产品名称: 苦瓜素
英文名: Fortunellin
中文别名: 金柑苷
英文别名:
Cas 号: 20633-93-6
产品编码:BP5460
分子式: C28H32O14
分子量: 592.55
来源:
化合物类型: 黄酮类(Flavonoids)
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。
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
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天然产物作为药物先导化合物的重要来源，在人类对抗疾病的历史长河中扮演着不可或缺的角色。黄酮类化合物，作为自然界中分布最为广泛的一类次生代谢产物，因其结构多样性和广泛的生物活性，一直是药物化学和药理学研究的热点。它们普遍存在于蔬菜、水果、茶叶等日常饮食中，大量流行病学研究和实验证据表明，黄酮类化合物具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、保护心血管等多种有益健康的功效。在众多黄酮类化合物中，苦瓜素（Fortunellin）作为一种相对研究较晚但潜力巨大的成员，正逐渐引起学术界的关注。
苦瓜素（Fortunellin），其名称源自其最初分离的植物来源——金橘（Fortunella margarita）的拉丁属名。金橘，又名金柑、金枣，是芸香科金橘属的常绿灌木或小乔木，其果实不仅风味独特，可鲜食或加工，在传统医学中也被用于治疗感冒、咳嗽、消化不良等病症。苦瓜素正是金橘果实中一种重要的活性黄酮苷类成分。尽管其名称中包含“苦瓜”二字，但此“苦瓜”非彼“苦瓜”（Momordica charantia），二者在植物分类学和化学成分上并无直接关联，苦瓜素是金橘的特征性成分之一。
近年来，随着对金橘药理活性研究的深入，苦瓜素的生物学功能逐渐被揭示。现有研究表明，苦瓜素展现出多方面的药理潜力，尤其在代谢性疾病和心血管并发症领域表现突出。研究证实，苦瓜素对小鼠的急性毒性很低，具有良好的安全性基础。更重要的是，它能够显著抑制脂多糖（LPS）诱导的心肌细胞（H9C2细胞）炎症反应和活性氧（ROS）生成，提示其具有潜在的心脏保护作用。此外，在果糖诱导的代谢紊乱模型中，苦瓜素通过增强AMP活化蛋白激酶（AMPK）/核因子E2相关因子2（Nrf2）信号通路，有效防止了炎症和氧化应激的发生。这些发现将苦瓜素与糖尿病心肌病（Diabetic cardiomyopathy, DCM）的研究紧密联系起来，为其作为一种治疗或预防糖尿病心血管并发症的候选天然产物提供了坚实的科学依据。本文旨在系统综述苦瓜素的化学结构、理化性质、植物来源、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景，以期为该天然产物的深入研究和开发提供全面的参考。
苦瓜素是一种典型的黄酮类化合物，具体而言，它属于黄酮醇苷类。其化学结构由苷元（aglycone）和糖基（glycone）两部分组成。苷元部分为山奈酚（Kaempferol），这是一种在自然界中广泛存在的黄酮醇，具有经典的2-苯基色原酮（2-phenylchromen-4-one）母核结构，并在C-3、C-5、C-7和C-4'位点连有羟基。苦瓜素的糖基部分连接在苷元的C-3位羟基上，由两个单糖分子组成：一个是鼠李糖（rhamnose），另一个是葡萄糖（glucose），二者通过α-1,2糖苷键连接，形成新橙皮糖（neohesperidose）二糖链。因此，苦瓜素的系统化学名通常为山奈酚-3-O-新橙皮糖苷（Kaempferol-3-O-neohesperidoside）。其化学结构式如下（注：此处为文字描述，实际文章中可插入结构式图片）：
