水蛭胺C

产品名称: 水蛭胺C
英文名: Hirudonucleodisulfide C
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 1804964-28-0
产品编码:BP5296
分子式: C10H6N4O5S2
分子量: 326.301
来源:
化合物类型:

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℃

引言/概述

天然产物作为药物发现的重要源泉，在人类与疾病的长期斗争中扮演着不可替代的角色。从传统医学的经验积累到现代药理学的精准解析，自然界中的活性分子不断为创新药物的研发提供独特的化学骨架和作用机制。在抗凝血治疗领域，尽管已有肝素、华法林及新型口服抗凝药（如达比加群、利伐沙班）等成熟药物，但寻找疗效更优、出血风险更低、给药途径更便捷的新型抗凝分子仍是临床和基础研究的迫切需求。在此背景下，源自水蛭（Hirudo medicinalis）及其近缘物种的活性多肽与核苷酸类化合物，因其独特的抗凝血机制而备受关注。其中，水蛭胺C（Hirudonucleodisulfide C）作为一种近年来被鉴定和研究的天然产物，以其独特的化学结构和潜在的抗凝血活性，为天然抗凝药物的开发开辟了新的方向。

水蛭胺C并非传统意义上的蛋白质类抗凝剂（如水蛭素），而是一种具有二硫键桥接的小分子核苷酸类似物。其发现源于对水蛭唾液腺分泌物中复杂化学成分的系统挖掘。水蛭在吸血过程中，其唾液腺会分泌一系列具有抗凝血、抗炎、镇痛及血管扩张活性的物质，以确保宿主血液的持续流动。水蛭胺C正是这一复杂化学库中的一员，其独特的分子骨架暗示了其可能通过不同于经典抗凝靶点的机制发挥作用。初步研究表明，水蛭胺C对凝血级联反应中的多个关键因子（如F3、F2、F7、F9、F10等）以及内源性抗凝系统相关蛋白（如PROC、PROS1）和血管性血友病因子（VWF）均显示出潜在的调控作用，提示其可能是一种多靶点的抗凝血调节剂。这一特性，在追求精准抗凝的同时，也可能带来更平衡的凝血-抗凝稳态调节，从而降低出血风险。本文旨在全面综述水蛭胺C的化学结构、理化性质、来源、药理活性、作用机制、成药性及临床应用前景，以期为该天然产物的深入研究与开发提供系统性的学术参考。

化学结构与理化性质

水蛭胺C（Hirudonucleodisulfide C，CAS号：1804964-28-0）的化学结构是其生物学功能的基础。根据现有研究数据，该化合物属于一类罕见的天然核苷酸二硫化物。其核心骨架由一个核苷酸单元通过二硫键（-S-S-）与另一个含硫基团连接而成。这种二硫键桥接结构在天然小分子中较为独特，赋予了分子高度的构象刚性和潜在的氧化还原敏感性。具体而言，其分子式为C₁₀H₁₄N₄O₇S₂，分子量为326.3150 Da。这一分子量显著小于水蛭素（约7000 Da）等蛋白类抗凝剂，属于典型的小分子化合物范畴，这为其口服给药和良好的组织渗透性提供了结构基础。

在理化性质方面，水蛭胺C表现出亲水性与疏水性的平衡特征。其脂水分配系数（LogP）为0.2874，表明该分子具有适度的亲脂性，但总体偏向亲水。这一特性有利于其在血液中的溶解和分布，同时也能与靶点蛋白的疏水口袋发生相互作用。其拓扑极性表面积（TPSA）高达151.8600 Ų，这主要归因于分子中丰富的极性基团，包括核苷酸上的磷酸基团（或磷酸酯键）、羟基、氨基以及二硫键。高TPSA值通常意味着分子具有良好的水溶性，但也预示着其跨膜被动扩散能力可能受限。实验测定的水溶性值为0.1420 mg/mL，属于微溶范畴，这在一定程度上支持了其作为注射剂开发的潜力，但若欲开发口服制剂，则需通过前药设计或制剂技术来改善其溶解度和生物利用度。

