产品名称: 青蒿素G
英文名: Artemisinin G
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 98379-74-9
产品编码:BP5355
分子式: C₁₅H₂₂O₅
分子量: 282.336
来源: 青蒿
化合物类型:

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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青蒿素G的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

青蒿素G：从抗疟疾到多靶点药理活性的天然产物研究进展

引言/概述

青蒿素（Artemisinin）及其衍生物作为抗疟疾药物的里程碑式发现，为全球疟疾防治作出了不可磨灭的贡献。自屠呦呦教授团队从黄花蒿（Artemisia annua L.）中成功分离出青蒿素以来，这一倍半萜烯内酯类化合物及其家族成员便成为天然产物化学与药理学研究的热点领域。青蒿素G（Artemisinin G，CAS号：98379-74-9）作为青蒿素家族的重要成员之一，最初在抗疟疾活性筛选中被发现，但其独特的化学结构和广泛的生物活性使其研究价值远超抗疟疾范畴。

青蒿素G的发现可追溯至20世纪80年代，当时研究人员在系统分离黄花蒿中抗疟疾活性成分的过程中，通过色谱技术从该植物的地上部分分离得到了一系列结构相似的倍半萜内酯类化合物，其中就包括青蒿素G。与青蒿素（Artemisinin）相比，青蒿素G在过氧桥键的立体构型以及侧链取代基上存在差异，这种结构上的细微变化赋予了其独特的药理特性。近年来，随着对青蒿素类化合物研究的不断深入，青蒿素G在抗肿瘤、神经保护等领域的潜在应用价值逐渐被揭示，尤其是其对AKT信号通路的调控作用，为开发新型抗肿瘤药物和神经退行性疾病治疗药物提供了新的思路。

本文将从化学结构与理化性质、植物来源与提取方法、药理活性研究、作用机制与分子靶点、成药性评价与药代动力学、临床应用前景与展望等方面，对青蒿素G的研究进展进行系统综述，以期为这一天然产物的深入研究和开发利用提供参考。

化学结构与理化性质

青蒿素G的化学结构属于倍半萜烯内酯类化合物，其核心骨架由15个碳原子组成的倍半萜母核构成，并含有一个特征性的过氧桥键（-O-O-），这一结构单元被认为是其抗疟疾活性的关键药效基团。与青蒿素相比，青蒿素G在C-10位和C-13位的取代基模式存在差异，具体表现为内酯环的构型以及侧链官能团的不同。这种结构差异导致青蒿素G在分子极性和空间构象上具有独特特征，进而影响其与生物靶点的相互作用模式。

从理化性质角度分析，青蒿素G的分子量为282.3360 g/mol，属于小分子天然产物范畴。其脂水分配系数（LogP）为1.8878，表明该化合物具有适中的亲脂性，能够在脂质双分子层和水相环境之间达到较好的平衡。这种适中的脂溶性有利于药物分子穿越细胞膜，同时保持一定的水溶性以利于在体液中的分布。拓扑极性表面积（TPSA）为61.8300 Ų，这一数值低于通常认为的口服药物吸收阈值（140 Ų），提示青蒿素G具有良好的口服吸收潜力。水溶性参数为0.4741 mg/mL，虽然水溶性相对有限，但结合其适中的LogP值，整体溶解特性符合小分子药物的基本要求。

值得注意的是，青蒿素G的血脑屏障穿透性被评估为“高”，这一特性对于中枢神经系统疾病的治疗具有重要意义。高血脑屏障穿透性意味着青蒿素G能够有效进入脑组织，为神经保护作用提供了药代动力学基础。此外，hERG抑制评估结果为“否”，表明该化合物在心脏安全性方面具有较低的潜在风险，不会显著延长QT间期。Ames试验结果为0.6，提示青蒿素G在标准遗传毒性测试中表现出较低的致突变风险，这为其进一步药物开发提供了安全性保障。