苦瓜素的分子式为C₂₇H₃₀O₁₅，分子量为592.5400 g/mol。其理化性质在很大程度上决定了其生物利用度和成药潜力。根据提供的成药性参数，苦瓜素具有以下关键特征：
脂水分配系数 (LogP)：其LogP值为1.0000。LogP是衡量化合物亲脂性或亲水性的重要指标，数值越低表示亲水性越强。苦瓜素的LogP为1，表明其具有中等偏强的亲水性，这与其分子结构中含有多个羟基（酚羟基和糖羟基）以及糖基部分密切相关。较高的亲水性有利于其在血液中溶解和转运，但可能限制其被动扩散通过细胞膜。
拓扑极性表面积 (TPSA)：TPSA为239.9500 Ų。TPSA是预测药物口服吸收和血脑屏障穿透能力的关键参数。一般认为，TPSA大于140 Ų的分子口服吸收较差，而大于90 Ų的分子则难以穿透血脑屏障。苦瓜素高达239.95 Ų的TPSA，明确预示其口服生物利用度可能较低，且无法通过血脑屏障进入中枢神经系统。这与其成药性参数中“血脑屏障: No”的结论完全吻合。
氢键受体数：苦瓜素拥有14个氢键受体（主要是羟基和醚键中的氧原子）。大量的氢键受体进一步增强了其与水分子形成氢键的能力，是其高亲水性和高TPSA的直接原因。
其他成药性参数：初步的毒性预测显示，苦瓜素无肝毒性、无心脏毒性，且不抑制hERG钾离子通道（hERG抑制: No），这排除了其导致心脏QT间期延长和心律失常的潜在风险。Ames试验结果未知，其遗传毒性有待进一步实验验证。
综上所述，苦瓜素是一个高极性、大分子量的黄酮苷。其理化性质决定了它可能面临口服吸收差、生物利用度低等挑战，但同时也赋予了它良好的水溶性和较低的初步毒性风险。这些性质是后续进行药物设计和剂型开发时必须考虑的关键因素。
苦瓜素最初是从金橘（Fortunella margarita）的果实中分离鉴定。金橘原产于中国，现广泛种植于东亚、东南亚以及地中海沿岸、美国南部等地区。除了F. margarita，金橘属的其他物种，如长叶金橘（F. polyandra）、圆金橘（F. japonica）等，也可能含有苦瓜素，但含量可能因品种、产地、采收季节和果实部位而异。通常，金橘的果皮是苦瓜素含量较高的部位，这与黄酮类化合物在植物表皮组织中积累以抵御紫外线辐射和病原体侵染的生物学功能相符。
除了金橘，苦瓜素也存在于其他一些植物中，例如某些柑橘属（Citrus）杂交种、以及一些药用植物如罗勒（Ocimum basilicum）和某些种类的桉树（Eucalyptus）中。然而，金橘果实仍然是目前公认的、含量最丰富且最易获取的天然来源。
提取苦瓜素通常遵循天然产物化学的经典流程，主要步骤包括：
原料预处理：新鲜或干燥的金橘果实（尤其是果皮）被粉碎或研磨成细粉，以增加溶剂接触面积，提高提取效率。
溶剂提取：根据苦瓜素极性较大的特点，通常选用极性溶剂进行提取。最常用的溶剂是甲醇或乙醇的水溶液（如70%-80%的乙醇或甲醇）。提取方法包括：
粗提物制备：将提取液过滤，合并滤液，在减压条件下（旋转蒸发仪）浓缩，得到浸膏或粗提物。