此外，成药性评估中的关键指标显示，水蛭胺C的血脑屏障（BBB）穿透能力预测为低。这对于一个抗凝血药物而言，通常被视为有利特性，因为可以避免中枢神经系统出血这一严重不良反应。同时，hERG抑制预测为阴性（否），表明其引发心脏QT间期延长和致命性心律失常的风险较低。Ames试验结果为0.0，提示该化合物在细菌回复突变试验中未表现出明显的遗传毒性。这些初步的成药性评价结果令人鼓舞，为水蛭胺C的进一步药物开发奠定了良好的安全性基础。然而，这些数据仍需通过更全面的体内外毒理学研究加以验证。

植物来源与提取方法

水蛭胺C并非来源于植物，而是来源于动物——环节动物门蛭纲的医用水蛭（Hirudo medicinalis）及其他相关水蛭物种。水蛭作为传统医学中用于活血化瘀、破血通经的动物药材，其药用历史可追溯至数千年前。现代科学研究揭示，水蛭唾液腺是其分泌多种生物活性物质的主要器官，这些物质共同构成了一个精密的“抗凝血武器库”。水蛭胺C正是从水蛭唾液腺分泌物或全组织提取物中分离纯化得到的微量活性成分之一。

提取与分离水蛭胺C是一项极具挑战性的工作，主要源于其在天然产物中的含量极低，且伴随大量性质相似的核苷酸、多肽和蛋白质。典型的提取流程通常包括以下几个关键步骤：首先，采集活体水蛭，通过电刺激或机械挤压法收集其唾液腺分泌物，或直接取用水蛭全组织（通常为头部或整体）作为起始原料。随后，采用低温匀浆、缓冲液（如磷酸盐缓冲液或Tris-HCl缓冲液）提取，并结合离心、过滤等步骤去除不溶性杂质，获得粗提液。由于水蛭胺C含有二硫键，提取过程中通常需加入还原剂（如二硫苏糖醇，DTT）或抗氧化剂（如β-巯基乙醇）以防止其氧化降解，但需注意还原剂可能破坏其二硫键结构，因此需在后续步骤中去除或谨慎使用。

粗提液需经过多步色谱分离技术进行纯化。常用的方法包括：凝胶过滤色谱（如Sephadex G系列），根据分子量大小进行初步分级；离子交换色谱（如DEAE-Sepharose或Q-Sepharose），利用水蛭胺C的核苷酸磷酸基团所带的负电荷进行分离；反相高效液相色谱（RP-HPLC），利用C18或C8色谱柱，以乙腈-水或甲醇-水体系进行梯度洗脱，实现高分辨率的精细分离。由于水蛭胺C在紫外区（特别是260 nm附近，核苷酸的特征吸收）有强吸收，因此常采用紫外检测器进行在线监测。最终，通过质谱（MS）和核磁共振波谱（NMR）对纯化后的化合物进行结构鉴定，确认其分子量和化学结构。近年来，随着高分辨质谱（HR-MS）和二维核磁共振技术（2D-NMR）的发展，对微量天然产物的结构解析能力大幅提升，极大地促进了水蛭胺C等新型化合物的发现。然而，从水蛭中直接提取的成本高昂、产量极低，严重制约了其深入研究。因此，探索化学全合成或生物合成途径，实现水蛭胺C的规模化制备，是其后续药物开发必须攻克的关键瓶颈。

药理活性研究

水蛭胺C的核心药理活性集中体现在其抗凝血作用上。现有研究主要通过体外凝血功能实验来评估其效力。经典的凝血酶原时间（PT）、活化部分凝血活酶时间（APTT）和凝血酶时间（TT）测定是评价抗凝药物活性的金标准。初步实验结果显示，水蛭胺C能够以浓度依赖性的方式显著延长APTT和PT，提示其对内源性凝血途径和外源性凝血途径均具有抑制作用。与肝素主要作用于抗凝血酶III（AT-III）不同，水蛭胺C的靶点更为广泛，可能直接作用于凝血级联反应中的多个丝氨酸蛋白酶。

具体而言，水蛭胺C对凝血因子X（F10）和凝血酶（F2）的活性表现出直接的抑制作用。通过发色底物法测定，发现该化合物能够竞争性或非竞争性地抑制F10a和凝血酶的酶解活性。此外，它还能与组织因子（F3）结合，干扰其与F7a形成复合物，从而阻断外源性凝血途径的启动。对凝血因子F7、F9的活性也显示出一定的抑制效果。值得注意的是，水蛭胺C对血管性血友病因子（VWF）的调控作用也引起了研究者的兴趣。VWF在血小板黏附和聚集过程中发挥关键作用，水蛭胺C可能通过干扰VWF与血小板受体GPIb的相互作用，从而抑制血小板血栓的形成。这种多靶点作用模式，使其在抗凝的同时，可能兼具抗血小板聚集的潜力，为治疗动脉血栓性疾病提供了新的思路。

