产品名称: 升麻素
英文名: Cimifugin
中文别名:
英文别名: Cimitin
Cas 号: 37921-38-3
产品编码:BP0356
分子式: C16H18O6
分子量: 306.314
来源: Bitter principle from the rhizomes of Cimicifuga simplex. Angelica japonica and Ledebouriella seseloides
物理性状: Powder
化合物类型: 黄酮类(Flavonoids)
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。
可以满足克级至公斤级大量需求，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，对照品和分析方法在内的含量测定整体服务包，价格优惠。
升麻素的HPLC图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
89.13
1.07
1.07
0.34
1.14
6.50
高
72.98
3.53
是
否
否
否
有
有
0.9
是
否
是
是
天然产物作为药物发现的重要宝库，在人类疾病防治史上扮演着不可替代的角色。其中，源自传统药用植物的活性成分，因其结构多样性和多靶点作用特点，在治疗复杂性疾病如癌症、炎症性疾病等方面展现出巨大潜力。升麻素（Cimifugin， CAS号：37921-38-3），亦称Cimitin，是从传统中药升麻属植物，特别是黑升麻（Cimicifuga racemosa， 现多归类于Actaea racemosa）中分离得到的一种重要的苯丙素类化合物。黑升麻在北美和欧洲传统医学中常用于治疗妇女更年期综合征、风湿痛及炎症性疾病，其药理作用的物质基础一直是研究热点。
近年来，随着现代药理学研究的深入，升麻素的生物活性谱不断被拓展和阐明。早期研究主要集中于其抗炎、抗过敏特性，例如其能够通过调节上皮细胞紧密连接，减少关键炎症介质的释放，从而抑制过敏性炎症反应。更引人注目的是，一系列前沿研究揭示了升麻素在抗肿瘤，尤其是抗前列腺癌领域的显著活性，其作用涉及诱导凋亡、抑制增殖、阻滞细胞周期、抗转移及逆转多药耐药等多个层面，并与多个关键信号通路和分子靶点相互作用。这些发现将升麻素从一个传统的抗炎成分，提升为一个具有多靶点抗前列腺癌潜力的先导化合物。
本文旨在对升麻素的化学结构、植物来源、药理活性，特别是其抗前列腺癌的作用机制与分子靶点进行系统综述，并对其成药性进行初步评价，以期为该天然产物的深度开发与临床应用提供全面的科学参考。
升麻素是一种典型的苯丙素类化合物，其化学名称为(2S)-2-[(2R,3R)-7-羟基-2,3-二氢-2-(1-羟基-1-甲基乙基)-2,3-二氢苯并呋喃-3-基]丙酸-4-甲氧基苯酯。其分子式为C17H22O6，分子量为306.3140。
从结构上看，升麻素的核心骨架由苯并二氢呋喃环（色原烷结构）通过一个丙酸酯链与一个对甲氧基苯基相连构成。该结构中含有多个手性中心，使其具有特定的立体构型，这对于其生物活性至关重要。分子中存在羟基、甲氧基和酯键等官能团，这些基团不仅影响其理化性质，也是其与生物大分子（如酶、受体）发生相互作用的关键位点。
根据提供的成药性参数，升麻素的脂水分配系数（LogP）为1.0715，表明其具有适度的亲脂性，有利于跨膜转运。其拓扑极性表面积（TPSA）为89.13 Ų，属于中等水平，提示其可能具有较好的膜渗透性。水溶性数值为0.3352（单位通常为mg/mL或log mol/L，此处未明确，但数值较小），表明其在水中的溶解度有限，这可能在制剂开发中需要考虑。值得注意的是，其血脑屏障（BBB）穿透性预测为“高”，暗示该化合物可能具有中枢神经系统活性或能作用于脑部相关疾病靶点，这为其潜在的抗脑肿瘤或神经炎症应用提供了结构基础。此外，hERG抑制预测为“否”，降低了其诱发心脏QT间期延长风险的可能性；Ames试验值为0.9（通常小于1.5视为阴性），初步提示其无明显的遗传毒性风险。这些理化与初步毒理参数为其后续开发奠定了相对有利的基础。
