤，如液-液萃取（使用乙酸乙酯或正丁醇去除脂溶性杂质）或大孔吸附树脂柱层析（如D101型树脂），以富集目标糖苷。

进一步的分离纯化则依赖于多种色谱技术的组合应用。制备型高效液相色谱（Prep-HPLC）是获得高纯度香豆酸-4-葡萄糖苷最有效的手段，常采用反相C18色谱柱，以乙腈-水或甲醇-水（含少量甲酸或乙酸）为流动相进行梯度洗脱。此外，高速逆流色谱（HSCCC）作为一种液-液分配色谱技术，在分离极性相近的糖苷类化合物时也展现出独特的优势。最终产物的结构鉴定通常需要借助核磁共振波谱（NMR，包括1H-NMR、13C-NMR及二维谱）和高分辨质谱（HR-MS）技术，通过解析糖苷键的连接位置（4-O-β-D-）、糖的构型（β-D-吡喃葡萄糖）以及双键的几何构型（反式）来确证。

药理活性研究

近年来，针对香豆酸-4-葡萄糖苷的药理活性研究逐渐深入，尤其是在抗炎和肠道保护方面取得了显著进展。现有证据表明，该化合物在多种炎症模型中均表现出积极的干预效果，其中以结肠炎相关的研究最为系统和深入。

在体外细胞模型中，香豆酸-4-葡萄糖苷能够显著抑制脂多糖（LPS）或肿瘤坏死因子-α（TNF-α）诱导的肠上皮细胞（如Caco-2、HT-29细胞系）炎症反应。具体表现为：降低促炎细胞因子如白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-1β（IL-1β）和TNF-α的分泌水平；抑制环氧合酶-2（COX-2）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的表达；减少活性氧（ROS）的产生。这些效应提示该化合物能够从多个层面阻断炎症信号的级联放大。

在体内动物模型中，香豆酸-4-葡萄糖苷对葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的小鼠实验性结肠炎具有明确的保护作用。口服给予该化合物（通常剂量范围为20-100 mg/kg/day）能够显著缓解模型小鼠的体重下降、疾病活动指数（DAI）升高以及结肠长度缩短等典型症状。组织病理学分析显示，给药组小鼠的结肠黏膜结构损伤、炎性细胞浸润和隐窝破坏程度均明显减轻。此外，该化合物还能有效恢复肠道屏障功能，表现为上调紧密连接蛋白（如Occludin、Claudin-1、ZO-1）的表达，降低肠道通透性，从而减少细菌内毒素的易位。

除了直接的抗炎作用，香豆酸-4-葡萄糖苷还被发现能够调节肠道菌群的组成。在DSS诱导的结肠炎模型中，该化合物处理可增加有益菌（如乳酸杆菌属Lactobacillus和双歧杆菌属Bifidobacterium）的相对丰度，同时减少潜在致病菌（如大肠杆菌-志贺菌属Escherichia-Shigella）的比例。这种对肠道微生态的正面调节作用，可能与其改善结肠炎症状的机制密切相关。

此外，初步研究还提示香豆酸-4-葡萄糖苷可能具有抗氧化应激和抗凋亡的活性。在氧化损伤模型中，该化合物能够激活核因子E2相关因子2（NFE2L2/Nrf2）信号通路，上调一系列抗氧化酶（如血红素加氧酶-1 HO-1、醌氧化还原酶NQO1）的表达，从而增强细胞的抗氧化防御能力。同时，它还能抑制线粒体介导的细胞凋亡途径，减少肠上皮细胞的过度死亡，维护肠道黏膜的完整性。

作用机制与分子靶点

香豆酸-4-葡萄糖苷的药理作用并非由单一靶点介导，而是体现了天然产物“多靶点、多通路”的典型作用特征。基于现有研究，其抗结肠炎作用涉及多个关键信号通路和分子靶点的协同调控。

1. 调控TLR4/NF-κB信号通路： Toll样受体4（TLR4）是识别细菌脂多糖（LPS）的关键模式识别受体，在肠道炎症的启动中发挥核心作用。香豆酸-4-葡萄糖苷能够直接或间接抑制TLR4的激活，进而阻断下游髓样分化因子88（MyD88）依赖的信号传导。这导致IκB激酶（IKK）复合物的活性降低，抑制核因子κB抑制蛋白α（IκBα）的磷酸化和降解，从而阻止转录因子RELA（p65亚基）向细胞核的易位。最终，NF-κB靶基因如促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β、IL-6）和趋化因子的转录被显著抑制。RELA作为NF-κB家族的关键成员，是该化合物发挥抗炎作用的核心靶点之一。