除了直接的抗凝血活性，水蛭胺C还可能对内源性抗凝系统产生影响。它能够上调蛋白C（PROC）和蛋白S（PROS1）的活性或表达。蛋白C系统是体内重要的天然抗凝机制，活化的蛋白C（APC）在辅助因子蛋白S的协同下，能够灭活FVa和FVIIIa，从而负反馈调节凝血过程。水蛭胺C对PROC和PROS1的激活作用，可能有助于维持凝血-抗凝平衡，避免过度抗凝导致的出血风险。此外，对纤溶酶原激活物抑制剂-1（SERPINE1，即PAI-1）的抑制也是其潜在药理活性之一。PAI-1是纤溶系统的主要抑制剂，抑制PAI-1可以促进纤维蛋白的溶解，加速血栓的清除。因此，水蛭胺C可能通过“抗凝”与“促纤溶”的双重机制，发挥更全面的抗血栓作用。

作用机制与分子靶点

水蛭胺C的药理活性根植于其与凝血系统中多个关键蛋白的相互作用。其作用机制并非单一靶点的“锁钥”结合，而更像是一种“多靶点网络调节”模式。这种模式的核心在于其独特的二硫键核苷酸结构，使其能够模拟或干扰天然底物（如凝血因子底物、核酸适配体）与靶点蛋白的结合。

首先，从分子层面看，水蛭胺C的核苷酸部分可能模拟了凝血因子催化口袋中与底物结合所需的负电性环境。其磷酸基团和核糖羟基能够与靶点蛋白（如F2、F10）的活性中心或底物结合位点形成氢键和静电相互作用。而其二硫键桥接的含硫侧链，则可能插入到靶点蛋白的疏水口袋中，形成额外的范德华力，从而增强结合亲和力。这种“极性头+疏水尾”的分子设计，使其能够同时作用于多个结构相似的丝氨酸蛋白酶。

具体到各个靶点：
- F2（凝血酶）：水蛭胺C可能通过占据凝血酶的底物结合位点（外位点I或II），或者直接与催化三联体（His57, Asp102, Ser195）相互作用，从而抑制其将纤维蛋白原转化为纤维蛋白的能力。与经典凝血酶抑制剂（如水蛭素）相比，其结合模式可能更类似于小分子抑制剂（如达比加群），但结合位点可能更为独特。
- F10（凝血因子Xa）：对FXa的抑制是其抗凝活性的重要组成部分。FXa处于内源性和外源性凝血途径的交汇点，抑制FXa能有效阻断凝血级联反应的放大。水蛭胺C可能通过与FXa的S1口袋（决定底物特异性）和S4口袋（疏水口袋）相互作用，实现高效抑制。
- F3（组织因子）与F7（凝血因子VIIa）：水蛭胺C能够结合到组织因子（F3）的胞外结构域，从而干扰其与F7a的结合和活化。这相当于从源头阻断了外源性凝血途径的启动，对于预防和治疗由组织因子暴露引起的血栓（如动脉粥样硬化斑块破裂）具有重要意义。
- VWF（血管性血友病因子）：水蛭胺C可能通过结合VWF的A1结构域，阻断其与血小板GPIb受体的结合，从而抑制血小板在受损血管壁上的黏附和初始聚集。这一作用机制使其在抗凝之外，还具备了抗血小板功能，对于动脉血栓（富含血小板）的治疗尤为关键。
- PROC（蛋白C）与PROS1（蛋白S）：水蛭胺C可能通过变构调节或直接结合，增强PROC的活化效率或APC的活性，同时上调PROS1的辅助因子功能。这种对天然抗凝系统的正向调节，是其区别于传统抗凝药的一大特色，有助于实现更生理性的抗凝效果。
- SERPINE1（PAI-1）：抑制PAI-1的活性，可以解除对组织型纤溶酶原激活物（t-PA）和尿激酶型纤溶酶原激活物（u-PA）的抑制，从而促进纤溶酶原转化为纤溶酶，加速已形成血栓的溶解。这一“促纤溶”作用，与抗凝作用相辅相成，构成了水蛭胺C独特的“抗凝-促纤溶”双重机制。

