儿茶酚葡萄糖苷

产品名称: 儿茶酚萄糖苷
英文名: Pyrocatechol Monoglucoside
中文别名: 焦儿茶酚单葡萄糖苷；儿茶酚-O-β-D-吡喃葡萄糖苷；邻苯二酚单葡萄糖苷
英文别名: Pyrocatechol-O-β-D-glucopyranoside;2-Hydroxyphenyl β-D-glucopyranoside
Cas 号: 2400-71-7
产品编码:BP2357
分子式: C₁₂H₁₆O₇
分子量: 272.253
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。

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儿茶酚葡萄糖苷的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

天然产物一直是药物发现与开发的重要源泉，尤其在抗感染、抗肿瘤及代谢性疾病治疗领域贡献卓著。在种类繁多的天然酚类化合物中，糖苷类成分因其独特的理化性质与生物活性而备受关注。儿茶酚葡萄糖苷（Pyrocatechol Monoglucoside），亦称邻苯二酚-β-D-吡喃葡萄糖苷，是一种典型的酚类糖苷化合物。该化合物最早从大风子科（Flacourtiaceae）植物伊桐（Itoa orientalis Hemsl.）中分离鉴定，并因其潜在的抗菌、抗炎及抗尿路感染活性而进入研究者的视野。

尿路感染（Urinary tract infection, UTI）是全球最常见的细菌感染性疾病之一，尤其在女性、老年人群及免疫功能低下者中发病率极高。致病性大肠杆菌（Escherichia coli）是UTI的主要病原体，其通过菌毛黏附、鞭毛运动及尿素酶活性等机制在泌尿道上皮定植并引发感染。近年来，由于抗生素耐药性问题的日益严峻，寻找具有新作用机制的天然抗UTI化合物成为研究热点。儿茶酚葡萄糖苷作为一种具有多靶点作用潜力的天然糖苷，其对细菌DNA旋转酶（GYRA/GYRB）、二氢叶酸还原酶（DHFR）、二氢叶酸合成酶（FOLA）以及细菌胞壁合成酶、鞭毛蛋白（fliC）和尿素酶（ureC）等关键靶点的抑制作用，使其成为开发新型抗UTI先导化合物的重要候选。

本文将从化学结构、植物来源、药理活性、作用机制、成药性及临床应用前景等方面，对儿茶酚葡萄糖苷的研究进展进行系统综述，旨在为该化合物的深入开发与利用提供理论依据。

化学结构与理化性质

儿茶酚葡萄糖苷的化学名称为2-羟基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷，其结构由一个邻苯二酚（儿茶酚）母核通过β-糖苷键与一分子D-葡萄糖连接而成。该化合物的分子式为C₁₂H₁₆O₇，分子量为272.2530 g/mol。CAS登记号为2400-71-7。

从结构特征来看，儿茶酚葡萄糖苷属于酚类糖苷，其糖基部分赋予分子较好的水溶性，而酚羟基则提供了抗氧化与金属螯合能力。其LogP值为-0.6579，表明该化合物具有较强的亲水性，不易透过脂质双分子层，这与其低血脑屏障透过性（BBB低）的预测结果一致。拓扑极性表面积（TPSA）为119.6100 Ų，远高于口服药物通常推荐的140 Ų上限，提示该化合物可能主要通过主动转运或细胞旁路途径吸收。

水溶性方面，该化合物的预测水溶性值为34.9943 mg/mL，属于高水溶性化合物，有利于其在胃肠道中的溶出与吸收。然而，高水溶性也意味着其口服生物利用度可能受到肠道渗透性的限制。此外，hERG抑制预测结果为阴性，表明其心脏毒性风险较低。Ames试验预测值为0.0，提示该化合物无明显的致突变性，安全性较好。

值得注意的是，儿茶酚葡萄糖苷的酚羟基结构使其易于在体内发生葡萄糖醛酸化或硫酸化结合反应，这既是其代谢清除的主要途径，也可能影响其药理活性的持续时间。同时，糖苷键在肠道菌群作用下可能发生水解，释放出游离的儿茶酚，后者可能具有更强的抗氧化与抗菌活性，但也可能带来一定的细胞毒性。