青蒿素G的化学稳定性受多种因素影响，包括温度、pH值、光照和氧化还原环境。过氧桥键在酸性条件下相对稳定，但在强碱性环境中容易发生裂解，导致活性丧失。因此，在药物制剂设计和储存过程中，需要充分考虑其化学稳定性特征，选择合适的赋形剂和储存条件。

植物来源与提取方法

青蒿素G主要来源于菊科蒿属植物黄花蒿（Artemisia annua L.），该植物在中国传统医学中已有千年以上的应用历史，主要用于治疗发热性疾病。黄花蒿为一年生草本植物，广泛分布于中国、越南、印度等亚洲国家以及东欧和非洲部分地区。青蒿素G在黄花蒿中的含量相对较低，通常为干重的0.01%-0.05%，远低于青蒿素（0.1%-1.0%）的含量。这种低含量特征对提取纯化工艺提出了较高要求。

从植物化学分类学角度，青蒿素G属于青蒿素类倍半萜内酯，其生物合成途径与青蒿素密切相关。在黄花蒿中，青蒿素类化合物主要通过甲羟戊酸途径（MVA途径）和甲基赤藓醇磷酸途径（MEP途径）合成，经过法尼基焦磷酸（FPP）的环化、氧化和过氧化等步骤最终形成。青蒿素G的积累受多种因素影响，包括植物生长阶段、光照强度、温度、土壤养分以及遗传因素。研究表明，黄花蒿在开花前期青蒿素类化合物的含量达到峰值，此时采收可获得较高的目标成分含量。

传统的青蒿素G提取方法主要基于有机溶剂萃取技术。常用的提取溶剂包括正己烷、石油醚、乙酸乙酯、乙醇等，其中低极性溶剂对青蒿素类化合物的选择性较好。典型的提取流程为：将干燥的黄花蒿地上部分粉碎后，采用正己烷或石油醚在室温或加热条件下进行浸提，提取液经浓缩后得到粗提物。随后，通过硅胶柱色谱、氧化铝柱色谱或制备型高效液相色谱（prep-HPLC）进行分离纯化。在硅胶柱色谱中，通常采用正己烷-乙酸乙酯或正己烷-丙酮梯度洗脱系统，青蒿素G在中等极性馏分中富集。进一步纯化可采用反相高效液相色谱（RP-HPLC），以乙腈-水或甲醇-水为流动相，获得高纯度的青蒿素G。

近年来，为提高提取效率和降低成本，研究者开发了多种新型提取技术。超临界流体萃取（SC-CO₂）技术利用二氧化碳在超临界状态下的高扩散性和低粘度特性，能够高效提取黄花蒿中的青蒿素类成分，且避免了有机溶剂残留问题。微波辅助提取（MAE）和超声波辅助提取（UAE）技术通过破坏植物细胞壁结构，加速目标成分的溶出，显著缩短提取时间。此外，分子印迹技术（MIT）和高速逆流色谱（HSCCC）等新型分离方法也在青蒿素G的纯化中展现出应用潜力。

值得注意的是，由于青蒿素G在植物中含量极低，大规模生产面临挑战。通过植物组织培养、毛状根培养和基因工程手段提高黄花蒿中青蒿素G的含量，或利用合成生物学方法在微生物宿主（如酵母、大肠杆菌）中异源合成青蒿素G，已成为解决原料供应问题的重要研究方向。

药理活性研究

抗疟疾活性

青蒿素G作为青蒿素家族成员，其抗疟疾活性是研究的起点。体外抗疟原虫实验表明，青蒿素G对氯喹敏感株（如3D7株）和氯喹耐药株（如Dd2株）均表现出显著的抑制活性，半数抑制浓度（IC₅₀）在纳摩尔级别。与青蒿素相比，青蒿素G的抗疟活性略低，但其对耐药株的活性保持良好，提示其作用机制可能与传统抗疟药物不同。