2. 激活Nrf2/ARE抗氧化通路： 核因子E2相关因子2（NFE2L2/Nrf2）是细胞应对氧化应激的主转录调节因子。香豆酸-4-葡萄糖苷可促进Nrf2与胞浆伴侣蛋白Keap1解离，使其稳定并转位进入细胞核，与抗氧化反应元件（ARE）结合，启动下游一系列抗氧化酶和II相解毒酶的基因表达。这一机制不仅直接增强了结肠组织的抗氧化能力，还通过抑制ROS介导的炎症信号（如NF-κB通路）间接发挥抗炎作用。因此，NFE2L2是该化合物实现抗氧化-抗炎双重功效的关键枢纽。

3. 调节NLRP3炎症小体与CASP1： 含NLR家族Pyrin域蛋白3（NLRP3）炎症小体是固有免疫系统的重要组分，其异常激活在结肠炎发病中起重要作用。香豆酸-4-葡萄糖苷能够抑制NLRP3炎症小体的组装和活化，进而减少半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1（CASP1）的剪切激活。CASP1的活性降低直接导致其底物——促炎细胞因子IL-1β和IL-18的成熟和分泌减少，从而减轻炎症反应。此外，CASP1还参与一种称为“焦亡”的促炎性细胞死亡方式，因此抑制CASP1活性也有助于保护肠上皮细胞免于过度死亡。

4. 影响法尼醇X受体（NR1H4/FXR）信号： 法尼醇X受体（FXR，基因名NR1H4）是一种胆汁酸激活的核受体，在维持肠道稳态、调节胆汁酸代谢和抑制炎症方面发挥重要作用。研究表明，香豆酸-4-葡萄糖苷可能作为FXR的间接调节剂，通过恢复结肠炎状态下被抑制的FXR信号，来改善肠道屏障功能并抑制炎症。FXR的激活可以诱导抗菌肽的表达，调节肠道菌群，并抑制NF-κB介导的炎症反应。

5. 其他潜在靶点： 该化合物还可能通过作用于其他靶点来发挥综合效应。例如，羧酸酯酶1（CES1）参与多种内源性和外源性物质的代谢，其活性变化可能影响炎症微环境。蛋白激酶Cα（PRKCA）参与细胞信号转导和屏障功能调节。溶血磷脂酸受体2（LPAR2）和鞘氨醇激酶1（SPHK1）是脂质信号分子代谢和功能的关键节点，与细胞增殖、迁移和炎症密切相关。脂肪酸酰胺水解酶（FAAH）则参与内源性大麻素系统的调控，影响疼痛和炎症感知。这些靶点的发现提示香豆酸-4-葡萄糖苷的作用网络远比目前认知的更为复杂，值得进一步探索。

成药性评价与药代动力学

将天然产物转化为临床药物，必须经过严格的成药性评价。香豆酸-4-葡萄糖苷的初步成药性参数已显示出一定的优势，但也存在需要克服的挑战。

理化性质与类药性： 如前所述，该化合物具有较高的水溶性（14.58 mg/mL）和较低的LogP值（-0.18），符合口服药物对溶解度的基本要求。其分子量（326 Da）和氢键供体/受体数量（分别为5和9）均处于类药五规则（Lipinski’s Rule of Five）的可接受范围内，尽管TPSA略高，但仍在可接受边界。重要的是，hERG抑制风险低和Ames试验阴性，为其安全性提供了初步保障。

药代动力学特征： 关于香豆酸-4-葡萄糖苷的体内药代动力学研究尚不充分，但根据其结构特征和相关类似物的研究可以推测：口服给药后，该化合物在胃肠道中可能经历部分水解，释放出香豆酸苷元。然而，完整的糖苷分子也可能通过肠道中的葡萄糖转运蛋白（如SGLT1）被主动吸收。吸收后的香豆酸-4-葡萄糖苷及其代谢产物（主要是香豆酸及其进一步代谢物如硫酸酯和葡萄糖醛酸结合物）会分布到全身。由于血脑屏障穿透性低，其中枢神经系统分布有限。代谢方面，肝脏和肠道是其主要代谢场所，涉及水解、结合反应（葡萄糖醛酸化、硫酸化）等。排泄途径可能以尿液和胆汁为主。值得注意的是，糖基化通常被认为是一种改善药代动力学的策略，它可以提高化合物的水溶性，延长作用时间，并可能实现结肠靶向递送，因为结肠菌群富含β-葡萄糖苷酶，能够特异性地水解糖苷键，在病变部位释放活性苷元。