升麻素主要来源于毛茛科升麻属（Cimicifuga）或类叶升麻属（Actaea）的多种植物。其中，最著名和最主要的来源是黑升麻（Cimicifuga racemosa (L.) Nutt. 或 Actaea racemosa L.）。黑升麻原产于北美洲东部，其干燥根茎和根是传统用药部位，也是现代提取升麻素及相关三萜皂苷类成分的原料。此外，同属其他植物如兴安升麻（C. dahurica）、大三叶升麻（C. heracleifolia）等亚洲常用升麻品种中也含有升麻素，但含量和组成可能有所不同。
从植物材料中提取升麻素通常采用有机溶剂萃取法。常见的流程包括：将干燥粉碎的黑升麻根茎，首先用石油醚或正己烷进行脱脂处理，以去除油脂和叶绿素等非极性杂质。随后，使用中等极性的溶剂，如乙醇、甲醇或不同比例的乙醇-水混合溶剂进行回流提取或超声辅助提取。醇提液经减压浓缩后得到浸膏。为进一步富集升麻素，可将浸膏悬浮于水中，依次用乙酸乙酯、正丁醇等溶剂进行液-液萃取。升麻素主要分布于乙酸乙酯萃取部位。
获得粗提物后，需要进一步的分离纯化以获得高纯度的升麻素单体。常采用柱层析技术，以硅胶为固定相，以氯仿-甲醇、石油醚-乙酸乙酯等梯度洗脱系统进行分离。结合薄层色谱（TLC）或高效液相色谱（HPLC）进行追踪检测。制备型高效液相色谱（Prep-HPLC）是目前获得高纯度升麻素单体的最有效和常用方法，通常使用反相C18色谱柱，以甲醇-水或乙腈-水为流动相。近年来，高速逆流色谱（HSCCC）等新型分离技术也应用于升麻属植物中苯丙素类成分的高效制备分离。
升麻素展现出广泛的药理活性，其研究已从传统的抗炎抗过敏领域，拓展至抗肿瘤、神经保护、心血管保护等多个方面。
1. 抗炎与抗过敏活性：
这是升麻素最早被深入研究的药理作用。研究表明，升麻素能有效抑制脂多糖（LPS）诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7中炎症因子（如TNF-α、IL-6、IL-1β、NO、PGE2）的过量产生。在过敏性炎症模型中，升麻素通过稳定和增强呼吸道上皮细胞的紧密连接蛋白（如ZO-1、Occludin）的表达，减少上皮屏障损伤，从而抑制尘螨等过敏原引发的胸腺基质淋巴细胞生成素（TSLP）等关键警报因子的释放，最终减轻气道高反应性和炎症浸润。此外，它还能抑制肥大细胞脱颗粒和组胺释放，表现出抗过敏特性。
2. 抗肿瘤活性（重点：前列腺癌）：
升麻素的抗肿瘤活性，尤其是针对雄激素依赖性和非依赖性前列腺癌的作用，是当前研究的前沿和重点。体内外实验均证实了其显著效果。
* 体外研究： 升麻素能剂量依赖性地抑制多种前列腺癌细胞系（如LNCaP、PC-3、DU145）的增殖活力。其作用机制复杂，包括：诱导细胞周期阻滞（如将细胞阻滞于G0/G1期或G2/M期）；激活线粒体凋亡通路，上调促凋亡蛋白Bax，下调抗凋亡蛋白Bcl-2，导致Caspase级联反应激活和细胞凋亡；抑制癌细胞的迁移、侵袭和上皮-间质转化（EMT）过程，这与其能下调MMP-2、MMP-9等基质金属蛋白酶的表达有关。
* 体内研究： 在裸鼠前列腺癌移植瘤模型中，升麻素灌胃或腹腔给药能显著抑制肿瘤的生长和体积，且未见明显毒性反应。其不仅能直接杀伤肿瘤细胞，还能通过调节肿瘤微环境，如抑制肿瘤相关巨噬细胞的促瘤功能，发挥间接抗肿瘤作用。
3. 其他药理活性：
