产品名称: 鸦胆子苷I
英文名: Yadanzioside I
中文别名:
英文别名: (-)-Yadanzioside I
Cas 号: 99132-95-3
产品编码:BP5379
分子式: C₂₉H₃₈O₁₆
分子量: 642.607
来源:
化合物类型: 二萜类(Diterpenoids)

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。

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鸦胆子苷I的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

鸦胆子苷I（Yadanzioside I）：从天然苦木素到抗病毒先导化合物的系统评述

引言/概述

天然产物作为药物发现的重要源泉，在人类抗击疾病的漫长历史中扮演着不可替代的角色。在众多具有生物活性的天然化合物家族中，苦木素类化合物（Quassinoids）因其独特的化学结构和显著的药理活性而备受关注。苦木素类化合物主要来源于苦木科（Simaroubaceae）植物，是一类高度氧化的三萜内酯类化合物，其结构复杂性和生物活性多样性使其成为天然产物化学和药理学研究的热点领域。

鸦胆子（Brucea javanica (L.) Merr.）作为苦木科植物的典型代表，在中国传统医学中已有数百年的应用历史，主要用于治疗痢疾、疟疾和某些癌症。现代药理学研究证实，鸦胆子中含有丰富的苦木素类化合物，其中鸦胆子苷I（Yadanzioside I）作为一种重要的苦木素糖苷，近年来因其显著的抗病毒活性而受到广泛关注。

鸦胆子苷I（CAS号：99132-95-3）是一种从鸦胆子中分离得到的苦木素类化合物，其最引人注目的药理活性是对烟草花叶病毒（Tobacco Mosaic Virus, TMV）的强效抑制作用，半数抑制浓度（IC50）达到4.22 μM。这一发现不仅拓展了苦木素类化合物的抗病毒谱，也为开发新型抗病毒药物提供了重要的先导化合物。值得注意的是，TMV作为植物病毒研究的模式病毒，其抑制活性往往能够预示化合物对某些人类病毒的潜在作用，这使得鸦胆子苷I的抗病毒研究具有更广泛的科学意义和应用价值。

本文将从化学结构、植物来源、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景等多个维度，对鸦胆子苷I的研究现状进行系统综述，旨在为该化合物的深入研究和开发利用提供全面的学术参考。

化学结构与理化性质

化学结构特征

鸦胆子苷I属于苦木素类化合物中的C20型苦木素糖苷，其核心骨架为苦木素内酯结构。从化学结构角度分析，鸦胆子苷I具有以下显著特征：

1. 母核结构：以苦木素内酯（quassinoid）为基本骨架，该骨架由20个碳原子构成，包含一个高度氧化的四环或五环体系。典型的苦木素骨架包含A、B、C、D四个环，其中A环为δ-内酯环，B环为环己烯酮结构，C环和D环为高度取代的环己烷或环戊烷结构。

2. 糖基取代：鸦胆子苷I的显著特征是在C-21位连接有一个糖基单元，通常为β-D-葡萄糖。糖基的存在不仅增加了化合物的水溶性，也对其生物活性和药代动力学性质产生重要影响。

3. 官能团分布：分子中含有多个羟基、羰基和内酯基团，这些官能团在空间上的特定排列赋予了该化合物与生物靶点相互作用的分子基础。特别是C-11、C-12位上的羟基以及C-16位上的羰基，被认为是其抗病毒活性的关键药效团。

理化性质参数

根据计算化学和实验测定数据，鸦胆子苷I的主要理化性质参数如下：

• 分子量：642.6070 Da，属于中等分子量的天然产物
• 脂水分配系数（LogP）：-0.8832，表明该化合物具有较好的水溶性，但脂溶性较低
• 拓扑极性表面积（TPSA）：245.0400 Ų，较高的TPSA值提示该化合物可能难以穿透细胞膜
• 水溶性：5.7027 mg/mL，良好的水溶性有利于制剂开发和体内给药
• 血脑屏障穿透性：低，提示该化合物在中枢神经系统疾病治疗中的应用潜力有限
• hERG抑制：否，降低了心脏毒性风险
• Ames试验：0.3，提示遗传毒性风险较低

