4 '-甲基金圣草素

产品名称: 4 '-甲基金圣草素
英文名: 4'-Methylchrysoeriol
中文别名: 木犀草素-3',4'-二甲醚; 3'-O-甲基-香叶木素；5,7-二羟基-3',4'-二甲氧基黄酮
英文别名: Luteolin 3',4'-dimethyl ether; 3',4'-Dimethoxyluteolin; 3'-O-Methyldiosmetin
Cas 号: 4712-12-3
产品编码:BP2327
分子式: C₁₇H₁₄O₆
分子量: 314.293
来源:
化合物类型: 黄酮类(Flavonoids)

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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4'-甲基金圣草素的核磁图谱

4 '-甲基金圣草素的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，在人类对抗疾病的漫长历史中扮演着不可替代的角色。黄酮类化合物，作为自然界中分布最为广泛的多酚类次生代谢产物之一，因其结构多样性和广泛的生物活性而备受关注。在众多黄酮类化合物中，金圣草素（Chrysoeriol，即5,7,4′-三羟基-3′-甲氧基黄酮）及其甲基化衍生物构成了一个具有独特药理特征的亚类。4′-甲基金圣草素（4′-Methylchrysoeriol，CAS号：4712-12-3），作为金圣草素在4′位羟基上的甲基化产物，其化学结构决定了其不同于母体化合物的理化性质与生物活性谱。

近年来，随着对天然产物结构修饰与构效关系研究的深入，4′-甲基金圣草素逐渐从众多黄酮类化合物中脱颖而出。研究表明，该化合物不仅保留了黄酮母核固有的抗氧化、抗炎等基础活性，更因其独特的甲基化修饰，展现出在特定疾病模型中的优越性。例如，其在抗肿瘤、神经保护及代谢调节等方面的潜力已引起国际同行的关注。然而，相较于槲皮素、木犀草素等研究较为成熟的黄酮，关于4′-甲基金圣草素的系统性综述仍相对匮乏。本文旨在全面梳理该化合物从化学基础到药理机制，再到成药性评价的完整知识链条，以期为后续的基础研究与药物开发提供翔实的参考。

化学结构与理化性质

4′-甲基金圣草素的化学本质属于黄酮类化合物，其核心骨架为2-苯基色原酮（2-phenylchromen-4-one）。具体而言，其结构特征在于A环的5位和7位各有一个羟基（-OH），B环的3′位有一个甲氧基（-OCH₃），而4′位的羟基被甲基化，形成4′-甲氧基取代。这一结构使其与金圣草素（4′-OH）和木犀草素（3′,4′-diOH）在取代模式上形成鲜明对比。从系统命名法角度，其IUPAC名称为5,7-二羟基-2-(4-甲氧基-3-甲氧基苯基)色原酮，或更精确地表述为5,7-二羟基-2-(3,4-二甲氧基苯基)-4H-色烯-4-酮。

在理化性质方面，4′-甲基金圣草素的分子式为C₁₇H₁₄O₆，分子量为314.2930 g/mol。其脂水分配系数（LogP）为2.5463，表明该化合物具有中等程度的亲脂性，这在一定程度上有利于其跨膜转运，但也可能影响其在水相环境中的溶解度。事实上，其水溶性参数（0.0422 mg/mL）较低，提示该化合物在水中的溶解能力有限，这对其口服制剂的开发提出了挑战。极性表面积（TPSA）为89.1300 Ų，这一数值低于通常认为的口服吸收良好阈值（约140 Ų），暗示其具备一定的口服吸收潜力，但可能受限于水溶性。值得注意的是，预测模型显示其血脑屏障透过性较低，这限制了其在中枢神经系统疾病中的直接应用，但同时也可能意味着较低的中枢神经毒性风险。此外，hERG抑制预测结果为“否”，表明其诱发心脏QT间期延长的风险较低；Ames试验结果为0.6，提示其可能具有轻微的遗传毒性风险，需要在实际应用中加以关注。

植物来源与提取方法

4′-甲基金圣草素在自然界中并非广泛存在，其分布具有明显的物种特异性。目前已知其主要存在于某些特定的药用植物及香料植物中。例如，在唇形科植物迷迭香（Rosmarinus officinalis）和百里香（Thymus vulgaris）中，该化合物作为次要黄酮成分被检出。此外，在菊科植物如艾叶（Artemisia argyi）及某些鼠尾草属（Salvia spp.）植物中也有发现。值得注意的是，该化合物在柑橘类水果（如柠檬、橙子）的果皮中亦有微量存在，但含量通常低于其主要黄酮苷元。这种分布特点提示，4′-甲基金圣草素可能是植物在特定环境胁迫（如紫外线照射、病原体侵染）下产生的防御性次生代谢产物。

