红景天苷-3-O-葡萄糖苷

产品名称: 红景天苷-3-O-葡萄糖苷
英文名: Salidroside-3-O-glucopyranoside
中文别名:
英文别名: 5-[2-(β-D-Glucopyranosyloxy)ethyl]-2-hydroxyphenyl β-D-glucopyranoside
Cas 号: 1642575-96-9
产品编码:BP2387
分子式: C₂₀H₃₀O₁₃
分子量: 478.447
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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红景天苷-3-O-葡萄糖苷的核磁图谱

红景天苷-3-O-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。红景天（Rhodiola rosea L.）作为一种著名的适应原（adaptogen）草药，在传统医学体系中，尤其是在中国、俄罗斯和北欧地区，被广泛用于增强机体抗应激能力、缓解疲劳、改善认知功能以及提升运动表现。其主要的生物活性成分之一——红景天苷（Salidroside, 即对羟基苯乙醇-β-D-葡萄糖苷），已被大量现代药理学研究证实具有抗疲劳、抗缺氧、抗抑郁、神经保护及心脏保护等多种药理作用。然而，天然产物化学的复杂性决定了单一活性成分并非其药效的全部。随着分离纯化技术的进步和活性导向分离策略的深入应用，越来越多的红景天次级代谢产物被鉴定出来，其中就包括红景天苷-3-O-葡萄糖苷（Salidroside-3-O-glucopyranoside）。

红景天苷-3-O-葡萄糖苷，作为一种红景天苷的糖基化衍生物，其结构特点在于红景天苷的苷元（对羟基苯乙醇）的葡萄糖基上，于3位再连接一分子葡萄糖。这种结构修饰不仅改变了分子的理化性质，也可能赋予其独特的生物活性和药代动力学特征。尽管相较于其母体化合物红景天苷，关于该化合物的研究尚处于早期阶段，但已有的初步研究提示，它在抗疲劳、调节能量代谢以及影响神经系统功能方面展现出潜在价值。特别是，通过计算机辅助药物设计（CADD）和网络药理学分析，该化合物被预测与多个与疲劳、情绪和代谢调控密切相关的靶点存在相互作用，如AMP活化蛋白激酶（AMPK）、单胺氧化酶A（MAOA）、沉默信息调节因子1（SIRT1）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARG）、5-羟色胺转运体（SLC6A4）、β2肾上腺素能受体（ADRB2）、5-羟色胺1A受体（HTR1A）、解偶联蛋白1（UCP1）、cAMP反应元件结合蛋白1（CREB1）及脑源性神经营养因子（BDNF）。

本综述旨在系统梳理红景天苷-3-O-葡萄糖苷的现有研究进展，涵盖其化学结构、理化性质、植物来源、提取方法、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景。通过整合这些信息，我们期望为深入理解这一新颖天然产物的药理学价值提供参考，并为其后续的药物开发与临床转化奠定理论基础。

化学结构与理化性质

化学结构解析

红景天苷-3-O-葡萄糖苷的化学命名精确描述了其结构特征。其核心骨架为红景天苷（Salidroside），即对羟基苯乙醇（p-hydroxyphenylethanol）通过一个β-D-葡萄糖苷键与葡萄糖分子（Glc）相连。在此基础上，第二个葡萄糖分子通过β-1,3-糖苷键连接于第一个葡萄糖基的3位羟基上。因此，其完整结构可表示为：对羟基苯乙醇-β-D-葡萄糖基-(1→3)-β-D-葡萄糖苷。

从化学分类上看，它属于苯乙醇苷类化合物（Phenylethanoid glycosides），这是一类在植物界广泛分布的天然产物，具有多种生物活性。该分子由一个苯乙醇苷元（C6-C2单元）和一个二糖链（龙胆二糖，gentiobiose，即两个葡萄糖以β-1,6键连接）构成。其分子式为C20H30O13，分子量为478.4470 g/mol。

