氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷

产品名称: 氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷
英文名: Petunidin-3-O-arabinoside chloride
中文别名:
英文别名: Petunidin 3-O-arabinoside
Cas 号: 28500-03-0
产品编码:BP5302
分子式: C₂₁H₂₁ClO₁₁
分子量: 484.838
来源:
化合物类型: "黄酮类(Flavonoids),花青素类(Anthocyanins)"

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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氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的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，在人类与疾病的长期斗争中扮演着不可或缺的角色。其中，花色苷（Anthocyanins）作为一类广泛存在于植物界的水溶性天然色素，不仅赋予了果蔬、花卉绚丽的色彩，更因其丰富的生物活性而备受关注。花色苷属于类黄酮化合物家族，其基本结构为2-苯基苯并吡喃阳离子（即花色素）与糖基通过糖苷键连接而成。由于花色素母核结构的不稳定性，自然界中花色苷通常以糖苷形式存在，并常与有机酸形成酰基化衍生物。在众多花色苷单体中，氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷（Petunidin-3-O-arabinoside chloride）作为一种具有特定糖基修饰的化合物，近年来在抗过敏、抗炎等领域展现出独特的药理潜力，逐渐成为天然产物药理学研究的热点之一。

矮牵牛素（Petunidin）是花色素的一种，其名称源自于富含该色素的植物——矮牵牛（Petunia hybrida）。与常见的矢车菊素（Cyanidin）、飞燕草素（Delphinidin）和天竺葵素（Pelargonidin）相比，矮牵牛素在B环上具有两个甲氧基和一个羟基（3',4',5'-三羟基-3',5'-二甲氧基），这种独特的取代模式赋予了其特殊的化学稳定性和生物活性。当矮牵牛素与阿拉伯糖（Arabinose）在3位羟基上形成糖苷键，并以氯化物盐的形式存在时，便得到了氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷。该化合物不仅保留了花色苷类物质共有的抗氧化特性，更在抗过敏反应中展现出多靶点、多途径的调控能力，为过敏性疾病的治疗提供了新的候选分子。

过敏性疾病，包括过敏性鼻炎、支气管哮喘、特应性皮炎和食物过敏等，已成为全球性的公共卫生问题。其发病机制涉及免疫球蛋白E（IgE）介导的I型超敏反应，以及Th2型免疫应答的过度激活。现有的抗过敏药物，如抗组胺药、糖皮质激素和肥大细胞稳定剂，虽能有效缓解症状，但长期使用存在副作用、耐药性及对部分患者疗效不佳等问题。因此，从天然产物中寻找高效、低毒的新型抗过敏活性成分，具有重要的科学意义和应用价值。氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷正是在这一背景下脱颖而出，其通过抑制ALOX5、HRH1、IL4、IL5、IL13、FCER1A、TBXA2R、STAT6、TSLP等多个关键靶点，从炎症介质的合成、组胺受体的阻断、Th2细胞因子的调控以及上皮源性警报素的抑制等多个层面，系统性地干预过敏反应的级联过程。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，对氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷进行系统性的综述，以期为该化合物的深入研究和开发提供参考。

化学结构与理化性质

氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的化学结构属于典型的单糖苷型花色苷。其母核矮牵牛素（Petunidin）的化学名为3,3',4',5,5',7-六羟基-3',5'-二甲氧基黄鎓盐（3,3',4',5,5',7-hexahydroxy-3',5'-dimethoxyflavylium）。在B环上，3'和5'位为甲氧基（-OCH₃），4'位为羟基（-OH），这种对称的甲氧基取代模式是矮牵牛素区别于其他花色素的关键特征。A环的5,7位为羟基，C环的3位羟基则与阿拉伯糖通过β-糖苷键连接。阿拉伯糖（Arabinose）是一种戊醛糖，通常以呋喃型或吡喃型存在，在天然花色苷中，L-阿拉伯糖以吡喃型（α-L-arabinopyranoside）较为常见。该化合物以氯化物盐的形式存在，即花色素母核的黄鎓阳离子与氯离子（Cl⁻）配对，形成稳定的结晶性粉末。

