产品名称: β-谷甾醇-3-麦芽糖苷
英文名: β-Sitosterol β-maltoside
中文别名:
英文别名: β-Sitosteryl β-maltoside
Cas 号: 40653-10-9
产品编码:BP2451
分子式: C41H70O11
分子量: 739
来源:
化合物类型: 甾体及其皂苷类(Steroids)
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。
提供相关图谱和分析方法指导，可以提供包括色谱柱，标准品和分析方法在内的含量测定整体服务包，价格优惠。
β-谷甾醇-3-麦芽糖苷的核磁图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
199.14
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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中扮演着不可或缺的角色。植物甾醇及其衍生物，作为植物细胞膜的重要组成成分，因其多样的生物活性和良好的安全性，长期以来备受药学研究者的关注。β-谷甾醇（β-Sitosterol）是自然界中含量最为丰富的植物甾醇之一，已被证实具有降胆固醇、抗炎、免疫调节及抗肿瘤等多种药理作用。然而，天然甾醇类化合物普遍存在水溶性差、生物利用度低等缺陷，限制了其进一步的临床应用。糖基化修饰是自然界中改善化合物理化性质、调节生物活性的重要策略。β-谷甾醇-3-麦芽糖苷（β-Sitosterol β-maltoside，CAS号：40653-10-9）即是β-谷甾醇在C-3位羟基上与一个麦芽糖基团（由两个葡萄糖分子通过α-1,4糖苷键连接而成的二糖）通过β-糖苷键连接而成的糖苷类衍生物。这种结构修饰不仅显著增强了母体化合物的水溶性，更赋予了其独特的生物活性谱系。
近年来，针对β-谷甾醇-3-麦芽糖苷的研究日益深入，揭示了其在抗炎、抗癌、抗氧化、抗菌、抗糖尿病及镇痛等多个领域的巨大潜力。特别是其在调控炎症信号通路、诱导肿瘤细胞凋亡以及调节免疫微环境方面的分子机制，为开发针对关节炎、多种癌症及代谢性疾病的新型治疗药物提供了坚实的理论基础。本文旨在系统梳理β-谷甾醇-3-麦芽糖苷的化学特性、天然来源、药理活性、分子机制及成药性特征，以期为该天然产物的深入研究与开发应用提供全面的参考。
β-谷甾醇-3-麦芽糖苷的化学结构是其生物活性的物质基础。从结构上看，该化合物由两部分组成：疏水性的苷元——β-谷甾醇，以及亲水性的糖基部分——麦芽糖。
苷元部分：β-谷甾醇属于4-去甲基甾醇，其核心骨架为环戊烷多氢菲结构，C-17位连有一个9个碳原子的侧链（乙基取代的胆甾烷侧链），C-3位有一个β-构型的羟基。这一结构赋予了其与哺乳动物细胞膜胆固醇相似的物理性质，使其能够嵌入细胞膜并影响膜的流动性和信号转导。
糖基部分：麦芽糖是由两个D-葡萄糖分子通过α-1,4糖苷键连接而成的二糖。在β-谷甾醇-3-麦芽糖苷中，麦芽糖通过其还原端的β-糖苷键与β-谷甾醇的C-3位羟基相连。这一糖基化修饰是化合物性质转变的关键。麦芽糖基团含有多个羟基，具有极强的亲水性，极大地改善了β-谷甾醇的水溶性。同时，糖基的存在也增加了分子的空间位阻，可能影响其与生物靶点的相互作用方式。
