汉防己乙素

产品名称: 汉防己乙素

英文名: Hanfangchin B
中文别名: 防己诺林碱
英文别名: Fangchinoline; 12-O-Methylatherospermoline; Menisidine
Cas 号: 436-77-1
产品编码:BP0582
分子式: C₃₇H₄₀N₂O₆
分子量: 608.735
来源: Alkaloid from Root of Cyclea peltata, Triclisia subcordata and Stephania hernandifolia, the tubers of Stephania tetrandra, and from the bark of Daphnandra sp. Dt-7 (Menispermaceae, Atherospermacaceae).
物理性状: Powder
化合物类型: 生物碱类(Alkaloids)

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。

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防己诺林碱的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

天然产物一直是创新药物发现的重要源泉，其中生物碱类化合物以其结构多样性和显著的生物活性备受关注。汉防己乙素（Hanfangchin B），又称防己诺林碱或去甲汉防己碱，是一种具有重要研究价值的双苄基异喹啉类生物碱。其CAS号为436-77-1，主要从中药防己（Stephania tetrandra S. Moore）的干燥根中分离得到。防己作为传统中药，具有祛风止痛、利水消肿的功效，其活性成分的现代药理学研究揭示了其更为广阔的应用潜力。

汉防己乙素作为防己中的主要活性成分之一，近年来因其多靶点、多通路的药理作用而成为研究热点。初步研究表明，该化合物在神经保护、抗肿瘤、抗炎、抗氧化及抗病毒（如HIV-1）等多个领域均展现出显著的活性。其独特的双苄基异喹啉骨架被认为是其发挥多种生物效应的结构基础。尽管其同系物汉防己甲素（Tetrandrine）的研究更为广泛，但汉防己乙素因其在某些方面可能具有更优的活性或不同的作用机制，正逐渐吸引着药理学、药物化学及肿瘤学等领域研究者的目光。本文旨在系统综述汉防己乙素的化学结构、植物来源、药理活性、作用机制及成药性，并对其未来的研究与应用前景进行展望。

化学结构与理化性质

汉防己乙素是一种典型的双苄基异喹啉生物碱。其系统化学名称为(1β)-berbaman，在2和2'位被甲基取代，6、6'和12位被甲氧基取代，7位被羟基取代。其分子式为C₃₇H₄₀N₂O₆，分子量为608.7350。

从结构上看，汉防己乙素由两个异喹啉单元通过苯环-苯环键（即双苄基）连接而成，形成一个刚性的、具有手性中心（C1位为β构型）的复杂三维结构。与汉防己甲素相比，汉防己乙素在C7位为羟基而非甲氧基，这一细微的结构差异导致了二者在理化性质和生物活性上的不同。

其理化性质如下：
- 脂溶性：计算所得的脂水分配系数（LogP）为5.7761，表明汉防己乙素具有高度的亲脂性，这有利于其穿透细胞膜，但也可能导致水溶性差。
- 溶解性：水溶性极低，约为0.0028 mg/mL，这为其制剂开发带来了挑战。通常需要借助有机溶剂、环糊精包合或纳米制剂等技术提高其生物利用度。
- 极性表面积：拓扑极性表面积（TPSA）为72.8600 Ų，相对适中，但高LogP值仍是决定其溶解和吸收行为的主要因素。
- 光谱特征：在紫外光谱中，异喹啉结构使其在280-320 nm区域有特征吸收。核磁共振氢谱和碳谱能清晰地区分其分子中多个甲氧基、芳香氢及亚甲基的信号，是结构鉴定和纯度分析的重要手段。

其刚性且富含芳环的结构使其能够通过π-π堆积、疏水相互作用及氢键等多种方式与生物大分子（如蛋白质、DNA）结合，这是其发挥多靶点药理活性的结构基础。

植物来源与提取方法

汉防己乙素主要来源于防己科千金藤属植物粉防己（Stephania tetrandra S. Moore）的干燥根。粉防己主要分布于中国长江流域以南地区，是传统中药“防己”的正品来源之一。除粉防己外，在同属植物如 Stephania venosa 等中也曾有分离报道，但含量较低。