从理化性质来看，氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的分子式为C₂₀H₁₉O₁₁Cl，分子量为449.3880 g/mol。其脂水分配系数LogP为-1.3399，表明该化合物具有极强的亲水性，这与花色苷类物质水溶性好的特点一致。高水溶性（水溶性评分0.7699）使其在生物体内具有良好的溶解性，有利于口服给药后的吸收，但也可能限制其透过生物膜的能力。拓扑极性表面积（TPSA）高达180.6000 Ų，远高于口服药物通常建议的140 Ų上限，这主要归因于分子中大量的羟基和糖基。高TPSA值通常意味着较差的膜通透性和较低的肠道吸收率，但同时也预示着该化合物不易穿透血脑屏障（血脑屏障穿透性评价为“低”），这在一定程度上降低了中枢神经系统毒性的风险。此外，hERG抑制评价为“否”，提示该化合物在心脏安全性方面具有较好的潜力。Ames试验结果为1.2，通常认为Ames试验值小于2时，致突变性风险较低，但具体解读需结合标准阈值（通常以2为界，大于2提示潜在致突变性），该数值处于临界区域，提示需要进一步的遗传毒性研究来确认其安全性。

在化学稳定性方面，花色苷类化合物对pH值极为敏感。在酸性条件（pH 1-3）下，黄鎓阳离子结构稳定，呈现红色或紫红色；随着pH升高，结构会转变为醌式碱（蓝色）、甲醇假碱（无色）或查尔酮（无色或淡黄色），导致颜色变化和活性降低。氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷由于B环上甲氧基的存在，其稳定性通常优于未甲基化的花色素（如矢车菊素）。甲氧基的供电子效应有助于稳定黄鎓阳离子，延缓水合反应的发生。此外，阿拉伯糖基的引入也增加了分子的亲水性和空间位阻，有助于保护发色团免受氧化降解。然而，该化合物对光、热和氧化剂仍较为敏感，在储存和实验操作中需注意避光、低温及惰性气体保护。

植物来源与提取方法

氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷并非一种稀有的花色苷，它在自然界中分布较为广泛，主要存在于富含矮牵牛素衍生物的植物中。其名称“Petunidin”即源自矮牵牛属植物，因此矮牵牛（Petunia spp.）的花瓣是其主要来源之一。此外，在越橘（Vaccinium vitis-idaea）、蓝莓（Vaccinium corymbosum）、黑果腺肋花椒（Aronia melanocarpa，俗称黑果花楸）、紫甘薯（Ipomoea batatas）、紫玉米（Zea mays）以及某些葡萄品种（Vitis vinifera）的果皮中也检测到了该化合物的存在。值得注意的是，不同植物中矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的含量差异显著，且常与其他矮牵牛素糖苷（如矮牵牛素-3-O-葡萄糖苷、矮牵牛素-3-O-半乳糖苷）以及矢车菊素、飞燕草素衍生物共存，形成复杂的花色苷谱。

在提取方法上，由于花色苷类物质极性大、热稳定性差，传统的溶剂提取法仍是首选。通常采用酸化醇溶液（如含0.1%-1%盐酸或甲酸的甲醇或乙醇溶液）作为提取溶剂。酸化的目的是维持低pH环境，使花色素保持稳定的黄鎓阳离子形式，防止其降解。提取过程通常在室温或低温（4-40°C）下进行，避免高温导致糖苷键水解或氧化。对于富含该化合物的植物材料（如蓝莓果渣、紫甘薯），可采用浸渍法、渗漉法或超声辅助提取（UAE）。超声辅助提取通过空化效应破坏细胞壁，能显著提高提取效率和缩短时间。近年来，深共晶溶剂（Deep Eutectic Solvents, DES）作为一种绿色提取介质，也被尝试用于花色苷的提取，其低毒、可生物降解的特性符合绿色化学理念，但回收和纯化步骤仍需优化。

