英文名: Platycodin D2
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 66663-90-9
产品编码：BP1112
分子式: C63H102O33
分子量: 1387.48
来源: Platycodon grandiflorum
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。
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。
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
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天然产物作为药物发现的重要源泉，在人类疾病治疗史上扮演着不可替代的角色。其中，皂苷类化合物因其广泛的生物活性而备受关注。桔梗皂苷D2（Platycodin D2, CAS: 66663-90-9）是从传统中药桔梗（Platycodon grandiflorum）中分离得到的一种三萜皂苷，是桔梗的主要活性成分之一。近年来，随着现代药理学研究的深入，桔梗皂苷D2展现出显著的抗肿瘤潜力，成为天然抗肿瘤药物研究领域的一个热点。其抗癌活性涉及诱导细胞凋亡、抑制增殖、侵袭和转移等多个方面，且作用机制与多个关键信号通路和分子靶点密切相关。本文旨在系统综述桔梗皂苷D2的化学结构、植物来源、药理活性、分子作用机制、成药性评价及临床应用前景，以期为该化合物的深入研究和开发提供全面的科学参考。
桔梗皂苷D2是一种齐墩果烷型五环三萜皂苷，其分子式为C63H102O32，分子量为1387.4760 Da。其基本骨架为齐墩果酸，在C-3位和C-28位分别连接有复杂的寡糖链。C-3位的糖链通常由葡萄糖、鼠李糖、木糖等构成，而C-28位的糖链则进一步增加了分子的极性和复杂性。这种独特的结构是其生物活性的物质基础。
从理化性质分析，桔梗皂苷D2的脂水分配系数对数（LogP）值为0.1934，表明其具有一定的亲水性。其拓扑极性表面积（TPSA）高达532.4300 Ų，这主要归因于分子中丰富的羟基和糖苷键，导致分子极性极强。相应的，其水溶性参数为1.2324，显示其在水中有一定的溶解性，但作为大极性分子，其溶解度和渗透性可能成为其成药性的挑战。这些基本的理化参数为其后续的提取分离、制剂研究和药代动力学行为提供了重要依据。
桔梗皂苷D2主要来源于桔梗科植物桔梗（Platycodon grandiflorum (Jacq.) A. DC.）的干燥根。桔梗作为传统中药，具有宣肺、利咽、祛痰、排脓的功效，在东亚地区应用历史悠久。桔梗根中富含多种皂苷成分，其中桔梗皂苷D（Platycodin D）是含量最高、研究最广泛的成分，而桔梗皂苷D2是其结构类似物之一，含量相对较低但活性显著。
目前，桔梗皂苷D2的提取与分离主要采用以下流程：首先，将桔梗干燥根粉碎，采用甲醇、乙醇或含水乙醇等极性溶剂进行加热回流或超声辅助提取，以充分萃取出皂苷类成分。粗提物经过减压浓缩后，利用大孔吸附树脂（如D101、AB-8）进行初步富集和脱色，水洗除去多糖等水溶性杂质，再用不同浓度的乙醇进行梯度洗脱，收集富含皂苷的流分。进一步的纯化则依赖于现代色谱技术，包括硅胶柱色谱、反相硅胶柱色谱（如ODS-C18）、以及高效液相色谱（HPLC）制备色谱。通过比较保留时间、质谱（MS）和核磁共振（NMR）数据，可以准确鉴定和分离得到高纯度的桔梗皂苷D2。优化提取溶剂、温度、时间以及采用微波辅助提取等新技术，有助于提高目标化合物的得率。