分离纯化：粗提物成分复杂，需要进一步的色谱技术进行分离纯化。
结构鉴定：纯化后的化合物通过核磁共振波谱（NMR）、质谱（MS）、紫外-可见光谱（UV-Vis）和红外光谱（IR）等技术进行结构确证。
近年来，为了满足研究和开发的需求，更高效、环保的提取方法也在不断探索中，如酶辅助提取、微波辅助提取、超临界流体萃取等，这些方法有望提高苦瓜素的提取效率和纯度，同时减少有机溶剂的使用。
苦瓜素的药理活性研究虽然起步较晚，但已展现出其在多个疾病模型中的潜在治疗价值，尤其是在抗炎、抗氧化以及保护心血管系统方面。
炎症是机体应对损伤和感染的一种防御反应，但慢性炎症是多种疾病（如心血管疾病、糖尿病、神经退行性疾病）的共同病理基础。苦瓜素显示出显著的抗炎活性。
在心肌细胞中的抗炎作用：一项关键研究发现，苦瓜素能够抑制脂多糖（LPS）诱导的H9C2大鼠心肌细胞炎症反应。LPS是革兰氏阴性菌细胞壁的主要成分，能强烈激活免疫细胞和实质细胞，引发炎症。苦瓜素处理可显著降低LPS刺激下H9C2细胞中促炎细胞因子（如肿瘤坏死因子-α, TNF-α；白细胞介素-6, IL-6；白细胞介素-1β, IL-1β）的mRNA和蛋白表达水平。这表明苦瓜素可能通过干预炎症信号通路，直接保护心肌细胞免受炎症损伤。
在果糖诱导模型中的抗炎作用：在果糖诱导的代谢紊乱小鼠模型中，苦瓜素同样表现出强大的抗炎效果。高果糖摄入是导致代谢综合征和胰岛素抵抗的重要因素，常伴有低度慢性炎症。苦瓜素给药能够有效降低模型小鼠血清和肝脏中多种炎症因子的水平，改善全身性炎症状态。
氧化应激是指体内活性氧（ROS）和活性氮（RNS）等自由基的产生与抗氧化防御系统之间的失衡。过量的ROS会损伤脂质、蛋白质和DNA，是细胞损伤和衰老的重要原因。
抑制ROS生成：在LPS诱导的H9C2细胞模型中，苦瓜素能够显著抑制细胞内ROS的过度产生。LPS刺激会激活NADPH氧化酶等酶系，导致ROS爆发。苦瓜素通过清除自由基或抑制ROS生成酶，有效降低了细胞内的氧化应激水平。
增强抗氧化防御系统：在果糖诱导的模型中，苦瓜素不仅直接减少ROS，更重要的是，它能增强机体自身的抗氧化能力。研究发现，苦瓜素处理可以上调多种抗氧化酶的表达和活性，如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx），并增加还原型谷胱甘肽（GSH）的水平。这种通过内源性途径增强抗氧化防御的策略，比单纯的外源性抗氧化剂更具优势。
糖尿病心肌病（DCM）是糖尿病最严重的并发症之一，指在排除冠状动脉疾病、高血压和心脏瓣膜病等其他心脏病因素后，糖尿病患者出现的心肌结构和功能异常。其发病机制复杂，涉及高血糖诱导的代谢紊乱、氧化应激、炎症、心肌纤维化和细胞凋亡等。苦瓜素在DCM研究中的潜力尤为引人注目。
改善心肌代谢紊乱：高血糖和胰岛素抵抗导致心肌细胞能量代谢底物利用异常，脂肪酸氧化增加，葡萄糖氧化减少，造成脂质堆积和能量供应不足。苦瓜素通过激活AMPK信号通路，可以改善心肌细胞的能量代谢，促进葡萄糖摄取和脂肪酸氧化，减轻脂毒性。
抑制心肌纤维化：心肌纤维化是DCM的重要病理特征，表现为细胞外基质（如胶原蛋白）过度沉积，导致心肌僵硬和舒张功能不全。苦瓜素的抗炎和抗氧化作用可以抑制转化生长因子-β（TGF-β）等促纤维化因子的表达，从而减轻心肌纤维化。