提取后的粗提物含有大量杂质，包括糖类、有机酸、蛋白质和其他酚类化合物，因此需要进一步的分离纯化。大孔吸附树脂柱层析是分离纯化花色苷最常用且经济有效的方法。常用的树脂类型包括XAD-7HP、AB-8、D101等。将酸化后的粗提液上样后，先用去离子水或低浓度乙醇（如5%-10%）洗脱去除水溶性杂质，再用含酸的乙醇-水溶液（如30%-70%乙醇）梯度洗脱，即可获得富含花色苷的组分。对于单体化合物的分离，则需要结合制备型高效液相色谱（Preparative HPLC），采用反相C18色谱柱，以酸化水（如0.1%三氟乙酸水溶液）和乙腈或甲醇为流动相进行梯度洗脱。由于矮牵素-3-O-阿拉伯糖苷与矮牵牛素-3-O-半乳糖苷等异构体极性相近，分离难度较大，需要优化色谱条件（如柱温、流速、梯度斜率）以实现基线分离。最终通过旋转蒸发、冷冻干燥等手段获得纯品，其结构可通过核磁共振（NMR）波谱（特别是¹H和¹³C NMR，以及二维谱如HSQC、HMBC）和高分辨质谱（HR-MS）进行确证。HMBC谱中糖基端基质子与花色素C-3位碳的相关信号是确认糖苷键连接位置的关键证据。

药理活性研究

氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的药理活性研究目前仍处于探索阶段，但已有的证据表明其在抗过敏、抗炎和抗氧化方面具有显著潜力，其中抗过敏活性是其最受关注的领域。

抗过敏活性：过敏性疾病的发病核心是Th2型免疫偏移和肥大细胞/嗜碱性粒细胞的过度激活。研究表明，矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷能够抑制多种过敏反应的关键环节。在体外细胞模型中，该化合物可显著抑制肥大细胞（如RBL-2H3细胞）的脱颗粒过程，减少组胺、β-己糖胺酶等过敏介质的释放。同时，它还能下调Th2型细胞因子（IL-4、IL-5、IL-13）的mRNA和蛋白表达水平，这些细胞因子是诱导IgE类别转换、嗜酸性粒细胞募集和气道高反应性的关键因子。此外，该化合物对上皮细胞来源的警报素TSLP（胸腺基质淋巴细胞生成素）也具有抑制作用，TSLP是启动Th2免疫应答的上游关键因子。这些体外证据共同表明，氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷能够从过敏反应的起始（TSLP）、效应（肥大细胞脱颗粒）和放大（Th2细胞因子）等多个阶段进行干预。

抗炎活性：炎症反应是过敏性疾病的重要病理特征。该化合物通过抑制环氧合酶（COX）和脂氧合酶（LOX）通路发挥抗炎作用。特别是对ALOX5（5-脂氧合酶）的抑制，可阻断白三烯（如LTB₄、LTC₄、LTD₄）的合成。白三烯是强效的促炎介质，在哮喘和过敏性鼻炎中引起支气管收缩、黏液分泌和血管通透性增加。此外，对TBXA2R（血栓素A2受体）的拮抗作用，有助于抑制血小板聚集和血管收缩，进一步缓解炎症症状。在脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞炎症模型中，该化合物能显著降低一氧化氮（NO）和前列腺素E₂（PGE₂）的产生，并抑制促炎细胞因子TNF-α和IL-6的表达，显示出广谱的抗炎特性。

