乙酰升麻新醇-3-阿拉伯糖苷

产品名称:  乙酰升麻新醇-3-阿拉伯糖苷
英文名: Cimiracemoside D
中文别名: 12-beta-乙酰氧基升麻醇-3-阿拉伯糖苷
英文别名: 12-beta-acetoxycimigenol-3-O-alpha-L-arabinopyranside
Cas 号: 290821-39-5
产品编码:BP1565
分子式: C₃₇H₅₈O₁₁
分子量: 678.86
来源: Constit. of Cimicifuga racemosa
物理性状: Powder
化合物类型: Triterpenoids

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。
提供改善产品水溶性解决方案，改善化合物在水中的溶解度，便于进行各种活性试验和临床应用。

乙酰升麻新醇-3-阿拉伯糖苷的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，其结构多样性和生物活性为治疗多种复杂疾病提供了独特的分子骨架和先导化合物。黑升麻（Cimicifuga racemosa，又称总状升麻）作为一种传统药用植物，在北美和亚洲地区长期用于治疗女性更年期综合征、风湿痛及炎症性疾病。现代药理学研究揭示，其活性成分复杂多样，主要包括三萜皂苷、酚酸类等成分，其中环菠萝蜜烷型三萜皂苷被认为是其发挥多种药理作用的关键物质基础。

乙酰升麻新醇-3-阿拉伯糖苷（Cimiracemoside D， CAS号：290821-39-5）是近年来从黑升麻中分离鉴定出的一种环菠萝蜜烷型三萜皂苷。尽管其具体的活性背景在早期研究中尚不明确，但基于其母核结构类似物（如升麻苷类化合物）已被报道具有抗炎、抗骨质疏松、神经保护及潜在的抗肿瘤活性，该化合物引起了研究者的关注。尤其值得深入探究的是，初步的生物信息学及靶点预测分析提示，Cimiracemoside D可能与多个与肿瘤发生发展密切相关的关键靶点存在相互作用，如凋亡调节蛋白（MCL1, BCL2）、信号转导与转录激活因子（STAT3）、基质金属蛋白酶（MMP2）以及拓扑异构酶（TOP1, TOP2A）等。这为其在抗肿瘤领域的潜在应用价值提供了重要的理论线索。

本文旨在对Cimiracemoside D进行系统性的综述，从其化学结构、植物来源与提取、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景等方面进行梳理与展望，以期为该天然产物的深入研究和开发提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

乙酰升麻新醇-3-阿拉伯糖苷是一种环菠萝蜜烷型三萜皂苷。其分子式为C₃₅H₅₈O₁₂，分子量为678.8600。其基本结构骨架为具有四个环的环菠萝蜜烷三萜，在C-3位羟基上连接有一个阿拉伯糖基，构成了糖苷键。该化合物的特征在于其糖基部分或苷元骨架上存在乙酰化修饰（“乙酰升麻新醇”提示了乙酰基的存在），这一修饰可能显著影响其脂溶性、细胞膜通透性及与靶蛋白的相互作用模式。

根据提供的成药性参数，其脂水分配系数（LogP）为2.8930，表明该化合物具有适度的亲脂性，理论上有利于其穿透细胞膜。其拓扑极性表面积（TPSA）为164.3700 Ų，数值相对较高，这主要归因于分子中含有多个羟基和糖环上的氧原子，这些基团是潜在的氢键供体和受体。较高的TPSA通常会影响化合物的膜渗透性。其水溶性参数为0.0117 mg/mL，属于微溶或难溶于水的范畴，这与大多数三萜皂苷的性质相符，在制剂开发时可能需要考虑增溶策略。

此外，预测显示其透过血脑屏障的能力较低，这提示其可能不适用于中枢神经系统原发肿瘤的治疗，但也可能意味着外周副作用相对较小。hERG抑制预测为阴性，表明其潜在的心脏毒性风险较低，这是一个有利的成药性特征。Ames试验预测值为0.0，提示其可能无致突变性，但需通过实验进一步验证。