针对该化合物的提取，目前主要采用经典的溶剂提取法结合现代分离技术。由于4′-甲基金圣草素在甲醇、乙醇、乙酸乙酯等中等极性有机溶剂中溶解度较好，因此常用甲醇或乙醇-水混合溶剂作为提取剂。为提高提取效率，常采用超声辅助提取或加热回流提取。例如，一项针对迷迭香中黄酮类化合物的研究显示，采用70%乙醇在50℃下超声提取30分钟，可获得较高的4′-甲基金圣草素提取率。提取液经减压浓缩后，通常采用液-液萃取（如石油醚、乙酸乙酯、正丁醇依次萃取）进行初步纯化，其中乙酸乙酯萃取部位富含中等极性的黄酮类化合物。

进一步的分离纯化则依赖于柱色谱技术。硅胶柱色谱是常用的初步分离手段，以氯仿-甲醇或石油醚-丙酮体系进行梯度洗脱。对于结构相似的黄酮类化合物，聚酰胺柱色谱因其对酚羟基的特异性吸附而表现出更好的分离效果。近年来，高速逆流色谱和制备型高效液相色谱也被应用于该化合物的高纯度制备。在结构鉴定方面，紫外光谱（UV）中黄酮的特征吸收带（带I：300-380 nm，带II：240-280 nm）可提供初步信息；核磁共振氢谱和碳谱（¹H-NMR, ¹³C-NMR）则能明确区分甲氧基与羟基的取代位置，特别是4′位甲氧基的质子信号（δ 3.8-4.0 ppm）是区别于金圣草素的关键特征。

药理活性研究

近年来，针对4′-甲基金圣草素的药理活性研究取得了显著进展，其作用领域涵盖抗炎、抗氧化、抗肿瘤、神经保护及代谢调节等多个方面。

抗炎与抗氧化活性：作为黄酮类化合物，4′-甲基金圣草素展现出典型的抗炎和抗氧化能力。在体外细胞模型中，该化合物能够显著抑制脂多糖（LPS）刺激的巨噬细胞（如RAW264.7细胞）中一氧化氮（NO）和前列腺素E₂（PGE₂）的产生，其机制与下调诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和环氧合酶-2（COX-2）的表达有关。同时，其抗氧化活性体现在对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）阳离子自由基的清除能力上，其半数抑制浓度（IC₅₀）通常低于100 μM，显示出较强的自由基清除潜力。这种抗氧化活性可能与其分子中A环的5,7-二羟基结构有关，该结构能够有效螯合过渡金属离子（如Fe²⁺、Cu²⁺），从而抑制Fenton反应产生的羟基自由基。

抗肿瘤活性：4′-甲基金圣草素的抗肿瘤活性是当前研究的热点之一。多项研究表明，该化合物对多种癌细胞系具有细胞毒性，包括人乳腺癌细胞（MCF-7、MDA-MB-231）、人肝癌细胞（HepG2）、人结肠癌细胞（HT-29）以及人肺癌细胞（A549）等。其作用机制涉及多个层面：首先，它能够诱导细胞周期阻滞，通常将细胞阻滞于G₂/M期，这与上调p21、p53蛋白表达以及下调周期蛋白依赖性激酶（CDK1、Cyclin B1）有关；其次，它能通过线粒体途径（内源性途径）诱导细胞凋亡，表现为线粒体膜电位下降、细胞色素c释放、caspase-9和caspase-3的激活。值得注意的是，4′-甲基金圣草素对正常细胞的毒性相对较低，显示出一定的选择性。例如，在同等浓度下，其对正常肝细胞（L-02）的增殖抑制率显著低于对肝癌细胞（HepG2）的抑制率，这为其作为抗肿瘤候选药物提供了重要依据。

神经保护活性：尽管4′-甲基金圣草素的血脑屏障透过性预测较低，但仍有研究报道了其神经保护潜力。在谷氨酸诱导的神经元损伤模型中，该化合物能够显著降低神经元凋亡率，其机制可能与抑制氧化应激和钙离子超载有关。此外，在阿尔茨海默病（AD）的体外模型中，4′-甲基金圣草素被证实能够抑制β-淀粉样蛋白（Aβ）的聚集，并减少Aβ诱导的神经毒性。这些发现提示，尽管其直接透过血脑屏障的能力有限，但可能通过调节外周炎症反应或代谢产物发挥作用，或者在某些病理状态下（如血脑屏障受损）能够进入中枢神经系统。

