地骨皮乙素

英文名: Kukoamine B
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 164991-67-7
产品编码：BP0834
分子式: C₂₈H₄₂N₄O₆
分子量: 530.666
来源: Alkaloid from root bark of Lycium chinense (Chinese boxthorn) (Solanaceae)

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，标准包装10mg，20mg，50mg；可以按客户需求包装。
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。

地骨皮乙素的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中扮演着不可或缺的角色。从传统草药中分离鉴定具有显著生物活性的化合物，并阐明其作用机制，是现代药理学研究的重要范式。地骨皮，作为中国传统医学中一味应用历史悠久的药材，来源于茄科植物枸杞（Lycium chinense Mill.）或宁夏枸杞（Lycium barbarum L.）的干燥根皮，具有凉血除蒸、清肺降火的功效，常用于治疗阴虚潮热、骨蒸盗汗、肺热咳嗽等症。现代药理学研究揭示，地骨皮含有多种化学成分，包括生物碱、黄酮、苯丙素类及多糖等，其中，地骨皮乙素（Kukoamine B）作为一种独特的精胺生物碱，因其卓越且多重的药理活性，特别是作为脂多糖（LPS）和CpG DNA的双重抑制剂，近年来受到了国际学术界和制药工业界的广泛关注。

地骨皮乙素（Kukoamine B，简称KB）的发现与研究，是传统中药现代化研究的典范。它并非地骨皮中含量最高的成分，但其独特的化学结构和强大的生物活性使其脱颖而出。研究表明，KB能够以高亲和力同时中和两种关键的病原体相关分子模式（PAMPs）——革兰氏阴性菌细胞壁成分LPS和细菌DNA中的未甲基化CpG基序。这一特性使其在脓毒症（Sepsis）这一由感染引发的全身性炎症反应综合征的治疗中展现出巨大的潜力。脓毒症是重症监护室（ICU）患者死亡的主要原因之一，其病理机制复杂，涉及病原体入侵、免疫系统过度激活、炎症因子风暴、多器官功能障碍等多个环节。传统的抗生素治疗虽能杀灭病原体，但无法有效控制后续的炎症风暴，而针对单一炎症因子的拮抗剂在临床试验中屡屡受挫。KB通过同时阻断LPS和CpG DNA这两种关键的启动信号，从源头上抑制了多条炎症通路的激活，为脓毒症的治疗提供了全新的策略。

除了抗炎和抗脓毒症作用，越来越多的研究揭示了KB在其他疾病领域，如糖尿病、骨质疏松、神经退行性疾病以及氧化应激相关疾病中的保护作用。这些发现极大地拓展了KB的药理学内涵，使其成为一个极具开发前景的多功能天然产物先导化合物。本文旨在全面、系统地综述地骨皮乙素的研究进展，涵盖其化学结构与理化性质、植物来源与提取方法、药理活性、作用机制、成药性评价以及临床应用前景，以期为该化合物的深入研究和开发利用提供参考。

化学结构与理化性质

地骨皮乙素（Kukoamine B）是一种天然存在的精胺（Spermine）生物碱。其化学结构由三部分组成：一个精胺骨架，以及通过酰胺键连接在精胺两端的两个二氢咖啡酰基（Dihydrocaffeoyl）基团。具体而言，KB的化学名为N1,N12-双(二氢咖啡酰)精胺（N1,N12-bis(dihydrocaffeoyl)spermine）。其分子式为C28H42N4O6，分子量为530.66 g/mol。CAS登记号为164991-67-7。