植物来源与提取方法

Cimiracemoside D主要来源于毛茛科升麻属植物黑升麻（Cimicifuga racemosa (L.) Nutt.）的根茎。黑升麻主要分布于北美东部，其干燥根茎是传统的药用部位。除了黑升麻，同属其他植物如兴安升麻（C. dahurica）、大三叶升麻（C. heracleifolia）等也可能含有结构类似的皂苷成分，但具体成分谱存在种间差异。

从植物材料中提取和分离Cimiracemoside D通常遵循天然产物化学的常规流程：
1. 提取：通常采用甲醇、乙醇或乙醇-水混合溶剂对干燥粉碎的黑升麻根茎进行回流提取或超声辅助提取，以最大限度地提取出极性范围较广的三萜皂苷成分。
2. 粗分：提取液经减压浓缩后得到的浸膏，常依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇等有机溶剂进行梯度萃取。Cimiracemoside D因其糖苷结构，通常富集在极性较大的正丁醇萃取部位。
3. 分离与纯化：正丁醇部位进一步通过多种色谱技术进行分离纯化。常采用硅胶柱色谱进行初步分离，以不同比例的氯仿-甲醇或二氯甲烷-甲醇系统进行梯度洗脱。随后，结合反相硅胶柱色谱（如C18填料，以甲醇-水或乙腈-水为流动相）、葡聚糖凝胶柱色谱（如Sephadex LH-20）以及高效液相色谱（HPLC，尤其是制备型HPLC）等方法，对目标流分进行反复纯化，直至获得单体化合物。结构鉴定则综合运用核磁共振（NMR，包括¹H, ¹³C, 2D-NMR）、质谱（MS）及红外光谱（IR）等波谱学技术。

目前，关于Cimiracemoside D的提取工艺优化和规模化制备研究报道较少，未来若其药理活性得到确证，开发高效、环保的提取分离工艺将是其资源可持续利用的关键。

药理活性研究

尽管Cimiracemoside D的直接药理活性实验数据在公开文献中尚不丰富，但基于其所属的结构类别（黑升麻三萜皂苷）和初步的靶点预测信息，其核心的药理活性研究焦点集中在抗肿瘤领域。相关靶点预测强烈提示其对多种肿瘤相关通路和过程具有潜在干预能力。

1. 诱导肿瘤细胞凋亡：预测靶点MCL1和BCL2是Bcl-2家族中重要的抗凋亡蛋白，它们在多种癌症中过表达，帮助肿瘤细胞逃避程序性死亡。STAT3是关键的致癌转录因子，其持续激活促进细胞增殖、存活并抑制凋亡。Cimiracemoside D可能通过抑制这些靶点，恢复肿瘤细胞的凋亡敏感性。
2. 抑制肿瘤侵袭与转移：基质金属蛋白酶MMP2能够降解细胞外基质，在肿瘤侵袭和转移中起核心作用。抑制MMP2活性是抗肿瘤转移的重要策略。
3. 干扰DNA复制与修复：拓扑异构酶TOP1和TOP2A是DNA复制、转录和染色体分离所必需的酶，是多种经典化疗药物（如伊立替康、依托泊苷）的作用靶点。Cimiracemoside D可能通过抑制这些酶的活性，导致DNA损伤和细胞死亡。
4. 影响肿瘤微环境与激素调节：靶点HIF1A是细胞应对缺氧反应的核心调节因子，与肿瘤血管生成、代谢重编程和放化疗抵抗密切相关。MAPK1（ERK2）是MAPK/ERK信号通路的关键激酶，调控细胞生长和分化。ESR1（雌激素受体α）和CYP19A1（芳香化酶）则与激素依赖性肿瘤（如乳腺癌）的发生发展紧密相连。黑升麻提取物传统上用于缓解更年期症状，部分机制即与雌激素受体调节有关，因此Cimiracemoside D可能在此方面也发挥作用。

