β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁

产品名称: β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁
英文名: Dimethylacrylalkannin, β,β-
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 34539-65-6
产品编码:BP3127
分子式: C₂₁H₂₂O₆
分子量: 370.401
来源:
物理性状: Reddish brown powder
化合物类型: Quinones

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。
提供改善产品水溶性解决方案，改善化合物在水中的溶解度，便于进行各种活性试验和临床应用。

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

萘醌类化合物作为一类重要的天然产物，广泛分布于紫草科、胡桃科、紫葳科等植物中，因其独特的化学结构和多样的生物活性，长期以来备受药理学与药物化学研究者的关注。其中，β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁（Dimethylacrylalkannin, β,β-， CAS: 34539-65-6）作为一种典型的羟基-1,4-萘醌衍生物，是传统药用植物紫草（Lithospermum erythrorhizon Sieb. et Zucc.）等物种中主要的活性成分之一。紫草在中医临床中常用于清热凉血、活血解毒、治疗湿疹、烧伤、炎症性皮肤病等，其现代药理学基础与其中所含的萘醌类物质密切相关。

近年来，随着分子生物学和系统药理学的发展，β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁的抗炎活性及其复杂的作用网络逐渐被揭示。研究表明，该化合物能够通过干预白细胞介素-6（IL-6）、信号转导与转录激活因子3（STAT3）、肿瘤坏死因子（TNF）、核因子-κB（NF-κB，关键亚基RELA/p65）以及诱导型一氧化氮合酶（NOS2）等多个关键炎症相关靶点，展现出显著的抗炎潜力。此外，其对瞬时受体电位香草酸亚型1（TRPV1）和锚定蛋白亚型1（TRPA1）等疼痛感受通道的调节作用，也暗示了其在炎症性疼痛管理中的应用前景。

本文旨在对β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁的化学特性、植物来源、药理活性、作用机制、成药性以及临床应用前景进行系统综述，以期为该天然产物的深入研究和开发提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁的化学名称为5,8-二羟基-2-(1-羟基-4-甲基戊-3-烯-1-基)-1,4-萘醌-6-基 3-甲基丁-2-烯酸酯。其分子式为C21H22O6，分子量为370.4010。从结构上看，该化合物的母核为1,4-萘醌，在5位和8位存在两个酚羟基，其中6位羟基被一个β,β-二甲基丙烯酰基（即3-甲基丁-2-烯酰基）酯化，这是其名称的由来。侧链为一个含羟基的异己烯基结构。这种兼具醌式结构、酚羟基和疏水性酯基的分子特征，决定了其独特的理化性质和生物活性。

根据提供的成药性参数，其脂水分配系数（LogP）为3.9767，表明该化合物具有中等偏上的亲脂性，这与其结构中存在疏水性的异戊烯基侧链和酯基相符。拓扑极性表面积（TPSA）为100.9000 Ų，反映了分子中多个氢键受体（羰基氧、羟基氧）的存在。水溶性数值为0.1356（单位通常为mg/mL或mol/L，此处未明确，通常指较低溶解度），印证了其亲脂特性，这可能会影响其口服生物利用度。分子量小于500，符合类药五规则（Lipinski‘s Rule of Five）的基本要求。血脑屏障透过性预测为“低”，提示其可能不易进入中枢神经系统，这对于主要作用于外周系统的抗炎药物而言，有时可视为一种安全性优势。hERG抑制预测为“否”，表明其潜在的心脏毒性风险较低。Ames试验预测值为0.0，提示其可能无致突变性，但需通过实验进一步验证。

植物来源与提取方法

β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁主要来源于紫草科（Boraginaceae）植物，特别是紫草属（Lithospermum）和软紫草属（Arnebia）的多种植物。中国药典收录的紫草原植物主要为新疆紫草（Arnebia euchroma (Royle) Johnst.）或内蒙紫草（Arnebia guttata Bunge），其干燥根中富含包括β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁在内的多种萘醌色素，如阿卡宁、乙酰阿卡宁、去氧紫草素等。此外，传统中药紫草（Lithospermum erythrorhizon）的根也是该化合物的主要来源之一。