理化性质

理化性质是决定化合物生物利用度和成药性的关键因素。根据计算化学预测及初步实验数据，红景天苷-3-O-葡萄糖苷表现出以下特征：

1. 亲水性：该化合物具有极高的亲水性，其计算LogP值为-1.6056。LogP是脂水分配系数的对数，负值表示化合物更倾向于分布在水相而非脂相。这一特性源于其分子结构中含有大量的羟基（-OH）和醚键（C-O-C），这些基团能够与水分子形成强烈的氢键。其极高的极性表面积（TPSA, Topological Polar Surface Area）为218.9900 Ų，进一步证实了其强极性。高水溶性（预测水溶性为37.0570 mg/mL）是其显著优点，有利于在水性生理环境中溶解和运输。

2. 血脑屏障穿透性：预测结果显示，红景天苷-3-O-葡萄糖苷的血脑屏障（BBB）穿透性为“低”。这是其高极性和大分子量的直接结果。中枢神经系统（CNS）靶向药物通常需要具有一定的脂溶性以穿越由紧密连接构成的BBB。该化合物的低BBB穿透性意味着其可能难以直接作用于脑内靶点，其抗疲劳、抗抑郁等与中枢相关的药理作用可能主要通过外周机制介导，或者需要依赖特定的转运体（如葡萄糖转运体GLUTs）进行跨膜运输，或者其代谢产物可能具有更好的BBB穿透性。

3. 稳定性与安全性：初步的毒性预测（Ames试验结果为0.0）表明该化合物不具有明显的致突变性，这是一个积极的信号。对hERG（human Ether-à-go-go Related Gene）钾离子通道的抑制预测为“否”，提示其引发心脏QT间期延长和心律失常的风险较低。这些早期安全性评估为其后续开发提供了有利条件。

植物来源与提取方法

植物来源

红景天苷-3-O-葡萄糖苷主要存在于景天科（Crassulaceae）红景天属（Rhodiola）植物中。虽然红景天苷是红景天属植物的标志性成分，但其糖基化衍生物，包括红景天苷-3-O-葡萄糖苷，通常以较低的含量共存。已报道含有该化合物的主要植物来源包括：

• 玫瑰红景天（Rhodiola rosea L.）：这是研究最深入、应用最广泛的红景天物种。除了红景天苷、酪醇（tyrosol）、络塞维（rosavin）等主要活性成分外，通过高分辨质谱（HR-MS）和核磁共振（NMR）技术，已在玫瑰红景天的根茎提取物中鉴定出红景天苷-3-O-葡萄糖苷。
• 大花红景天（Rhodiola crenulata (Hook. f. et Thoms.) H. Ohba）：作为中国药典收载的红景天主要来源之一，大花红景天也含有丰富的苯乙醇苷类化合物。研究表明，其根茎中含有红景天苷-3-O-葡萄糖苷。
• 其他红景天属物种：如Rhodiola quadrifida、Rhodiola kirilowii等物种也可能含有该化合物，但其含量和分布规律尚需进一步系统研究。

值得注意的是，该化合物在植物中的含量通常远低于红景天苷，属于微量或痕量成分，这给其分离纯化带来了挑战。

提取与分离方法

鉴于红景天苷-3-O-葡萄糖苷的极性和低含量，其提取和纯化需要采用专门的技术策略。

1. 提取：

   • 溶剂选择：由于目标化合物水溶性极佳，通常采用极性溶剂进行提取。最常用的溶剂是甲醇-水或乙醇-水混合体系（如50%-80%甲醇或乙醇）。纯水也可作为提取溶剂，但可能同时提取出大量多糖、蛋白质等杂质，增加后续纯化难度。
   • 提取方式：传统的回流提取、冷浸提取或超声辅助提取均可应用。超声辅助提取因其效率高、时间短而被广泛采用。提取温度需控制，避免高温导致化合物降解。

