英文名: Purpurin
中文别名: 1,2,4-三羟基蒽醌; 吡啉
英文别名: Madder purple; Verantin; Oxylizarinic acid
Cas 号: 81-54-9
产品编码：BP1183
分子式: C14H8O5
分子量: 256.213
来源: Found in madder root as glucoside, common plant pigment. tissue cultures of Galium mollugo and Cinchona ledgeriana
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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羟基茜草素的核磁图谱
羟基茜草素的HPLC图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
94.83
2.51
0.95
0.03
4.60
6.97
低
89.77
2.16
是
否
否
否
有
有
1.8
是
否
是
是
天然产物长期以来一直是创新药物发现的重要源泉，其中蒽醌类化合物因其广泛的生物活性而备受关注。羟基茜草素（Purpurin， CAS号：81-54-9），作为一种源自传统药用植物茜草（Rubia cordifolia L.）的天然羟基蒽醌，近年来逐渐从传统的染料分子转变为药理研究的热点。早期研究多集中于其抗炎、抗氧化及抗菌特性，而最新的科学证据揭示，羟基茜草素在抗肿瘤及抗抑郁等多个疾病领域展现出显著的潜力，特别是其多靶点抗肿瘤作用机制引起了研究者的极大兴趣。本文旨在系统综述羟基茜草素的化学特性、植物来源、药理活性，特别是围绕其抗肿瘤作用的多维分子靶点与信号通路，并对其成药性及临床应用前景进行客观评价与展望，以期为该天然产物的深度开发与转化研究提供全面的学术参考。
羟基茜草素，化学名为1,2,4-三羟基蒽醌，分子式为C14H8O5，分子量为256.2130。其结构核心为蒽醌母核，在1、2、4位分别被羟基取代。这种特定的羟基取代模式是其生物活性的关键结构基础，使其相较于其他蒽醌类化合物（如大黄素、茜草素）具有独特的化学性质和药理作用。
在理化性质方面，羟基茜草素表现出典型的蒽醌类特征。其脂水分配系数（LogP）为2.5077，表明其具有一定的亲脂性，但并非高度疏水。拓扑极性表面积（TPSA）为94.83 Ų，反映了分子中多个羟基带来的极性。其水溶性相对较低，约为0.0314 mg/mL，这在一定程度上可能影响其生物利用度。光谱学上，羟基茜草素呈现蒽醌类化合物的特征紫外-可见吸收，并在特定条件下可发出荧光，这一特性已被用于其分析检测及细胞成像研究。晶体结构分析显示，分子内和分子间氢键网络对其固态稳定性起着重要作用。
羟基茜草素主要来源于茜草科茜草属植物茜草（Rubia cordifolia L.）的根茎。茜草，又称“血茜草”，在中医（称“茜草”）和阿育吠陀医学（称“Manjistha”）中均有悠久的应用历史，常用于活血化瘀、凉血止血、通经。羟基茜草素是其根中主要的活性蒽醌成分之一，常与结构类似的茜草素共存。
从植物材料中提取羟基茜草素通常采用溶剂提取法。传统方法包括使用甲醇、乙醇或不同比例的醇-水混合溶剂进行热回流或超声辅助提取。为了提高提取效率和选择性，现代技术如微波辅助提取（MAE）、超临界流体萃取（SFE，常用CO2）和加压液体萃取（PLE）已被应用。提取后，粗提物需经过进一步的分离纯化步骤，常采用硅胶柱层析、制备型高效液相色谱（HPLC）或高速逆流色谱（HSCCC）等技术，以获得高纯度的羟基茜草素单体。提取工艺的优化通常以羟基茜草素的得率和纯度为关键评价指标。
羟基茜草素展现出多样化的药理活性，其中抗肿瘤作用是目前研究最广泛和最深入的领域。
1. 抗肿瘤活性：大量体外和体内研究表明，羟基茜草素对多种人类癌细胞系具有显著的增殖抑制和促凋亡作用，包括乳腺癌、前列腺癌、肝癌、结直肠癌、肺癌、卵巢癌和神经母细胞瘤等。其作用不仅限于诱导细胞凋亡，还包括抑制细胞迁移、侵袭和血管生成，提示其具有抗转移潜力。
2. 抗抑郁样作用：临床前研究表明，羟基茜草素在慢性不可预见性温和应激（CUMS）等抑郁动物模型中，能有效改善抑郁样行为，如增加糖水偏好和缩短强迫游泳不动时间。其抗抑郁机制可能与调节单胺类神经递质系统、抑制神经炎症、促进神经营养因子表达以及调节下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴功能有关。
3. 其他活性：此外，羟基茜草素还表现出抗氧化、抗炎、抗菌（包括对抗耐药菌）、抗骨质疏松以及神经保护等活性。其抗氧化能力源于蒽醌结构捕获自由基和络合金属离子的特性。
羟基茜草素的药理作用，尤其是其抗肿瘤效应，是通过干预多个关键细胞信号通路和直接作用于多个分子靶点实现的，体现了天然产物多靶点作用的特点。
1. 调控凋亡通路：羟基茜草素能直接或间接影响Bcl-2蛋白家族成员。研究表明，它能下调抗凋亡蛋白MCL1和BCL2的表达，同时上调促凋亡蛋白如Bax的表达，导致线粒体膜电位下降，细胞色素C释放，从而激活caspase级联反应，诱发细胞凋亡。