抗氧化活性：作为花色苷家族的一员，氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷继承了强大的自由基清除能力。其分子中多个酚羟基（特别是B环的邻二酚羟基结构）能够有效供氢，中和活性氧（ROS）和活性氮（RNS），如DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、超氧阴离子和过氧亚硝酸盐。抗氧化活性是花色苷发挥多种生物活性的基础，它有助于减轻氧化应激对细胞的损伤，保护线粒体功能，并抑制NF-κB等氧化还原敏感型转录因子的激活，从而间接发挥抗炎和抗过敏作用。与未糖基化的矮牵牛素相比，3-O-阿拉伯糖苷的抗氧化活性可能因糖基的空间位阻而略有降低，但其水溶性和生物利用度的提升弥补了这一不足。

其他活性：初步研究还提示该化合物可能具有抗增殖和血管保护活性。在肿瘤细胞系中，它能够诱导细胞周期阻滞和凋亡，但其作用强度弱于某些更活跃的类黄酮。在血管内皮细胞中，它能抑制氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）诱导的细胞损伤和黏附分子表达，提示其在动脉粥样硬化防治中的潜在价值。然而，这些领域的证据尚不充分，有待进一步验证。

作用机制与分子靶点

氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的药理作用并非通过单一靶点实现，而是呈现出多靶点、多通路协同调控的特征，这与其作为天然多酚类化合物的特性相符。基于现有研究，其抗过敏作用机制可归纳为以下几个关键层面：

1. 抑制炎症介质合成酶（ALOX5）：ALOX5（5-脂氧合酶）是花生四烯酸代谢通路中合成白三烯的关键酶。该化合物能够直接或间接抑制ALOX5的活性，减少白三烯B₄（LTB₄）和半胱氨酰白三烯（CysLTs，包括LTC₄、LTD₄、LTE₄）的生成。白三烯是过敏性炎症中重要的效应分子，能引起支气管平滑肌收缩、血管通透性增加和嗜酸性粒细胞趋化。通过抑制ALOX5，该化合物从源头上阻断了一类关键的促炎介质的产生。

2. 拮抗组胺受体（HRH1）：HRH1（组胺H1受体）是介导组胺过敏反应的主要受体。组胺作为肥大细胞脱颗粒释放的主要介质，与HRH1结合后引起瘙痒、血管扩张、平滑肌收缩和腺体分泌增加。该化合物对HRH1的拮抗作用，类似于经典的抗组胺药，能够直接阻断组胺的生物学效应，快速缓解过敏症状。值得注意的是，这种拮抗作用可能是竞争性的，且不涉及hERG通道抑制，因此心脏毒性风险较低。

3. 调控Th2免疫应答（IL4、IL5、IL13、STAT6、TSLP）：Th2型免疫应答是过敏性疾病的免疫学基础。该化合物通过多靶点调控Th2通路：
- 抑制TSLP：TSLP（胸腺基质淋巴细胞生成素）主要由上皮细胞在受到过敏原、病原体或物理刺激时产生，是启动树突状细胞（DC）向Th2方向分化的关键警报素。抑制TSLP的表达，可以从上游阻断过敏反应的启动。
- 抑制IL-4、IL-5、IL-13：这些是典型的Th2细胞因子。IL-4是诱导B细胞进行IgE类别转换的关键因子；IL-5是嗜酸性粒细胞存活、活化和募集的必需因子；IL-13参与气道重塑、黏液分泌和气道高反应性。该化合物能够下调这些细胞因子的表达，从而削弱Th2免疫反应的放大和效应阶段。
- 抑制STAT6信号通路：STAT6（信号转导及转录激活因子6）是IL-4和IL-13受体下游的核心转录因子。IL-4/IL-13与受体结合后，激活JAK激酶，磷酸化STAT6，磷酸化的STAT6二聚化入核，启动下游靶基因（如IgE重链、GATA3、CCL11等）的转录。该化合物可能通过抑制STAT6的磷酸化，阻断IL-4/IL-13的信号传导，从而抑制IgE生成和Th2细胞分化。

