产品名称: 5,7-二羟基香豆素
英文名: 5,7-Dihydroxycoumarin
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 2732-18-5
产品编码:BP2452
分子式: C9H6O4
分子量: 178.143
来源: 三粒小麦
化合物类型: 香豆素类(Coumarins)
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。
5,7-二羟基香豆素的核磁图谱
5,7-二羟基香豆素的HPLC图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
77.76
1.30
低
否
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无可替代的角色。香豆素类化合物，作为一类广泛存在于植物界的次级代谢产物，以其多样的生物活性和独特的化学结构，长期以来一直是药物化学和药理学研究的热点。从经典的抗凝血药华法林，到具有光敏活性的补骨脂素，香豆素骨架的修饰与衍生化不断催生出具有重要临床应用价值的先导化合物。在众多香豆素衍生物中，5,7-二羟基香豆素（5,7-Dihydroxycoumarin），亦被称为5,7-二羟基-2H-色烯-2-酮，因其独特的羟基取代模式而备受关注。
5,7-二羟基香豆素的结构特征在于其香豆素母核的5位和7位各连有一个酚羟基。这一结构特征使其区别于常见的伞形花内酯（7-羟基香豆素）或七叶内酯（6,7-二羟基香豆素）。这两个羟基的存在，不仅赋予了该分子良好的水溶性（相较于无羟基取代的香豆素），更重要的是，它们为分子提供了潜在的氢键供体与受体位点，使其能够与多种生物靶标发生相互作用。此外，酚羟基的邻对位定位效应，使得该分子易于发生进一步的氧化或甲基化修饰，从而在植物体内形成更为复杂的代谢产物。
近年来，随着对天然产物药理活性研究的深入，5,7-二羟基香豆素展现出多方面的生物活性，包括抗氧化、抗炎、抗菌、抗肿瘤以及神经保护等。其作用机制涉及对多条信号通路的调控，如Nrf2/ARE抗氧化通路、NF-κB炎症通路以及PI3K/Akt细胞存活通路等。这些发现提示，5,7-二羟基香豆素不仅是一个具有潜在开发价值的天然先导化合物，也是研究香豆素类化合物构效关系的重要模型分子。本文旨在系统综述5,7-二羟基香豆素的化学性质、天然来源、药理活性、作用机制及成药性特征，以期为该化合物的深入研究和开发利用提供全面的学术参考。
5,7-二羟基香豆素（分子式：C₉H₆O₄，分子量：178.14 g/mol）的核心骨架由苯并α-吡喃酮构成。其化学命名遵循IUPAC规则为5,7-二羟基-2H-色烯-2-酮。在该结构中，内酯环（α-吡喃酮）与苯环稠合，形成一个共轭体系。5位和7位的羟基分别位于苯环的间位和对位关系（相对于内酯环的氧原子）。这种取代模式使得该分子具有典型的间苯二酚结构单元。
从理化性质来看，该化合物为淡黄色至类白色结晶性粉末。其熔点在文献报道中略有差异，通常在255-260°C之间，这与其分子间氢键作用导致的晶格稳定性有关。在溶解性方面，5,7-二羟基香豆素可溶于极性有机溶剂如甲醇、乙醇、二甲基亚砜（DMSO）和丙酮，微溶于热水，但在冷水中溶解度较低。其LogP值为1.30，表明该化合物具有适中的亲脂性，既不完全亲水也不完全亲脂，这为其在生物体内的跨膜转运和分布提供了有利条件。
拓扑极性表面积（TPSA）为77.76 Ų，这一数值主要来源于两个酚羟基和一个内酯羰基的贡献。根据“Rule of 5”及药物相似性规则，TPSA小于140 Ų的分子通常具有良好的口服吸收潜力。该化合物的TPSA值处于合理范围内，提示其具备较好的肠道渗透性。氢键受体数为4（两个羟基氧和一个羰基氧，其中羟基氧可同时作为氢键供体和受体），这一数值符合小分子药物的常规范围。
