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番茄碱苷

Name: 番茄碱苷
Brand: Biopurify
Rating: 5 (1 reviews)

产品编号： BP1726

CAS号: 17406-45-0

纯度: 98%

品牌: Biopurify

植物来源: 番茄

产品分析证书（COA） MSDS下载

番茄碱苷是在番茄植物 (Lycopersicon esculentum Mill.) 中发现的一种糖苷生物碱。番茄碱苷以 RIP1 激酶和 caspase 非依赖性的方式引发神经毒性。番茄碱苷促进神经母细胞瘤细胞中核凋亡诱导因子 (AIF) 的上调。番茄碱苷还抑制 20S 蛋白酶体 (proteasome) 活性。

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编号	包装	单价	会员价
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销售联系电话：400-829-7929，028-82633860，82633397，82633165

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产品介绍相关产品产品成药性预测参数参考文献产品资料

产品名称: 番茄碱苷
英文名: Tomatine
中文别名: Alpha-番茄碱苷
英文别名: Alpha-Tomatine
Cas 号: 17406-45-0
产品编码:BP1726
分子式: C₅₀H₈₃NO₂₁
分子量: 1034.2
来源: Lycopersicon esculentum
物理性状:
化合物类型: 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，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。

番茄碱苷的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

产品成药性预测参数

TPSA
(极性表面积)
337.86
LogP
（油水分配系数的对数）
1.36
LogD
（中性条件下的油水分配系数的对数）
0.21
Sw
（纯水中的溶解度mg/ml）
0.32
Peff
（小肠中的渗透效率cm/s×10-4）
0.52
Caco-2
（Caco-2细胞模型上的表观渗透系数cm/s×10-7）
0.50
BBB
（血脑屏障渗透性）
低
hPPB
（化合物在人血浆蛋白的结合分数%）
45.91
Syn Accessibility
（合成可得性，数值越大表示合成越困难）
7.20
MRTD
（日推荐最大口服给药剂量是否高于3mg/kg/day）
是
Skin Sens
（是否会产生皮肤过敏反应）
否
Resp Sens
（化合物是否会产生呼吸致敏反应）
否
hERG
（是否对hERG钾离子通道产生抑制作用）
否
Chromosomal aberr
（有无导致哺乳动物细胞染色体变异）
无
Photo tox
（有无有光毒性）
无
Ames
（是否有Ames毒性风险，值越大风险越高，一般认为大于1时有Ames毒性）
0.0
Ser_ALK
（是否会引起碱性磷酸酶水平升高）
是
Ser_GGT
（是否会引起γ-谷氨酰转肽酶水平升高）
否
Ser_AST
（是否会引起血清谷草转氨酶水平升高）
否
Ser_ALT
（是否会引起血清谷丙转氨酶水平升高）
否

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产品资料

引言/概述

番茄碱苷（Tomatine， CAS号：17406-45-0）是一种主要存在于番茄（Lycopersicon esculentum Mill.，现多归类于Solanum lycopersicum）植株绿色部分（如茎、叶及未成熟果实）中的糖苷生物碱。作为植物次生代谢产物，番茄碱苷在植物防御体系中扮演着关键角色，能够抵御病原菌、昆虫及草食动物的侵害。近年来，随着天然产物药理研究的深入，番茄碱苷因其广泛的生物活性，特别是潜在的抗肿瘤效应，而受到药理学界的广泛关注。研究表明，番茄碱苷不仅能通过独特的RIP1激酶和caspase非依赖性途径诱导神经毒性，上调凋亡诱导因子（AIF），还能抑制20S蛋白酶体活性，展现出多靶点作用的潜力。尤其在结直肠癌等实体瘤模型中，番茄碱苷显示出对AMPK、MCL1、STAT3、ABC转运蛋白等多个关键靶点的调控作用，提示其可能成为一种具有开发前景的抗肿瘤先导化合物。本文旨在系统综述番茄碱苷的化学结构、植物来源、药理活性、作用机制及成药性，并对其临床应用前景进行展望。

化学结构与理化性质

番茄碱苷是一种甾体类糖苷生物碱，其分子结构由疏水的甾体苷元（番茄次碱，tomatidine）与一个亲水的寡糖链通过糖苷键连接而成。该寡糖链通常由两分子葡萄糖、一分子半乳糖和一分子木糖组成，形成庞大的极性头部。其分子式为C50H83NO21，分子量高达1034.2000道尔顿。这种独特的“两亲性”结构（一端为疏水甾核，一端为亲水糖链）是其与生物膜相互作用并产生多种生物活性的结构基础。

在理化性质方面，番茄碱苷的脂水分配系数（LogP）为1.3637，表明其具有一定的亲脂性，但庞大的糖链结构又赋予其较高的极性表面积（TPSA: 337.8600 Å²）。其水溶性数值为0.3237（通常指logS或相关度量，表明溶解度有限），属于微溶于水的化合物。这些参数共同决定了其在生物体内的吸收、分布特性。此外，初步的成药性预测显示，番茄碱苷透过血脑屏障的能力较低，对hERG钾通道无显著抑制作用（提示潜在心脏毒性风险较低），且Ames试验结果为0.0（初步提示无致突变性），为其相对安全性提供了一定依据。