大量体外和体内研究证实，桔梗皂苷D2具有广泛的药理活性，其中最为突出的是其抗肿瘤作用。
1. 抗肿瘤活性：
桔梗皂苷D2对多种人类癌细胞系表现出生长抑制和细胞毒性作用，包括肺癌、肝癌、乳腺癌、结肠癌、胃癌、白血病等。其抗肿瘤效应并非简单的细胞毒作用，而是通过多途径、多靶点实现的。研究表明，桔梗皂苷D2能显著抑制癌细胞的增殖，将细胞周期阻滞在G0/G1期或G2/M期，从而阻止细胞分裂。此外，它能有效诱导肿瘤细胞发生凋亡，表现为细胞皱缩、染色质凝集、 caspase 级联反应激活以及磷脂酰丝氨酸外翻等典型特征。除了对原发肿瘤的作用，桔梗皂苷D2还能抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭能力，提示其具有抗转移潜力。在裸鼠移植瘤等动物模型中，桔梗皂苷D2的给药能显著抑制肿瘤体积和重量的增长，且与某些化疗药物联用可能产生协同增效作用，并减轻化疗药物的部分毒副作用。
2. 其他潜在活性：
除了抗肿瘤，基于桔梗的传统用途和皂苷类化合物的共性，桔梗皂苷D2可能还具有抗炎、免疫调节、保肝等活性，但这些方面的专门研究相对较少，有待进一步探索。
桔梗皂苷D2的抗肿瘤作用机制复杂，涉及对多个关键信号通路和分子靶点的调控。根据提供的靶点信息，其作用网络可归纳如下：
1. 诱导细胞凋亡： 这是其核心机制之一。桔梗皂苷D2能通过调控Bcl-2蛋白家族成员，打破促凋亡与抗凋亡蛋白之间的平衡。它能够下调抗凋亡蛋白MCL1和BCL2的表达或功能，同时可能上调促凋亡蛋白如Bax的表达，导致线粒体膜电位下降，细胞色素C释放，进而激活caspase通路，最终引发细胞凋亡。
2. 抑制细胞增殖与存活信号： 信号转导与转录激活因子3（STAT3）是重要的致癌转录因子，在多种肿瘤中持续激活。桔梗皂苷D2能够抑制STAT3的磷酸化（激活），阻断其核转位及下游靶基因（如Cyclin D1, Bcl-2）的转录，从而抑制细胞增殖并促进凋亡。同时，它还能抑制丝裂原活化蛋白激酶1（MAPK1, 即ERK2）的活性，干扰MAPK/ERK这条促进细胞生长和存活的经典通路。
3. 抑制肿瘤侵袭与转移： 桔梗皂苷D2通过下调基质金属蛋白酶2（MMP2） 的表达和活性，减少其对细胞外基质和基底膜的降解，从而削弱肿瘤细胞的侵袭和转移能力。此外，其对低氧诱导因子1α（HIF1A）的抑制，可以降低肿瘤细胞在低氧微环境下的适应性和促血管生成因子的表达，间接抑制转移。
4. 干扰DNA代谢与激素信号：
桔梗皂苷D2被报道对DNA拓扑异构酶I（TOP1）和IIα（TOP2A） 有抑制作用。拓扑异构酶是DNA复制、转录和修复的关键酶，其抑制会导致DNA损伤和复制叉停滞，从而触发细胞周期检查点激活和细胞死亡。在激素依赖性肿瘤（如乳腺癌）中，桔梗皂苷D2可能通过作用于雌激素受体α（ESR1） 或抑制芳香化酶（CYP19A1）的活性，干扰雌激素的合成或信号传导，发挥抗肿瘤效应。
5. 其他机制： 研究还发现，桔梗皂苷D2可引起细胞内活性氧（ROS）水平升高，导致氧化应激介导的细胞损伤；并能诱导自噬的发生，其在肿瘤中的作用具有双重性，可能在某些情况下促进细胞死亡。
综上所述，桔梗皂苷D2通过一个多靶点的网络发挥作用，这在一定程度上可能有助于克服单靶点药物易产生的耐药性问题。
尽管桔梗皂苷D2体外活性显著，但其成药性面临一定挑战，需进行全面评价。