2. 分离与纯化：

   • 初步分离：提取液经浓缩后，通常采用液-液萃取（如依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取）进行初步分级。红景天苷-3-O-葡萄糖苷由于其高极性，主要富集在正丁醇相或水相中。
   • 色谱分离：这是纯化的核心步骤。
     • 大孔吸附树脂：如D101、AB-8等型号的树脂，可用于从粗提物中富集苯乙醇苷类成分。通过不同浓度的乙醇-水梯度洗脱，可以去除大部分糖类和色素。
     • 硅胶柱色谱：使用氯仿-甲醇-水或乙酸乙酯-甲醇-水等极性洗脱体系，可以对富集后的组分进行进一步分离。
     • 反相柱色谱：如ODS（C18）柱，使用甲醇-水或乙腈-水体系进行梯度洗脱，是实现高纯度分离的关键步骤。由于目标化合物极性大，通常在低有机相比例（如10%-20%甲醇）下被洗脱。
     • 制备型高效液相色谱（Pre-HPLC）：对于最终纯化，尤其是获得毫克级以上的纯品，制备型HPLC是必不可少的手段。通常使用C18制备柱，配合紫外检测器（检测波长约220-280 nm），通过精细优化的等度或梯度洗脱程序，可以高效地将红景天苷-3-O-葡萄糖苷与结构类似的同系物（如红景天苷、其他糖基化产物）分离开来。
   • 结构鉴定：纯化后的化合物需通过波谱学方法进行结构确证，主要包括：核磁共振氢谱（¹H-NMR）、碳谱（¹³C-NMR）、二维核磁（如HSQC、HMBC、COSY）以及高分辨质谱（HR-ESI-MS）。通过与文献数据比对或详细解析，最终确定其结构为红景天苷-3-O-葡萄糖苷。

药理活性研究

目前，针对红景天苷-3-O-葡萄糖苷的直接药理活性研究报道相对有限，但基于其结构相似性、网络药理学预测以及初步的体内外实验，已揭示出其在抗疲劳、神经保护和代谢调节方面的潜在活性。

抗疲劳活性

疲劳是一个复杂的生理过程，涉及能量代谢紊乱、氧化应激、神经递质失衡和炎症反应等多个方面。红景天苷-3-O-葡萄糖苷的抗疲劳潜力主要源于以下几点：

• 能量代谢调节：网络药理学预测其靶点包括AMPK、SIRT1、PPARG和UCP1。AMPK是细胞能量感受器，激活后可促进葡萄糖摄取和脂肪酸氧化，增加ATP生成。SIRT1与线粒体生物合成和能量稳态密切相关。PPARG调节脂质代谢和胰岛素敏感性。UCP1主要存在于棕色脂肪组织中，通过解偶联作用产热，消耗能量。该化合物可能通过协同调节这些靶点，改善机体能量储备和利用效率，从而延缓疲劳发生。
• 神经递质调节：靶点预测涉及MAOA、SLC6A4、ADRB2和HTR1A。MAOA是降解单胺类神经递质（如去甲肾上腺素、5-羟色胺、多巴胺）的关键酶。抑制MAOA活性可提高突触间隙单胺水平，改善情绪和动机，对抗中枢性疲劳。SLC6A4（5-羟色胺转运体）负责回收突触间隙的5-羟色胺，其抑制同样能增加5-羟色胺浓度。ADRB2（β2肾上腺素能受体）和HTR1A（5-羟色胺1A受体）分别参与交感神经兴奋和情绪调节。通过调节这些靶点，该化合物可能具有抗抑郁和提升精神活力的作用，从而缓解心理疲劳。
• 抗氧化与抗炎：作为多酚类化合物，苯乙醇苷类通常具有显著的抗氧化活性。红景天苷-3-O-葡萄糖苷可能通过清除自由基、增强内源性抗氧化酶（如SOD、GSH-Px）活性，减轻运动或应激诱导的氧化损伤。同时，它可能通过抑制NF-κB等通路，降低促炎细胞因子（如TNF-α、IL-6）水平，从而改善慢性疲劳相关的低度炎症状态。

神经保护活性

尽管其BBB穿透性低，但该化合物仍可能通过以下机制发挥神经保护作用：

• 调节BDNF/CREB通路：BDNF是促进神经元存活、突触可塑性和神经发生的关键神经营养因子。CREB是BDNF表达的重要转录因子。预测靶点包括BDNF和CREB1。该化合物可能通过激活CREB，上调BDNF的表达，从而保护神经元免受损伤，改善认知功能。
• 外周-中枢对话：越来越多的证据表明，外周代谢和免疫信号可以影响中枢神经系统功能。红景天苷-3-O-葡萄糖苷可能通过调节外周能量代谢（如激活AMPK）、改善肠道菌群或减轻外周炎症，间接地通过迷走神经或体液途径影响大脑功能。

作用机制与分子靶点

基于网络药理学和初步实验，红景天苷-3-O-葡萄糖苷的作用机制可归纳为多靶点、多通路的协同调控网络。其核心机制可能围绕“能量代谢-神经递质-氧化应激”三大轴心展开。