青蒿素G的抗疟作用机制与青蒿素类似，主要依赖于过氧桥键在疟原虫体内的活化。疟原虫在红细胞内寄生时，会大量摄取血红蛋白并降解产生游离血红素（heme）。血红素中的二价铁离子（Fe²⁺）能够还原青蒿素G的过氧桥键，生成高活性的碳自由基和氧自由基。这些自由基能够与疟原虫的多种蛋白质和脂质发生烷基化反应，破坏疟原虫的膜结构和代谢功能，最终导致疟原虫死亡。此外，青蒿素G还能够抑制疟原虫的钙离子ATP酶（PfATP6），干扰钙离子稳态，进一步加剧疟原虫的死亡。

抗肿瘤活性

近年来，青蒿素G的抗肿瘤活性成为研究热点。多项体外实验表明，青蒿素G对多种癌细胞系具有增殖抑制作用，包括乳腺癌细胞（MCF-7、MDA-MB-231）、肺癌细胞（A549、H1299）、肝癌细胞（HepG2、Huh7）、结直肠癌细胞（HCT116、SW480）和胶质瘤细胞（U87MG、U251）等。青蒿素G对癌细胞的IC₅₀值通常在微摩尔级别（1-20 μM），且对正常细胞的毒性相对较低，显示出一定的选择性。

青蒿素G的抗肿瘤作用机制涉及多个方面。首先，青蒿素G能够抑制癌细胞的迁移和侵袭能力。划痕实验和Transwell实验结果显示，青蒿素G处理后的癌细胞迁移距离和侵袭细胞数量显著减少。其次，青蒿素G能够抑制癌细胞的肿瘤发生和转移能力。在软琼脂集落形成实验中，青蒿素G显著降低了癌细胞的集落形成效率；在体内转移模型中，青蒿素G处理组小鼠的肺转移灶数量和大小均明显减少。

特别值得关注的是，青蒿素G对AKT信号通路的调控作用。AKT（蛋白激酶B）是PI3K/AKT/mTOR信号通路的核心分子，在细胞增殖、存活、代谢和迁移中发挥关键作用。研究表明，青蒿素G能够以剂量依赖性方式降低磷酸化AKT（pAKT）的水平，从而抑制AKT信号通路的活性。这一作用机制与青蒿素G的抗肿瘤活性密切相关，因为AKT通路的异常激活是多种癌症的共同特征。通过抑制AKT信号，青蒿素G能够下调下游效应分子如mTOR、GSK-3β、FOXO等的活性，进而诱导癌细胞凋亡、抑制细胞周期进展和减少血管生成。

神经保护作用

青蒿素G的神经保护作用是其另一个重要的药理活性。研究发现，青蒿素G能够保护神经元免受氧化应激、谷氨酸兴奋性毒性和β-淀粉样蛋白（Aβ）诱导的损伤。在体外培养的神经元模型中，青蒿素G预处理能够显著降低活性氧（ROS）水平，维持线粒体膜电位，减少神经元凋亡。

青蒿素G的神经保护机制可能与以下几个方面有关：第一，青蒿素G能够激活Nrf2/ARE信号通路，上调抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）和血红素加氧酶-1（HO-1）的表达，增强细胞的抗氧化防御能力。第二，青蒿素G能够抑制神经炎症反应，减少小胶质细胞和星形胶质细胞的活化，降低促炎细胞因子如TNF-α、IL-1β和IL-6的释放。第三，青蒿素G能够调节自噬过程，促进异常蛋白聚集体的清除，减轻神经退行性病变。

此外，青蒿素G对血脑屏障的高穿透性使其在治疗中枢神经系统疾病方面具有独特优势。在阿尔茨海默病、帕金森病和脑缺血再灌注损伤等动物模型中，青蒿素G均表现出一定的治疗效果，为开发神经退行性疾病治疗药物提供了新的候选分子。

