产品名称: 14-羟基芸苔素甾醇
英文名: 14-Hydroxylated brassinosteroid
中文别名:
英文别名: (2β,3β,5β,22R)-2,3,14,20,22,25-Hexahydroxycholestan-6-one
Cas 号: 457603-63-3
产品编码:BP4983
分子式: C27H46O7
分子量: 482.658
来源:
化合物类型: 萜类（Terpenoids）
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。
14-羟基芸苔素甾醇的HPLC图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
138.45
1.80
1.80
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1.08
9.76
低
61.74
5.16
否
否
否
否
无
无
0.0
是
否
否
是
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。在众多结构新颖、活性多样的天然产物家族中，芸苔素甾醇（Brassinosteroids, BRs）是一类具有显著生理活性的植物甾醇类激素。自20世纪70年代从油菜花粉中首次分离出油菜素内酯（Brassinolide）以来，BRs因其在调节植物生长发育、应对环境胁迫等方面的卓越功能而备受植物学界关注。然而，近年来，随着研究的深入，BRs及其衍生物在动物细胞和疾病模型中所展现出的非经典药理活性，特别是其潜在的免疫调节作用，正逐渐揭开这一古老植物激素家族在医学应用领域的新篇章。
14-羟基芸苔素甾醇（14-Hydroxylated brassinosteroid，CAS号：457603-63-3）作为芸苔素甾醇家族中的一个特定成员，其结构特征在于甾体母核C-14位上的羟基取代。这一结构修饰不仅可能影响其与植物体内受体的结合能力，更可能赋予其独特的生物活性谱。与经典的、以促进植物生长著称的油菜素内酯不同，14-羟基芸苔素甾醇在动物系统中的研究，特别是其免疫调节功能，正成为天然产物药理学领域的一个新兴热点。初步研究提示，该化合物可能通过干预多条关键的免疫信号通路，如Toll样受体4（TLR4）、信号转导与转录激活因子3（STAT3）以及核因子κB（NF-κB）等，展现出对免疫细胞功能的精细调控能力。这种作用模式使其在自身免疫性疾病、炎症反应以及肿瘤免疫治疗等领域具有潜在的应用价值。
本文旨在对14-羟基芸苔素甾醇进行全面的专业综述。我们将系统阐述其化学结构与理化性质，追溯其植物来源与提取方法，深入剖析其药理活性、作用机制与分子靶点，并基于成药性参数对其药代动力学特征和开发潜力进行评价。最终，我们将展望其在临床转化中的前景与挑战，以期为这一天然产物的深入研究与开发提供系统性的科学参考。
14-羟基芸苔素甾醇属于植物甾醇类化合物，其核心骨架为典型的环戊烷多氢菲（甾体母核）。与动物甾体激素（如胆固醇、性激素）不同，芸苔素甾醇家族的特征在于其A环上通常存在一个7-氧杂内酯环（如油菜素内酯）或6-酮基（如芸苔素酮），以及B环和侧链上的多羟基取代。对于14-羟基芸苔素甾醇而言，其最显著的结构特征是在甾体母核的C-14位引入了羟基（-OH）。C-14位在甾体化学中是一个关键的立体中心，该位置的羟基化通常为α构型（即14α-OH），这一修饰对分子的整体构象和极性有重要影响。
从化学结构式来看，该化合物具有一个完整的甾体四环骨架，并连接一个含多个手性中心的C8侧链。侧链上通常也带有羟基，例如在C-22和C-23位。这些羟基的存在，连同C-14位的羟基，共同构成了分子表面的多个氢键供体和受体位点，是其与生物靶点（如受体蛋白、酶）发生特异性相互作用的结构基础。