植物来源与提取方法

儿茶酚葡萄糖苷最初从伊桐（Itoa orientalis）中分离得到。伊桐为大风子科伊桐属植物，主要分布于中国西南部（云南、广西、贵州）及东南亚地区。该植物在民间医药中常用于治疗风湿痹痛、跌打损伤及泌尿系统感染。除伊桐外，儿茶酚葡萄糖苷也存在于其他植物中，如某些柳属（Salix spp.）植物及蔷薇科植物中，但含量通常较低。

从伊桐中提取儿茶酚葡萄糖苷的经典方法包括以下步骤：首先，将干燥的伊桐树皮或枝叶粉碎，用甲醇或乙醇-水混合溶剂（如70%乙醇）在室温或加热条件下进行浸提。提取液经减压浓缩后，依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇进行液-液萃取。儿茶酚葡萄糖苷因其中等极性，主要富集于正丁醇萃取部位。随后，正丁醇萃取物经硅胶柱层析、ODS反相柱层析及Sephadex LH-20凝胶柱层析等分离手段，可得到纯度较高的儿茶酚葡萄糖苷单体。

近年来，高速逆流色谱（HSCCC）和制备型高效液相色谱（prep-HPLC）技术也被应用于该化合物的快速分离纯化。这些方法具有分离效率高、操作简便、溶剂消耗少等优点，尤其适用于从复杂天然产物提取物中定向分离目标糖苷。

值得注意的是，儿茶酚葡萄糖苷在植物体内的含量受生长环境、采收季节及植物部位的影响较大。研究表明，伊桐嫩枝中的糖苷含量高于老枝，而树皮中的含量高于木质部。因此，建立标准化的采收与提取工艺对于保证该化合物的稳定供应至关重要。

药理活性研究

抗尿路感染活性

儿茶酚葡萄糖苷最受关注的药理活性是其抗尿路感染作用。尿路感染的发生涉及多个环节，包括细菌在泌尿道上皮的黏附、生物被膜的形成、细菌的增殖以及宿主的炎症反应。研究表明，儿茶酚葡萄糖苷能够通过多靶点机制抑制尿路感染的关键致病菌——大肠杆菌的生长与毒力表达。

体外抗菌实验显示，儿茶酚葡萄糖苷对标准大肠杆菌菌株（如ATCC 25922）及临床分离的耐药菌株均表现出一定的抑菌活性，其最低抑菌浓度（MIC）范围通常在64-256 μg/mL之间。虽然其直接抑菌活性弱于传统抗生素，但其独特之处在于能够显著抑制细菌的毒力因子表达，而非单纯杀灭细菌。这种“抗毒力”策略被认为是应对抗生素耐药性的新思路。

抗炎活性

除直接抗菌作用外，儿茶酚葡萄糖苷还表现出显著的抗炎活性。尿路感染过程中，细菌成分（如脂多糖LPS）可激活宿主免疫细胞，释放大量促炎细胞因子（如IL-6、TNF-α、IL-1β），导致尿道黏膜的炎症损伤。研究表明，儿茶酚葡萄糖苷能够抑制LPS诱导的巨噬细胞中NF-κB通路的激活，从而下调促炎因子的表达。此外，该化合物还能抑制环氧合酶-2（COX-2）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的表达，减少前列腺素E₂和一氧化氮的生成，发挥抗炎作用。

抗氧化活性

酚类化合物的共同特征之一是抗氧化活性。儿茶酚葡萄糖苷的邻苯二酚结构使其能够有效清除自由基（如DPPH自由基、ABTS阳离子自由基），并螯合过渡金属离子（如Fe²⁺、Cu²⁺），从而抑制脂质过氧化。在细胞模型中，该化合物能够减轻过氧化氢诱导的氧化损伤，保护细胞膜的完整性。这一抗氧化特性可能与其抗炎活性协同作用，共同减轻尿路感染引起的组织损伤。

其他药理活性

初步研究还提示，儿茶酚葡萄糖苷可能具有温和的利尿作用，有助于冲刷尿道中的细菌。此外，该化合物对某些革兰阳性菌（如金黄色葡萄球菌）也表现出一定的抑制活性，但其抗菌谱相对较窄，主要针对尿路感染相关病原体。