提取方法通常基于萘醌类化合物的脂溶性和酚羟基特性。传统方法包括：
1. 有机溶剂提取法：最常用的方法。通常使用石油醚、乙酸乙酯、丙酮、甲醇等溶剂进行冷浸、回流或超声辅助提取。由于目标化合物极性中等，乙酸乙酯是进行有效萃取和初步富集的常用溶剂。
2. 超临界流体萃取法：采用超临界CO₂作为萃取剂，具有效率高、无有机溶剂残留、对热不稳定成分友好等优点，特别适合从紫草根等植物材料中提取萘醌类脂溶性成分。
3. 柱层析分离纯化：粗提物经过硅胶柱层析、凝胶柱层析（如Sephadex LH-20）或制备型高效液相色谱（HPLC）等进行进一步分离纯化，以获得高纯度的β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁单体。常采用石油醚-乙酸乙酯或氯仿-甲醇等梯度洗脱系统。

提取工艺的优化通常关注溶剂类型、料液比、提取温度、时间和次数等因素，以最大化目标化合物的得率和纯度。

药理活性研究

β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁的核心药理活性集中在抗炎领域，并在相关研究中展现出多方面的效应。

1. 体外抗炎活性：在多种细胞模型（如脂多糖（LPS）刺激的巨噬细胞RAW264.7、小鼠小胶质细胞BV2、人滑膜细胞等）中，β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁能显著抑制炎症介质的产生。研究表明，它能剂量依赖性地降低一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）、IL-6、TNF-α、IL-1β等关键炎症因子的水平。
2. 体内抗炎活性：在动物模型中，该化合物对多种急慢性炎症模型均表现出良好的改善作用。例如，在小鼠耳廓二甲苯致炎模型、角叉菜胶诱导的大鼠足爪肿胀模型以及棉球诱导的肉芽肿模型中，口服或局部给予β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁能有效减轻组织肿胀和炎症细胞浸润。在自身免疫性疾病模型如胶原诱导性关节炎（CIA）小鼠模型中，该化合物也能缓解关节的红、肿、病理损伤和骨质破坏。
3. 镇痛活性：其抗炎作用常伴随镇痛效果。除了通过抑制炎症介质（如PGE2）间接镇痛外，研究提示它可能直接作用于疼痛感知相关的离子通道，如TRPV1和TRPA1，这些通道在炎症性疼痛中起关键作用。
4. 其他潜在活性：基于萘醌类化合物的共性，β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁也可能表现出抗氧化、抗菌和抗肿瘤活性，但这些活性相对于其突出的抗炎作用，研究尚不充分，是其潜在的拓展研究方向。

作用机制与分子靶点

β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁的抗炎作用并非通过单一途径实现，而是作用于一个复杂的信号网络，涉及多个关键靶点和通路：

1. NF-κB信号通路：这是其抗炎作用的核心机制之一。NF-κB是调控众多炎症因子基因表达的关键转录因子。β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁能够抑制IκB激酶（IKK，由IKBKB编码的IKKβ是催化亚基）的活性，阻止IκBα的磷酸化和降解，从而抑制NF-κB（主要是p65/RELA亚基）的核转位及其与DNA的结合能力，最终下调TNF-α、IL-6、IL-1β、NOS2等基因的表达。
2. STAT3信号通路：STAT3是另一条重要的促炎和促生存信号通路。IL-6等细胞因子激活JAK-STAT通路，导致STAT3磷酸化、二聚化并入核启动基因转录。研究表明，该化合物能抑制STAT3的磷酸化激活，阻断其下游促炎和促增殖信号的传递。
3. 炎症小体通路：炎症小体（如NLRP3）的激活导致caspase-1（CASP1）的活化，进而切割pro-IL-1β和pro-IL-18，产生成熟的、具有强烈致炎作用的IL-1β和IL-18。β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁被证实可以抑制caspase-1的活化，从而减少IL-1β的成熟与释放。
4. 环氧合酶与一氧化氮合酶：该化合物能够抑制诱导型环氧合酶（COX-2/PTGS2）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS/NOS2）的表达和活性。COX-2是合成PGE2的关键酶，而iNOS负责产生大量NO，两者都是炎症过程中的重要介质。
5. 离子通道调节：作为瞬时受体电位（TRP）通道家族成员，TRPV1和TRPA1是感知伤害性刺激（如热、化学刺激）并介导炎症性疼痛的关键分子。β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁可能作为这些通道的调节剂，通过抑制其过度激活来发挥抗炎和镇痛作用。
6. 直接调控炎症因子：该化合物还能直接抑制TNF-α、IL-6等细胞因子本身的产生或生物学效应。

综上所述，β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁通过多靶点、多通路协同作用，构成了其强大的抗炎药理基础。

成药性评价与药代动力学

基于前文提供的计算参数和现有研究，对β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁的成药性进行初步评价：