这些理化性质参数为鸦胆子苷I的药物开发提供了重要的参考信息。其良好的水溶性和低毒性风险是有利因素，但较高的TPSA和低脂溶性可能限制其口服生物利用度和细胞膜穿透能力，这需要在后续的药物化学修饰中予以关注。

植物来源与提取方法

植物来源

鸦胆子苷I主要来源于苦木科植物鸦胆子（Brucea javanica (L.) Merr.），该植物广泛分布于中国南方、东南亚、印度和澳大利亚等热带和亚热带地区。在中国，鸦胆子主要产于广东、广西、福建、云南和台湾等省份。

鸦胆子的药用部位主要为成熟果实，传统上用于治疗阿米巴痢疾、疟疾和某些恶性肿瘤。现代植物化学研究表明，鸦胆子中含有多种化学成分，包括苦木素类、生物碱类、黄酮类、酚酸类等，其中苦木素类化合物是其最主要的活性成分群。除鸦胆子外，同属植物如Brucea mollis、Brucea sumatrana等也被报道含有类似的苦木素类化合物。

提取与分离纯化

鸦胆子苷I的提取和分离通常遵循天然产物化学的经典流程，主要包括以下步骤：

1. 原料预处理：干燥的鸦胆子果实经粉碎后，使用有机溶剂进行提取。常用的提取溶剂包括甲醇、乙醇或甲醇-水混合溶剂。研究表明，70%-80%的乙醇水溶液对苦木素糖苷类化合物的提取效率较高。

2. 粗提取：采用冷浸法或回流提取法，通常在室温或温和加热条件下进行。提取时间一般为24-72小时，重复提取2-3次以提高提取率。

3. 溶剂分配：粗提物经浓缩后，依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇进行液-液分配萃取。鸦胆子苷I因其糖苷结构，主要富集于正丁醇萃取相中。

4. 柱色谱分离：正丁醇萃取相经硅胶柱色谱、ODS反相柱色谱和Sephadex LH-20凝胶柱色谱等多次分离纯化。洗脱系统通常采用氯仿-甲醇-水或乙腈-水梯度系统。

5. 高效液相色谱（HPLC）纯化：对于纯度要求较高的样品，可采用制备型HPLC进行最终纯化，使用C18反相柱，以乙腈-水或甲醇-水为流动相。

6. 结构鉴定：纯化后的化合物通过核磁共振（NMR）、质谱（MS）、红外光谱（IR）和紫外光谱（UV）等波谱学方法进行结构确证。

值得注意的是，鸦胆子苷I在植物中的含量通常较低，且与多种结构类似的苦木素糖苷共存，这给分离纯化带来了一定挑战。近年来，高速逆流色谱（HSCCC）和超临界流体萃取（SFE）等新型分离技术的应用，为高效获取高纯度鸦胆子苷I提供了新的途径。

药理活性研究

抗病毒活性

鸦胆子苷I最受关注的药理活性是其抗病毒作用，特别是对烟草花叶病毒（TMV）的抑制活性。研究数据显示，鸦胆子苷I对TMV的IC50为4.22 μM，这一活性水平在天然产物中属于较为优异的抗病毒活性。

TMV作为植物病毒研究的模式病毒，其复制机制与某些人类病毒具有相似性。鸦胆子苷I对TMV的强效抑制作用提示其可能具有更广泛的抗病毒潜力。后续研究进一步证实，鸦胆子苷I对多种人类病毒也表现出不同程度的抑制活性：

1. 抗疱疹病毒活性：研究表明，鸦胆子苷I对单纯疱疹病毒（HSV-1和HSV-2）具有抑制作用，可能通过干扰病毒DNA复制或病毒蛋白合成发挥作用。

2. 抗人类免疫缺陷病毒（HIV）活性：部分研究报道了鸦胆子苷I对HIV-1的抑制作用，其机制可能与抑制HIV-1蛋白酶（HIV1-PR）或整合酶（INT）活性有关。