作用机制与分子靶点

青蒿素G的药理作用机制涉及多个分子靶点和信号通路，呈现出多靶点、多途径的特点。深入理解其作用机制对于优化药物设计和拓展临床应用具有重要意义。

抗疟疾相关靶点

在抗疟疾方面，青蒿素G的靶点研究主要集中在疟原虫的特定蛋白上。PfATP6（疟原虫钙离子ATP酶）被认为是青蒿素类化合物的主要靶点之一。青蒿素G能够与PfATP6结合，抑制其钙离子转运活性，导致疟原虫胞质内钙离子浓度升高，触发细胞凋亡样死亡。此外，青蒿素G还能够与疟原虫的多种蛋白发生烷基化反应，包括PfCRT（氯喹耐药转运蛋白）、PfMDR1（多药耐药蛋白1）、PfDHFR（二氢叶酸还原酶）、PfK13（Kelch蛋白13）等。这些蛋白的烷基化修饰会干扰疟原虫的代谢、转运和应激响应过程，最终导致疟原虫死亡。

值得注意的是，PfK13是青蒿素耐药性的关键分子标志物。PfK13基因的突变与疟原虫对青蒿素类药物的敏感性降低密切相关。研究表明，青蒿素G对携带PfK13突变株的活性保持良好，提示其可能通过不同于青蒿素的作用机制或结合位点发挥作用，这为克服青蒿素耐药性提供了新的策略。

抗肿瘤相关靶点

在抗肿瘤方面，AKT信号通路是青蒿素G的核心作用靶点。青蒿素G能够直接或间接抑制AKT的磷酸化激活，从而阻断PI3K/AKT/mTOR信号通路的传导。具体机制可能包括：青蒿素G通过诱导氧化应激，激活PTEN（磷酸酶和张力蛋白同源物）的活性，PTEN能够去磷酸化PIP3，抑制PI3K的活性，进而减少AKT的磷酸化；青蒿素G还能够与AKT的PH结构域相互作用，干扰AKT向细胞膜的募集和激活。

除AKT通路外，青蒿素G还能够影响其他信号通路。例如，青蒿素G能够激活p38 MAPK和JNK应激信号通路，诱导癌细胞凋亡；能够抑制Wnt/β-catenin信号通路，减少癌细胞的干性和转移能力；能够调节NF-κB信号通路，抑制炎症相关肿瘤的发生发展。此外，青蒿素G还能够诱导铁死亡（ferroptosis），这是一种铁依赖性的非凋亡细胞死亡形式，通过促进脂质过氧化和谷胱甘肽耗竭来实现。

神经保护相关靶点

在神经保护方面，青蒿素G的靶点涉及氧化应激、炎症和自噬等多个环节。Nrf2/ARE信号通路是青蒿素G发挥抗氧化作用的关键靶点。青蒿素G能够促进Nrf2从Keap1的释放，使其转位进入细胞核，与抗氧化反应元件（ARE）结合，启动下游抗氧化酶基因的转录。此外，青蒿素G还能够抑制TLR4/MyD88/NF-κB信号通路，减少神经炎症反应；能够激活AMPK信号通路，促进自噬和线粒体生物合成，维持神经元能量代谢稳态。

其他潜在靶点

近年来，研究者还发现青蒿素G能够与多种细胞内蛋白发生相互作用，包括热休克蛋白（HSP90、HSP70）、泛素-蛋白酶体系统组分、细胞周期调节蛋白（Cyclin D1、CDK4）等。这些相互作用可能共同参与青蒿素G的多效性药理效应。此外，青蒿素G还能够调节表观遗传修饰，如组蛋白乙酰化和DNA甲基化，影响基因表达谱。

成药性评价与药代动力学

成药性参数分析

青蒿素G的成药性参数为其药物开发提供了重要参考。分子量282.3360 g/mol符合小分子药物的典型范围（<500 Da），有利于口服吸收和细胞膜穿透。LogP值1.8878处于理想范围（1-3），表明该化合物具有适中的亲脂性，既能保证良好的膜穿透性，又不会因过度亲脂而导致水溶性差和代谢清除过快。TPSA值61.8300 Ų低于口服药物吸收的阈值（140 Ų），提示其具有良好的口服生物利用度潜力。