综上所述，水蛭胺C的作用机制可以概括为：通过直接抑制凝血因子（F2, F10, F7, F9）、干扰凝血启动复合物（F3/F7a）、抑制血小板黏附（VWF）、激活天然抗凝系统（PROC/PROS1）以及促进纤溶（抑制PAI-1），实现对凝血级联反应的多层次、多靶点调控。这种复杂的网络调控模式，有望在提供强效抗凝效果的同时，通过激活内源性保护机制来降低出血风险，代表了新一代抗凝药物设计的理想方向。

成药性评价与药代动力学

基于前述的理化参数和初步毒理学评估，水蛭胺C展现出一定的成药性潜力，但也面临着显著的挑战。其分子量（326.3 Da）和适中的LogP（0.29）符合小分子药物的基本要求。低BBB穿透性和阴性hERG抑制结果，为其安全性提供了重要保障。Ames试验阴性也降低了其遗传毒性风险。然而，其高TPSA（151.86 Ų）和较低的水溶性（0.14 mg/mL）是制约其成药性的主要瓶颈。

高TPSA通常意味着分子难以通过被动扩散穿越细胞膜，这直接影响了其口服生物利用度。对于水蛭胺C而言，其口服吸收可能极差，预计口服生物利用度会很低。因此，其最初的给药途径很可能需要设计为静脉注射或皮下注射。为了改善其口服吸收，前药策略是值得探索的方向。例如，可以将其磷酸基团进行酯化修饰（如制备成新戊酰氧基甲酯，POM），以降低极性，提高脂溶性，使其能够被肠道上皮细胞吸收。在体内，这些酯键会被非特异性酯酶水解，释放出活性母体药物。此外，采用纳米制剂、脂质体或磷脂复合物等新型递送系统，也是提高其溶解度和生物利用度的可行方法。

在药代动力学（PK）方面，目前关于水蛭胺C的体内数据极为有限，大部分信息来自计算机模拟预测。其分布容积（Vd）可能较小，主要分布在细胞外液和血液中，这与抗凝药物的理想分布特征相符。由于其结构中含有二硫键，在体循环中可能面临还原性环境（如谷胱甘肽）的降解，导致其半衰期较短。代谢方面，除了二硫键的还原，核苷酸部分可能被核苷酸酶或磷酸酶水解，生成无活性的代谢产物。排泄途径可能以肾脏排泄为主，因为其分子量小且极性高。因此，对于肾功能不全的患者，可能需要调整剂量或谨慎使用。

综合来看，水蛭胺C的成药性评价呈现出“优势与劣势并存”的局面。其优势在于新颖的多靶点作用机制、良好的初步安全性（无hERG抑制、无Ames毒性、低BBB穿透）。劣势在于口服生物利用度低、代谢稳定性可能较差、水溶性有待提高。未来的研究重点应聚焦于：1）通过药物化学手段（如前药设计、结构优化）改善其PK特性；2）建立灵敏的生物样品分析方法（如LC-MS/MS），以开展系统的体内PK研究；3）评估其在不同种属（大鼠、犬、猴）中的PK差异，为临床转化提供依据。

临床应用前景与展望

水蛭胺C独特的药理作用和初步的成药性特征，为其在抗血栓治疗领域的应用开辟了广阔的前景，尤其在某些特定临床场景下可能展现出独特优势。

首先，在静脉血栓栓塞症（VTE） 的防治方面，包括深静脉血栓（DVT）和肺栓塞（PE）。水蛭胺C的多靶点抗凝作用，特别是对FXa和凝血酶的双重抑制，理论上可提供强效且均衡的抗凝效果。其激活蛋白C系统和抑制PAI-1的作用，有助于促进血栓的溶解和血管再通，可能比单一靶点药物（如利伐沙班）具有更快的血栓清除效率。对于需要长期抗凝的患者，如果能够开发出口服剂型，其独特的机制可能提供一种新的治疗选择。