代谢调节活性：近年来，4′-甲基金圣草素在代谢性疾病中的作用也受到关注。研究发现，该化合物能够激活AMP活化蛋白激酶（AMPK），从而促进葡萄糖摄取和脂肪酸氧化，改善胰岛素抵抗。在3T3-L1前脂肪细胞模型中，它能够抑制脂肪细胞分化，减少脂质积累，其机制与下调过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）和CCAAT/增强子结合蛋白α（C/EBPα）的表达有关。这些发现提示其在2型糖尿病和肥胖症治疗中可能具有潜在价值。

作用机制与分子靶点

4′-甲基金圣草素的药理活性源于其与多种分子靶点的相互作用。深入理解其作用机制，对于优化其药效和降低毒副作用至关重要。

信号通路调控：该化合物最核心的作用机制之一是对核因子κB（NF-κB）信号通路的抑制。在静息状态下，NF-κB与抑制蛋白IκB结合于细胞质中。当受到炎症刺激（如TNF-α、LPS）时，IκB激酶（IKK）被激活，导致IκB磷酸化并降解，释放的NF-κB进入细胞核启动炎症基因转录。4′-甲基金圣草素能够抑制IKK的活性，从而阻断IκB的降解，最终抑制NF-κB的核转位和转录活性。此外，它还能抑制丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路，包括p38、JNK和ERK的磷酸化，从而减少炎症介质的产生。

表观遗传调控：近年来的研究揭示了4′-甲基金圣草素在表观遗传层面的作用。作为一种甲基化黄酮，它可能通过影响DNA甲基转移酶（DNMT）或组蛋白去乙酰化酶（HDAC）的活性来调节基因表达。初步研究表明，该化合物能够抑制DNMT1的活性，从而逆转某些抑癌基因（如p16、RASSF1A）的启动子甲基化状态，恢复其表达。这一发现为将其作为表观遗传调节剂用于癌症治疗提供了新的视角。

靶点蛋白相互作用：除了信号通路，4′-甲基金圣草素还能直接与某些蛋白结合。例如，它能够与拓扑异构酶II结合并抑制其活性，这可能是其抗肿瘤活性的另一机制。此外，分子对接研究显示，该化合物能够与COX-2的活性位点结合，形成氢键和π-π堆积相互作用，从而竞争性抑制花生四烯酸的结合。在抗氧化方面，它能够直接与自由基反应，或通过激活核因子E2相关因子2（Nrf2）通路，上调下游抗氧化酶（如血红素加氧酶-1、醌氧化还原酶1）的表达。

构效关系分析：4′-甲基金圣草素的独特活性与其结构密切相关。与金圣草素相比，4′位羟基的甲基化增加了分子的亲脂性，这可能增强了其与细胞膜或某些疏水性蛋白口袋的结合能力。然而，4′位羟基也是重要的氢键供体，其甲基化可能会削弱某些与靶点的氢键相互作用。因此，4′-甲基金圣草素在活性上可能表现出与金圣草素不同的选择性。例如，在某些抗炎模型中，4′-甲基金圣草素的活性可能弱于金圣草素，但在抗肿瘤或代谢调节方面可能表现出更强的效力。这种结构-活性关系（SAR）的差异，为设计具有特定选择性的黄酮类衍生物提供了重要线索。

成药性评价与药代动力学

将4′-甲基金圣草素从实验室研究推向临床应用，必须对其成药性进行全面评价。基于现有数据，该化合物展现出一定的成药潜力，但也面临若干挑战。

理化性质与类药性：根据Lipinski的“五规则”，4′-甲基金圣草素的分子量（314.29 < 500）、LogP（2.55 < 5）、氢键供体数（2个酚羟基 < 5）和氢键受体数（6个氧原子 < 10）均符合要求，表明其具备良好的口服类药性。然而，其水溶性极低（0.0422 mg/mL）是一个显著的短板。低水溶性不仅影响口服吸收，还可能导致体内生物利用度低下。此外，TPSA为89.13 Ų，虽低于140 Ų，但高于60 Ų，提示其可能不是P-糖蛋白（P-gp）的底物，但可能存在一定的肠道渗透性限制。