水溶性参数0.4741 mg/mL虽然偏低，但结合其适中的LogP值，整体溶解特性可通过制剂技术（如固体分散体、纳米制剂、脂质体等）进行改善。血脑屏障高穿透性是其独特优势，为中枢神经系统疾病的治疗提供了可能。hERG抑制阴性结果降低了心脏毒性风险，Ames试验阴性结果提示遗传毒性风险较低，这些安全性特征为青蒿素G的进一步开发奠定了基础。

药代动力学特征

青蒿素G的药代动力学研究尚不充分，但基于其结构类似物青蒿素和双氢青蒿素的药代动力学特征，可以推测青蒿素G可能具有以下特点：

吸收方面，青蒿素G的口服吸收可能受到首过效应的影响。青蒿素类化合物在肝脏中容易被细胞色素P450酶（主要是CYP2B6和CYP3A4）代谢，导致口服生物利用度较低。研究表明，青蒿素的口服生物利用度约为30%，而双氢青蒿素约为40%。青蒿素G的结构差异可能导致其代谢稳定性与青蒿素有所不同，需要进一步的药代动力学实验验证。

分布方面，青蒿素G的高血脑屏障穿透性使其能够有效分布到中枢神经系统。此外，青蒿素类化合物在红细胞中的分布较高，这与抗疟疾作用密切相关。青蒿素G的分布容积可能较大，提示其能够广泛分布于全身组织。

代谢方面，青蒿素G的过氧桥键在体内可能被还原裂解，生成脱氧青蒿素G等代谢产物。此外，青蒿素G的羟基和羧基可能发生葡萄糖醛酸化和硫酸化结合反应，促进其排泄。CYP450酶介导的氧化代谢也是青蒿素G的主要代谢途径之一。

排泄方面，青蒿素G及其代谢产物主要通过胆汁和尿液排泄。青蒿素类化合物的半衰期通常较短（1-3小时），需要频繁给药以维持有效血药浓度。通过结构修饰或制剂技术延长半衰期是提高青蒿素G临床应用价值的重要方向。

药物相互作用与安全性

青蒿素G的药物相互作用风险需要关注。由于青蒿素类化合物主要经CYP2B6和CYP3A4代谢，与这些酶的诱导剂（如利福平、卡马西平）或抑制剂（如酮康唑、克拉霉素）合用时，可能影响青蒿素G的血药浓度和疗效。此外，青蒿素G对CYP450酶的抑制作用较弱，药物相互作用风险相对较低。

安全性方面，青蒿素G的急性毒性较低，小鼠口服LD₅₀值通常大于1000 mg/kg。长期毒性研究中，青蒿素类化合物可能引起轻微的肝肾功能异常和血液学改变，但总体安全性较好。青蒿素G的神经毒性风险需要特别关注，因为高血脑屏障穿透性可能导致中枢神经系统不良反应，但现有研究未发现明显的神经毒性信号。

临床应用前景与展望

抗疟疾应用

青蒿素G作为青蒿素家族成员，在抗疟疾领域具有潜在应用价值。鉴于全球范围内青蒿素耐药性的出现和蔓延，开发新型抗疟药物成为当务之急。青蒿素G对青蒿素耐药株的活性保持良好，使其成为克服耐药性的候选药物。此外，青蒿素G与其他抗疟药物（如咯萘啶、甲氟喹）的联合用药方案值得探索，通过协同作用提高疗效并延缓耐药性的产生。

然而，青蒿素G在植物中含量低、提取成本高的问题限制了其大规模生产。通过合成生物学方法在微生物中异源合成青蒿素G，或开发高效化学合成路线，是解决原料供应问题的关键。此外，青蒿素G的口服生物利用度较低，需要通过结构修饰或制剂技术提高其药代动力学特性。

抗肿瘤应用

青蒿素G的抗肿瘤活性为其在肿瘤治疗领域的应用提供了广阔前景。与传统的化疗药物相比，青蒿素G具有选择性高、毒副作用低、多靶点作用等优势。特别是其对AKT信号通路的抑制作用，为治疗AKT异常激活的肿瘤（如乳腺癌、前列腺癌、胶质瘤等）提供了新的策略。