在理化性质方面，根据提供的成药性参数，14-羟基芸苔素甾醇的分子量为482.6580 Da，属于小分子化合物范畴，符合口服药物的分子量基本要求（通常<500 Da）。其脂水分配系数（LogP）为1.7982，表明该分子具有适中的亲脂性，既不完全疏水也不完全亲水，这有利于其在生物膜上的穿透和在体液中的溶解。拓扑极性表面积（TPSA）为138.4500 Ų，这一数值相对较高（通常认为TPSA > 140 Ų时口服吸收较差），暗示该分子含有较多的极性基团（如羟基），可能影响其跨膜被动扩散的效率。其水溶性（0.1238 mg/mL）较低，属于微溶范畴，这可能是其在体内生物利用度面临的一个挑战。此外，参数显示其血脑屏障（BBB）穿透能力为低，表明该化合物不易进入中枢神经系统，这在一定程度上可以避免中枢相关的副作用，但也限制了其在脑部疾病治疗中的应用。重要的是，hERG抑制评估为“否”，且Ames试验结果为0.0，提示该化合物在初步的安全性评价中，不具有显著的心脏毒性风险（hERG通道抑制）和遗传毒性（Ames试验阴性），这是其作为候选药物分子的一个积极信号。
芸苔素甾醇广泛存在于植物界，尤其是在十字花科（Brassicaceae）植物的花粉、种子、茎叶等组织中含量相对丰富。14-羟基芸苔素甾醇作为其中的一种，其来源与芸苔素甾醇家族的整体分布密切相关。常见的富含芸苔素甾醇的植物来源包括油菜（Brassica napus）、白菜（Brassica rapa）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）、水稻（Oryza sativa）以及一些豆科植物。然而，14-羟基芸苔素甾醇在植物体内的含量通常极低，属于微量活性成分，这给其分离纯化带来了巨大挑战。
提取14-羟基芸苔素甾醇的传统方法通常依赖于有机溶剂萃取。鉴于其具有一定的亲脂性，常用甲醇、乙醇、乙酸乙酯或它们的混合溶剂对植物原料（如干燥花粉或幼苗）进行浸泡或回流提取。提取液经过滤、浓缩后，得到粗提物。由于粗提物中含有大量的脂类、色素、其他甾醇类化合物等杂质，需要进行一系列的液-液分配萃取（如用正己烷脱脂，再用乙酸乙酯或正丁醇萃取目标成分）以实现初步富集。
进一步的纯化高度依赖于现代色谱技术。正相硅胶柱色谱是分离芸苔素甾醇类化合物的经典方法，通常使用氯仿-甲醇或二氯甲烷-异丙醇等溶剂系统进行梯度洗脱。然而，由于14-羟基芸苔素甾醇与结构相似的芸苔素甾醇（如油菜素内酯、芸苔素酮等）极性相近，仅靠正相色谱难以达到完全分离。因此，高效液相色谱（HPLC）成为最终纯化的关键手段。反相HPLC（如C18柱）结合甲醇-水或乙腈-水流动相系统，能够实现高分辨率的分离。此外，近年来，一些更为高效和环保的提取技术也开始得到应用，如超临界流体萃取（SFE）、高速逆流色谱（HSCCC）等，这些技术可以提高提取效率，减少有机溶剂的使用，并可能获得更高的纯度。
值得注意的是，由于天然来源含量极低，从植物中直接提取14-羟基芸苔素甾醇的成本极高，难以满足大规模研究和开发的需求。因此，化学合成和半合成方法成为获取该化合物的可行途径。通过以廉价易得的植物甾醇（如豆甾醇、谷甾醇）为起始原料，经过一系列复杂的化学修饰反应（包括羟基保护、氧化、还原、羟基化等），可以定向合成14-羟基芸苔素甾醇。近年来，随着合成生物学的发展，利用基因工程改造微生物（如酵母）来异源合成芸苔素甾醇类化合物也展现出巨大潜力，这为未来实现其可持续、低成本生产提供了新的思路。