药代动力学特征：目前关于4′-甲基金圣草素体内药代动力学的数据相对有限，但可参考其母体化合物金圣草素及类似黄酮的代谢规律。口服给药后，该化合物可能在肠道中被β-葡萄糖苷酶水解（如果以苷形式存在），或在肝脏中经历II相代谢，主要发生葡萄糖醛酸化和硫酸化结合反应。这些结合产物通常水溶性增加，但活性降低，并可能通过胆汁或尿液排泄。其甲基化结构可能使其对儿茶酚-O-甲基转移酶（COMT）的代谢具有一定的抵抗力，从而延长其体内半衰期。然而，低水溶性可能导致其口服生物利用度较低，可能需要采用制剂技术（如固体分散体、脂质体、纳米乳）来改善其溶出度和吸收。

毒性评价：初步的毒性预测显示，4′-甲基金圣草素无hERG抑制作用，心脏毒性风险较低。但Ames试验结果为0.6，提示其可能具有弱致突变性。这一结果需要引起重视，因为黄酮类化合物在体内可能代谢为具有醌类结构的活性中间体，这些中间体可能与DNA发生加合反应。因此，需要进行更全面的遗传毒性评价（如体内微核试验、彗星试验）以及长期毒性试验，以明确其安全窗。此外，其对CYP450酶系的潜在抑制作用或诱导作用也需要评估，以预测其可能的药物-药物相互作用。

临床应用前景与展望

综合现有研究，4′-甲基金圣草素在多个疾病领域展现出潜在的应用价值，但其临床转化仍面临诸多挑战。

抗肿瘤应用：鉴于其诱导凋亡、抑制增殖和抗血管生成的作用，4′-甲基金圣草素有望开发为一种辅助化疗药物。特别是其对正常细胞的选择性毒性，使其在联合用药中可能降低传统化疗药物的副作用。未来需要开展体内异种移植瘤模型研究，验证其体内抗肿瘤活性，并探索其与顺铂、紫杉醇等一线化疗药物的协同作用。

抗炎与免疫调节：在慢性炎症性疾病（如类风湿性关节炎、炎症性肠病）中，4′-甲基金圣草素通过抑制NF-κB和MAPK通路，可能发挥治疗作用。此外，其对巨噬细胞极化的调节作用（促进M2型抗炎巨噬细胞转化）也值得深入研究。

代谢性疾病：在2型糖尿病和肥胖症方面，该化合物通过激活AMPK和抑制脂肪细胞分化，显示出改善胰岛素抵抗和减少脂质积累的潜力。未来需要建立高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型，评估其长期给药对体重、血糖、血脂的影响。

神经退行性疾病：尽管血脑屏障透过性低，但通过鼻内给药或设计前药策略，可能提高其在脑内的浓度。此外，其抗Aβ聚集和抗氧化活性，使其在阿尔茨海默病的预防或早期干预中具有潜在价值。

挑战与未来方向：当前面临的主要挑战包括：① 水溶性差导致生物利用度低；② 体内代谢不明确，活性代谢产物有待鉴定；③ 缺乏系统的体内药效学和毒理学数据；④ 天然来源含量低，化学合成或生物合成路径有待优化。未来的研究方向应聚焦于：① 开发新型给药系统（如磷脂复合物、聚合物胶束）以提高生物利用度；② 利用代谢组学技术阐明其体内代谢途径；③ 通过结构修饰（如引入磷酸基团、氨基酸基团）合成前药，改善水溶性；④ 利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术，构建微生物细胞工厂，实现其高效生物合成。

结语

4′-甲基金圣草素作为一种具有独特甲基化结构的天然黄酮类化合物，凭借其抗炎、抗氧化、抗肿瘤、神经保护及代谢调节等多方面的药理活性，展现了成为先导化合物或候选药物的巨大潜力。其分子量适中、脂溶性良好、心脏毒性风险低等成药性优势，为后续开发奠定了基础。然而，其低水溶性和潜在的遗传毒性风险，以及体内药代动力学数据匮乏的现状，构成了其临床转化的主要瓶颈。

从天然产物化学到药理学，再到成药性评价，我们对4′-甲基金圣草素的认识正在逐步深化。未来的研究需要多学科交叉融合，结合药物化学、药剂学、药代动力学和毒理学，系统解决其溶解性、稳定性和靶向性问题。同时，利用现代分子生物学技术深入挖掘其作用靶点与信号网络，将为精准医疗时代下该化合物的应用提供科学依据。尽管前路挑战重重，但4′-甲基金圣草素作为大自然赋予的宝贵分子，其在人类健康事业中的价值值得持续探索与期待。