3. 抗流感病毒活性：初步研究显示，鸦胆子苷I对甲型流感病毒具有一定的抑制作用，但活性相对较弱，需要进一步的结构优化。

其他药理活性

除抗病毒活性外，鸦胆子苷I还表现出多种其他药理活性：

1. 抗肿瘤活性：作为苦木素类化合物的典型代表，鸦胆子苷I对多种肿瘤细胞系表现出细胞毒性作用，包括肝癌、肺癌、乳腺癌和白血病细胞等。其抗肿瘤机制涉及诱导细胞凋亡、抑制细胞增殖和干扰细胞周期等多个方面。

2. 抗炎活性：研究表明，鸦胆子苷I能够抑制脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞炎症反应，降低肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）和一氧化氮（NO）等炎症因子的产生。

3. 抗寄生虫活性：鉴于鸦胆子在传统医学中用于治疗疟疾和阿米巴痢疾，鸦胆子苷I也被研究其对疟原虫和阿米巴原虫的抑制作用，但活性相对较弱。

作用机制与分子靶点

抗病毒作用机制

鸦胆子苷I的抗病毒作用机制涉及多个层面，目前研究较为深入的主要包括以下几个方面：

1. 抑制病毒复制酶活性：对于TMV，鸦胆子苷I可能通过抑制病毒复制酶（如RNA依赖性RNA聚合酶）的活性，阻断病毒RNA的合成。这一机制与苦木素类化合物对某些病毒聚合酶的抑制作用具有一致性。

2. 干扰病毒蛋白合成：研究表明，鸦胆子苷I能够抑制病毒蛋白的翻译过程，可能通过影响核糖体功能或干扰病毒mRNA的稳定性来实现。

3. 调节宿主细胞信号通路：鸦胆子苷I可能通过调节宿主细胞的NF-κB、MAPK等信号通路，增强宿主细胞的抗病毒免疫应答，间接抑制病毒复制。

分子靶点分析

根据现有的研究数据和计算化学分析，鸦胆子苷I可能作用于以下分子靶点：

1. 病毒酶类靶点：
2. HIV-1蛋白酶（HIV1-PR）：作为HIV病毒复制过程中的关键酶，HIV-1蛋白酶是抗HIV药物的重要靶点。分子对接研究表明，鸦胆子苷I能够与HIV-1蛋白酶的活性位点结合，形成稳定的氢键和疏水相互作用。
3. 整合酶（INT）：HIV整合酶负责将病毒DNA整合到宿主基因组中，鸦胆子苷I对该酶的抑制作用可能解释其抗HIV活性。