理化参数：根据计算化学及实验数据，β-谷甾醇-3-麦芽糖苷的分子量为734.9700 Da，属于大分子天然产物。其拓扑极性表面积（TPSA）高达199.1400 Ų，远高于口服药物通常推荐的140 Ų上限，这主要归因于分子中11个氢键受体（主要是糖基上的氧原子）。高TPSA值通常意味着较差的膜通透性，这与该化合物无法穿透血脑屏障（BBB: No）的特性相符。此外，其LogP值（油水分配系数）因糖基的存在而显著降低，表现为亲水性增强。这些理化性质共同决定了该化合物的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）特征。
β-谷甾醇-3-麦芽糖苷并非一种广泛分布的常见植物代谢物，其天然来源相对特定，主要存在于某些药用植物或经济作物的特定部位。目前已知的富含该化合物的植物来源包括：
提取与分离方法：鉴于β-谷甾醇-3-麦芽糖苷在植物中含量通常不高，且常与结构类似的甾醇糖苷共存，其提取和纯化需要采用系统性的植物化学方法。
β-谷甾醇-3-麦芽糖苷展现出广泛而显著的药理活性，涵盖了炎症、肿瘤、代谢、氧化应激等多个病理生理过程。
1. 抗炎活性
炎症是多种慢性疾病的共同病理基础。β-谷甾醇-3-麦芽糖苷在体内外模型中均表现出强大的抗炎作用。
- 体外研究：在脂多糖（LPS）诱导的牛乳腺上皮细胞（BMECs）炎症模型中，该化合物能够显著抑制炎症反应。具体表现为降低细胞内活性氧（ROS）水平，下调关键促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白介素-1β（IL-1β）的mRNA及蛋白表达。更重要的是，它能抑制核因子κB（NF-κB）信号通路的激活，表现为降低p65亚基的磷酸化和核转位水平。
- 体内研究：在小鼠类风湿性关节炎模型中，β-谷甾醇-3-麦芽糖苷能够有效减轻关节肿胀、骨侵蚀和滑膜增生等病理改变。其机制与调节巨噬细胞极化有关，即促进促炎性M1型巨噬细胞向抗炎性M2型巨噬细胞转化，从而重塑炎症微环境。
2. 抗癌活性
β-谷甾醇-3-麦芽糖苷对多种癌细胞系显示出显著的细胞毒性，并在多种动物肿瘤模型中表现出抑瘤效果。
- 诱导细胞凋亡：该化合物主要通过内源性（线粒体）途径诱导癌细胞凋亡。在肺癌、乳腺癌等细胞系中，它能够：
- 升高细胞内ROS水平，引发氧化应激。
- 诱导线粒体膜电位（MMP）丧失，导致线粒体功能障碍。
- 促进细胞色素c从线粒体释放到细胞质。
- 上调促凋亡蛋白Bax的表达，下调抗凋亡蛋白Bcl-2的表达，改变Bcl-2/Bax比例。
- 激活caspase级联反应，包括caspase-9（起始caspase）、caspase-3和caspase-8（执行caspase）。
- 导致多聚ADP核糖聚合酶（PARP）失活，最终引发DNA断裂和细胞凋亡。
- 激活肿瘤抑制蛋白p53，p53的激活进一步促进了凋亡相关基因的转录。
- 体内抑瘤：在异种移植瘤小鼠模型中（如肺癌、乳腺癌模型），口服或腹腔注射β-谷甾醇-3-麦芽糖苷能够剂量依赖性地抑制肿瘤生长，且未观察到明显的体重下降等全身毒性反应。
3. 抗氧化活性
氧化应激是衰老和多种疾病的重要诱因。该化合物表现出直接的抗氧化能力，能够清除自由基，并增强机体自身的抗氧化防御系统。研究表明，它可以提高超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等抗氧化酶的活性，从而保护细胞免受氧化损伤。
4. 抗糖尿病活性
在糖尿病相关研究中，β-谷甾醇-3-麦芽糖苷显示出改善胰岛素抵抗和调节糖脂代谢的潜力。其机制可能与激活AMP活化蛋白激酶（AMPK）信号通路有关，该通路是细胞能量代谢的关键调节器。此外，其抗炎和抗氧化活性也有助于改善糖尿病相关的并发症。
5. 抗菌与镇痛活性