值得注意的是，5,7-二羟基香豆素在碱性溶液中不稳定，内酯环易发生开环反应，生成相应的顺式邻羟基肉桂酸盐。在酸性条件下，该开环反应可逆，重新闭环形成内酯。这一pH依赖性的结构互变特性，可能影响其在胃肠道不同pH环境下的稳定性与吸收行为。此外，两个酚羟基的存在使其具有显著的紫外吸收特性，通常在320-350 nm范围内有强吸收峰，这一特性可用于其定性和定量分析。
5,7-二羟基香豆素在自然界中分布广泛，但通常不以高含量形式大量存在，而是作为多种植物次级代谢产物中的微量成分出现。其主要来源包括伞形科、菊科、豆科、瑞香科及芸香科等多种植物。
在伞形科植物中，该化合物常与其它香豆素类成分共存。例如，在当归（Angelica sinensis）、白芷（Angelica dahurica）和独活（Heracleum hemsleyanum）等传统中药材中，均检测到5,7-二羟基香豆素的存在。在菊科植物中，如茵陈蒿（Artemisia capillaris）和艾叶（Artemisia argyi）中也有报道。此外，豆科植物如补骨脂（Psoralea corylifolia）中，虽然以补骨脂素和异补骨脂素等呋喃香豆素为主，但也含有少量5,7-二羟基香豆素。瑞香科植物如芫花（Daphne genkwa）和瑞香（Daphne odora）中，该化合物常与黄酮类和木脂素类成分共存。
从生物合成途径来看，5,7-二羟基香豆素在植物体内由苯丙烷代谢途径衍生而来。首先，苯丙氨酸经脱氨、羟基化等步骤生成对香豆酰辅酶A，随后经香豆素合成酶催化，与丙二酰辅酶A缩合形成4,5,7-三羟基黄烷酮（柚皮素）。柚皮素在特定酶的作用下，经C环裂解和重排，最终形成5,7-二羟基香豆素。这一生物合成途径表明，该化合物与黄酮类化合物具有共同的生源前体。
在提取方法方面，鉴于5,7-二羟基香豆素在植物材料中含量通常较低，且常与大量叶绿素、黄酮类及其它酚酸类成分共存，因此需要采用高效的提取与纯化策略。常用的提取方法包括：
1. 溶剂提取法：以乙醇或甲醇为溶剂，采用冷浸、渗漉或回流提取。由于该化合物对热敏感，回流提取时需控制温度和时间，避免内酯环水解或氧化降解。
2. 超声辅助提取：利用超声波的空化效应加速细胞壁破裂，提高提取效率，尤其适用于热敏性成分的提取。
3. 酶辅助提取：使用纤维素酶、果胶酶等预处理植物材料，破坏细胞壁结构，有助于提高目标化合物的溶出率。
提取后的粗提物通常需要经过多步纯化。常用的分离方法包括：
- 液-液萃取：利用不同极性溶剂（如石油醚、乙酸乙酯、正丁醇）进行分级萃取，将5,7-二羟基香豆素富集于中等极性（乙酸乙酯）部位。
- 柱层析：硅胶柱层析是最经典的方法，常以氯仿-甲醇或石油醚-乙酸乙酯系统进行梯度洗脱。对于分离难度较大的样品，可采用聚酰胺柱层析，利用其与酚羟基的氢键吸附作用实现选择性分离。
- 高效液相色谱（HPLC）：制备型HPLC是获得高纯度5,7-二羟基香豆素的有效手段，常采用反相C18柱，以甲醇-水或乙腈-水为流动相，结合紫外检测器在320 nm处监测。
近年来，针对5,7-二羟基香豆素的药理活性研究取得了显著进展，揭示了其在多个疾病模型中的潜在治疗价值。
5,7-二羟基香豆素展现出显著的抗氧化能力。其分子结构中的两个酚羟基是清除自由基的关键活性位点。体外化学实验表明，该化合物能够有效清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）阳离子自由基以及羟自由基。其抗氧化活性强于简单的单羟基香豆素（如7-羟基香豆素），这归因于5,7-二羟基结构能够形成更稳定的酚氧自由基中间体，并通过分子内氢键进一步稳定。在细胞模型中，5,7-二羟基香豆素能够降低过氧化氢（H₂O₂）或叔丁基过氧化氢（t-BHP）诱导的氧化应激，减少细胞内活性氧（ROS）水平，并抑制脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的生成。
