Beta,beta-二甲基丙烯酰紫草素

英文名: Beta,beta-Dimethylacrylshikonin
中文别名: Beta,beta-二甲基丙烯酰阿卡宁; β,β′－二甲基丙烯酰阿卡宁；34539-65-6
英文别名: dimethylacrylalkannin,  β,β′－dimethylacrylalkannin
Cas 号: 24502-79-2
产品编码：BP0260
分子式: C₂₁H₂₂O₆
分子量: 370.401
来源: Lithospermum erythrospermum, Lithospermum euchromum, Alkanna tinctoria, Alkanna hirsutissima and Jatropha glandulifera

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。
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Beta,beta-二甲基丙烯酰紫草素的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

Beta,beta-二甲基丙烯酰紫草素（Beta,beta-Dimethylacrylshikonin，以下简称“二甲基丙烯酰紫草素”）是一种具有显著生物活性的天然产物，属于羟基-1,4-萘醌类化合物。该类化合物因其独特的结构和多样的药理活性，近年来在天然产物药理学领域受到广泛关注。二甲基丙烯酰紫草素主要从紫草属植物中提取，因其在抗肿瘤、抗炎、抗菌等方面表现出的潜力，成为肿瘤治疗尤其是黑色素瘤研究的热点。黑色素瘤作为一种恶性程度高、预后较差的皮肤肿瘤，其治疗难度大，亟需开发新型有效药物。二甲基丙烯酰紫草素通过调控多种关键分子靶点，显示出抑制黑色素瘤细胞增殖和诱导细胞凋亡的能力，具有较好的药物开发前景。

本文将系统综述二甲基丙烯酰紫草素的化学结构与理化性质、植物来源及提取工艺、药理活性及作用机制、成药性评价与药代动力学特征，结合其在黑色素瘤治疗中的潜在应用，探讨其未来的临床开发方向。

化学结构与理化性质

二甲基丙烯酰紫草素的化学结构属于羟基-1,4-萘醌类，分子式为C22H26O5，分子量为370.39。其结构特征包括一个1,4-萘醌核心，带有羟基和β,β-二甲基丙烯酰基侧链。该侧链的存在赋予了分子较强的疏水性和一定的空间位阻效应，可能影响其与生物靶点的结合亲和力。

理化性质方面，二甲基丙烯酰紫草素的LogP值约为3.8，表明其具有较好的脂溶性，有利于细胞膜的穿透，但也可能影响其水溶性和生物利用度。分子极性表面积（TPSA）为103.7 Ų，显示其具有适中的极性，能够与生物大分子形成氢键。分子中含有6个氢键受体，提示其在与蛋白质靶点结合时可能形成多点相互作用。血脑屏障渗透性低，提示其中枢神经系统副作用风险较低。

目前关于其肝毒性、心脏毒性（包括hERG通道抑制）及基因毒性（Ames试验）等安全性指标尚无明确报道，需进一步系统评价。

植物来源与提取方法

二甲基丙烯酰紫草素主要存在于紫草属植物（如紫草 Lithospermum erythrorhizon）根部。紫草植物在传统中医药中被广泛应用于治疗炎症、烧伤及肿瘤等疾病，其根部富含多种萘醌类天然产物，其中二甲基丙烯酰紫草素是主要活性成分之一。

提取方法通常采用有机溶剂浸提结合色谱分离技术。常用的提取溶剂包括乙醇、甲醇及乙酸乙酯等，提取过程需控制温度和时间以避免活性成分降解。提取液经过浓缩后，利用硅胶柱层析、逆相高效液相色谱（RP-HPLC）等方法纯化，最终获得高纯度的二甲基丙烯酰紫草素。

近年来，超临界CO2萃取、微波辅助提取等绿色高效技术也被应用于该化合物的提取，显著提高了提取效率和纯度，减少了有机溶剂的使用，符合现代药物研发的环保要求。

药理活性研究

二甲基丙烯酰紫草素的药理活性研究主要集中于其抗肿瘤效应，尤其是在黑色素瘤细胞系中的作用。体外实验表明，该化合物能够显著抑制黑色素瘤细胞的增殖，诱导细胞周期停滞及凋亡。其抗肿瘤活性与调控细胞凋亡相关蛋白表达密切相关。

此外，二甲基丙烯酰紫草素具有抗炎和抗氧化活性，能够降低炎症因子如NF-κB的活性，减轻肿瘤微环境中的炎症反应，间接抑制肿瘤进展。部分研究还指出其对肿瘤细胞迁移和侵袭能力有抑制作用，提示其可能阻断肿瘤的转移过程。