4. UL42和UL54：这两个靶点与疱疹病毒DNA复制相关，鸦胆子苷I可能通过抑制这些蛋白的功能发挥抗疱疹病毒作用。

5. 宿主细胞靶点：

6. CCR5和CXCR4：作为HIV进入宿主细胞所需的共受体，CCR5和CXCR4是抗HIV药物的重要靶点。鸦胆子苷I可能通过阻断这些受体与病毒包膜蛋白的相互作用，抑制病毒进入细胞。

7. MPO（髓过氧化物酶）：MPO在炎症反应中发挥重要作用，鸦胆子苷I对MPO的调节作用可能与其抗炎活性相关。

8. 其他潜在靶点：

9. ICP27和TK：这两个靶点与疱疹病毒的复制和潜伏感染相关，鸦胆子苷I可能通过影响这些蛋白的功能发挥抗疱疹病毒作用。
10. gD（糖蛋白D）：作为HSV进入细胞所需的关键包膜蛋白，gD是抗HSV药物的重要靶点。

构效关系分析

基于苦木素类化合物的结构-活性关系研究，鸦胆子苷I的抗病毒活性与其分子结构特征密切相关：

1. 内酯环的重要性：A环的δ-内酯结构是苦木素类化合物生物活性的关键药效团，内酯环的开环或修饰通常导致活性显著降低。

2. 糖基的影响：C-21位的糖基取代对鸦胆子苷I的水溶性和生物利用度具有重要影响，但糖基的存在可能降低其与某些靶点的结合能力。

3. 羟基的贡献：C-11、C-12位的羟基可能通过形成氢键与靶点蛋白相互作用，是维持抗病毒活性的重要基团。

成药性评价与药代动力学

成药性评价

基于现代药物开发的标准，鸦胆子苷I的成药性评价涉及多个方面：

1. 类药性分析：根据Lipinski五规则，鸦胆子苷I的分子量（642.6 Da）超过500 Da，LogP值（-0.88）小于5，氢键供体数（约8个）和受体数（约14个）均超过规则限值，表明其不完全符合传统小分子药物的类药性标准。然而，对于天然产物而言，许多成功的药物并不完全符合Lipinski规则，因此需要综合评估。

2. 毒性评价：

3. 遗传毒性：Ames试验结果为0.3，表明该化合物在测试浓度下未表现出明显的致突变性，遗传毒性风险较低。
4. 心脏毒性：hERG抑制试验结果为阴性，提示鸦胆子苷I引起QT间期延长和心律失常的风险较低。

5. 细胞毒性：虽然鸦胆子苷I对某些肿瘤细胞具有细胞毒性，但其对正常细胞的毒性相对较低，具有一定的选择性。

6. 代谢稳定性：初步研究表明，鸦胆子苷I在肝微粒体中具有一定的代谢稳定性，但糖苷键可能被肠道菌群或肝脏酶水解，影响其体内代谢行为。

药代动力学特征

基于计算预测和有限的实验数据，鸦胆子苷I的药代动力学特征如下：

1. 吸收：由于分子量较大且极性较高，鸦胆子苷I的口服吸收可能较差。其高水溶性（5.7 mg/mL）有利于制剂开发，但低脂溶性（LogP = -0.88）可能限制其通过被动扩散透过肠上皮细胞。因此，口服生物利用度可能较低，静脉给药或经皮给药可能是更优的给药途径。

2. 分布：鸦胆子苷I的分布容积可能较小，主要分布在细胞外液。其低血脑屏障穿透性表明该化合物在中枢神经系统中的分布有限，这既限制了其在神经系统疾病中的应用，也降低了中枢神经系统毒性的风险。

3. 代谢：鸦胆子苷I的代谢可能涉及糖苷键的水解和羟基的葡萄糖醛酸化或硫酸化。肝脏和肠道菌群是其主要代谢场所。代谢产物的活性可能不同于原形药物，需要进一步研究。

4. 排泄：由于水溶性较好，鸦胆子苷I及其代谢产物可能主要通过肾脏排泄，胆汁排泄也可能是一个重要途径。

药物化学修饰策略

针对鸦胆子苷I成药性方面的不足，以下药物化学修饰策略值得考虑：

1. 前药设计：通过将羟基或羧基进行酯化或醚化修饰，提高脂溶性和口服吸收。

2. 糖基修饰：改变糖基的种类或连接方式，或去除糖基得到苷元，可能改善其与靶点的结合能力。

3. 分子简化：在保持关键药效团的前提下，简化分子结构，降低分子量，提高类药性。

4. 靶向递送：利用纳米载体、脂质体等新型递送系统，提高药物的靶向性和生物利用度。

临床应用前景与展望

抗病毒药物开发

鸦胆子苷I作为抗病毒先导化合物，在以下领域具有潜在的临床应用前景：

1. 植物病毒防治：鉴于鸦胆子苷I对TMV的强效抑制作用，其在农业领域作为生物农药用于植物病毒病的防治具有开发价值。与化学合成农药相比，天然产物农药具有环境友好、低残留等优势。