* 神经保护作用： 得益于其较高的血脑屏障穿透性，升麻素在脑缺血再灌注损伤、阿尔茨海默病等模型中显示出保护作用，可能与抗炎、抗氧化和抗凋亡机制相关。
* 心血管保护作用： 研究提示升麻素可能具有抗动脉粥样硬化潜力，通过抑制血管平滑肌细胞增殖和迁移、减轻内皮炎症来实现。
* 抗氧化活性： 升麻素具有一定的清除自由基能力，有助于减轻氧化应激相关损伤。
升麻素的药理作用，特别是其抗前列腺癌活性，是通过调控多条细胞信号通路和作用于多个关键分子靶点实现的，体现了天然产物多靶点作用的优势。
1. 核心信号通路调控：
* MAPK信号通路： 升麻素能抑制LPS或生长因子诱导的MAPK家族成员（ERK、JNK、p38）的磷酸化激活。在前列腺癌中，抑制ERK通路与细胞增殖受阻相关，而调节JNK/p38通路则与凋亡诱导和炎症抑制有关。
* NF-κB信号通路： 这是升麻素抗炎和抗肿瘤的核心作用靶点之一。它能阻止IκBα的降解和p65核转位，从而抑制NF-κB的转录活性，导致下游一系列促炎因子（TNF-α, IL-6）、抗凋亡蛋白（Bcl-2, Survivin）和侵袭相关蛋白（MMP-9）的表达下调。
* STAT3信号通路： STAT3是前列腺癌中持续激活的关键致癌转录因子。升麻素能抑制STAT3的酪氨酸磷酸化，阻断其二聚化及核内DNA结合活性，进而下调其靶基因（如Cyclin D1、Bcl-2、VEGF）的表达，抑制细胞增殖、促进凋亡并抗血管生成。
2. 关键分子靶点相互作用：
根据提供的靶点信息，升麻素与前列腺癌的相互作用涉及多个层面：
* 凋亡调控靶点： 直接或间接下调BCL2（抗凋亡蛋白）的表达和活性，同时可能激活CASP1（半胱天冬酶-1）等凋亡执行蛋白，共同促进癌细胞凋亡。
* 生存与应激反应靶点： 抑制HIF1A（缺氧诱导因子-1α）的稳定性或活性，破坏肿瘤细胞在缺氧微环境下的适应能力；可能通过影响NFE2L2（NRF2）通路，调节细胞的氧化应激反应，但其具体作用是激活还是抑制需视上下文而定。
* 增殖与耐药靶点： 抑制STAT3（如前所述）和PRKCA（蛋白激酶Cα）的活性，后者参与细胞增殖、分化和迁移信号传导。特别重要的是，升麻素被报道能下调ABCB1（P-糖蛋白）的表达或功能，从而逆转前列腺癌细胞的多药耐药性，增强化疗药物（如多西他赛）的疗效。
* 激素与表观遗传相关靶点： 可能作为ESR2（雌激素受体β）的调节剂，ERβ在前列腺中通常发挥抑癌作用，其激活可能抑制细胞增殖。对TOP1（拓扑异构酶I）的潜在抑制作用可能干扰DNA复制。而其对PTPN1（蛋白酪氨酸磷酸酶1B）的影响可能涉及胰岛素和瘦素信号通路的调节，与癌症代谢相关。
这些靶点并非孤立存在，而是构成一个复杂的网络。升麻素可能通过同时作用于该网络中的多个节点，产生协同效应，最终实现对前列腺癌生长、转移和耐药性的多维度抑制。
基于前文提供的参数和现有研究，对升麻素的成药性进行初步评价。
药代动力学研究：
目前关于升麻素系统的药代动力学研究相对有限，但已有一些动物实验数据。大鼠或小鼠口服升麻素后，其绝对生物利用度尚待精确测定，但提示其口服可吸收。其在体内的代谢可能较为迅速，主要代谢途径包括酯键的水解、羟基的葡萄糖醛酸结合或硫酸化结合，以及去甲基化等。原型药物及其代谢产物可能主要经尿液和胆汁排泄。其较高的血脑屏障穿透性预测已在部分神经保护研究中得到间接印证。深入的药代动力学研究，包括吸收、分布、代谢、排泄的全过程，以及种属差异，是未来临床前开发必须完善的环节。
成药性优势分析：
1. 结构明确，活性显著： 作为单一化合物，结构清晰，体外体内抗前列腺癌等活性明确，作用机制研究较为深入。
2. 多靶点作用： 针对复杂的前列腺癌，多靶点干预可能比单靶点药物更具优势，有助于克服耐药性。
3. 初步安全性较好： 预测无hERG心脏毒性和遗传毒性（Ames阴性），在有效剂量下的动物实验中未报告严重急性毒性，为其安全性提供了初步支持。