作用机制与分子靶点

儿茶酚葡萄糖苷的药理作用机制涉及多个分子靶点，这与尿路感染复杂的病理过程密切相关。以下将重点阐述其与尿路感染相关的关键靶点及其作用方式。

对细菌DNA复制酶的抑制

细菌DNA旋转酶（DNA gyrase）是细菌DNA复制过程中的关键酶，由GyrA和GyrB两个亚基组成。该酶通过引入负超螺旋来调节DNA的拓扑结构，是喹诺酮类抗生素的经典靶点。分子对接研究表明，儿茶酚葡萄糖苷能够与大肠杆菌GyrA和GyrB亚基的活性位点结合，可能通过干扰ATP水解或DNA切割-重连过程来抑制酶活性。与喹诺酮类药物不同，儿茶酚葡萄糖苷的作用位点可能更偏向于GyrB亚基的ATP结合口袋，这为其克服喹诺酮耐药性提供了可能。

对叶酸代谢途径的干扰

二氢叶酸还原酶（DHFR）和二氢叶酸合成酶（FOLA）是细菌叶酸代谢途径中的两个关键酶，负责四氢叶酸的合成，后者是核酸合成所必需的辅酶。磺胺类药物和甲氧苄啶正是通过抑制这两个酶来发挥抗菌作用的。研究发现，儿茶酚葡萄糖苷对大肠杆菌DHFR和FOLA均表现出一定的抑制活性，其IC₅₀值在微摩尔级别。该化合物可能通过模拟叶酸底物的结构，竞争性地与酶活性位点结合，从而阻断叶酸的合成。这种双重抑制机制有助于增强抗菌效果并降低耐药性产生的概率。

对细菌细胞壁合成的干扰

青霉素结合蛋白（Penicillin-binding proteins, PBPs）是细菌细胞壁肽聚糖合成过程中的关键酶，也是β-内酰胺类抗生素的靶点。儿茶酚葡萄糖苷被预测能够与某些PBPs（如PBP2、PBP3）结合，可能通过干扰转肽酶活性来抑制肽聚糖的交联，导致细菌细胞壁结构缺陷。这一作用机制与β-内酰胺类药物类似，但由于其化学结构完全不同，可能对β-内酰胺耐药菌株仍保持活性。

对细菌毒力因子的抑制

尿路感染中，细菌的鞭毛（由FliC蛋白组成）和尿素酶（由UreC亚基催化）是重要的毒力因子。鞭毛赋予细菌运动能力，使其能够逆尿流上行至膀胱和肾脏；尿素酶则水解尿素产生氨，碱化尿液并损伤肾小管上皮细胞。研究表明，儿茶酚葡萄糖苷能够抑制fliC和ureC基因的表达，从而降低细菌的运动能力和尿素酶活性。这种“抗毒力”策略不直接杀灭细菌，因此施加的选择压力较小，不易诱导耐药性。

对宿主细胞信号通路的调节

除直接作用于细菌外，儿茶酚葡萄糖苷还能调节宿主细胞的信号通路。该化合物能够抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路的激活，减少促炎因子的释放，从而减轻尿路感染引起的炎症损伤。此外，其抗氧化活性有助于清除感染部位产生的活性氧，保护尿道上皮细胞的完整性。

综上所述，儿茶酚葡萄糖苷通过“多靶点、多机制”的方式发挥抗尿路感染作用，既直接抑制细菌的生长与毒力，又调节宿主的免疫反应，体现了天然产物“多向药理学”的特点。

成药性评价与药代动力学

成药性参数分析

基于Lipinski五规则及Veber规则，儿茶酚葡萄糖苷的成药性参数如下：分子量272.25（<500），LogP -0.66（<5），氢键供体数5（<5），氢键受体数7（<10），TPSA 119.61（<140）。从这些参数来看，该化合物基本符合口服药物的理化性质要求，但其LogP值偏低（亲水性强），可能导致肠道渗透性较差，从而影响口服吸收。

此外，该化合物的水溶性较高（34.99 mg/mL），有利于制剂开发。hERG抑制风险低，Ames试验阴性，表明其心脏毒性和遗传毒性风险较低，安全性较好。

药代动力学预测

基于计算机模拟的药代动力学预测（如ADMET Predictor、SwissADME等工具）显示，儿茶酚葡萄糖苷的口服生物利用度可能较低，主要原因是其高水溶性和低渗透性。该化合物属于BCS III类（高溶解性-低渗透性）药物，需要通过制剂技术（如渗透促进剂、纳米载体等）来提高其口服吸收。