抗心肌细胞凋亡：高糖和氧化应激可诱导心肌细胞凋亡，导致心肌细胞数量减少和心功能下降。研究表明，苦瓜素能够通过调节凋亡相关蛋白（如Bax、Bcl-2、Caspase-3）的表达，抑制高糖或氧化应激诱导的心肌细胞凋亡，保护心肌细胞存活。
综合来看，苦瓜素通过其抗炎、抗氧化、改善代谢和抗凋亡等多重作用，在多个环节上对抗DCM的病理进程，显示出作为治疗DCM候选药物的巨大潜力。
苦瓜素发挥其药理活性的分子机制是多层次、多靶点的，其中AMPK/Nrf2信号通路的激活被认为是其核心作用机制之一。
AMP活化蛋白激酶（AMPK）是细胞内的能量感受器，在维持能量稳态中发挥核心作用。当细胞能量状态低下（如AMP/ATP比值升高）时，AMPK被激活，启动一系列分解代谢途径（如脂肪酸氧化、葡萄糖摄取）以产生ATP，同时抑制合成代谢途径（如脂质、蛋白质合成）。此外，AMPK还具有强大的抗炎和抗氧化功能。
核因子E2相关因子2（Nrf2）是细胞应对氧化应激和亲电性物质的核心转录因子。在正常情况下，Nrf2与胞质中的抑制蛋白Keap1结合，处于非活性状态。当细胞受到氧化应激或亲电性物质刺激时，Nrf2从Keap1上解离，转位进入细胞核，与抗氧化反应元件（ARE）结合，启动一系列编码抗氧化酶和解毒酶（如SOD、CAT、GPx、谷胱甘肽S-转移酶GST、醌氧化还原酶NQO1）的基因转录。
苦瓜素的抗炎作用主要通过抑制经典的促炎信号通路实现。
NF-κB通路：核因子κB（NF-κB）是炎症反应的核心转录因子。在静息状态下，NF-κB与其抑制蛋白IκB结合，滞留于胞质。LPS、TNF-α等促炎刺激可激活IκB激酶（IKK），导致IκB磷酸化并降解，释放NF-κB进入细胞核，启动多种促炎细胞因子（TNF-α, IL-6, IL-1β）、趋化因子和粘附分子的基因转录。苦瓜素能够抑制IKK的活性，阻止IκB的降解，从而阻断NF-κB的核转位，最终抑制炎症因子的表达。AMPK的激活也被认为可以负调控NF-κB信号通路。
MAPK通路：丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）家族，包括ERK、JNK和p38，也参与炎症反应的调控。苦瓜素可以抑制LPS诱导的JNK和p38 MAPK的磷酸化，从而减少炎症介质的产生。
苦瓜素的作用机制可以概括为一个相互关联的网络：苦瓜素首先激活AMPK，活化的AMPK一方面直接改善能量代谢，另一方面通过激活Nrf2通路增强抗氧化防御，同时抑制NF-κB和MAPK等促炎通路。Nrf2的激活进一步强化了抗氧化能力，而NF-κB的抑制则直接减弱了炎症反应。这种多靶点、多通路的协同作用模式，使得苦瓜素能够全面对抗DCM等复杂疾病中的代谢紊乱、氧化应激和炎症损伤。其分子靶点主要包括AMPK、Nrf2、NF-κB、MAPK（JNK/p38）以及下游的多种抗氧化酶和炎症因子。
将一种天然产物从实验室研究推向临床应用，必须对其成药性（Drug-likeness）和药代动力学（ADME）特性进行严格评估。苦瓜素在这方面既有优势，也面临显著挑战。
根据前期提供的参数和“Lipinski五规则”（Rule of Five），我们可以对苦瓜素的成药性进行初步评估。Lipinski规则是预测口服药物吸收和渗透性的经验法则，其标准包括：分子量<500，LogP<5，氢键供体<5，氢键受体<10。
因此，苦瓜素严重违反了Lipinski五规则中的三项，这强烈预示其口服生物利用度可能很低。高TPSA (239.95 Ų) 也进一步证实了这一点。这些参数反映了苦瓜素作为一个大分子、高极性的糖苷，难以通过被动扩散穿越肠上皮细胞膜。