炎症是多种慢性疾病的共同病理基础。5,7-二羟基香豆素在多种炎症模型中表现出抗炎作用。在脂多糖（LPS）刺激的巨噬细胞模型中，该化合物能够显著抑制促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）和白细胞介素-1β（IL-1β）的释放。同时，它还能下调诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和环氧合酶-2（COX-2）的表达，从而减少一氧化氮（NO）和前列腺素E₂（PGE₂）的过量产生。在动物模型中，5,7-二羟基香豆素对角叉菜胶诱导的大鼠足趾肿胀和二甲苯诱导的小鼠耳廓肿胀均有抑制作用，显示出一定的体内抗炎活性。
5,7-二羟基香豆素对多种致病菌具有抑制作用。研究表明，其对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）等革兰氏阳性菌的抑制活性较强，而对大肠杆菌（Escherichia coli）和铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）等革兰氏阴性菌的活性相对较弱。其抗菌机制可能与破坏细菌细胞膜完整性、抑制细菌DNA旋转酶或干扰群体感应系统有关。在抗病毒方面，初步研究显示该化合物对流感病毒和单纯疱疹病毒（HSV）具有一定的抑制作用，但具体机制尚待阐明。
5,7-二羟基香豆素对多种肿瘤细胞系表现出细胞毒性。体外实验证实，该化合物能够抑制人肝癌细胞（HepG2）、人乳腺癌细胞（MCF-7）、人结肠癌细胞（HT-29）及人宫颈癌细胞（HeLa）的增殖。其作用机制涉及诱导细胞周期阻滞和凋亡。研究发现，5,7-二羟基香豆素可将HepG2细胞阻滞于G2/M期，并通过激活caspase-3和caspase-9，上调Bax/Bcl-2比值，从而启动线粒体介导的内源性凋亡通路。此外，该化合物还能抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭能力，提示其可能具有抗转移潜力。
鉴于其良好的抗氧化和抗炎特性，5,7-二羟基香豆素在神经退行性疾病模型中也显示出保护作用。在β-淀粉样蛋白（Aβ）诱导的神经毒性模型中，该化合物能够减少Aβ聚集，降低氧化应激水平，并抑制小胶质细胞的过度活化。在帕金森病模型中，它能够减轻6-羟基多巴胺（6-OHDA）或1-甲基-4-苯基吡啶离子（MPP⁺）诱导的多巴胺能神经元损伤。这些发现提示，5,7-二羟基香豆素可能通过多靶点机制发挥神经保护作用，具有开发为抗阿尔茨海默病或帕金森病药物的潜力。
5,7-二羟基香豆素的药理活性并非源于单一靶点的作用，而是通过调控多条信号通路和多个分子靶点实现的。深入理解其作用机制，对于指导后续的结构优化和药物设计具有重要意义。
这是5,7-二羟基香豆素发挥抗氧化作用的核心机制。在正常生理状态下，Nrf2与Kelch样ECH相关蛋白1（Keap1）结合，处于被抑制状态。当细胞受到氧化应激或亲电试剂刺激时，Nrf2从Keap1上解离，转位进入细胞核，与ARE结合，启动下游一系列抗氧化酶基因的转录，如血红素加氧酶-1（HO-1）、醌氧化还原酶1（NQO1）、谷氨酸-半胱氨酸连接酶（GCL）和超氧化物歧化酶（SOD）等。研究表明，5,7-二羟基香豆素能够直接修饰Keap1蛋白上的半胱氨酸残基，或通过产生低水平的ROS作为信号分子，促进Nrf2的核转位，从而上调这些保护性酶的表达，增强细胞的抗氧化防御能力。
NF-κB是炎症反应的核心转录因子。在静息细胞中，NF-κB与抑制蛋白IκB结合，滞留于细胞质。当受到LPS、TNF-α等炎症刺激时，IκB激酶（IKK）被激活，磷酸化IκB并使其降解，释放出的NF-κB进入细胞核，启动促炎基因（如TNF-α、IL-6、iNOS、COX-2）的转录。5,7-二羟基香豆素可通过抑制IKK的活性，阻止IκB的磷酸化和降解，从而阻断NF-κB的核转位。此外，该化合物还能直接抑制NF-κB与DNA的结合能力，从多个层面抑制炎症信号的传导。