动物模型研究较少，但已有初步数据支持其在体内对黑色素瘤生长的抑制效果，且毒性较低，显示出良好的安全性和有效性平衡。

作用机制与分子靶点

二甲基丙烯酰紫草素通过多靶点、多途径发挥抗黑色素瘤作用。其主要作用靶点包括：

• BCL2：该蛋白为抗凋亡家族成员，二甲基丙烯酰紫草素可下调BCL2表达，促进细胞凋亡。
• TYR（酪氨酸酶）：作为黑色素合成的关键酶，调控其活性影响黑色素瘤细胞的生物学行为。
• MAPK1（ERK2）、MAP2K1（MEK1）、BRAF：这些是MAPK信号通路的关键成员，参与细胞增殖和生存调控。二甲基丙烯酰紫草素通过抑制该通路，阻断肿瘤细胞的增殖信号。
• TP53：作为肿瘤抑制基因，TP53的激活有助于细胞周期阻滞和凋亡。该化合物可能通过激活TP53途径增强细胞凋亡。
• NFKB1：NF-κB信号通路在肿瘤炎症和生存中起重要作用，二甲基丙烯酰紫草素抑制该通路，减弱肿瘤细胞的抗凋亡能力。
• NRAS、CDKN2A、MITF：这些基因在黑色素瘤的发生发展中具有关键作用，调控细胞增殖、分化和凋亡。二甲基丙烯酰紫草素可能通过影响这些靶点，调节肿瘤细胞命运。

综上，二甲基丙烯酰紫草素通过多重信号通路的协同调控，发挥其抗黑色素瘤的综合效应，体现了其作为多靶点抗肿瘤药物的潜力。

成药性评价与药代动力学

从成药性参数来看，二甲基丙烯酰紫草素的分子量（370.39）和LogP（3.8）均符合Lipinski规则中药物亲和性的基本要求，提示其具有良好的口服生物利用度潜力。TPSA为103.7 Ų，略高于理想范围（一般小于90 Ų），可能影响其细胞膜通透性，但仍在可接受范围内。

其氢键受体数为6，表明分子具有适中的极性，有利于与靶点蛋白形成稳定的结合。血脑屏障渗透性低，减少了中枢神经系统毒副作用的风险。

目前关于其肝脏代谢途径、半衰期、血浆蛋白结合率等药代动力学参数尚缺乏系统研究，肝毒性、心脏毒性及基因毒性数据也未明确，需通过体内外毒理学和药代动力学研究进一步完善。

鉴于其结构特征，二甲基丙烯酰紫草素可能经过肝脏细胞色素P450酶系代谢，存在代谢产物活性或毒性风险，未来研究应重点关注其代谢稳定性及安全性评价。

临床应用前景与展望

二甲基丙烯酰紫草素作为一种天然萘醌类化合物，凭借其多靶点抗黑色素瘤活性，展示了良好的临床开发潜力。当前黑色素瘤治疗面临靶向药物耐药和免疫治疗副作用等挑战，天然产物提供了新的药物分子来源和作用机制。

未来，二甲基丙烯酰紫草素可作为单药或联合现有靶向药物（如BRAF抑制剂）和免疫治疗的辅助用药，增强疗效并降低耐药风险。此外，其抗炎和抗氧化作用有助于改善肿瘤微环境，促进治疗效果。

临床转化过程中，需重点解决以下问题：

1. 安全性评估：系统的毒理学研究，特别是肝肾毒性、心脏毒性及基因毒性检测。
2. 药代动力学优化：通过结构修饰或药物载体技术，提高其生物利用度和体内稳定性。
3. 剂型开发：开发适合临床应用的剂型，如口服制剂、注射剂或靶向递送系统。
4. 临床试验设计：开展早期临床试验，验证其安全性和初步疗效。

此外，基于其多靶点特性，二甲基丙烯酰紫草素还可能拓展至其他恶性肿瘤及炎症相关疾病的治疗领域，值得深入挖掘。

结语

Beta,beta-二甲基丙烯酰紫草素作为一种来源于紫草属植物的羟基-1,4-萘醌类天然产物，因其独特的化学结构和多靶点抗黑色素瘤活性，成为天然产物药理学研究的重要对象。其通过调控BCL2、MAPK通路、TP53及NF-κB等关键分子，发挥抑制肿瘤细胞增殖和诱导凋亡的作用，显示出良好的药物开发潜力。

尽管目前其安全性和药代动力学数据尚不完善，但基于现有研究，二甲基丙烯酰紫草素具备成为新型抗黑色素瘤药物的基础。未来需结合现代药物化学、药代动力学及临床研究，推动该化合物的系统开发，为黑色素瘤及相关疾病的治疗提供新的策略和选择。