在植物体内，汉防己乙素与汉防己甲素等生物碱共存，是其重要的次生代谢产物。其生物合成途径源于酪氨酸，经过多步酶促反应生成苄基异喹啉前体，再经氧化偶联等反应形成双苄基异喹啉骨架，最后进行羟基化、甲基化等修饰。

其实验室及工业提取分离方法主要基于其生物碱的性质：
1. 提取：通常采用溶剂提取法。将干燥的防己根粉用极性有机溶剂（如甲醇、乙醇或酸化的乙醇/水混合液）进行回流或超声提取。酸水渗漉法也常用，利用生物碱与酸成盐溶于水的特性进行初步提取。
2. 富集与分离：提取液经浓缩后，用碱（如氨水）调至碱性，使生物碱游离析出，再用氯仿、二氯甲烷等中等极性有机溶剂进行萃取，得到总生物碱。随后利用柱层析技术进行分离纯化。
- 常规柱层析：常采用硅胶作为固定相，以氯仿-甲醇-氨水等梯度洗脱系统进行分离。
- 高效液相色谱法：是获得高纯度汉防己乙素的最有效方法，尤其是制备型HPLC，使用反相C18柱，以甲醇-水或乙腈-水（常添加少量缓冲盐如三乙胺）为流动相，可实现汉防己乙素与其结构类似物（特别是汉防己甲素）的高效分离。
3. 鉴定：分离得到的单体化合物通过熔点测定、旋光测定、以及质谱（MS）、核磁共振（NMR，包括¹H-NMR和¹³C-NMR，以及2D NMR如COSY、HSQC、HMBC）、红外光谱（IR）等现代波谱学技术进行结构确证。

近年来，超临界CO₂萃取等绿色提取技术也有应用研究，旨在提高提取效率、减少有机溶剂使用。

药理活性研究

大量体外和体内研究证实，汉防己乙素具有广泛且显著的药理活性。

1. 神经保护活性
这是汉防己乙素最具特色的活性之一。在多种神经损伤模型中，汉防己乙素表现出保护作用：
- 抗谷氨酸兴奋性毒性：在皮层神经元培养模型中，汉防己乙素能显著抑制谷氨酸诱导的细胞内钙超载和神经元死亡，其效果与经典NMDA受体拮抗剂MK-801相当或更优。
- 抗氧化应激：它能清除自由基，减轻β-淀粉样蛋白（Aβ）或过氧化氢（H₂O₂）诱导的氧化损伤，提高神经细胞的存活率。
- 抗凋亡：通过调节Bcl-2/Bax蛋白比例，抑制caspase-3的激活，从而阻断神经元凋亡通路。
- 体内模型：在脑缺血再灌注损伤、阿尔茨海默病（AD）模型小鼠中，汉防己乙素给药能改善学习记忆障碍，减少脑梗死面积和神经元丢失。

2. 抗肿瘤活性
汉防己乙素对多种肿瘤细胞系表现出生长抑制和促凋亡作用。
- 广谱抗肿瘤细胞增殖：研究显示其对肝癌（如HepG2、SMMC-7721）、肺癌（如A549）、乳腺癌（如MCF-7）、白血病（如K562）等细胞均有抑制作用，且呈浓度和时间依赖性。
- 诱导细胞周期阻滞：可将肿瘤细胞阻滞在G0/G1期或G2/M期，阻止其进入分裂周期。
- 诱导细胞凋亡：通过线粒体途径（降低线粒体膜电位，释放细胞色素c）和死亡受体途径激活caspase级联反应，诱导肿瘤细胞凋亡。
- 抗转移与抗血管生成：能抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭能力，并下调血管内皮生长因子（VEGF）的表达，提示其具有抗转移和抗血管生成的潜力。

3. 抗炎与免疫调节活性
汉防己乙素能抑制脂多糖（LPS）等刺激因子诱导的巨噬细胞产生一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）以及肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）等促炎细胞因子。其抗炎机制与抑制核因子-κB（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路的激活密切相关。

4. 抗病毒活性
早期研究报道，汉防己乙素对人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）具有一定的抑制活性，可能通过干扰病毒与细胞的融合或早期复制事件发挥作用。此外，其对其他病毒如呼吸道合胞病毒（RSV）也有抑制作用的报道。