1. AMPK-SIRT1-PGC-1α能量代谢轴：该化合物可能通过激活AMPK，进而磷酸化并激活SIRT1。活化的SIRT1可去乙酰化并激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α（PGC-1α），后者是线粒体生物合成和氧化代谢的主调控因子。这一信号通路的激活能促进线粒体生成，增强脂肪酸氧化和氧化磷酸化效率，提高ATP产量，从而对抗能量耗竭型疲劳。同时，对PPARG的调节可能协同改善脂质代谢。

2. 单胺能神经递质系统：该化合物可能作为MAOA的抑制剂，减少去甲肾上腺素、5-羟色胺和多巴胺的降解。同时，它可能通过与SLC6A4相互作用，抑制5-羟色胺的再摄取。这两种作用协同提高突触间隙单胺类神经递质的浓度，从而产生抗抑郁和抗疲劳效应。此外，对ADRB2和HTR1A受体的调节可能直接影响神经元的兴奋性和信号转导。

3. BDNF-CREB信号通路：通过激活上游信号（如cAMP/PKA或CaMK通路），该化合物可能促进CREB的磷酸化，增强其转录活性。磷酸化的CREB结合到BDNF基因的启动子区域，上调BDNF的表达。BDNF的升高有助于增强突触可塑性，保护神经元，改善学习和记忆能力，并可能参与抗抑郁作用。

4. UCP1与能量消耗：在棕色脂肪和米色脂肪细胞中，该化合物可能通过激活β3-AR或其他通路，上调UCP1的表达。UCP1的激活使线粒体呼吸链与ATP合成解偶联，将质子电化学梯度转化为热能，从而增加能量消耗。这虽然看似与“抗疲劳”相悖，但适度的能量消耗增加有助于改善代谢健康，减轻肥胖相关的疲劳，并可能通过产热效应提升机体活力。

成药性评价与药代动力学

成药性评价

基于Lipinski的“五规则”（Rule of Five）和Veber规则等经典成药性评价标准，对红景天苷-3-O-葡萄糖苷进行分析：

• 分子量：478.45 Da，略高于500 Da的阈值，但仍处于可接受范围。
• LogP：-1.61，远低于5，提示其亲水性过强，可能导致膜通透性差。
• 氢键供体：分子中含有多个羟基，氢键供体数量（约9个）远超5个的阈值。
• 氢键受体：氢键受体数量（约13个）远超10个的阈值。
• TPSA：218.99 Ų，远高于140 Ų的阈值，预示其口服生物利用度可能很低。

综合来看，红景天苷-3-O-葡萄糖苷的理化性质严重偏离了传统小分子口服药物的“类药性”空间。其高极性和大极性表面积是其成药性的主要障碍，导致其口服吸收差、膜通透性低。然而，这并不意味着其完全没有开发价值。其高水溶性是其优势，适合于开发成注射剂或外用制剂。此外，其结构中的糖基部分可能使其成为某些肠道转运体（如SGLT1、GLUT2）的底物，从而在肠道被主动吸收。更重要的是，其安全性的初步评估（无Ames毒性、无hERG抑制）是重要的加分项。

药代动力学（ADME）预测

目前尚无关于红景天苷-3-O-葡萄糖苷体内药代动力学的公开实验数据，以下分析基于其理化性质和结构类比（主要参考红景天苷）：

• 吸收（Absorption）：口服吸收预计极差。其高极性和大分子量使其难以通过被动扩散穿过肠道上皮细胞。可能通过旁细胞途径（paracellular route）或载体介导的主动转运（如葡萄糖转运体）被少量吸收。其吸收部位可能主要在肠道。
• 分布（Distribution）：吸收进入血液后，由于其亲水性，主要分布在血浆和细胞外液中，与血浆蛋白的结合率可能较低。组织分布可能有限，尤其是难以穿透血脑屏障和细胞膜，主要分布在肝、肾等血流丰富且具有转运体表达的器官。
• 代谢（Metabolism）：该化合物可能经历广泛的代谢。主要代谢途径可能包括：
  • 去糖基化：在肠道菌群或肝脏中，糖苷键可能被β-葡萄糖苷酶水解，生成红景天苷和葡萄糖。红景天苷可进一步代谢为酪醇。因此，其部分体内药效可能源于其代谢产物。
  • II相代谢：其分子中的酚羟基和醇羟基是葡萄糖醛酸化和硫酸化结合的潜在位点，生成相应的结合物，加速其排泄。
• 排泄（Excretion）：由于其高水溶性，原形药物及其代谢产物主要通过肾脏以尿液形式排泄。胆汁排泄也可能是其清除途径之一。