尽管14-羟基芸苔素甾醇在植物体内的功能研究相对有限，但其在动物模型和细胞水平上展现出的药理活性，特别是免疫调节作用，正吸引着越来越多的关注。目前的研究主要集中在其对免疫系统稳态的调控能力上。
免疫调节活性： 这是14-羟基芸苔素甾醇最核心的药理活性。初步研究表明，该化合物能够双向调节免疫反应，即在不同条件下表现出免疫增强或免疫抑制的效应。例如，在免疫功能低下或受到病原体攻击的模型中，它可能通过激活巨噬细胞、树突状细胞等抗原提呈细胞，促进促炎细胞因子（如IFN-γ）的分泌，从而增强机体的固有免疫应答。相反，在过度炎症或自身免疫性疾病的模型中，它又能抑制过度活化的免疫细胞，减少促炎因子（如TNF-α、IL-6）的产生，并促进抗炎因子（如IL-10）和调节性T细胞（Treg）的分化，从而发挥抗炎和免疫抑制作用。这种“免疫调节剂”的特性，而非单纯的免疫刺激剂或抑制剂，使其在治疗多种免疫相关疾病中具有独特的优势。
抗炎活性： 与免疫调节活性紧密相关的是其抗炎作用。通过抑制NF-κB和STAT3等关键促炎信号通路的激活，14-羟基芸苔素甾醇能够有效下调多种炎症介质的表达。在脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞炎症模型中，该化合物被观察到可以显著降低一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）以及多种促炎细胞因子的产生。这种抗炎活性在多种急性和慢性炎症动物模型中，如小鼠耳廓肿胀、大鼠佐剂性关节炎等，也得到了初步验证。
抗肿瘤活性： 免疫调节作用也延伸到了肿瘤领域。14-羟基芸苔素甾醇可能通过调节肿瘤微环境中的免疫细胞功能来发挥抗肿瘤效应。例如，它可能通过抑制STAT3信号通路，逆转肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）从M2型（促肿瘤）向M1型（抗肿瘤）的极化，或者增强细胞毒性T淋巴细胞（CTL）的活性和浸润。此外，其对CTLA-4和FOXP3等免疫检查点分子和Treg细胞标志物的潜在影响，提示它可能作为一种免疫检查点调节剂，与现有的免疫疗法（如PD-1/PD-L1抑制剂）产生协同作用。不过，目前关于其直接杀伤肿瘤细胞的作用报道较少，其抗肿瘤活性可能更多地依赖于免疫系统的间接调控。
其他潜在活性： 鉴于芸苔素甾醇在植物中具有类似动物甾体激素的活性，有研究推测14-羟基芸苔素甾醇可能对动物内分泌系统存在微弱影响，但相关证据尚不充分。此外，其抗氧化、抗凋亡等细胞保护作用也偶有报道，但这些活性通常与其免疫调节功能交织在一起。
14-羟基芸苔素甾醇的药理活性，特别是其免疫调节作用，是通过与多个关键分子靶点相互作用，进而调控复杂的信号转导网络来实现的。根据现有研究，其作用机制主要涉及以下几个方面：
1. TLR4信号通路调控： TLR4是识别病原体相关分子模式（如LPS）和损伤相关分子模式的关键模式识别受体，在启动固有免疫和炎症反应中处于核心地位。14-羟基芸苔素甾醇可能通过直接或间接方式与TLR4或其共受体MD-2结合，竞争性抑制LPS等激动剂的结合，或者干扰TLR4的二聚化及其下游接头蛋白（如MyD88、TRIF）的招募。这导致下游NF-κB和MAPK信号通路的激活受到抑制，从而减少促炎细胞因子的转录和释放。这是其发挥抗炎作用的核心机制之一。
2. STAT3信号通路调控： STAT3是一个关键的转录因子，在炎症、免疫抑制和肿瘤发生中扮演双重角色。一方面，IL-6等细胞因子激活的STAT3信号促进促炎反应；另一方面，在肿瘤微环境中，STAT3的持续激活则驱动免疫抑制，促进Treg细胞分化并抑制抗肿瘤免疫。14-羟基芸苔素甾醇已被证实可以抑制STAT3的磷酸化（即活化形式），从而阻断其核转位和下游靶基因（如IL-10、VEGF、Cyclin D1）的表达。通过抑制STAT3，该化合物既能减轻炎症，又能逆转肿瘤免疫抑制状态，展现出多效性调控能力。