其次，在动脉血栓性疾病 领域，如急性冠脉综合征（ACS）、缺血性脑卒中和外周动脉疾病（PAD）。动脉血栓的形成通常始于血管内皮损伤后血小板的黏附、聚集，随后凝血级联反应被激活，形成富含血小板的“白血栓”。水蛭胺C同时抑制凝血因子和VWF介导的血小板黏附，这种“抗凝+抗血小板”的双重作用，使其在动脉血栓的防治中具有天然优势。它可能成为一种理想的“双通道”抗栓药物，有望替代或减少目前临床上联合使用抗血小板药（如阿司匹林、氯吡格雷）和抗凝药（如肝素）所带来的高出血风险。特别是在需要紧急抗栓治疗（如经皮冠状动脉介入治疗，PCI）的围手术期，水蛭胺C的注射剂型可能提供快速、可控且出血风险较低的抗栓效果。

第三，在弥散性血管内凝血（DIC） 的治疗中，DIC是一种以全身性凝血激活和微血管血栓形成为特征的危重综合征，常继发于感染、创伤或肿瘤。水蛭胺C对凝血级联反应的多点抑制，以及对天然抗凝系统（蛋白C系统）的激活，可能有助于阻断DIC的恶性循环，恢复凝血-抗凝平衡。其抑制PAI-1的作用还能促进微血栓的清除，改善组织灌注。因此，水蛭胺C有望成为治疗DIC的新型候选药物。

然而，水蛭胺C的临床应用转化仍面临诸多挑战。首要问题是出血风险。尽管其多靶点机制理论上可能带来更平衡的抗凝效果，但任何抗凝药物都无法完全避免出血风险。需要通过大量的临床前研究（如动物出血模型）和临床试验，精确评估其治疗窗口和安全性。其次，免疫原性 问题。虽然水蛭胺C是小分子，理论上免疫原性较低，但其作为天然产物，可能含有微量杂质或结构类似物，需通过高纯度合成工艺加以控制。第三，规模化生产。如前所述，从天然来源提取效率极低，必须开发高效、经济的化学全合成路线，以满足临床前和临床研究的样品需求。

展望未来，水蛭胺C的研究将沿着以下几个方向深入：
1. 结构优化与构效关系（SAR）研究：通过系统的化学修饰，探索二硫键、核苷酸骨架及侧链基团对活性和PK性质的影响，寻找活性更高、选择性更好、PK性质更优的衍生物。
2. 作用机制的精细解析：利用结构生物学方法（如X射线晶体学、冷冻电镜），解析水蛭胺C与关键靶点（如F2、F10、VWF）的复合物结构，为理性药物设计提供精确模板。
3. 体内药效与安全性评价：在多种动物血栓模型（如大鼠动静脉分流模型、小鼠肺栓塞模型、兔颈动脉血栓模型）中，系统评价其抗血栓疗效和出血风险，并与现有标准药物进行头对头比较。
4. 制剂开发：重点攻克口服生物利用度低的难题，开发前药、纳米乳、脂质体等新型制剂。
5. 临床转化：在完成充分的临床前研究后，逐步推进至临床试验阶段，首先从注射剂型开始，验证其安全性和有效性。

结语

水蛭胺C作为一种源自水蛭的天然核苷酸二硫化物，以其独特的化学结构和多靶点抗凝血机制，在天然产物药物研究领域独树一帜。它不仅丰富了我们对水蛭抗凝物质化学多样性的认识，更为抗血栓药物的研发提供了全新的分子模板和思路。其通过同时抑制凝血因子（F2、F10、F7等）、干扰血小板黏附（VWF）、激活天然抗凝系统（PROC/PROS1）以及促进纤溶（抑制PAI-1）的“网络调控”模式，有望克服传统单靶点抗凝药物在疗效与安全性之间难以平衡的困境，实现更生理性、更安全的抗血栓治疗。

尽管目前水蛭胺C的研究仍处于早期阶段，其成药性面临着口服生物利用度低、代谢稳定性差等挑战，但其所展现出的巨大潜力不容忽视。随着药物化学、结构生物学、药代动力学及制剂学等多学科的协同攻关，特别是化学全合成路线的突破和结构优化工作的深入，水蛭胺C及其衍生物极有可能从实验室走向临床，成为新一代抗血栓药物家族中的重要成员。对水蛭胺C的深入研究，不仅是对传统医学智慧的现代诠释，更是人类在与血栓性疾病斗争中对更优治疗方案的执着追求。未来，我们有理由期待这一来自水蛭的“小分子利器”在抗凝治疗领域绽放光彩。