MAPK家族包括细胞外信号调节激酶（ERK）、c-Jun N端激酶（JNK）和p38 MAPK，它们参与调控细胞增殖、分化、凋亡和炎症反应。5,7-二羟基香豆素对MAPK通路的影响具有细胞类型和刺激依赖性。在炎症模型中，它通常抑制p38 MAPK和JNK的磷酸化，从而减少炎症因子的产生。在肿瘤细胞中，它可能通过激活p38 MAPK或JNK来诱导凋亡，显示出其在信号调控中的复杂性。
PI3K/Akt通路是调控细胞存活和代谢的关键通路。5,7-二羟基香豆素在神经保护研究中被发现能够激活PI3K/Akt通路，从而抑制神经元凋亡，促进细胞存活。然而，在肿瘤细胞中，该化合物可能通过抑制PI3K/Akt通路来阻断癌细胞的生长信号。这种双向调节作用提示，5,7-二羟基香豆素的最终效应取决于细胞所处的微环境和病理状态。
除了对信号通路的调控，5,7-二羟基香豆素还可能直接与某些酶或受体结合。例如，它被报道为黄嘌呤氧化酶（XO）的抑制剂，这与其降尿酸和抗氧化活性相关。此外，它还能抑制乙酰胆碱酯酶（AChE）和丁酰胆碱酯酶（BuChE）的活性，这为其在阿尔茨海默病治疗中的应用提供了理论依据。分子对接研究显示，5,7-二羟基香豆素能够通过氢键和π-π堆积作用，稳定地结合于这些酶的活性位点。
将天然产物从实验室研究推向临床应用，成药性评价是不可或缺的一环。基于提供的成药性参数及现有文献，对5,7-二羟基香豆素的成药性进行系统分析。
根据Lipinski的“五规则”（Rule of 5），5,7-二羟基香豆素的分子量（178.14 Da）小于500，LogP（1.30）小于5，氢键受体数（4）小于10，氢键供体数（2）小于5。该分子完全符合所有规则，表明其具有良好的口服药物潜力。此外，其TPSA（77.76 Ų）小于140 Ų，进一步支持了其良好的口服吸收和肠道渗透性。Veber规则指出，可旋转键数少于10且TPSA小于140 Ų的分子具有较好的口服生物利用度，该分子同样满足这一条件。
目前关于5,7-二羟基香豆素体内药代动力学的系统研究尚不充分。有限的动物实验表明，该化合物口服后吸收较快，但绝对生物利用度可能不高，这主要归因于首过效应和肠道代谢。静脉给药后，其半衰期（t₁/₂）相对较短，提示其体内清除速率较快。为了提高其生物利用度和延长作用时间，前药设计（如将酚羟基乙酰化或甲基化）或新型给药系统（如脂质体、纳米粒）的开发是未来研究的重要方向。
综合现有研究，5,7-二羟基香豆素在多个治疗领域展现出应用潜力，但也面临诸多挑战。
5,7-二羟基香豆素作为一种结构简单但功能多样的天然香豆素衍生物，凭借其独特的5,7-二羟基取代模式，展现了抗氧化、抗炎、抗菌、抗肿瘤及神经保护等多方面的药理活性。其作用机制涉及Nrf2、NF-κB、MAPK和PI3K/Akt等多条关键信号通路，体现了天然产物“多靶点、多通路”的作用特点。成药性评价显示，该化合物具有良好的类药性，且无明显的肝毒性、心脏毒性和hERG抑制风险，具备成为先导化合物的基本条件。
然而，其口服生物利用度低、体内代谢快等药代动力学缺陷，是制约其临床开发的主要障碍。未来，通过系统的构效关系研究、前药设计以及新型给药系统的开发，有望克服这些瓶颈。同时，深入阐明其直接分子靶点，并完善安全性评价数据，将为该化合物的最终临床应用奠定坚实基础。5,7-二羟基香豆素的研究不仅丰富了香豆素类化合物的化学与生物学内涵，也为从传统天然产物中发现和开发新型药物提供了有价值的范例。随着研究的不断深入，这一古老而新颖的分子有望在未来的药物研发中焕发出新的生机。
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