2. 抑制转录因子STAT3：信号转导与转录激活因子3（STAT3）是重要的致癌蛋白。羟基茜草素被证实能抑制STAT3的磷酸化（激活），阻断其核转位及下游靶基因（如Cyclin D1, Bcl-2, MMP-2）的转录，进而抑制肿瘤细胞增殖、存活和侵袭。
3. 干扰细胞周期与DNA代谢：羟基茜草素可作为拓扑异构酶抑制剂发挥作用。研究显示它能抑制TOP1和TOP2A的活性，干扰DNA的复制与修复，导致DNA损伤和细胞周期阻滞（通常在G2/M期）。
4. 抑制侵袭转移：羟基茜草素能显著下调基质金属蛋白酶MMP2和MMP9的表达与活性。MMP2是降解细胞外基质、促进肿瘤侵袭转移的关键酶。通过抑制MMP2，羟基茜草素有效削弱癌细胞的侵袭和迁移能力。
5. 调节激酶信号通路：羟基茜草素能调节丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路，包括抑制MAPK1（ERK2）的过度激活，从而影响细胞的增殖和存活信号。
6. 影响激素相关通路：在激素依赖性肿瘤如乳腺癌中，羟基茜草素表现出抗雌激素活性。它能与雌激素受体ESR1相互作用，并抑制芳香化酶CYP19A1的活性，后者是雄激素转化为雌激素的关键酶，从而减少雌激素的生物合成，抑制雌激素依赖性肿瘤的生长。
7. 抑制缺氧诱导因子HIF1A：在肿瘤缺氧微环境中，羟基茜草素能抑制缺氧诱导因子-1α（HIF1A）的稳定性和转录活性，从而下调其下游的血管内皮生长因子（VEGF）等基因，发挥抗血管生成作用。
综上所述，羟基茜草素通过同时作用于MCL1、BCL2、STAT3、TOP1/2A、MMP2、MAPK1、ESR1、CYP19A1和HIF1A等多个关键靶点，形成一个协同作用的网络，共同导致肿瘤细胞凋亡、周期阻滞、侵袭转移和血管生成能力下降。
尽管羟基茜草素具有显著的体外活性，但其成药性仍需全面评估。
1. 吸收、分布、代谢、排泄（ADME）：羟基茜草素的口服生物利用度预计受其较低的水溶性和首过效应限制。其LogP值（2.51）提示其具有跨膜渗透的潜力，但较高的TPSA（94.83）可能影响其被动扩散效率。值得注意的是，其血脑屏障透过性预测为“低”，这对于治疗中枢神经系统疾病（如抗抑郁）是一个挑战，但也可能降低其对中枢的潜在副作用。代谢方面，羟基茜草素可能主要通过肝脏的葡萄糖醛酸化和硫酸化结合反应进行代谢。其原型及代谢产物的排泄途径尚待明确。
2. 安全性初步评估：根据提供的成药性参数，羟基茜草素在Ames试验中结果为1.8（通常认为比值>2为潜在致突变阳性，<1.5为阴性，1.5-2.0为边缘结果），提示在标准测试条件下其致突变风险较低，但仍需进一步确认。hERG抑制实验为阴性，表明其引起心脏QT间期延长的潜在风险较低，这是一个有利的安全性特征。然而，全面的急毒、长毒、生殖毒性等临床前安全性评价数据仍有待补充。
3. 药剂学挑战：主要挑战在于其水溶性差，可能影响制剂开发和体内吸收。未来研究可能需要借助纳米制剂（如脂质体、纳米粒）、固体分散体、环糊精包合或前药策略来提高其溶解度和生物利用度。
羟基茜草素的多靶点抗肿瘤特性为其在肿瘤治疗领域，特别是多药耐药和转移性肿瘤的治疗中，提供了新的可能性。其与现有化疗药物联合应用，可能产生协同效应，降低用药剂量和毒副作用。在抗抑郁方面，其多机制作用也为开发新型抗抑郁药物提供了候选分子。
然而，从先导化合物走向临床候选药物仍面临诸多挑战：
1. 深入机制研究：需要更精确地阐明其对各个靶点的直接作用强度、顺序及网络调控关系，明确其发挥核心作用的“驱动性”靶点。
2. 系统成药性优化：必须通过结构修饰或先进递送系统策略，解决其水溶性差和血脑屏障透过率低的问题，改善其药代动力学性质。
3. 全面的临床前评价：需完成规范的药效学（在更接近临床的疾病模型中）、药代动力学和安全性评价（GLP标准），建立明确的治疗窗口。
4. 探索联合治疗策略：研究其与标准化疗、放疗、免疫治疗或其他靶向药物联用的潜力与方案，是加速其临床转化的可行路径。
5. 关注来源与可持续性：作为天然产物，需考虑其植物来源的可持续性，发展合成生物学或全化学合成方法以保证稳定供应。
羟基茜草素作为一种具有悠久应用历史的天然蒽醌化合物，其现代药理学价值正被重新认识和深度挖掘。特别是其通过作用于MCL1、STAT3、TOP1/2A、MMP2等多个关键肿瘤相关靶点而展现出的多维度抗肿瘤活性，使其成为一个极具吸引力的多靶点抗肿瘤先导化合物。同时，其在抗抑郁等方面的活性也拓宽了其治疗应用范畴。尽管在成药性方面存在如水溶性、血脑屏障透过性等挑战，但通过现代药物化学和药剂学手段的介入，这些障碍有望被克服。未来，围绕羟基茜草素的深入研究应聚焦于机制深度解析、成药性系统优化以及创新治疗策略的开发，以期将这一古老的天然分子转化为具有明确临床价值的现代药物，为癌症等重大疾病的治疗提供新的选择。
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