2. 抗疱疹病毒药物：鸦胆子苷I对HSV-1和HSV-2的抑制作用，使其有望开发为治疗单纯疱疹病毒感染的新型药物，特别是对于耐药性病毒株可能具有独特优势。

3. 抗HIV药物：虽然鸦胆子苷I的抗HIV活性相对较弱，但其作用于多个靶点（HIV1-PR、INT、CCR5、CXCR4）的特点，使其具有开发为多靶点抗HIV药物的潜力，可能降低耐药性的产生。

联合用药策略

鉴于鸦胆子苷I的作用机制特点，联合用药策略可能是提高其治疗效果的有效途径：

1. 与核苷类似物联用：如与阿昔洛韦（抗HSV）或齐多夫定（抗HIV）联用，可能通过不同作用机制产生协同效应。

2. 与免疫调节剂联用：鸦胆子苷I的免疫调节作用与抗病毒活性的结合，使其与干扰素等免疫调节剂联用可能产生更好的治疗效果。

3. 与中药复方联用：作为鸦胆子中的活性成分之一，鸦胆子苷I与其他鸦胆子成分或中药复方联用，可能发挥多成分、多靶点的综合治疗作用。

挑战与展望

尽管鸦胆子苷I具有多种药理活性和良好的开发前景，但其临床应用仍面临以下挑战：

1. 药代动力学缺陷：口服生物利用度低、代谢不稳定等问题需要通过药物化学修饰或新型制剂技术来解决。

2. 活性选择性：需要进一步优化其选择性，降低对正常细胞的毒性，提高治疗指数。

3. 规模化制备：从天然植物中提取分离鸦胆子苷I的产量较低，化学合成或生物合成方法的开发是解决来源问题的关键。

4. 机制研究深入：虽然已识别出多个潜在靶点，但鸦胆子苷I与这些靶点的具体结合模式和作用机制仍需通过结构生物学和分子药理学研究进一步阐明。

未来研究应重点关注以下几个方面：一是通过药物化学手段获得活性更好、成药性更优的衍生物；二是利用现代生物技术建立鸦胆子苷I的可持续生产体系；三是开展系统的药效学和毒理学研究，为临床试验奠定基础；四是探索鸦胆子苷I在抗病毒联合治疗中的应用潜力。

结语

鸦胆子苷I作为从传统中药鸦胆子中分离得到的苦木素类化合物，以其对烟草花叶病毒的强效抑制活性（IC50 = 4.22 μM）引起了天然产物和药物化学领域研究者的广泛关注。本文从化学结构、植物来源、药理活性、作用机制、成药性评价和临床应用前景等多个方面对该化合物进行了系统综述。

鸦胆子苷I的化学结构具有苦木素内酯骨架和糖基取代的典型特征，其理化性质表现出良好的水溶性和低毒性风险，但也存在口服生物利用度低、细胞膜穿透能力差等不足。在药理活性方面，鸦胆子苷I不仅具有显著的抗病毒活性，还表现出抗肿瘤、抗炎等多种生物活性。其作用机制涉及多个病毒和宿主细胞靶点，包括HIV-1蛋白酶、整合酶、CCR5、CXCR4等，体现了多靶点作用的特点。

尽管鸦胆子苷I在成药性方面存在一些不足，但其独特的化学结构和显著的生物活性使其成为开发新型抗病毒药物的理想先导化合物。通过药物化学修饰、新型制剂技术和联合用药策略，有望克服其药代动力学缺陷，提高治疗效果。同时，建立可持续的生产供应体系和深入开展机制研究，将推动鸦胆子苷I从实验室研究走向临床应用。

总之，鸦胆子苷I作为天然产物药物发现的重要成果，不仅丰富了苦木素类化合物的研究内涵，也为抗病毒药物研发提供了新的思路和方向。随着研究的不断深入和技术的持续进步，鸦胆子苷I及其衍生物有望在抗病毒治疗领域发挥重要作用，为人类健康事业做出贡献。