4. 类药性参数尚可： 分子量适中（~306），LogP适中，TPSA中等，符合类药五规则（Rule of Five）的基本要求，具有发展为口服药物的潜力。
成药性挑战与改进方向：
1. 水溶性偏低： 溶解度有限可能影响其口服吸收和制剂开发。可通过制备成盐（如果存在可成盐基团）、固体分散体、环糊精包合物、纳米晶或脂质体等剂型进行改善。
2. 系统PK数据缺乏： 需要全面研究其在不同动物模型中的ADME特性，明确其口服生物利用度、半衰期、组织分布及主要代谢产物。
3. 作用机制与靶点互作的精确性： 目前许多靶点关系尚处于“相关”或“调控”层面，需要更直接的证据（如共结晶、表面等离子共振、化学蛋白质组学等）来证实其与特定靶蛋白的直接结合及作用模式。
4. 体内药效与毒性再评价： 需要在更接近人类疾病的前列腺癌动物模型（如PDX模型）中进行长期药效评价，并完成规范的GLP毒理学研究，明确其安全窗。
升麻素作为一种具有多靶点抗前列腺癌活性的天然先导化合物，其临床应用前景主要体现在以下几个方面：
1. 作为抗前列腺癌的候选药物或先导化合物：
* 单一药物开发： 在进一步优化其溶解性、代谢稳定性和生物利用度的基础上，开发升麻素或其衍生物作为新型抗前列腺癌的小分子药物，尤其适用于对现有激素疗法或化疗产生耐药的患者。
* 联合用药增敏剂： 鉴于其能下调ABCB1（P-gp）并抑制NF-κB、STAT3等促存活通路，升麻素与常规化疗药物（如多西他赛）或新型靶向药物联用，有望起到协同增效、逆转耐药的作用，具有重要的临床转化价值。
2. 在炎症相关疾病中的应用：
基于其明确的抗炎和抗过敏机制，升麻素可用于开发治疗过敏性哮喘、特应性皮炎、慢性阻塞性肺疾病（COPD）等炎症性疾病的药物。其调节上皮屏障功能的特点，为治疗屏障功能受损相关疾病提供了新思路。
3. 在神经退行性疾病中的潜在应用：
其良好的血脑屏障穿透性和抗炎、抗氧化、抗凋亡的神经保护作用，使其在缺血性脑卒中、阿尔茨海默病、帕金森病等疾病的防治中具有探索价值。
未来研究展望：
1. 结构优化与衍生物设计： 基于升麻素的母核结构，通过药物化学手段进行修饰，旨在提高其活性、选择性、水溶性和代谢稳定性，发现成药性更优的候选分子。
2. 深入的作用机制研究： 利用化学生物学手段，精确鉴定其直接作用靶点蛋白群，绘制其完整的药理作用网络图谱。
3. 新型递送系统开发： 针对其溶解度问题，开发纳米靶向递送系统（如前列腺特异性膜抗原PSMA靶向的纳米粒），提高其在前列腺肿瘤部位的蓄积，降低全身暴露和潜在副作用。
4. 临床前与临床研究推进： 完成系统的临床前药效学、药代动力学和毒理学研究后，积极推动其进入临床试验阶段，验证其在人体中的安全性和有效性。
升麻素，这一从传统药用植物黑升麻中发掘的苯丙素类化合物，已从最初的抗炎成分，演变为一个在抗肿瘤领域，特别是抗前列腺癌方面极具潜力的多靶点先导化合物。其通过协同调控MAPK、NF-κB、STAT3等关键信号通路，并影响BCL2、ABCB1、HIF1A等多个与细胞凋亡、耐药和微环境适应相关的分子靶点，展现出抑制前列腺癌细胞增殖、诱导凋亡、抗转移及逆转耐药的多重功效。尽管在成药性方面面临水溶性和系统药代数据不足等挑战，但其明确的活性、多靶点优势以及初步良好的安全性预测，为其后续开发奠定了坚实基础。
未来，通过跨学科的合作，结合药物化学、药理学、药剂学和临床医学，对升麻素进行深度挖掘和系统开发，不仅有望为前列腺癌等难治性疾病提供新的治疗策略，也是推动中药现代化和天然产物新药创制的生动实践。升麻素的研究历程充分表明，深入阐释传统中药活性成分的现代科学内涵，是实现其价值转化与提升的关键路径。
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