从结构上看，KB分子中富含酚羟基和胺基，这些官能团赋予了它独特的理化性质和生物活性。酚羟基使其具有一定的酸性，并赋予其强大的抗氧化能力，能够直接清除自由基或螯合金属离子。多个胺基（包括精胺骨架上的仲胺和酰胺键）使其在生理pH条件下带正电荷，这对其与带负电的生物分子（如LPS和DNA）的结合至关重要。KB的LogP值为1.0859，表明其具有一定的亲脂性，但总体偏向亲水。其拓扑极性表面积（TPSA）高达168.38 Ų，远高于口服药物通常建议的140 Ų阈值，这预示着其口服吸收可能较差，且难以穿透血脑屏障（BBB）。水溶性预测值为3.7726 mg/mL，显示其在水中有一定的溶解性。此外，计算机模拟预测其不具有hERG（人类ether-a-go-go相关基因）钾通道抑制活性（hERG抑制：否），且Ames试验结果为0.0，提示其遗传毒性风险较低。这些理化性质和早期毒性预测结果为KB的初步安全性评估提供了重要信息，但也指出了其在药物开发中可能面临的挑战，如口服生物利用度问题。

植物来源与提取方法

地骨皮乙素主要来源于茄科枸杞属植物，包括宁夏枸杞（Lycium barbarum L.）和枸杞（Lycium chinense Mill.）的干燥根皮，即中药地骨皮。此外，也有报道在枸杞的果实（枸杞子）和叶中检测到KB的存在，但根皮中的含量通常最高。不同产地、不同采收季节以及不同品种的枸杞，其KB含量可能存在显著差异。

KB在植物中的含量相对较低，属于微量活性成分。因此，其提取和纯化需要采用高效、特异的方法。传统的提取方法通常包括以下几个步骤：

1. 原料预处理：将干燥的地骨皮药材粉碎，过筛，得到粗粉。
2. 溶剂提取：利用KB的极性，常采用极性溶剂进行提取。最常用的溶剂是甲醇或乙醇水溶液（如50%-80%乙醇），通过加热回流、超声辅助或渗漉等方法进行提取。提取液经过滤后合并。
3. 初步富集：提取液减压浓缩后，通常采用酸-碱萃取法进行初步纯化。利用KB分子中的胺基在酸性条件下成盐溶于水，在碱性条件下游离析出的性质，先用酸水（如盐酸溶液）溶解浓缩物，过滤除去非碱性杂质；再用碱（如氨水）调节pH至碱性，然后用有机溶剂（如正丁醇、乙酸乙酯）萃取，得到富含生物碱的总提物。
4. 色谱分离：这是获得高纯度KB的关键步骤。常用的色谱技术包括：
   • 硅胶柱色谱：使用氯仿-甲醇-氨水等溶剂系统进行梯度洗脱。
   • 反相柱色谱：使用C18或C8反相硅胶，以甲醇-水或乙腈-水（含少量甲酸或三氟乙酸）为流动相进行分离。
   • 制备型高效液相色谱（Prep-HPLC）：对于难以分离的组分，制备型HPLC是获得高纯度KB（通常>98%）最有效的手段。
   • 高速逆流色谱（HSCCC）：作为一种液-液分配色谱技术，HSCCC在分离生物碱类成分时具有样品回收率高、无不可逆吸附等优点，近年来也被应用于KB的分离纯化。

随着分离技术的发展，一些新型方法如分子印迹技术、大孔吸附树脂联用技术等也被探索用于KB的高效富集和纯化，旨在降低成本、提高产率，以满足科研和潜在工业化生产的需求。

药理活性研究

地骨皮乙素展现出广泛而显著的药理活性，其研究主要集中在以下几个方面：

1. 抗炎与抗脓毒症作用

这是KB最受瞩目的药理活性。KB能够直接结合并中和LPS（Kd = 1.23 µM）和CpG DNA（Kd = 0.66 µM），从而阻断它们与Toll样受体4（TLR4）和Toll样受体9（TLR9）的结合，抑制下游信号通路的激活。在LPS或CpG DNA刺激的巨噬细胞模型中，KB能显著抑制促炎因子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）、一氧化氮（NO）和前列腺素E2（PGE2）的产生，并下调诱导型一氧化氮合酶（iNOS/NOS2）和环氧合酶-2（COX-2/PTGS2）的表达。在体内实验中，KB能显著提高LPS诱导的内毒素休克小鼠的存活率，减轻多器官损伤，降低血清中炎症因子水平。更重要的是，在更接近临床的盲肠结扎穿孔（CLP）诱导的脓毒症模型中，KB同样表现出显著的治疗效果，优于传统的抗生素或单一靶点拮抗剂，体现了其“源头阻断”策略的优势。