5. 其他活性
还包括抗氧化、抗纤维化（如肝纤维化、肺纤维化）等活性。其抗氧化作用不仅限于神经保护，也能保护其他组织细胞免受氧化损伤。

作用机制与分子靶点

汉防己乙素的多重药理活性源于其与细胞内多个关键分子靶点的相互作用，主要涉及离子通道、信号转导通路和转录因子。

1. 钙离子通道拮抗作用
这是其神经保护作用的核心机制之一。汉防己乙素能非选择性地阻断电压门控钙通道（VGCC）和受体门控钙通道（如NMDA受体通道），有效抑制细胞外钙离子内流，从而防止由谷氨酸兴奋性毒性、缺血缺氧等引起的细胞内钙超载，这是神经元死亡的关键环节。

2. 对信号通路的调控
- NF-κB通路：在炎症和肿瘤细胞中，汉防己乙素能抑制IκBα的磷酸化和降解，阻止NF-κB p65亚基核转位，从而下调其下游促炎因子（TNF-α, IL-6, COX-2）和抗凋亡蛋白的表达。
- MAPK通路：它能抑制LPS或生长因子诱导的ERK、JNK和p38 MAPK的磷酸化激活，这条通路与细胞增殖、炎症反应和凋亡密切相关。
- PI3K/Akt通路：在肿瘤研究中，汉防己乙素可抑制Akt的磷酸化激活，从而促进凋亡并抑制其下游的促生存信号。
- STAT3通路：在某些肿瘤模型中，它能抑制STAT3的磷酸化和二聚化，阻断其致癌信号。

3. 对细胞凋亡通路的调控
通过上调促凋亡蛋白Bax、Bad，下调抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xL，诱导线粒体膜电位崩溃，释放细胞色素c，进而激活caspase-9和caspase-3，执行细胞凋亡程序。同时，也能通过调节死亡受体（如Fas）通路促进凋亡。

4. 对自噬的调节
近年研究发现，双苄基异喹啉生物碱可能影响细胞自噬过程。汉防己乙素在某些情况下可能诱导保护性自噬，而在另一些情况下可能抑制异常的自噬流，其具体角色具有情境依赖性，是潜在的研究方向。

5. 直接相互作用靶点
除了上述通路，研究也在寻找其直接结合的蛋白靶点。例如，其结构与某些蛋白激酶或转录因子的结合口袋具有潜在互补性，但确切的、高亲和力的直接分子靶点仍有待通过化学生物学手段（如亲和垂钓、分子对接结合点突变验证）进一步阐明。

成药性评价与药代动力学

尽管汉防己乙素药理活性广泛，但其成药性面临一系列挑战，主要基于其理化性质和初步的ADMET（吸收、分布、代谢、排泄、毒性）评估。

1. 成药性参数分析
- 吸收与渗透性：高LogP值（5.78）预示其具有良好的膜渗透性，但极低的水溶性（0.0028 mg/mL）严重限制了其在胃肠道的溶出和吸收，可能导致口服生物利用度低。
- 分布：其高脂溶性和中等TPSA使其易于分布到各组织，但计算预测其血脑屏障（BBB）透过性较低。这与实验观察到的中枢神经保护效应似乎存在矛盾，可能提示其在病理条件下（如脑缺血时BBB开放）或通过主动转运机制能够进入脑内，但具体机制需深入研究。
- 代谢：作为含有甲氧基和羟基的异喹啉生物碱，它很可能在肝脏经历广泛的I相代谢（如去甲基化、羟基化）和II相结合反应（如葡萄糖醛酸化、硫酸化）。细胞色素P450酶系（尤其是CYP3A4）可能参与其代谢。
- 排泄：预计其代谢产物主要经胆汁和肾脏排泄。
- 毒性警示：
- hERG抑制：预测模型提示其可能抑制hERG钾通道，这潜在地预示着心脏QT间期延长和诱发心律失常的风险，是此类生物碱（包括汉防己甲素）已知的严重不良反应，必须在后续开发中通过实验严格评估。
- 遗传毒性：Ames试验结果为0.6（通常以突变率表示，需结合具体实验判断），提示其致突变风险可能较低，但仍需完整的遗传毒性测试组合来确认。