除了抗肿瘤，黑升麻总皂苷提取物已被广泛研究的抗炎、抗氧化、神经保护及抗骨质疏松等活性，也可能部分归因于Cimiracemoside D等单体成分的贡献，但这需要后续实验直接验证。

作用机制与分子靶点

基于现有靶点预测，Cimiracemoside D可能通过多靶点、多通路协同作用，发挥抗肿瘤效应。其潜在的作用机制网络可初步勾勒如下：

• 启动线粒体凋亡通路：通过直接或间接方式抑制抗凋亡蛋白MCL1和BCL2的功能，可能导致线粒体外膜通透性增加，细胞色素C释放，进而激活caspase级联反应，最终诱导肿瘤细胞凋亡。
• 阻断致癌信号传导：抑制STAT3的磷酸化或二聚化，可下调其下游靶基因（如Bcl-xL, Cyclin D1, VEGF）的表达，从而抑制细胞增殖、存活和血管生成。同时，对MAPK1（ERK2）的潜在抑制，可能干扰生长因子信号传导，阻滞细胞周期进程。
• 抑制酶活性与DNA损伤：作为拓扑异构酶TOP1/TOP2A的潜在抑制剂，Cimiracemoside D可能稳定“酶- DNA切割复合物”，阻止DNA重新连接，造成DNA双链断裂，触发DNA损伤应答并导致细胞死亡。
• 抗侵袭与抗血管生成：通过抑制MMP2的活性或表达，降低肿瘤细胞对基底膜和细胞外基质的降解能力，从而抑制其侵袭和转移。同时，通过干扰HIF1A的稳定性或转录活性，可能下调VEGF等促血管生成因子的表达，抑制肿瘤血管新生。
• 调节激素相关通路：对于雌激素受体阳性肿瘤，Cimiracemoside D可能作为ESR1的调节剂（激动剂或拮抗剂需实验确定），或通过抑制CYP19A1（芳香化酶）来降低体内雌激素水平，从而抑制激素依赖性肿瘤细胞的生长。

需要强调的是，上述机制网络主要基于生物信息学预测和同类化合物类比推测。Cimiracemoside D确切的作用机制，包括其是否直接与这些靶点结合、结合亲和力如何、以及如何影响下游信号网络，均有待通过分子对接、表面等离子共振（SPR）、酶活性抑制实验、报告基因检测、基因敲低/过表达以及蛋白质组学等现代分子药理学技术进行深入验证和阐明。

成药性评价与药代动力学

根据提供的计算化学参数，对Cimiracemoside D的成药性进行初步分析：

• 吸收与渗透性：分子量678.86略高于通常认为易于口服吸收的“500道尔顿规则”。适中的LogP值（2.89）有利于被动扩散，但较高的TPSA（164.37 Ų）和糖苷结构可能限制其跨膜渗透，尤其是肠道吸收。其低水溶性（0.0117 mg/mL）是口服生物利用度的一个主要挑战，可能导致溶出速率限制性吸收。
• 分布：预测其血脑屏障透过性低，这主要与其较高的极性表面积和分子量有关。这意味着它可能主要分布于外周组织和器官，对于治疗外周实体瘤可能是一个优势，但不利于治疗脑部肿瘤。
• 代谢与排泄：作为糖苷类化合物，Cimiracemoside D在体内可能面临两种主要代谢途径：一是糖苷键被肠道菌群或组织中的糖苷酶水解，生成苷元（乙酰升麻新醇）和阿拉伯糖，苷元的活性和药代行为可能与原型药不同；二是发生相I（如氧化、还原）和相II（如葡萄糖醛酸化、硫酸化）代谢反应。目前缺乏具体的代谢酶（如CYP450同工酶）相互作用数据。
• 安全性初步预测：hERG抑制阴性预测降低了其引发心脏QT间期延长的风险，这是一个积极的信号。Ames试验阴性预测提示其遗传毒性风险可能较低。然而，天然产物的安全性需全面评估，包括急慢性毒性、器官毒性（特别是三萜皂苷可能潜在的溶血性、胃肠道刺激性）以及与其他药物的相互作用等。