1. 类药性初步分析： 如前所述，其高分子量（>500）、高极性（高TPSA）和低LogP值，符合“ beyond Rule of Five ” 类化合物的特征。这预示着其可能具有较差的细胞膜渗透性和口服生物利用度。血脑屏障（BBB）透过性预测为“低”，意味着它难以进入中枢神经系统，这对于治疗脑肿瘤是不利的，但也可能降低中枢神经毒性风险。hERG抑制性为“否”，是一个积极的信号，提示其引起心脏QT间期延长（一种严重心律失常风险）的潜在可能性较低。Ames试验结果为0.3（通常以回复突变菌落数相对于对照的比值或特定阈值判断），需结合具体实验标准解读，但一般而言，数值较低可能提示其致突变风险较小，但需进一步的遗传毒性试验确认。
2. 药代动力学（PK）特性： 皂苷类化合物通常口服吸收较差，易在胃肠道被酸或酶水解，或受肠道菌群代谢。有限的药代动力学研究（主要针对结构类似的Platycodin D）表明，这类化合物口服后吸收缓慢，血药浓度低，分布容积有限，可能主要分布于血液和富含血管的组织。其在体内可能经历水解（脱糖基化）代谢，生成次级苷元，这些代谢产物的活性与分布可能不同于原型药物。原型药物及其代谢物主要经胆汁和肾脏排泄。桔梗皂苷D2具体的ADME（吸收、分布、代谢、排泄）特性有待通过更深入的体内外PK研究阐明。
3. 制剂策略： 为提高其生物利用度，可能需要开发新型给药系统，如纳米制剂（脂质体、聚合物纳米粒、胶束）、磷脂复合物、环糊精包合物或前药修饰等。这些技术可以改善其溶解性、增强稳定性、促进跨膜吸收，并可能实现靶向递送。
桔梗皂苷D2作为一种具有多靶点抗肿瘤活性的天然化合物，其临床应用前景广阔，但也充满挑战。
1. 作为新型抗肿瘤候选药物： 其多机制、多靶点的作用特点，使其可能对多种恶性肿瘤有效，特别是对现有化疗药物耐药的肿瘤。它可以作为单一药物开发，更有可能的策略是作为辅助药物，与常规化疗、放疗或靶向治疗联用，以增强疗效、降低剂量、减轻毒副作用或逆转耐药性。
2. 作为先导化合物进行结构优化： 针对其成药性不足的问题，药物化学家可以以其为母核进行结构修饰。例如，通过简化糖链、修饰羟基、或引入特定功能基团，旨在提高其脂溶性、膜渗透性、代谢稳定性及口服生物利用度，同时保留或增强其抗肿瘤活性，并降低潜在毒性。
3. 中药现代化与质量标志物： 桔梗皂苷D2是桔梗的关键活性成分之一，深入研究其药效物质基础和作用机制，有助于推动桔梗药材及其复方（如止嗽散）的现代化和国际化。它也可以作为桔梗药材及相关制剂质量控制的潜在质量标志物（Q-Marker），确保产品的有效性和一致性。
4. 面临的挑战与未来方向：
* 深入的临床前研究： 需要完成系统的毒理学评价（急性毒、长期毒、生殖毒等），明确其安全剂量窗。
* 药代动力学优化： 必须解决其生物利用度低的问题，新型递药系统的研究至关重要。
* 机制深度挖掘： 尽管已知部分靶点，但其精确的直接作用靶点、各通路间的交叉对话以及在不同肿瘤类型中的特异性机制仍需阐明。
* 临床试验验证： 从实验室到临床的转化是最大挑战，需要设计严谨的临床试验来验证其在人体中的安全性、有效性和最佳用药方案。
桔梗皂苷D2是从传统中药桔梗中发掘出的一个具有重要研究价值的天然三萜皂苷。其通过调控MCL1、BCL2、STAT3、MMP2、TOP1/2A、MAPK1、HIF1A、ESR1及CYP19A1等多个关键靶点，在抑制肿瘤细胞增殖、诱导凋亡、阻滞周期、抗侵袭转移等方面展现出多方面的药理活性。然而，其较高的分子极性和较差的类药性参数，如低血脑屏障透过性和潜在的口服吸收难题，构成了其向临床药物转化的主要瓶颈。未来的研究应聚焦于利用结构修饰和先进制剂技术改善其药代动力学性质，同时深入开展系统的毒理学和机制研究，并积极探索其与现有疗法的联合应用策略。桔梗皂苷D2的研究不仅为开发新型多靶点抗肿瘤药物提供了有希望的候选分子，也体现了从传统中药宝库中寻找现代治疗药物的巨大潜力与科学价值。
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