2. 抗糖尿病作用

KB在糖尿病及其并发症模型中也显示出保护作用。研究表明，KB能够改善胰岛素抵抗，促进葡萄糖摄取。其机制可能与激活AMP活化蛋白激酶（AMPK）信号通路，抑制炎症反应和氧化应激有关。在糖尿病肾病模型中，KB能够减轻肾小球肥大、系膜基质扩张和蛋白尿，其作用与抑制转化生长因子-β1（TGF-β1）/Smad信号通路和减少细胞外基质沉积有关。此外，KB还能保护胰岛β细胞免受损伤，促进胰岛素分泌。

3. 抗氧化作用

KB分子中的多个酚羟基是其强大的抗氧化活性的结构基础。它能直接清除多种自由基，如1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基。KB还能螯合促氧化金属离子（如Fe²⁺、Cu²⁺），抑制脂质过氧化。在细胞模型中，KB能上调抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性，降低活性氧（ROS）水平，保护细胞免受氧化应激诱导的损伤。

4. 抗骨质疏松作用

KB对骨代谢具有双向调节作用，既能抑制破骨细胞的骨吸收，又能促进成骨细胞的骨形成。在破骨细胞分化模型中，KB能抑制核因子κB受体活化因子配体（RANKL）诱导的破骨细胞生成，其机制涉及抑制NF-κB和MAPK信号通路，以及下调破骨细胞特异性基因如组织蛋白酶K（CTSK）和抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）的表达。在成骨细胞中，KB能促进其增殖、分化和矿化，可能与激活Wnt/β-catenin信号通路有关。在卵巢切除（OVX）诱导的骨质疏松小鼠模型中，KB能有效改善骨微结构，增加骨密度。

5. 神经保护作用

KB的神经保护作用主要体现在其对阿尔茨海默病（AD）和帕金森病（PD）等神经退行性疾病的潜在治疗价值。KB能够抑制β-淀粉样蛋白（Aβ）的聚集和纤维形成，并促进已形成的Aβ纤维解聚。它还能减轻Aβ诱导的神经毒性，保护神经元免受损伤。在PD模型中，KB能抑制α-突触核蛋白的聚集，减轻1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（MPTP）诱导的多巴胺能神经元损伤。其神经保护机制与抗氧化、抗炎以及调节自噬和凋亡通路有关。尽管KB预测难以穿透血脑屏障，但研究表明其可能通过作用于外周免疫细胞或通过其他转运机制间接影响中枢神经系统，或通过其代谢产物发挥作用。

作用机制与分子靶点

地骨皮乙素的作用机制是多靶点、多通路的，其核心在于其独特的化学结构赋予的分子识别能力。

1. 直接中和病原体相关分子模式（PAMPs）

这是KB最核心、最独特的机制。KB分子中的精胺骨架带正电荷，而二氢咖啡酰基提供疏水相互作用和氢键。这种结构使其能够以高亲和力结合LPS的脂质A部分和CpG DNA的骨架，从而“中和”这些PAMPs，阻止它们与免疫细胞表面的TLR4和TLR9结合。这种“源头阻断”策略避免了单一炎症因子拮抗剂的局限性，能够同时抑制下游多条炎症信号通路（如NF-κB、MAPK、IRF3）的激活，从而有效控制炎症风暴。