总体而言，Cimiracemoside D展现出一定的成药潜力（如适中的脂溶性、无hERG抑制警示），但也面临天然产物类药物的常见挑战，如溶解性差、口服吸收可能不佳、代谢不稳定等。未来的药代动力学研究需要重点关注其绝对生物利用度、体内代谢产物鉴定、主要排泄途径以及组织分布特征。

临床应用前景与展望

Cimiracemoside D的临床应用前景主要取决于其抗肿瘤活性的实验验证深度以及后续的转化研究进展。

1. 作为抗肿瘤候选药物：如果体外和体内实验能确证其对多种肿瘤细胞（尤其是对凋亡抵抗、高转移性或激素依赖性的肿瘤）具有显著抑制活性，且毒性可控，它有望开发成为新型抗肿瘤药物。其多靶点作用特征可能有助于克服单靶点药物的耐药性问题。可考虑将其用于乳腺癌、肝癌、结直肠癌等与STAT3、BCL2家族、MMPs等靶点密切相关的恶性肿瘤的治疗探索。
2. 联合用药策略：鉴于其可能作用于凋亡通路和DNA损伤应答，Cimiracemoside D与现有化疗药物（如拓扑异构酶抑制剂、铂类药物）或靶向药物联合使用，可能产生协同效应，降低各自用药剂量，减少毒副作用，并延缓耐药产生。
3. 结构优化与衍生物开发：针对其成药性短板（如水溶性低、代谢快），可进行合理的结构修饰。例如，对糖基部分进行改造、对苷元骨架进行衍生化，或制备成前药、磷脂复合物、纳米制剂等，以改善其溶解性、稳定性和生物利用度。通过构效关系研究，还可能获得活性更强、选择性更高的衍生物。
4. 拓展其他适应症：基于黑升麻的传统用途，Cimiracemoside D在治疗更年期综合征相关的潮热、骨质疏松，以及炎症性疾病方面的潜力也值得探索，特别是如果其ESR1调节活性得到证实。

然而，走向临床应用仍面临诸多挑战：需要大量临床前研究验证其有效性和安全性；需要解决其天然来源有限的问题，可能通过植物细胞培养、合成生物学或全化学合成来实现可持续供应；需要深入理解其复杂的作用机制网络，以明确其最佳适应症和潜在生物标志物。

结语

乙酰升麻新醇-3-阿拉伯糖苷（Cimiracemoside D）作为从传统药用植物黑升麻中分离得到的一种环菠萝蜜烷型三萜皂苷，凭借其独特的化学结构和初步预测的与多个关键肿瘤靶点的关联性，已成为一个颇具研究价值的天然产物分子。尽管目前直接的生物学实验数据尚显匮乏，但其在诱导凋亡、抑制转移、干扰DNA代谢及调节信号通路等方面展现出的多靶点干预潜力，为其在抗肿瘤药物研发领域描绘了令人期待的蓝图。

当前的研究仍处于早期阶段，未来工作的重点应集中于：利用现代药理学模型和技术，在细胞和动物水平系统验证其抗肿瘤及其他药理活性；综合利用分子生物学、结构生物学和计算化学手段，阐明其精确的分子作用机制和直接作用靶点；系统评估其药代动力学特征和安全性，并针对其成药性缺陷开展合理的剂型设计和结构优化研究。通过多学科交叉的深入研究，Cimiracemoside D有望从一个具有潜力的天然先导化合物，逐步发展成为可用于临床治疗的新型药物或药物组合的重要成分，为人类健康事业贡献其源自自然的价值。