白术内酯III

产品名称: 白术内酯III
英文名: Atractylenolide III
中文别名:
英文别名: Atractylenolide beta; Codonolactone
Cas 号: 73030-71-4
产品编码:BP0216
分子式: C₁₅H₂₀O₃
分子量: 248.322
来源: Aster umbellatus, Atractylodes sp., Codonopsis pilosula and Chloranthus japonicus
物理性状: White cryst.
化合物类型: 倍半萜类(Sesquiterpenoids)

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。

白术内酯III的HPLC图谱

白术内酯III的核磁图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

白术内酯III（Atractylenolide III， ATR III），化学名亦称ICodonolactone，是一种从传统中药白术（Atractylodes macrocephala Koidz.）根茎中分离得到的主要倍半萜内酯类活性成分。其CAS号为73030-71-4。白术作为“健脾益气”要药，在中医临床中应用历史悠久，现代药理学研究逐步揭示其活性物质基础，其中白术内酯III因其显著的生物活性而备受关注。早期研究已证实其具有抗炎、抗肿瘤、胃肠道保护等多重药理作用，尤其在对肺癌细胞凋亡的诱导作用及口服有效的胃保护活性方面展现出明确潜力。近年来，随着代谢性疾病研究的深入，白术内酯III在改善胰岛素抵抗等代谢综合征相关病理过程中的作用及其复杂的分子网络调控机制，正成为新的研究热点。本文旨在系统综述白术内酯III的化学特性、植物来源、药理活性、作用机制、成药性及临床应用前景，以期为该天然产物的深度开发与转化研究提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

白术内酯III的分子式为C15H20O3，分子量为248.3220。其基本化学结构属于桉叶烷型倍半萜内酯，核心骨架为一个十氢化萘并呋喃-2-酮体系。具体而言，其结构特征包含一个五元内酯环（α,β-不饱和γ-内酯）与一个十氢化萘骨架稠合，并带有特定的甲基和亚甲基取代。这种独特的倍半萜内酯结构是其生物活性的重要物质基础。

在理化性质方面，计算所得的脂水分配系数（LogP）为2.3591，表明该化合物具有适度的亲脂性，这有利于其穿透细胞膜，但也可能影响其在水相中的溶解和分布。其拓扑极性表面积（TPSA）为46.5300 Ų，数值相对较低，进一步印证了其较好的膜渗透潜力。水溶性预测值为0.1203 mg/mL，属于微溶至难溶范畴，这提示在制剂开发中可能需要考虑增溶策略以提高其生物利用度。值得注意的是，预测模型显示其具有较高的血脑屏障透过能力，这为其潜在的中枢神经系统相关应用（如神经保护、抗脑肿瘤等）提供了可能性。安全性初步预测显示，其对hERG钾通道无抑制活性（hERG抑制：否），提示其心脏毒性风险较低；Ames试验预测结果为0.0，表明其可能无致突变性，这些均为其成药性提供了有利的初步安全信号。

植物来源与提取方法

白术内酯III主要来源于菊科植物白术（Atractylodes macrocephala Koidz.）的干燥根茎。白术作为大宗常用中药材，主产于中国浙江、湖南、安徽等地，其“浙白术”尤为道地。白术内酯III与白术内酯I、II等同系物共同构成白术挥发油及亲脂性提取物中的特征性活性成分群。

从植物材料中提取白术内酯III主要依赖于其脂溶性的特点。传统提取方法包括有机溶剂回流提取和索氏提取，常用溶剂有乙醇、甲醇、乙酸乙酯、石油醚等。现代提取技术则显著提高了提取效率和选择性：
1. 超临界流体萃取：特别是超临界CO2萃取法，因其操作温度低、溶剂残留少、选择性可调等优点，被广泛应用于挥发油及倍半萜内酯类成分的提取，能有效富集白术内酯III。
2. 超声辅助提取与微波辅助提取：利用超声波或微波的机械及热效应，加速植物细胞壁破裂和成分溶出，缩短提取时间，提高提取率。
3. 柱层析分离纯化：粗提物通常需经过一系列色谱分离步骤进行纯化。常采用硅胶柱层析，以不同比例的石油醚-乙酸乙酯或正己烷-乙酸乙酯等溶剂系统进行梯度洗脱。进一步纯化可使用制备型高效液相色谱、凝胶色谱等技术，以获得高纯度的白术内酯III单体，用于深入的药理和机制研究。

药理活性研究

大量体内外研究表明，白术内酯III具有广泛且多样的药理活性。

1. 抗肿瘤活性：这是白术内酯III最早被深入研究的活性之一。研究证实，它能有效抑制多种肿瘤细胞的增殖，并诱导其凋亡。例如，在非小细胞肺癌、胃癌、肝癌、结直肠癌、乳腺癌等细胞系中，白术内酯III通过调控细胞周期、激活凋亡信号通路、抑制侵袭转移等机制发挥抗肿瘤作用。其对肺癌细胞凋亡的诱导作用尤为突出。