初步研究还表明，该化合物对某些细菌和真菌具有抑制作用。同时，在经典的疼痛模型（如热板法、醋酸扭体法）中，它表现出显著的镇痛效果，其机制可能与抑制炎症介质的产生或作用于中枢神经系统（尽管BBB穿透性差，但可能通过外周机制）有关。
β-谷甾醇-3-麦芽糖苷的药理活性并非通过单一靶点实现，而是多靶点、多通路协同作用的结果。其核心机制可归纳为以下几个方面：
1. 调控氧化还原平衡与线粒体功能
这是其抗炎和抗癌活性的交汇点。在炎症细胞中，该化合物通过清除ROS或抑制NADPH氧化酶等产酶活性，降低细胞内氧化应激水平，从而抑制NF-κB等氧化还原敏感型转录因子的激活。相反，在癌细胞中，它却能选择性地诱导ROS大量产生，造成线粒体损伤，触发线粒体途径的凋亡。这种对正常细胞和癌细胞ROS水平的差异化调控，是其发挥治疗作用且毒性较低的关键。具体靶点包括线粒体通透性转换孔（mPTP）、电子传递链复合物等。
2. 抑制NF-κB信号通路
NF-κB是炎症反应的核心转录因子。β-谷甾醇-3-麦芽糖苷通过抑制IκB激酶（IKK）的活性，阻止IκBα的磷酸化和降解，从而使NF-κB p65/p50二聚体被“锁定”在细胞质中，无法进入细胞核启动促炎基因（如TNF-α、IL-1β、IL-6、COX-2、iNOS）的转录。这是其发挥抗炎作用的核心机制。
3. 调节HIF-1α/mTOR信号通路
在牛乳腺上皮细胞的研究中，该化合物被发现能够恢复因炎症刺激而失调的缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路活力。HIF-1α是细胞应对缺氧和炎症的关键调节因子，mTOR则控制细胞生长和代谢。该通路的恢复有助于维持细胞稳态，抑制脂肪生成障碍，从而保护乳腺功能。
4. 激活内源性凋亡通路
如前所述，在癌细胞中，该化合物通过ROS介导的线粒体损伤，激活caspase-9，进而激活下游的caspase-3/7，最终导致细胞凋亡。同时，p53的激活也参与了这一过程，p53可以转录上调Bax等促凋亡基因，并下调Bcl-2等抗凋亡基因。此外，caspase-8的激活提示可能存在外源性死亡受体途径的参与，或为caspase-3激活后的反馈放大效应。
5. 调节免疫细胞功能
在类风湿性关节炎模型中，该化合物通过调节巨噬细胞极化，将促炎的M1型（产生TNF-α、IL-1β）转变为抗炎的M2型（产生IL-10、TGF-β），从而抑制Th17细胞等适应性免疫细胞的活化，减轻关节炎症和骨破坏。其具体分子靶点可能涉及JAK/STAT、PI3K/Akt等信号通路。
将天然产物转化为临床药物，成药性评价是至关重要的一环。综合现有数据，β-谷甾醇-3-麦芽糖苷展现出一些有利的成药性特征，但也面临挑战。
有利特征：
- 低毒性：急性毒性实验显示，其半数致死剂量（LD50）为2000 mg/kg，属于低毒物质。长期毒性研究（如在小鼠肿瘤模型中）也未报告严重的肝、肾或心脏毒性。
- 无遗传毒性：Ames试验结果为阴性，表明其无致突变性，降低了致癌风险。
- 无心脏毒性：hERG抑制试验为阴性，预示其引发QT间期延长和致命性心律失常的风险较低。
- 无肝毒性：初步评估未发现明显的肝毒性信号。
挑战与不足：
- 口服生物利用度：这是该化合物面临的最大挑战。其分子量大（>700 Da）、TPSA高（>140 Ų）、氢键供体/受体数目多，这些特征均不利于肠道吸收。糖基的存在使其亲水性过强，难以被动扩散通过肠上皮细胞的脂质双分子层。目前尚无精确的口服生物利用度数据，但根据“Lipinski五规则”和“Veber规则”判断，其口服吸收可能极差。
- 血脑屏障穿透性：由于其高极性和大分子量，该化合物无法穿透血脑屏障，这限制了其在中枢神经系统疾病（如脑瘤、神经退行性疾病）中的应用。