临床应用前景与展望

尽管红景天苷-3-O-葡萄糖苷的研究尚处于起步阶段，但其独特的化学结构和预测的药理活性为其在以下领域的应用展现了诱人前景：

1. 抗疲劳与提升运动表现：这是最直接的应用方向。通过开发成注射剂或高生物利用度的口服递送系统（如脂质体、纳米乳），该化合物有望用于治疗慢性疲劳综合征、改善术后或疾病恢复期的疲劳状态，以及作为运动员的合法抗疲劳补充剂。其多靶点作用（调节能量代谢、神经递质和氧化应激）使其可能比单一靶点药物更具优势。

2. 神经精神疾病辅助治疗：尽管BBB穿透性低，但其通过外周机制（如调节免疫、代谢、肠道菌群）影响中枢功能的潜力不容忽视。它可能作为抗抑郁药或抗焦虑药的辅助用药，通过改善外周能量代谢和炎症状态，增强主药疗效或减轻副作用。此外，其代谢产物（红景天苷、酪醇）具有明确的神经保护作用，因此该化合物可被视为一种“前药”。

3. 代谢性疾病：其对AMPK、SIRT1、PPARG和UCP1的调节作用，提示其在治疗2型糖尿病、肥胖和非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）方面具有潜力。通过改善胰岛素敏感性、促进能量消耗和调节脂质代谢，它可能成为一种新型的代谢调节剂。

4. 药物开发策略：

   • 结构修饰：鉴于其口服生物利用度差，未来研究可聚焦于对其结构进行化学修饰。例如，通过前药策略，在酚羟基或醇羟基上引入酯基或磷酸基，提高其脂溶性；或者设计成糖基化衍生物，利用肠道糖转运体实现靶向吸收。
   • 制剂创新：开发新型给药系统是克服其成药性障碍的关键。脂质体、聚合物纳米粒、磷脂复合物等可以包载该化合物，提高其口服吸收率和生物利用度。经皮给药系统也是值得探索的途径，可以避免首过效应。
   • 深入机制研究：需要利用基因敲除/敲入动物模型、CRISPR技术等，系统验证其与预测靶点（如AMPK、MAOA）的直接结合和相互作用。阐明其体内代谢轮廓，明确发挥药效的主要是原形药物还是代谢产物。
   • 安全性评价：虽然初步毒性预测良好，但仍需进行系统的急性毒性、长期毒性、生殖毒性等临床前安全性评价。

结语

红景天苷-3-O-葡萄糖苷作为红景天中一种新颖的苯乙醇苷类成分，代表了天然产物化学研究从主要活性成分向微量、结构多样化衍生物深入的趋势。尽管其研究历史短暂，但基于结构-活性关系分析和现代药理学预测，它已展现出作为多靶点抗疲劳、神经保护和代谢调节剂的巨大潜力。其独特的理化性质——极高的亲水性和低BBB穿透性——既是其作为口服药物开发的挑战，也为其在注射、外用及前药设计等领域的应用提供了独特机遇。

未来的研究重点应放在：第一，建立高效、可放大的提取纯化工艺，以获得足量纯品支持深入研究；第二，系统开展体内外药效学评价，特别是利用动物模型验证其抗疲劳和抗抑郁效果；第三，深入阐明其作用机制，特别是其与AMPK、MAOA等关键靶点的相互作用模式；第四，创新药物递送系统，克服其口服吸收障碍，探索其临床转化路径。对红景天苷-3-O-葡萄糖苷的深入研究，不仅将丰富我们对红景天药效物质基础的认识，更可能为开发源于传统草药的、具有新颖作用机制的现代药物提供一条新途径。在天然产物药物研发日趋精细化和精准化的今天，这一化合物无疑值得学术界和工业界给予更多关注。