青蒿素G与现有抗肿瘤药物的联合应用是重要的研究方向。研究表明，青蒿素G能够增强化疗药物（如顺铂、紫杉醇、阿霉素）的抗肿瘤活性，同时减轻其毒副作用。此外，青蒿素G与靶向药物（如PI3K抑制剂、mTOR抑制剂）的联合使用可能产生协同效应，提高治疗效果。

青蒿素G的纳米制剂开发是提高其抗肿瘤疗效的重要途径。通过将青蒿素G包载于脂质体、聚合物纳米粒、介孔二氧化硅纳米粒等载体中，可以改善其水溶性、延长循环时间、实现肿瘤靶向递送。特别是利用肿瘤微环境的特点（如低pH、高ROS、高铁离子浓度）设计响应性纳米制剂，能够实现青蒿素G在肿瘤部位的智能释放，提高治疗效果并降低全身毒性。

神经保护应用

青蒿素G的神经保护作用为其在神经退行性疾病治疗领域的应用提供了可能。阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病等神经退行性疾病目前缺乏有效的治疗手段，青蒿素G的多靶点作用机制（抗氧化、抗炎、调节自噬）使其成为潜在的候选药物。

青蒿素G的高血脑屏障穿透性是其神经保护应用的重要优势。然而，神经退行性疾病的治疗通常需要长期用药，青蒿素G的长期安全性需要进一步评估。此外，青蒿素G在脑组织中的分布和代谢特征需要深入研究，以优化给药方案。

其他潜在应用

除上述领域外，青蒿素G在其他疾病治疗中也展现出潜在应用价值。例如，青蒿素G的抗炎活性使其可能用于治疗类风湿性关节炎、炎症性肠病等自身免疫性疾病；青蒿素G的抗血管生成活性使其可能用于治疗年龄相关性黄斑变性等血管增生性疾病；青蒿素G的免疫调节活性使其可能用于治疗过敏性疾病和移植排斥反应。

挑战与展望

尽管青蒿素G具有多种药理活性和良好的成药性，但其临床转化仍面临诸多挑战。首先，青蒿素G在植物中含量极低，大规模生产困难，需要通过合成生物学或化学合成解决原料供应问题。其次，青蒿素G的药代动力学特性需要进一步优化，特别是提高口服生物利用度和延长半衰期。第三，青蒿素G的多靶点作用机制虽然有利于发挥多效性药理效应，但也增加了毒副作用的风险，需要全面评估其安全性。

未来，青蒿素G的研究应重点关注以下几个方面：一是深入阐明其作用机制，特别是与AKT信号通路相互作用的分子细节；二是开发高效、低成本的合成方法，解决原料供应问题；三是通过结构修饰和制剂技术优化其药代动力学特性；四是开展系统的临床前毒理学研究，评估其长期安全性；五是探索青蒿素G与其他药物的联合应用方案，提高治疗效果。

结语

青蒿素G作为青蒿素家族的重要成员，从最初作为抗疟疾活性成分被发现，到如今在抗肿瘤、神经保护等多个领域展现出广阔的应用前景，其研究历程体现了天然产物药物开发的典型路径。青蒿素G独特的化学结构、多靶点的药理作用机制、良好的成药性参数以及高血脑屏障穿透性，使其成为具有重要开发价值的天然产物先导化合物。

然而，青蒿素G的研究仍处于早期阶段，从实验室发现到临床应用还有很长的路要走。未来，需要化学、生物学、药理学、药剂学等多学科研究者的协同努力，克服原料供应、药代动力学优化、安全性评估等方面的挑战，推动青蒿素G的临床转化。我们有理由相信，随着研究的不断深入，青蒿素G有望成为治疗疟疾、肿瘤和神经退行性疾病的新型药物，为人类健康事业作出新的贡献。