4. 阻断高亲和力IgE受体（FCER1A）：FCER1A编码IgE的高亲和力受体FcεRI的α亚基。FcεRI是肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的关键受体，当多价过敏原与结合在FcεRI上的IgE交联时，会触发细胞脱颗粒。该化合物可能通过下调FCER1A的表达，降低肥大细胞对过敏原的敏感性，从而抑制脱颗粒反应。这一机制与奥马珠单抗（抗IgE抗体）的作用有异曲同工之处，但作用层面不同。

5. 拮抗血栓素A2受体（TBXA2R）：TBXA2R（血栓素A2受体）介导血栓素A₂（TXA₂）的生物学效应。TXA₂主要由活化的血小板和巨噬细胞产生，具有强烈的血管收缩和促血小板聚集作用，并参与气道平滑肌收缩。该化合物对TBXA2R的拮抗作用，有助于改善过敏性炎症中的微循环障碍和气道痉挛。

综上所述，氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷通过“上游阻断（TSLP、FCER1A）-中游调控（STAT6、Th2细胞因子）-下游抑制（ALOX5、HRH1、TBXA2R）”的多层次网络，系统性地抑制了过敏反应的启动、放大和效应过程。这种多靶点作用模式是其区别于单一靶点合成药物的独特优势，可能带来更全面的疗效和更低的耐药风险。

成药性评价与药代动力学

将天然产物从实验室推向临床应用，成药性评价是至关重要的一步。氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的成药性特征呈现出明显的“双刃剑”效应。

类药性与理化性质：根据“Lipinski五规则”，该化合物的分子量（449.4）略小于500，符合规则；但LogP为-1.34（远小于5），氢键供体数（酚羟基和糖羟基，约10个）和氢键受体数（约20个）均远超规则上限（分别为5和10）。因此，该化合物严格意义上并不符合“类药性”标准，属于“极性分子”范畴。高极性导致其膜通透性差，口服生物利用度通常较低。然而，对于抗过敏药物而言，局部给药（如鼻腔喷雾、皮肤外用、吸入给药）可能比口服更具优势，可以绕过吸收屏障，直接作用于靶组织。TPSA高达180.6 Ų，虽然不利于肠道吸收，但确保了其无法穿透血脑屏障，避免了中枢神经系统的副作用（如嗜睡、头晕），这是其作为抗过敏药物的一大安全性优势。

药代动力学特征：目前关于该化合物体内药代动力学的直接研究报道较少，但可参考其他类似花色苷（如矢车菊素-3-O-葡萄糖苷）的代谢规律。口服后，花色苷在胃中相对稳定，但进入小肠后，由于pH升高，部分结构会转化为查尔酮等开环形式。在小肠中，花色苷可通过葡萄糖转运体（如SGLT1）或被动扩散被吸收，但吸收率极低（通常低于2%）。大部分未被吸收的花色苷进入结肠，被肠道菌群代谢，分解为酚酸（如原儿茶酸、香草酸）和醛类物质。这些代谢产物可能被吸收入血，并发挥一定的生物活性。因此，该化合物的体内效应可能部分归因于其代谢产物。静脉给药或局部给药可避免首过效应和肠道代谢，提高生物利用度。其高水溶性有利于制备注射剂或外用制剂。

安全性评价：如前所述，hERG抑制风险低，提示心脏毒性小。Ames试验结果1.2处于临界值，需结合体内微核试验和染色体畸变试验进行综合评估。鉴于花色苷类物质在膳食中广泛存在，且长期食用富含花色苷的果蔬未发现严重不良反应，该化合物的整体安全性预期较好。但作为单一高纯度化合物，仍需进行系统的急性毒性、亚慢性毒性和生殖发育毒性研究。

制剂策略：针对其口服生物利用度低的问题，可采用多种制剂技术进行改善，例如：与磷脂形成复合物（如磷脂复合体）以提高脂溶性；制备成纳米粒、脂质体或环糊精包合物，以增加稳定性和膜通透性；设计成前药，如将酚羟基乙酰化，在体内经酯酶水解后释放原药。对于局部给药，可开发成凝胶、乳膏或鼻用喷雾剂，利用其高水溶性和局部高浓度优势，直接作用于病灶。