2. 胃肠道保护作用：白术内酯III是一种具有口服活性的胃保护剂。在多种实验性胃黏膜损伤模型（如乙醇诱导、应激性、非甾体抗炎药诱导的胃溃疡）中，白术内酯III能显著减轻黏膜损伤，其机制涉及增强黏膜防御因子（如黏液、碳酸氢盐分泌）、抑制胃酸过度分泌、抗氧化应激和抗炎等多重途径。

3. 抗炎与免疫调节活性：白术内酯III对急慢性炎症模型表现出良好的抑制作用。它能下调脂多糖等刺激下巨噬细胞中炎症介质（如TNF-α、IL-6、IL-1β、NO、PGE2）的产生，其作用与抑制NF-κB、MAPKs等经典炎症信号通路的活化密切相关。此外，它还能调节T淋巴细胞亚群平衡，影响免疫应答。

4. 改善胰岛素抵抗与代谢调节：这是近年来的新兴研究方向。胰岛素抵抗是2型糖尿病、非酒精性脂肪肝等代谢性疾病的核心病理环节。初步研究表明，白术内酯III能改善高脂饮食或地塞米松诱导的胰岛素抵抗细胞和动物模型的糖脂代谢紊乱，提高胰岛素敏感性，降低空腹血糖和胰岛素水平。其作用与调节脂肪因子分泌、改善氧化应激和慢性低度炎症状态有关。

5. 其他活性：研究还提示白术内酯III具有神经保护、抗抑郁、抗纤维化（如肝纤维化、肺纤维化）以及调节肠道菌群等潜在活性，展现了其多靶点、多途径的作用特点。

作用机制与分子靶点

白术内酯III的药理作用发挥依赖于其对细胞内多个关键信号通路和分子靶点的调控。特别是在改善胰岛素抵抗方面，研究已揭示其涉及一个复杂的靶点网络：

• STAT3：信号转导与转录激活因子3是重要的炎症和癌基因信号枢纽。白术内酯III能抑制STAT3的磷酸化活化，从而下调其下游与细胞增殖、存活、炎症相关的靶基因表达，这在抗肿瘤和抗炎作用中至关重要。在代谢方面，抑制异常的STAT3信号有助于改善肝脏和脂肪组织的胰岛素敏感性。
• PTPN1：蛋白酪氨酸磷酸酶1B是胰岛素受体信号通路的关键负调控因子。白术内酯III被报道可以抑制PTP1B的活性，从而增强胰岛素受体底物的酪氨酸磷酸化，促进胰岛素信号传导，直接改善胰岛素抵抗。
• SIRT1：沉默信息调节因子1是一种NAD+依赖的去乙酰化酶，参与能量代谢、应激抵抗和炎症调控。激活SIRT1能改善线粒体功能、减轻氧化应激并增强胰岛素敏感性。白术内酯III可能通过上调SIRT1表达或活性来发挥代谢保护作用。
• NFE2L2：核因子E2相关因子2是细胞抗氧化应激反应的主调控因子。白术内酯III能够激活Nrf2信号通路，促进下游抗氧化酶（如HO-1, NQO1）的表达，清除活性氧，减轻氧化损伤，这对于改善胰岛素抵抗相关的氧化应激状态具有重要意义。
• PRKCA/PRKCD：蛋白激酶C的α和δ亚型参与胰岛素信号传导的负反馈调节、炎症激活和细胞凋亡。白术内酯III可能通过调节PKC亚型的活性来影响胰岛素敏感性和细胞命运。
• CDC25B：细胞分裂周期蛋白25B是细胞周期调控磷酸酶。抑制CDC25B可导致细胞周期阻滞，这是其抗肿瘤作用的机制之一。其在代谢中的作用尚待阐明。
• ABCB1：P-糖蛋白是多药耐药蛋白。白术内酯III对ABCB1的调节可能影响其自身或其他药物的药代动力学，也可能与逆转肿瘤多药耐药有关。
• NR1H4：法尼醇X受体是胆汁酸代谢和葡萄糖、脂质稳态的关键核受体。调控FXR可能参与白术内酯III对肝脏代谢的调节。
• SHBG：性激素结合球蛋白水平与胰岛素抵抗风险相关，但其作为白术内酯III直接作用靶点的证据尚不充分，可能是一种间接效应标志物。

综上所述，白术内酯III通过协同作用于上述多个靶点，构成一个调控网络，共同对抗炎症、氧化应激、胰岛素信号障碍等核心病理过程，从而发挥改善胰岛素抵抗及相关疾病的综合效应。