潜在挑战： 尽管前景乐观，但该化合物的成药性仍面临挑战。首先，其口服生物利用度可能受到肠道代谢和首过效应的限制，需要通过制剂技术（如纳米乳、脂质体、前药设计）来提高。其次，作为糖苷，其在体内的代谢稳定性需要系统评估。此外，长期毒理学研究和更全面的安全性评价（如对CYP450酶系的影响）尚属空白。

临床应用前景与展望

香豆酸-4-葡萄糖苷作为一种具有多靶点作用特征的天然糖苷，在结肠炎的治疗领域展现出令人鼓舞的应用前景。其作用机制涵盖了抗炎、抗氧化、修复肠道屏障和调节肠道菌群等多个方面，这种多管齐下的作用模式恰好契合了结肠炎复杂多变的病理特征，有望克服现有单靶点药物疗效有限的瓶颈。

作为膳食补充剂或功能性食品成分： 鉴于香豆酸-4-葡萄糖苷天然存在于多种可食用植物中，且初步安全性良好，其有潜力被开发为一种膳食补充剂或功能性食品成分，用于结肠炎的辅助治疗或高危人群的预防。通过日常饮食摄入或补充剂形式，可能有助于维持肠道健康，减轻轻度炎症症状。

作为先导化合物进行结构优化： 该化合物的糖苷结构为药物化学家提供了丰富的修饰位点。例如，可以通过对葡萄糖基进行化学修饰（如引入甲基、乙酰基等），改变其脂溶性和代谢稳定性；或者设计成前药，利用结肠特异性酶（如偶氮还原酶、糖苷酶）实现靶向释放。此外，探索其他糖基（如半乳糖、木糖）或不同连接方式（如α-糖苷键）的类似物，也可能发现活性更优的分子。

联合用药策略： 考虑到结肠炎治疗的复杂性，香豆酸-4-葡萄糖苷与其他药物（如5-氨基水杨酸、益生菌或生物制剂）的联合应用值得探索。其多靶点作用特性可能产生协同增效作用，同时可能降低现有药物的使用剂量和副作用。

未来研究方向： 尽管已取得一定进展，但仍有大量科学问题亟待解决。首先，需要利用基因敲除或敲入动物模型，确证TLR4、NFE2L2、CASP1等关键靶点在介导其体内药效中的确切作用。其次，应开展系统的药代动力学-药效动力学（PK-PD）关联研究，明确其活性形式（是原型还是代谢产物）以及有效血药浓度。第三，需要评估其在慢性结肠炎模型和结肠炎相关癌变模型中的长期干预效果。最后，高质量、标准化的临床试验是验证其临床价值、确定最佳剂量和给药方案的必经之路。

结语

香豆酸-4-葡萄糖苷作为自然界中一种重要的酚酸糖苷，其研究正从基础的化学鉴定向深入的药理机制和药物开发方向迈进。本文系统梳理了该化合物在化学结构、植物来源、药理活性、分子机制及成药性方面的研究现状，特别强调了其在结肠炎治疗中的多靶点调控潜力。该化合物通过抑制TLR4/NF-κB和NLRP3/CASP1炎症通路、激活Nrf2抗氧化通路、调节FXR信号以及改善肠道微生态，形成了一个立体化的肠道保护网络。其良好的水溶性、低毒性风险以及潜在的结肠靶向特性，使其成为一个极具开发价值的天然先导分子。

然而，从实验室发现到临床应用，香豆酸-4-葡萄糖苷的转化之路依然漫长而充满挑战。未来的研究需要在更复杂的疾病模型中验证其疗效，阐明其在人体内的完整药代动力学轮廓，并通过药物化学手段优化其药效学性质。随着对肠道微生态与宿主相互作用认识的不断深入，以及新型药物递送系统的发展，我们有理由相信，这一古老的植物代谢物有望在不久的将来，为饱受结肠炎困扰的患者带来新的治疗选择。对香豆酸-4-葡萄糖苷的深入研究，不仅有助于揭示传统药用植物的物质基础，也为现代创新药物的发现提供了宝贵的天然灵感。