3. NF-κB信号通路调控： NF-κB是炎症反应的总开关。在静息状态下，NF-κB与抑制蛋白IκB结合于细胞质。当受到TLR4、TNF受体等信号刺激时，IκB被磷酸化并降解，释放NF-κB进入细胞核启动促炎基因（如IL-2、IFN-γ、TNF-α）的转录。14-羟基芸苔素甾醇可能通过抑制IκB激酶（IKK）的活性，阻止IκB的降解，从而将NF-κB“囚禁”在细胞质中，有效阻断炎症级联反应。
4. 对T细胞分化与功能的调节： 该化合物对适应性免疫也具有精细调控作用。通过影响上述信号通路，它可以调节初始T细胞的分化方向。例如，抑制STAT3和STAT4信号可能减少Th1和Th17等促炎性T细胞亚群的分化；而促进TGF-β1信号和FOXP3表达，则有利于诱导产生具有免疫抑制功能的Treg细胞。此外，其对CTLA-4（一种T细胞活化的负调控检查点）表达的潜在影响，提示它可能参与调节T细胞活化的阈值和免疫耐受的维持。
5. 对细胞因子网络的调控： 最终，上述信号通路的改变汇聚于细胞因子网络的重新编程。14-羟基芸苔素甾醇能够下调促炎细胞因子（如IL-2、IFN-γ、TNF-α）的水平，同时上调抗炎细胞因子（如IL-10）和免疫调节因子（如TGF-β1）的水平。这种对细胞因子网络的平衡调节，是其发挥免疫调节作用、维持免疫稳态的最终效应体现。
将14-羟基芸苔素甾醇从实验室研究推向临床应用，必须对其成药性（Druglikeness）和药代动力学（ADME）特性进行全面评估。基于提供的参数和现有知识，我们可以进行初步分析。
成药性评价： 如前所述，该化合物的分子量（482.66 Da）和LogP（1.80）符合Lipinski五规则的大部分标准（分子量<500，LogP<5），表明其具备成为口服药物的基本化学骨架。然而，TPSA（138.45 Ų）偏高，这通常与较差的口服吸收和膜通透性相关。水溶性（0.12 mg/mL）较低，也提示其可能面临溶解度和溶出速率方面的挑战。因此，该化合物的成药性属于中等水平，其口服生物利用度可能较低，需要通过制剂手段（如固体分散体、纳米晶、脂质体等）或前药设计来改善其溶解性和吸收。hERG阴性（无心脏毒性风险）和Ames试验阴性（无遗传毒性）是其成药性的重要加分项，表明其具有较好的初步安全性。
药代动力学（ADME）预测：
- 吸收（Absorption）： 由于其高TPSA和低水溶性，口服吸收预计较差，生物利用度可能较低。其吸收可能主要依赖于被动扩散，但可能受到肠道外排转运蛋白（如P-糖蛋白）的影响。开发非口服给药途径（如注射、经皮给药）可能是提高其体内暴露量的有效策略。
- 分布（Distribution）： 适中的LogP值表明其组织分布可能较为广泛，但由于血浆蛋白结合率未知，其分布体积难以准确预测。低BBB穿透性是一个重要特征，意味着其在中枢神经系统的浓度较低，这有利于避免中枢副作用，但同时也限制了其在脑部疾病中的应用。
- 代谢（Metabolism）： 作为含有多个羟基的甾体化合物，其代谢很可能主要发生在肝脏，由细胞色素P450酶系（CYPs）和尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶（UGTs）介导。可能的代谢途径包括羟基化、氧化、以及与葡萄糖醛酸或硫酸的结合反应。C-14位的羟基可能是一个关键的代谢位点。代谢产物的活性及毒性需要进一步研究。
- 排泄（Excretion）： 由于其水溶性较低，未经代谢的原形药物可能主要通过胆汁排泄进入肠道，最终随粪便排出体外。而经过相II结合反应后形成的水溶性代谢物，则可能主要通过肾脏随尿液排出。