2. 调控关键炎症信号通路

除了直接中和PAMPs，KB还能直接作用于细胞内信号分子。
- NF-κB通路：KB能抑制IκB激酶（IKK/IKBKB）的活性，阻止IκBα的磷酸化和降解，从而抑制NF-κB（如RELA/p65）的核转位和转录活性，减少下游促炎基因（如TNF, IL6, NOS2, PTGS1/2）的表达。
- STAT3通路：KB能抑制IL-6诱导的STAT3磷酸化和二聚化，从而阻断IL-6/STAT3这一重要的炎症和促癌信号通路。
- MAPK通路：KB能抑制p38、JNK和ERK等MAPK的磷酸化，减少炎症介质的产生。
- CASP1/炎症小体通路：KB能抑制NLRP3炎症小体的组装和活化，减少Caspase-1（CASP1）的激活，从而抑制IL-1β和IL-18的成熟和分泌。

3. 调控离子通道

KB被发现能够调节瞬时受体电位（TRP）离子通道。
- TRPV1和TRPA1：KB能够抑制这些与疼痛和炎症相关的离子通道的活性。这可能是其发挥镇痛和抗炎作用的另一机制。

4. 抗氧化与抗凋亡机制

KB通过直接清除自由基和螯合金属离子发挥抗氧化作用。同时，它能激活Nrf2/ARE抗氧化信号通路，上调一系列抗氧化酶的表达。在细胞凋亡方面，KB能调节Bcl-2家族蛋白的表达，抑制线粒体细胞色素c的释放和Caspase-3的激活，从而保护细胞免受凋亡。

5. 调控能量代谢与自噬

KB能够激活AMPK，这是细胞能量代谢的关键传感器。AMPK的激活有助于改善胰岛素抵抗，促进葡萄糖和脂肪酸的氧化利用。此外，KB还能诱导自噬，这是一种细胞自我清理机制，有助于清除错误折叠的蛋白质（如Aβ、α-突触核蛋白）和受损的细胞器，在神经保护中发挥重要作用。

成药性评价与药代动力学

地骨皮乙素虽然具有强大的药理活性，但其成药性面临着一些挑战，主要源于其理化性质和药代动力学特性。

1. 成药性评价

• 类药性：KB的分子量（530.66 Da）略高于“Lipinski五规则”中分子量小于500的建议，且TPSA（168.38 Ų）远高于140 Ų，这提示其可能存在口服吸收差、通透性低的问题。其LogP值（1.09）在合理范围内，水溶性（3.77 mg/mL）尚可。
• 安全性：早期毒理学评估结果较为乐观。计算机预测显示其无hERG抑制活性（心脏毒性风险低），Ames试验阴性（遗传毒性风险低）。然而，这些仅是初步预测，全面的体内毒理学研究（如急性毒性、长期毒性、生殖毒性等）是必需的。其作为精胺类似物，是否会影响体内多胺代谢平衡，也需要深入研究。
• 代谢稳定性：KB分子中含有多个酚羟基和酰胺键，容易在体内发生II相代谢（如葡萄糖醛酸化、硫酸化）和酰胺键水解。其代谢稳定性可能较差，导致半衰期短，生物利用度低。

2. 药代动力学

目前关于KB药代动力学的体内研究数据相对有限，但已有的研究揭示了其关键特征：
- 吸收：由于分子量大、极性高，KB的口服生物利用度预计很低。口服给药后，大部分药物可能无法被肠道吸收，或被肠道菌群代谢。因此，在目前的动物研究中，KB多采用静脉注射或腹腔注射的给药方式。开发合适的给药系统（如脂质体、纳米粒）或前药策略是提高其口服生物利用度的关键。
- 分布：KB主要分布在血液和高度灌注的组织（如肝、肾、肺）中。其预测的BBB穿透能力低，限制了其在中枢神经系统疾病中的应用。但如前所述，其可能通过外周机制或代谢产物间接发挥作用。
- 代谢：KB主要在肝脏和肠道中进行代谢。主要的代谢途径包括酚羟基的葡萄糖醛酸化和硫酸化，以及精胺骨架的氧化和酰胺键的水解。其代谢产物是否具有生物活性，尚待阐明。
- 排泄：KB及其代谢产物主要通过尿液和胆汁排泄。