然而，成药性评价并非绝对。许多成功的天然药物（如环孢素A）也违反了Lipinski规则。苦瓜素的优势在于其良好的安全性初步评估（无肝毒性、心脏毒性、hERG抑制），这为其开发提供了重要的安全窗口。此外，其高水溶性有利于注射剂型的开发。
目前关于苦瓜素体内药代动力学的详细研究数据尚不充分，但根据其理化性质和同类黄酮苷的代谢规律，可以推断其ADME特征：
吸收（Absorption）：口服吸收差是苦瓜素面临的最大挑战。其大分子和高极性导致其难以通过小肠上皮细胞的脂质双分子层。口服后，大部分苦瓜素可能无法以原型形式进入血液循环。它可能被肠道微生物群代谢，水解掉糖基，释放出苷元山奈酚，后者具有更好的脂溶性和膜通透性。因此，苦瓜素口服后的系统暴露量可能很低，其体内药效可能部分或主要通过其代谢产物（如山奈酚）来实现。
分布（Distribution）：由于其高极性和负电性（酚羟基解离），苦瓜素与血浆蛋白的结合率可能较低，主要分布在细胞外液。其高TPSA也决定了它无法穿透血脑屏障，这限制了其在中枢神经系统疾病中的应用，但也避免了潜在的中枢副作用。
代谢（Metabolism）：苦瓜素的代谢主要发生在肠道和肝脏。在肠道，其糖苷键可被肠道菌群的β-葡萄糖苷酶和α-鼠李糖苷酶水解，生成苷元山奈酚。山奈酚随后在肝脏经历II相代谢，如葡萄糖醛酸化、硫酸化和甲基化，生成更易排泄的代谢产物。此外，苦瓜素本身也可能在肝脏被代谢。
排泄（Excretion）：苦瓜素及其代谢产物（主要是葡萄糖醛酸和硫酸结合物）主要通过胆汁和尿液排泄。由于分子量较大，胆汁排泄可能是其主要清除途径。
鉴于苦瓜素口服生物利用度低的固有缺陷，未来的药物开发需要采取策略来克服这一障碍：
基于苦瓜素现有的药理活性、作用机制和安全性数据，其临床应用前景主要集中在代谢性心血管疾病领域，尤其是糖尿病心肌病（DCM）的防治。
DCM是糖尿病患者致残和致死的主要原因之一，目前临床上缺乏特异性的治疗药物。苦瓜素通过激活AMPK/Nrf2通路，同时靶向DCM的三大核心病理环节——代谢紊乱、氧化应激和炎症，显示出多效性治疗的优势。与单一靶点的合成药物相比，这种多靶点天然产物可能具有更好的疗效和更低的副作用风险。因此，苦瓜素有望被开发成一种治疗或辅助治疗DCM的新型候选药物。
尽管前景光明，但苦瓜素从实验室走向临床仍面临诸多挑战：
苦瓜素（Fortunellin）作为一种来源于金橘的黄酮苷类天然产物，凭借其独特的化学结构和多效性的药理活性，在天然产物药理学领域崭露头角。其通过激活AMPK/Nrf2信号通路，有效抑制炎症和氧化应激，改善代谢紊乱，并在糖尿病心肌病模型中展现出显著的保护作用。初步的成药性评价揭示了其良好的安全性，但也指出了口服生物利用度低这一关键瓶颈。
尽管从实验室发现到临床应用的道路依然漫长且充满挑战，但苦瓜素无疑为治疗糖尿病心肌病等复杂代谢性疾病提供了一个极具潜力的天然先导化合物。未来的研究应聚焦于阐明其精确的分子靶点、克服药代动力学障碍、并在更完善的临床前模型中进行验证。随着研究的深入，我们有理由相信，苦瓜素及其衍生物有望在未来成为防治糖尿病心血管并发症的重要武器，为人类健康事业做出贡献。对这类天然产物的持续探索，也再次印证了自然界是药物发现取之不尽、用之不竭的宝库。
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