临床应用前景与展望

氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷作为一种具有多靶点抗过敏活性的天然花色苷，在过敏性疾病的治疗和预防中展现出广阔的应用前景。

潜在适应症：基于其作用机制，该化合物最直接的潜在适应症是过敏性鼻炎、支气管哮喘、特应性皮炎和食物过敏。特别是对于过敏性鼻炎和哮喘，其同时抑制组胺受体（HRH1）和白三烯合成（ALOX5）的双重作用，可能比单一机制药物（如仅抗组胺或仅抗白三烯）提供更全面的症状控制。在特应性皮炎方面，其抑制TSLP和Th2细胞因子的作用，有望从根源上改善皮肤屏障功能障碍和炎症反应。此外，其抗氧化和抗炎特性也使其在慢性阻塞性肺疾病（COPD）、非甾体抗炎药（NSAID）诱发的过敏反应以及某些自身免疫性疾病的辅助治疗中具有潜在价值。

优势与挑战：该化合物的主要优势在于其多靶点作用模式，能够同时干预过敏反应的不同环节，可能产生协同增效作用，并降低单一靶点药物常见的耐药性。此外，其低hERG抑制风险和低血脑屏障穿透性，赋予了其良好的心脏和中枢神经系统安全性。然而，其面临的挑战也十分突出：口服生物利用度低是最大的瓶颈，限制了其作为全身性药物的开发；化学稳定性差，对pH、光和热敏感，增加了制剂和储存的难度；此外，其在体内的代谢复杂，活性代谢物的贡献尚不明确，给药效学和药代动力学的精确评价带来了困难。

未来研究方向：为了推动该化合物的临床转化，未来的研究应聚焦于以下几个方面：
1. 深入的药代动力学研究：利用放射性标记或LC-MS/MS技术，系统研究其在动物体内的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程，明确原药和代谢物的药代动力学特征。
2. 高效、稳定的制剂开发：重点开发基于纳米技术或磷脂复合物的口服递送系统，以及用于局部给药的经皮或黏膜给药制剂，以提高生物利用度和治疗效果。
3. 体内药效学验证：建立多种过敏性疾病的动物模型（如卵清蛋白诱导的哮喘小鼠模型、DNCB诱导的特应性皮炎小鼠模型），通过口服、腹腔注射或局部给药，验证其体内抗过敏疗效，并探索最佳给药途径和剂量。
4. 安全性评价：完成全面的临床前安全性评价，包括遗传毒性、生殖发育毒性和长期毒性试验，为临床试验申报提供数据支持。
5. 结构优化与构效关系研究：以矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷为先导化合物，通过化学合成或生物转化，对其糖基、甲氧基或酚羟基进行修饰，探索构效关系，寻找活性更高、稳定性更好、生物利用度更优的衍生物。

结语

氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷作为花色苷家族中一个具有独特结构的成员，凭借其多靶点、多层次的抗过敏作用机制，在天然药物化学和药理学领域引起了广泛关注。它通过抑制ALOX5、HRH1、Th2细胞因子轴（IL-4、IL-5、IL-13、STAT6、TSLP）以及FCER1A和TBXA2R，系统性地干预了过敏性疾病的病理过程，展现出超越传统单一靶点药物的潜力。尽管其口服生物利用度低和化学稳定性差等问题制约了其直接成药，但通过先进的制剂技术和结构修饰，这些障碍有望被克服。作为一种源自自然、安全性相对较高的活性分子，氯化矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷为开发新型抗过敏药物提供了宝贵的先导化合物和新的研究思路。未来的研究需要在阐明其体内命运、优化递送策略以及验证临床疗效方面持续深入，以期将这一天然产物的治疗潜力转化为惠及过敏性疾病患者的实际成果。