• 吸收与分布：中等LogP值和较低的水溶性提示其口服吸收可能受限于溶解度和溶出速率。制剂策略（如制成纳米晶体、固体分散体、脂质体或与环糊精包合）可能有助于改善其生物利用度。低血脑屏障透过性预测使其中枢神经系统副作用风险较低，适合用于外周炎症性疾病。
• 代谢与排泄：作为萘醌类化合物，其代谢途径值得关注。醌结构可能在体内经历还原（生成氢醌）、葡萄糖醛酸化和硫酸化结合等反应。酯键可能被酯酶水解，生成去酰基化的产物（如阿卡宁），后者可能具有不同的活性和毒性。目前关于其详细的体内代谢产物、代谢酶及排泄途径的公开研究数据尚显匮乏，这是未来药代动力学研究的重点。
• 安全性初步评估：计算预测显示无hERG抑制和Ames致突变风险，这是一个积极的信号。然而，萘醌类化合物潜在的细胞毒性（可能与氧化还原循环产生活性氧有关）和光毒性（在UVA照射下）是需要通过系统的临床前毒理学研究（如急毒、长毒、光毒性试验）来严格评估的。其治疗窗口（有效剂量与毒性剂量之比）需在动物模型中得到确认。
• 药物相互作用潜力：由于其可能通过影响CYP450酶系或与血浆蛋白高度结合，潜在的药物相互作用也需要考察。

总体而言，β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁在结构上具备类药性，核心抗炎活性明确，但需要系统的药代动力学和毒理学研究来全面评估其开发潜力。

临床应用前景与展望

β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁的临床应用前景主要建立在其强大的多靶点抗炎特性之上，有望在以下几个领域进行开发：

1. 炎症性皮肤病：这是最直接的应用方向。可开发为外用制剂（如乳膏、凝胶、搽剂），用于治疗特应性皮炎、湿疹、银屑病、痤疮等。其抗炎、可能的抗菌和促进伤口愈合（紫草传统用途）的多重作用可能带来协同疗效。
2. 关节炎类疾病：针对类风湿性关节炎、骨关节炎等，可探索开发口服或局部注射制剂。其抑制IL-6、TNF-α、PGE2及破骨细胞活化的作用，对缓解关节炎症和延缓骨质破坏具有积极意义。
3. 炎症性疼痛管理：通过调节TRPV1/TRPA1通道及抑制炎症介质，可将其开发为新型的镇痛药物，尤其是用于治疗神经病理性疼痛或炎症相关的慢性疼痛。
4. 其他慢性炎症性疾病：对肠道炎症（如结肠炎）、神经系统炎症（如阿尔茨海默病中的神经炎症）等也可能具有干预潜力，但这需要更深入的基础研究验证。

面临的挑战与未来展望包括：
* 结构优化：以其为先导化合物，进行结构修饰（如改造酯基、侧链或引入提高水溶性的基团），以改善其药代动力学性质、提高选择性、降低潜在毒性。
* 制剂创新：利用新型给药系统（如纳米靶向制剂、透皮给药系统）克服其水溶性差、稳定性等问题，提高疗效和患者顺应性。
* 机制深化：利用组学技术（蛋白质组学、代谢组学）和网络药理学方法，更系统、更精准地阐明其作用靶点网络和信号通路交叉对话。
* 临床前与临床研究：尽快开展符合规范的临床前药效、药代、毒理评价，并推进临床试验，将实验室成果转化为实际药品。
* 源头保障：鉴于其来源于特定药用植物，需关注资源的可持续利用，发展植物细胞培养、合成生物学等绿色生产方法，保障原料供应。

结语

β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁作为一种源自传统中药紫草的天然羟基萘醌化合物，凭借其独特的化学结构和多靶点作用机制，在抗炎领域展现出显著的研究价值和开发潜力。它通过干预NF-κB、STAT3、炎症小体等多个关键炎症信号通路，并调节TRP通道，从而发挥广泛的抗炎和镇痛效应。尽管在成药性方面面临如水溶性、系统代谢和潜在毒性等挑战，但通过现代药物化学、药剂学和药理学手段的介入，这些挑战有望被逐步克服。未来，随着对其作用机制更深入的解析和系统性的开发研究，β,β-二甲基丙烯酰阿卡宁有望从一种传统的活性成分，发展成为治疗多种炎症性疾病的新型药物或先导化合物，为天然产物的现代化和国际化提供有力例证。