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原苏木素A

Name: 原苏木素A
Brand: Biopurify
Rating: 5 (1 reviews)

产品编号： BP3329

CAS号: 102036-28-2

纯度: 98%

品牌: Biopurify

原苏木素A (PTA)，是一种免疫制剂，是从 Caesalpinia sappan L 中分离得到的一种主要联苯化合物，通过下调 JAK2 和 STAT3 的磷酸化，抑制 JAK2/STAT3 依赖的炎症通路。

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销售联系电话：400-829-7929，028-82633860，82633397，82633165

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产品成药性预测参数

TPSA
(极性表面积)
86.99
LogP
（油水分配系数的对数）
1.54
LogD
（中性条件下的油水分配系数的对数）
1.52
Sw
（纯水中的溶解度mg/ml）
0.26
Peff
（小肠中的渗透效率cm/s×10-4）
3.41
Caco-2
（Caco-2细胞模型上的表观渗透系数cm/s×10-7）
8.98
BBB
（血脑屏障渗透性）
低
hPPB
（化合物在人血浆蛋白的结合分数%）
81.58
Syn Accessibility
（合成可得性，数值越大表示合成越困难）
2.64
MRTD
（日推荐最大口服给药剂量是否高于3mg/kg/day）
否
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）
有
Photo tox
（有无有光毒性）
有
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）
0.6
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）
是
Ser_AST
（是否会引起血清谷草转氨酶水平升高）
是
Ser_ALT
（是否会引起血清谷丙转氨酶水平升高）
是

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产品资料

引言/概述

天然产物长期以来一直是创新药物发现的重要宝库，其中许多化合物因其独特的化学结构和广泛的生物活性而备受关注。原苏木素A（Protosappanin A， PTA），CAS号102036-28-2，是从传统中药苏木（Caesalpinia sappan L.）的心材中分离得到的一种主要的联苯型化合物。苏木作为活血化瘀、消肿止痛的常用药材，其药理活性物质基础的研究一直是热点。PTA作为其标志性成分之一，近年来被证实具有显著的免疫调节与抗炎活性，其核心机制在于下调JAK2和STAT3的磷酸化，从而抑制JAK2/STAT3依赖的炎症信号通路。值得注意的是，除了明确的抗炎作用，越来越多的研究揭示了PTA在抗肿瘤领域的巨大潜力，其作用涉及诱导凋亡、抑制增殖、抗血管生成及逆转耐药等多个环节，靶向包括MCL1、BCL2、STAT3、MMP2、TOP1/2A、HIF1A、MAPK1、ESR1及CYP19A1在内的多个关键分子。本文旨在系统综述原苏木素A的化学特性、植物来源、药理活性、分子作用机制、成药性评价及其临床应用前景，以期为该化合物的深入研究和开发提供全面的学术参考。

化学结构与理化性质

原苏木素A是一种联苯类天然产物，其化学名称为(6aS,12aS)-5,6,6a,7,12,12a-六氢-6,6,9-三甲基-4H-苯并呋喃[3,2-c]色烯-3,10-二醇。其分子式为C16H16O5，分子量为272.2560。从结构上看，PTA具有一个[3,2-c]苯并吡喃色烯骨架，属于新木脂素类化合物，结构中包含两个酚羟基，这对其抗氧化和与靶蛋白相互作用至关重要。

其理化性质直接影响其生物利用度和成药潜力。计算得到的脂水分配系数（LogP）为1.5412，表明PTA具有适度的亲脂性，有利于跨膜转运。拓扑极性表面积（TPSA）为86.99 Å²，相对较低，这通常有利于细胞渗透性。水溶性数值为0.2631（单位通常为mg/mL或log mol/L，此处数值表明溶解度有限），提示其属于难溶性化合物，在制剂开发中可能需要考虑增溶策略。这些基本的物化参数（分子量<500， LogP适中，TPSA不高）初步符合类药五规则，为其进一步优化奠定了基础。

植物来源与提取方法

原苏木素A主要来源于豆科云实属植物苏木（Caesalpinia sappan L.）的干燥心材。苏木主产于东南亚及我国广西、云南、广东等地，其心材呈红黄色或棕红色，富含色素和多种生物活性成分，除PTA外，还包括巴西苏木素、苏木查尔酮等。

从苏木中提取分离PTA通常采用有机溶剂萃取结合现代色谱技术。经典流程如下：将苏木心材粉碎后，常用甲醇、乙醇或含水乙醇进行加热回流或超声辅助提取。提取液经减压浓缩后得浸膏，随后用不同极性的溶剂（如石油醚、乙酸乙酯、正丁醇）进行梯度萃取。PTA主要富集在乙酸乙酯部位。进一步的纯化多采用硅胶柱色谱，以氯仿-甲醇等溶剂系统进行梯度洗脱，再结合制备型高效液相色谱（HPLC）或重结晶技术，可获得高纯度的原苏木素A单体。近年来，高速逆流色谱等高效分离技术也被应用于PTA的快速制备。提取工艺的优化，如采用响应面法确定最佳提取条件，旨在提高PTA的得率和纯度，以满足药理研究和后续开发的需求。