植物来源与提取方法

番茄碱苷主要来源于茄科番茄属植物，尤其在未成熟的绿色番茄果实以及番茄的茎、叶中含量较高。随着果实成熟和颜色转红，番茄碱苷含量显著下降，转化为其他代谢物，这也是成熟番茄食用安全的原因之一。其生物合成途径源于胆固醇，经过一系列羟基化、胺化和糖基化反应最终形成。

实验室及工业上提取番茄碱苷常采用溶剂萃取法。常见流程包括：将干燥粉碎的番茄茎叶或未成熟果实原料，用极性溶剂（如甲醇、乙醇或含水乙醇）进行浸提或回流提取。提取液经浓缩后，利用番茄碱苷可与酸形成盐而溶于水，再与碱作用游离沉淀的特性进行初步纯化。进一步的精制可通过柱层析技术实现，例如使用硅胶、大孔吸附树脂或反相C18色谱材料，结合梯度洗脱分离。现代分离技术如高速逆流色谱（HSCCC）也可用于高效制备高纯度的番茄碱苷。提取工艺的优化主要围绕提高收率、保持活性及环境友好性展开。

药理活性研究

番茄碱苷的药理活性研究已揭示其具有多方面的生物效应，其中抗肿瘤活性最为突出。

抗肿瘤活性：大量体外和体内研究证实，番茄碱苷对多种癌细胞系具有抑制增殖和诱导凋亡的作用，尤其对结直肠癌显示出显著活性。其作用不仅限于细胞毒性，还包括抑制细胞迁移和侵袭，提示其具有抗转移潜力。
神经毒性：在神经母细胞瘤等神经相关肿瘤细胞中，番茄碱苷能引发一种独特的程序性细胞死亡。这种死亡方式不依赖于经典的caspase蛋白酶和RIP1激酶信号，而是通过诱导线粒体功能障碍，导致凋亡诱导因子（AIF）从线粒体易位至细胞核，引起染色质凝集和大规模DNA片段化，即所谓的“caspase非依赖性凋亡”或“parthanatos”。
蛋白酶体抑制活性：20S蛋白酶体是细胞内蛋白质降解的关键机器，其功能异常与肿瘤发生发展密切相关。番茄碱苷被鉴定为一种天然的蛋白酶体抑制剂，能够直接或间接干扰其糜蛋白酶样或胰蛋白酶样活性，导致细胞内错误折叠和受损蛋白的积累，进而引发内质网应激和细胞凋亡。
抗菌与抗真菌活性：作为植物的防御分子，番茄碱苷对多种细菌和真菌具有抑制作用。其机制主要在于其两亲性结构能够与微生物细胞膜中的甾醇（如真菌的麦角甾醇）结合，破坏膜完整性，导致内容物泄漏。
免疫调节与抗炎活性：研究提示番茄碱苷可能通过调节TLR4等免疫相关受体信号通路，影响炎症因子表达，从而发挥抗炎作用。

作用机制与分子靶点

番茄碱苷的抗肿瘤作用机制复杂，涉及多通路、多靶点的网络调控。在结直肠癌等模型中，其作用靶点主要包括：

能量代谢与凋亡调控靶点：
- AMPK（PRKAA1）：番茄碱苷可激活AMP活化蛋白激酶（AMPK），这是细胞的能量传感器。AMPK的激活会抑制mTOR等合成代谢通路，诱导细胞周期阻滞和自噬，并促进凋亡。
- Bcl-2家族（MCL1， BCL2）：番茄碱苷能下调抗凋亡蛋白MCL1和BCL2的表达，破坏线粒体外膜稳定性，促进细胞色素C等促凋亡因子的释放，从而激活内源性凋亡通路。
信号转导与转录激活靶点：
- STAT3：信号转导与转录激活因子3（STAT3）是重要的致癌转录因子。番茄碱苷可抑制STAT3的磷酸化（激活），阻遏其下游与增殖（如Cyclin D1）、存活（如Survivin）和血管生成（如VEGF）相关基因的转录。
药物外排与代谢靶点：
- ABC转运蛋白（ABCB1/P-gp， ABCG2/BCRP）：这些蛋白是导致肿瘤多药耐药（MDR）的主要原因。研究表明，番茄碱苷可能作为底物或抑制剂干扰这些外排泵的功能，从而逆转耐药，提高化疗药物的细胞内浓度。
- 羧酸酯酶（CES1， CES2）：这些酶参与前药活化或药物代谢。番茄碱苷对其活性的影响可能改变肿瘤细胞对某些化疗药物（如伊立替康）的敏感性。
细胞外基质降解与免疫识别靶点：
- 基质金属蛋白酶-2（MMP2）：番茄碱苷能抑制MMP2的表达或活性，从而降低癌细胞降解基底膜和细胞外基质的能力，抑制侵袭和转移。
- Toll样受体4（TLR4）：通过调节TLR4信号，番茄碱苷可能影响肿瘤微环境中的免疫应答和炎症反应。
核心作用机制整合：
- 蛋白酶体抑制：对20S蛋白酶体的直接抑制是其核心机制之一，导致泛素化蛋白堆积，激活未折叠蛋白反应（UPR）和凋亡信号。
- AIF介导的caspase非依赖性凋亡：在神经毒性模型中，番茄碱苷通过诱导线粒体膜电位丧失，促使AIF释放并转位入核，执行一种独特的死亡程序。