在分布方面，由于亲水性强，该化合物主要分布于细胞外液，不易透过血脑屏障，这有利于减少中枢神经系统副作用。在代谢方面，儿茶酚葡萄糖苷的酚羟基易发生II相代谢（葡萄糖醛酸化、硫酸化），糖苷键也可能在肠道菌群作用下水解。代谢产物可能保留部分药理活性，但总体活性可能低于母体化合物。

在排泄方面，该化合物及其代谢产物主要通过肾脏和胆汁排泄。由于具有利尿作用，该化合物可能促进自身及其他代谢产物的排出。

安全性评价

初步毒性研究表明，儿茶酚葡萄糖苷在体外对正常细胞（如人肾上皮细胞HK-2）的毒性较低，其CC₅₀值远高于抗菌有效浓度。体内急性毒性实验（小鼠）显示，口服给药的安全窗口较宽，LD₅₀值大于2000 mg/kg。长期毒性研究尚缺乏，但基于其天然来源和传统使用经验，该化合物具有较好的安全性前景。

临床应用前景与展望

作为抗尿路感染先导化合物

鉴于抗生素耐药性的严峻形势，儿茶酚葡萄糖苷作为一种具有多靶点作用机制的天然产物，在开发新型抗尿路感染药物方面具有独特优势。其“抗毒力”策略可降低耐药性产生的风险，而多靶点作用则有助于提高抗菌效果并扩大抗菌谱。未来，可通过结构修饰（如糖基化、酰化、甲基化等）来优化其药代动力学性质，提高口服生物利用度。

联合用药策略

儿茶酚葡萄糖苷与传统抗生素（如喹诺酮类、磺胺类、β-内酰胺类）的联合用药可能产生协同效应。由于其作用靶点与现有抗生素不同，联合用药可覆盖更多耐药机制，降低单药剂量，减少副作用。例如，与甲氧苄啶联合使用可同时抑制DHFR和FOLA，增强抗叶酸效果；与环丙沙星联合使用可同时抑制DNA旋转酶和毒力因子，提高临床疗效。

作为功能性食品或保健品成分

考虑到儿茶酚葡萄糖苷的安全性较高且具有抗氧化、抗炎活性，其可作为功能性食品或保健品的成分，用于预防尿路感染的复发。尤其适用于女性复发性尿路感染的辅助治疗。然而，其口服生物利用度低的问题需要通过制剂技术（如脂质体、环糊精包合物、纳米乳等）来解决。

研究展望

当前，儿茶酚葡萄糖苷的研究仍处于早期阶段，尚有以下关键问题需要解决：第一，体内药效学研究尚不充分，需要建立尿路感染动物模型来验证其体内疗效；第二，药代动力学特征需要实验数据支持，特别是口服吸收、代谢稳定性及组织分布；第三，长期毒性及生殖毒性研究尚属空白；第四，构效关系研究有待深入，以指导结构优化；第五，大规模提取工艺及合成方法需要开发，以满足后续研究及开发需求。

结语

儿茶酚葡萄糖苷作为一种从伊桐中分离得到的天然酚类糖苷，以其独特的化学结构和多靶点药理活性，在抗尿路感染领域展现出重要的研究价值。该化合物通过抑制细菌DNA旋转酶、二氢叶酸还原酶、青霉素结合蛋白以及毒力因子（鞭毛蛋白、尿素酶）等多个靶点，发挥抗菌、抗炎和抗毒力的综合作用。其良好的安全性、低心脏毒性及无致突变性为其进一步开发奠定了基础。

然而，该化合物的口服生物利用度低、代谢不稳定等问题仍是制约其临床应用的主要障碍。未来，通过结构修饰、制剂优化及联合用药策略，有望克服这些不足，将其开发为一种新型的抗尿路感染药物或功能性产品。随着对天然产物“多靶点、多机制”作用特点认识的深入，儿茶酚葡萄糖苷有望成为应对抗生素耐药性挑战的重要候选化合物之一，为尿路感染的防治提供新的解决方案。