2. 药代动力学研究现状
目前关于汉防己乙素系统的药代动力学研究报道相对较少，远不如汉防己甲素充分。有限的动物研究表明：
- 口服吸收：口服给药后吸收缓慢且不完全，生物利用度可能不高。
- 体内分布：给药后广泛分布于肝、肺、肾等组织，但脑内浓度相对较低。
- 消除：体内消除半衰期可能较长，存在组织蓄积的可能性。

3. 制剂策略
为了克服其水溶性差和生物利用度低的问题，研究者正在探索多种新型给药系统：
- 环糊精包合物：利用羟丙基-β-环糊精等增加其溶解度和稳定性。
- 纳米制剂：包括脂质体、纳米粒、胶束等，既能提高溶解性，又能实现靶向递送（如肿瘤靶向），并可能改善其BBB透过性。
- 前药策略：对其酚羟基或仲胺基进行衍生化，制备水溶性更高的前药，在体内酶解释放出原药。

临床应用前景与展望

汉防己乙素的多靶点药理特性为其在多种疾病领域的应用提供了理论基础，但其走向临床仍任重道远。

1. 潜在临床应用方向
- 神经系统疾病：作为神经保护剂，在缺血性脑卒中、阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病及脑外伤的治疗中具有潜力。其钙拮抗和抗氧化特性尤为契合这些疾病的病理机制。
- 肿瘤辅助治疗：作为抗肿瘤药物或化疗增敏剂，尤其适用于对传统化疗耐药或作为联合用药方案的一部分。其抗血管生成和抗转移特性也值得在肿瘤治疗中探索。
- 慢性炎症性疾病：如类风湿性关节炎、炎症性肠病、慢性肝炎等，其抗炎和免疫调节作用可能带来益处。
- 抗纤维化疾病：在肝、肺、肾纤维化的治疗中可能发挥作用。

2. 面临的挑战
- 明确的靶点与选择性：需进一步阐明其最关键的疾病相关靶点，并尝试通过结构修饰提高选择性，降低脱靶效应带来的毒性（如心脏毒性）。
- 系统的成药性优化：必须通过系统的药物化学改造（如合成衍生物）或先进的制剂技术，解决其溶解度、生物利用度、BBB穿透性及潜在的hERG毒性问题。
- 深入的临床前与临床研究：需要完成规范的GLP毒理学评价（急毒、长毒、生殖毒性等），并在可靠的疾病动物模型上进行充分的药效学和药代动力学研究，为临床试验提供依据。

3. 未来研究展望
- 结构修饰与构效关系（SAR）研究：系统研究其化学结构（如C7位羟基、甲氧基数量与位置、手性中心）与各种药理活性及毒性之间的关系，指导设计活性更高、毒性更低、成药性更好的衍生物。
- 联合用药研究：探索其与现有临床药物（如化疗药、神经保护剂）的协同作用，可能降低各自剂量，减少毒副作用，提高疗效。
- 新型递送系统开发：继续开发智能纳米递送系统，实现脑靶向、肿瘤靶向等精准给药，最大化疗效并最小化全身暴露。
- 作用机制深度挖掘：利用蛋白质组学、代谢组学及化学生物学等技术，全面揭示其作用网络和直接作用靶点。

结语

汉防己乙素作为一种源自传统中药的双苄基异喹啉生物碱，是现代天然产物药物研究的典型代表。其丰富的药理活性，特别是在神经保护和抗肿瘤领域展现出的巨大潜力，凸显了从传统药用植物中挖掘现代治疗药物的价值。其多靶点作用机制既是其治疗复杂疾病的优势，也对其选择性提出了挑战。

当前的研究已初步勾勒出汉防己乙素的生物活性轮廓和作用通路，但在精确分子靶点鉴定、系统成药性评价以及深入的临床前开发方面仍有大量空白需要填补。其固有的水溶性差和潜在的心脏毒性是横亘在其新药开发道路上的主要障碍。未来研究应聚焦于通过多学科交叉策略——包括药物化学、药剂学、药理学和毒理学——对其进行系统的优化和评估。

总之，汉防己乙素是一个极具开发前景的先导化合物。随着对其作用机制的更深入理解和新颖药物递送技术的应用，有望在克服现有瓶颈的基础上，将其开发成为治疗神经系统疾病、肿瘤等重大疾病的新型药物，从而兑现其从古老中药到现代药物的转化承诺。