这些靶点并非孤立，番茄碱苷很可能通过同时作用于能量代谢、凋亡平衡、信号转导和药物处置等多个环节，形成协同抗肿瘤效应。

成药性评价与药代动力学

尽管番茄碱苷体外活性显著，但其成药性面临挑战，主要源于其大分子量和复杂的糖基结构。

吸收、分布、代谢、排泄（ADME）：
- 吸收：大分子量和较高的极性可能限制其口服生物利用度。糖苷键易被肠道菌群或消化道中的糖苷酶水解，生成苷元番茄次碱，后者活性可能与原型不同。
- 分布：分子量大且TPSA高，导致其跨膜扩散能力有限，组织渗透性可能不佳。预测其血脑屏障透过性低，这限制了其对中枢神经系统肿瘤的作用，但也可能降低中枢神经毒性风险。
- 代谢：作为糖苷，其主要代谢途径可能是水解去糖基化。肝脏中的I相和II相代谢酶也可能参与其代谢转化。
- 排泄：原型药物及其代谢物可能主要通过胆汁和肾脏排泄。
安全性初步评价：
- 现有数据提示其对hERG通道抑制风险低，Ames试验阴性，这是其优势。但作为生物碱，仍需全面评估其急性毒性、亚慢性毒性及对消化系统、神经系统等的潜在影响。其膜破坏活性在杀伤癌细胞的同时，也可能对正常细胞（尤其是富含胆固醇的细胞膜）产生非选择性毒性。
制剂策略：
为提高其成药性，可能需要借助先进的药物递送技术。例如，将其制备成脂质体、纳米粒或聚合物胶束，可以改善其水溶性、增强肿瘤靶向性（通过EPR效应或主动靶头修饰）、保护其免受过早降解，并可能降低全身毒性。

临床应用前景与展望

番茄碱苷作为一种多靶点抗肿瘤天然产物，其临床应用前景广阔但也充满挑战。

潜在应用方向：
1. 结直肠癌的辅助治疗或联合治疗：鉴于其对结直肠癌多个关键靶点的抑制作用，特别是潜在逆转ABC转运蛋白介导的耐药，番茄碱苷或可作为增敏剂与现有化疗药物（如5-氟尿嘧啶、奥沙利铂）联用，提高疗效、克服耐药。
2. 开发基于其独特作用机制的药物：其诱导的caspase非依赖性凋亡和蛋白酶体抑制机制，为治疗对传统凋亡诱导剂耐药的肿瘤提供了新思路。
3. 作为先导化合物进行结构优化：以其结构为基础，通过化学修饰（如简化糖链、修饰甾核）来改善其药代动力学性质、提高选择性、降低毒性，是药物化学研究的重要方向。
面临的挑战：
1. 成药性瓶颈：大分子量、低生物利用度、潜在的代谢不稳定性和非选择性膜作用是其迈向临床的主要障碍。
2. 作用机制复杂性：多靶点既是优势也可能是劣势，需要更精确地阐明其起效的关键靶点和通路，以避免脱靶效应。
3. 全面的临床前与临床评价：需要系统的毒理学研究、合适的疾病动物模型验证以及最终的人体临床试验来确证其安全有效性。
未来展望：
未来的研究应聚焦于：① 利用系统生物学和计算化学方法，更精准地描绘其作用靶点网络；② 深入开展药代动力学研究，明确其体内命运；③ 积极探索新型纳米递药系统，克服其理化缺陷；④ 开展更多有效的临床前联合用药研究，寻找最佳治疗方案。番茄碱苷的研究不仅有望催生新的抗肿瘤药物，也为理解糖苷生物碱类化合物的药理作用提供了重要范式。

结语

番茄碱苷是源自番茄植物的一种具有重要药理活性的糖苷生物碱。其通过调控AMPK、STAT3、蛋白酶体等多重靶点，诱导caspase非依赖性凋亡，在抗肿瘤（尤其是结直肠癌）方面展现出独特潜力。尽管其大分子结构和复杂的成药性参数给药物开发带来了挑战，但随着对作用机制的深入解析和现代药物递送技术的应用，这些障碍有望被逐步克服。对番茄碱苷的持续研究，不仅有助于挖掘天然产物的治疗价值，也为开发多靶点、克服耐药的新型抗肿瘤策略提供了新的视角和先导结构。