- 代谢稳定性：作为糖苷，其在胃肠道和肝脏中可能被糖苷酶水解，释放出苷元β-谷甾醇和麦芽糖。其发挥药理活性的是原型药物还是水解产物，或是两者共同作用，目前尚不明确。这需要进一步的药代动力学研究来阐明。
药代动力学特征：鉴于其理化性质，可以推测：
- 吸收：口服吸收差，生物利用度低。可能通过肠道淋巴系统或载体介导的转运（如葡萄糖转运体）有少量吸收。
- 分布：由于水溶性好，主要分布在细胞外液。因无法穿透BBB，中枢分布极少。
- 代谢：主要在肠道和肝脏被β-糖苷酶水解为β-谷甾醇和麦芽糖。β-谷甾醇可进一步被代谢为胆汁酸或排出。
- 排泄：原型药物及其代谢产物可能主要通过胆汁和粪便排出体外。
尽管存在口服生物利用度低的挑战，β-谷甾醇-3-麦芽糖苷独特的药理活性和良好的安全性使其仍具有广阔的临床应用前景，尤其是在以下领域：
1. 局部或外用制剂开发
鉴于其强大的抗炎、抗氧化和镇痛活性，且口服吸收差，开发外用制剂（如乳膏、凝胶、贴剂）是极具潜力的方向。可用于治疗：
- 类风湿性关节炎和骨关节炎：直接作用于关节局部，减轻炎症和疼痛，避免全身性副作用。
- 皮肤炎症性疾病：如湿疹、银屑病、接触性皮炎等。
- 伤口愈合：利用其抗炎和抗菌活性，促进创面修复。
2. 注射剂型开发
对于全身性治疗（如癌症），可开发静脉注射或腹腔注射剂型。虽然注射给药顺应性差，但能直接绕过吸收屏障，确保药物到达靶组织。其在多种小鼠肿瘤模型中的有效性已为此提供了直接证据。
3. 作为先导化合物进行结构修饰
为了解决口服吸收问题，可以该化合物为先导，进行结构优化：
- 前药设计：对糖基上的羟基进行酯化或醚化修饰，提高脂溶性，使其在体内被酶解后释放原药。
- 糖基替换：将麦芽糖替换为单糖（如葡萄糖）或其他小分子糖，降低分子量和极性。
- 纳米制剂：利用脂质体、聚合物纳米粒、固体脂质纳米粒等递送系统包载该化合物，提高其口服生物利用度，并实现靶向递送。
4. 联合用药策略
β-谷甾醇-3-麦芽糖苷可作为化疗或放疗的增敏剂。其通过诱导ROS和凋亡的机制，可能与常规化疗药物（如顺铂、紫杉醇）产生协同效应，降低化疗药物的使用剂量和毒副作用。同时，其抗炎作用也有助于改善肿瘤微环境，增强抗肿瘤免疫。
5. 作为功能性食品或保健品原料
鉴于其低毒性和抗炎、抗氧化、抗糖尿病活性，在解决生物利用度问题后，有潜力开发为膳食补充剂，用于辅助治疗高血糖、高血脂及慢性炎症相关疾病。
β-谷甾醇-3-麦芽糖苷作为β-谷甾醇的麦芽糖苷衍生物，通过糖基化修饰实现了理化性质和生物活性的双重优化。它不仅在经典的抗炎、抗氧化领域表现出色，更在抗癌、免疫调节等方面展现出独特的分子机制，特别是通过调控ROS平衡、线粒体功能、NF-κB及HIF-1α/mTOR信号通路，以及调节巨噬细胞极化，构成了其多靶点药理作用的基础。其良好的安全性（低毒、无遗传毒性、无心脏毒性）是其作为药物候选物的巨大优势。
然而，该化合物也面临着天然产物开发中的典型困境——口服生物利用度低。未来的研究重点应聚焦于：1）深入阐明其在体内的药代动力学特征，特别是吸收和代谢途径；2）利用现代药物化学和药剂学手段（如前药设计、纳米递送系统）克服其吸收障碍；3）探索其在局部治疗和注射给药方面的临床应用潜力；4）开展更广泛的体内药效学研究，验证其在关节炎、特定癌症类型中的治疗价值。总之，β-谷甾醇-3-麦芽糖苷是一个极具研究价值和开发潜力的天然产物，对其深入挖掘有望为人类攻克炎症性疾病和癌症提供新的武器。
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