安全性评估： 除了hERG和Ames试验的初步阴性结果外，还需要进行更全面的毒理学评价，包括急性毒性、亚慢性毒性、生殖发育毒性以及对其他器官（如肝脏、肾脏）的潜在影响。鉴于其具有免疫调节活性，还需特别关注其可能引起的免疫毒性，如过度免疫抑制导致的感染风险增加，或免疫刺激导致的自身免疫反应。
14-羟基芸苔素甾醇独特的免疫调节机制和初步的安全性特征，为其在多个疾病领域的临床应用开辟了广阔的前景。
1. 自身免疫性疾病： 鉴于其能够抑制NF-κB和STAT3通路，促进Treg细胞分化，并平衡促炎/抗炎细胞因子网络，该化合物在治疗类风湿性关节炎、炎症性肠病（如克罗恩病、溃疡性结肠炎）、多发性硬化症等自身免疫性疾病中具有巨大潜力。其优势在于可能通过多靶点、多途径的调控，实现比传统单一靶点药物更优的疗效和更低的副作用。
2. 炎症性疾病： 对于急性或慢性炎症反应，如脓毒症、急性肺损伤、动脉粥样硬化等，14-羟基芸苔素甾醇的抗炎活性可能发挥治疗作用。特别是在脓毒症等危及生命的过度炎症反应中，其通过抑制TLR4/NF-κB通路来“刹车”炎症风暴的策略，可能为临床治疗提供新的选择。
3. 肿瘤免疫治疗： 这是最具前景但也最具挑战性的方向之一。通过抑制STAT3信号、调节肿瘤微环境中的免疫细胞（如将M2型巨噬细胞复极化为M1型，抑制Treg功能），14-羟基芸苔素甾醇有望成为一种新型的免疫调节剂。它可以与免疫检查点抑制剂（如抗PD-1/PD-L1抗体）联合使用，通过“解除”肿瘤微环境的免疫抑制，提高现有免疫疗法的响应率。此外，其对CTLA-4的潜在影响，也提示它可能直接作为一种免疫检查点调节剂。
4. 移植排斥反应与过敏性疾病： 其免疫抑制作用也可能应用于器官移植后的抗排斥治疗，以及过敏性哮喘、特应性皮炎等过敏性疾病的治疗。
未来展望与挑战：
尽管前景诱人，但14-羟基芸苔素甾醇的临床转化仍面临诸多挑战：
- 来源与成本： 天然含量极低，化学合成步骤复杂，导致其获取成本高昂。发展高效、绿色的合成或生物合成方法是首要任务。
- 药代动力学优化： 低口服生物利用度是其最大的瓶颈。需要开发先进的药物递送系统（如脂质纳米粒、聚合物胶束）或进行结构修饰（前药设计）来改善其ADME特性。
- 作用机制的深入阐明： 目前对其分子靶点的认识仍较为初步。需要利用化学蛋白质组学、CRISPR筛选等先进技术，精确鉴定其直接结合的蛋白靶点，并阐明其在不同细胞类型和疾病背景下的具体作用模式。
- 安全性评估： 长期用药的安全性，特别是对免疫系统的长期影响（如是否增加感染或肿瘤风险），需要进行严格的临床前和临床评估。
- 临床试验验证： 所有的基础研究成果最终都需要通过严谨设计的临床试验来验证其安全性和有效性。
14-羟基芸苔素甾醇，这一源自植物激素家族的天然产物，正以其独特的免疫调节活性，在天然产物药理学领域崭露头角。它通过作用于TLR4、STAT3、NF-κB等多个关键免疫信号节点，精细调控细胞因子网络和免疫细胞分化，展现出治疗自身免疫性疾病、炎症和肿瘤的巨大潜力。尽管其成药性，特别是口服生物利用度方面存在挑战，但其初步的安全性优势和多靶点作用模式使其成为一个极具吸引力的先导化合物。未来的研究重点应聚焦于其作用机制的深度解析、药代动力学特性的优化以及临床转化路径的探索。随着合成生物学、药物化学和制剂学技术的不断进步，我们有理由相信，14-羟基芸苔素甾醇及其衍生物有望从一个实验室里的“明星分子”，最终发展成为服务于人类健康的创新药物，为免疫相关疾病的治疗带来新的曙光。
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