临床应用前景与展望

地骨皮乙素作为一种具有独特作用机制的多功能天然产物，其临床应用前景广阔，但也面临诸多挑战。

1. 脓毒症治疗

这是KB最直接、最有潜力的应用方向。其“双重中和”LPS和CpG DNA的机制，使其在理论上优于现有的任何单一靶点药物。未来的研究重点应放在：
- 临床前研究：在更多、更贴近临床的脓毒症动物模型（如CLP模型、肺炎模型）中验证其疗效，并优化给药方案（剂量、途径、时机）。
- 联合用药：探索KB与抗生素、血管活性药物等标准治疗方案的协同作用。
- 剂型开发：鉴于其口服生物利用度低，开发静脉注射剂型是首要任务。同时，可探索吸入给药用于治疗肺部感染引起的脓毒症。

2. 慢性炎症性疾病

KB的抗炎活性使其有潜力用于治疗类风湿性关节炎、炎症性肠病、动脉粥样硬化等慢性炎症性疾病。在这些疾病中，KB可能通过抑制NF-κB、STAT3等关键通路，以及调节免疫细胞功能来发挥作用。

3. 代谢性疾病

KB的抗糖尿病和抗肥胖潜力值得深入挖掘。通过激活AMPK和改善胰岛素抵抗，KB可能成为治疗2型糖尿病及其并发症（如糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变）的候选药物。

4. 神经退行性疾病

尽管BBB穿透性差是主要障碍，但KB的神经保护作用仍可通过以下途径探索：
- 外周机制：通过调节外周免疫炎症反应，间接影响中枢神经系统的神经炎症。
- 纳米递药系统：利用纳米技术（如靶向BBB的纳米粒）将KB递送入脑。
- 前药设计：设计能够穿透BBB的前药，在脑内转化为活性形式。

5. 骨质疏松症

KB的双向调节骨代谢作用（抑制破骨、促进成骨）使其在治疗骨质疏松症方面具有独特优势，可能优于目前仅抑制骨吸收或仅促进骨形成的药物。

展望

未来地骨皮乙素的研究应聚焦于以下几个关键方向：
1. 深入机制研究：利用组学技术（如蛋白质组学、代谢组学）系统揭示KB的分子靶点网络，特别是其与多胺代谢的相互作用。
2. 结构优化与构效关系研究：以KB为先导化合物，通过化学合成或半合成，设计并筛选具有更高活性、更好药代动力学特性和更低毒性的衍生物。例如，通过减少酚羟基数量或将其甲基化来提高代谢稳定性。
3. 药物递送系统开发：针对其口服生物利用度低和BBB穿透性差的缺点，开发新型药物递送系统，如脂质体、聚合物纳米粒、胶束、磷脂复合物等。
4. 全面的毒理学评价：进行系统的体内毒理学研究，包括急性、亚慢性和慢性毒性试验，以及对生殖发育和免疫系统的影响。
5. 工业化生产研究：开发高效、低成本、环境友好的提取、纯化和合成工艺，以满足未来大规模生产和临床研究的需求。

结语

地骨皮乙素，这一源自传统中药地骨皮的精胺生物碱，以其独特的化学结构和卓越的“双重中和”LPS与CpG DNA的机制，在天然产物药理学领域独树一帜。它不仅为脓毒症这一医学难题提供了全新的治疗策略，更在抗炎、抗糖尿病、抗氧化、抗骨质疏松和神经保护等多个领域展现出令人振奋的潜力。尽管其在成药性方面，特别是口服生物利用度和血脑屏障穿透性上存在挑战，但通过深入的机制研究、合理的结构优化和先进的药物递送技术，这些障碍有望被克服。地骨皮乙素的研究历程，完美诠释了从传统草药中发现先导化合物，再到利用现代药理学和药物化学手段进行创新药物研发的经典路径。随着研究的不断深入，我们有理由相信，地骨皮乙素及其衍生物有望在未来成为治疗多种复杂疾病的新型药物，为人类健康事业做出重要贡献。