成药性评价与药代动力学

基于其理化参数和初步研究，白术内酯III展现出一定的成药潜力，但也面临挑战。

成药性优势：
1. 分子量适中（<500），结构明确。
2. 适中的LogP值和较低的TPSA有利于其口服吸收和细胞渗透，预测的高血脑屏障透过率拓展了其应用范围。
3. 初步的体外安全性预测（无hERG抑制、无致突变性）良好。
4. 来源于临床长期使用的传统中药，有一定的安全性历史依据。

面临的挑战：
1. 水溶性差：这是限制其口服生物利用度的主要因素。需要开发合适的制剂技术，如制成纳米晶体、脂质体、环糊精包合物、固体分散体或自微乳等，以提高其溶解度和溶出速率。
2. 药代动力学数据相对有限：现有研究表明，白术内酯III口服后能被吸收，但可能存在首过效应，体内代谢途径尚需系统阐明。其主要代谢物、半衰期、组织分布特征等有待深入的全方位药代动力学研究。
3. 体内作用的有效浓度与靶点验证：虽然体外活性明确，但达到体内有效作用所需的血浆和组织浓度，以及这些浓度下对上述靶点的特异性调控关系，仍需在更接近生理或病理的复杂体内模型中加以验证。

目前，关于白术内酯III的药代动力学研究多集中于动物模型。有报道显示，大鼠口服后其绝对生物利用度不高，其在肝、肺等组织中有一定分布，代谢可能涉及羟基化、去甲基化及与葡萄糖醛酸结合等反应。深入的ADME（吸收、分布、代谢、排泄）研究是推动其向临床转化不可或缺的环节。

临床应用前景与展望

白术内酯III作为具有多靶点活性的天然小分子，其临床应用前景广阔，但道路漫长。

潜在应用方向：
1. 代谢性疾病的辅助治疗：基于其在改善胰岛素抵抗、抗炎、抗氧化方面的多重机制，白术内酯III有望开发为治疗2型糖尿病、非酒精性脂肪肝病、肥胖等代谢综合征相关疾病的创新药物或功能性食品/保健品添加剂。其多靶点特性可能带来综合获益。
2. 抗肿瘤辅助治疗：其诱导凋亡、抑制转移的作用，使其可能作为化疗的增敏剂或辅助治疗药物，尤其适用于肺癌、胃癌等消化道和呼吸道肿瘤。与现有化疗药物联用可能降低剂量、减少毒副作用或克服耐药。
3. 胃肠道疾病治疗：作为口服有效的胃保护剂，可直接用于预防和治疗各种原因引起的胃黏膜损伤、胃溃疡及慢性胃炎。
4. 神经系统疾病：凭借其高血脑屏障透过能力和抗炎、抗氧化、抗凋亡特性，在神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）、脑缺血损伤及脑肿瘤治疗中具有探索价值。

未来研究展望：
1. 深入机制研究：需运用化学生物学手段（如分子探针、蛋白质组学）更精确地鉴定其直接作用靶点，并阐明其多靶点网络协同作用的时空动态关系。
2. 系统成药性优化：重点解决其水溶性和口服生物利用度问题，通过结构修饰（制备衍生物）或先进制剂策略，开发出适合临床给药的剂型。
3. 临床前与临床研究：在规范的GLP条件下，完成系统的毒理学评价（急毒、长毒、生殖毒性等）和药代动力学研究。在此基础上，设计并开展针对特定适应症（如糖尿病前期胰岛素抵抗、化疗相关性胃损伤）的临床试验，验证其安全性和有效性。
4. 中西医结合探索：深入探讨白术内酯III作为白术“健脾”功效的核心物质基础之一，其在复方中药中的作用地位及与其他成分的相互作用，为中药现代化和国际化提供科学范例。

结语

白术内酯III是从传统中药白术中发掘出的一个具有重要生物活性的倍半萜内酯单体。它不仅继承了白术在胃肠道保护、抗肿瘤等方面的传统药用价值，更在现代药理学研究中展现出改善胰岛素抵抗等代谢性疾病的巨大潜力。其作用机制涉及对STAT3、PTP1B、SIRT1、Nrf2等多个关键信号节点和分子靶点的协同调控，体现了天然产物多靶点、多通路干预复杂疾病的独特优势。尽管在成药性方面仍面临水溶性等挑战，但其明确的活性、良好的初步安全性和可修饰的化学结构为其后续开发奠定了坚实基础。未来，通过跨学科的合作，深入解析其作用网络，优化其药学性质，并推进规范的临床评价，白术内酯III有望从一个优秀的天然先导化合物，成功转化为治疗代谢性疾病、肿瘤及相关疾病的创新药物，实现从传统智慧到现代医学的跨越，为人类健康事业贡献价值。