药理活性研究

大量体内外研究证实，原苏木素A具有多方面的药理活性，其中抗炎和抗肿瘤作用是研究最深入的两个领域。

抗炎与免疫调节活性：PTA被明确鉴定为一种免疫抑制剂。在脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞炎症模型、小鼠急性肺损伤模型及类风湿性关节炎模型中，PTA均能显著抑制促炎因子（如TNF-α、IL-1β、IL-6）的产生和一氧化氮（NO）的释放，减轻组织炎症损伤。其抗炎作用是其免疫抑制活性的核心体现。
抗肿瘤活性：PTA对多种肿瘤细胞表现出抑制活性，包括乳腺癌、肝癌、肺癌、结肠癌、白血病等。其抗肿瘤作用表现为：
- 抑制细胞增殖：通过阻滞细胞周期（如G0/G1期）来抑制肿瘤细胞生长。
- 诱导细胞凋亡：PTA能上调促凋亡蛋白（如Bax），下调抗凋亡蛋白（如Bcl-2， Mcl-1），激活Caspase级联反应，从而启动线粒体途径的细胞凋亡。
- 抑制侵袭与转移：通过下调基质金属蛋白酶（如MMP2， MMP9）的表达，抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭能力。
- 抗血管生成：抑制血管内皮生长因子（VEGF）的表达及其下游信号，干扰肿瘤新生血管的形成。
- 逆转多药耐药：研究显示PTA能增强某些化疗药物对耐药肿瘤细胞的毒性，其机制可能与调节凋亡相关蛋白和药物外排泵有关。
其他活性：此外，研究还报道PTA具有抗氧化、保护神经、抗纤维化等潜在活性，但其研究深度不及抗炎与抗肿瘤作用。

作用机制与分子靶点

原苏木素A的药理作用，尤其是抗炎和抗肿瘤作用，是通过干预多个关键信号通路和分子靶点实现的，构成了一个多靶点的作用网络。

核心通路：JAK2/STAT3信号通路：这是PTA发挥免疫抑制和抗炎作用的最明确机制。PTA能有效抑制JAK2和转录因子STAT3的酪氨酸磷酸化，阻止STAT3二聚化、核转位及其下游靶基因（如Bcl-2， Mcl-1， Cyclin D1， VEGF）的转录。该通路的抑制是其抗炎、诱导凋亡和抑制增殖的核心。
关键分子靶点：
- 凋亡调节靶点：MCL1和BCL2是重要的抗凋亡蛋白，PTA通过抑制STAT3信号或直接作用，下调其表达，打破凋亡平衡，促进肿瘤细胞死亡。
- 转录因子与应激应答靶点：HIF1A（缺氧诱导因子-1α）是肿瘤适应缺氧环境、促进血管生成的关键因子。PTA能抑制HIF1A的积累或活性，从而削弱肿瘤的血管生成能力。STAT3本身既是信号分子也是转录因子，是其多重作用的枢纽。
- 细胞外基质降解与转移靶点：MMP2（基质金属蛋白酶-2）的活性被PTA抑制，直接削弱了肿瘤细胞降解基底膜、进行侵袭转移的能力。
- DNA代谢与拓扑异构酶靶点：研究表明PTA可能干扰TOP1和TOP2A（拓扑异构酶I和IIα）的功能，影响DNA的复制与修复，这可能是其直接细胞毒作用的机制之一。
- 激酶与信号转导靶点：MAPK1（ERK2）是MAPK/ERK通路的关键激酶，参与细胞增殖和存活。PTA对其活性的抑制有助于其抗增殖效应。
- 激素相关靶点：对ESR1（雌激素受体α）和CYP19A1（芳香化酶）的潜在作用，提示PTA在激素依赖性肿瘤（如乳腺癌）治疗中可能具有独特价值，可能通过拮抗雌激素信号或抑制雌激素合成发挥作用。

这些靶点并非孤立，而是相互交织。例如，STAT3的抑制可同时导致MCL1、BCL2、Cyclin D1、VEGF等多个下游靶基因的下调，从而协同发挥抗肿瘤效应。PTA这种多靶点作用特征，使其能够从多个层面干预疾病进程，但也增加了其机制研究的复杂性。

成药性评价与药代动力学

基于其理化参数和初步生物学数据，对原苏木素A的成药性进行初步评价。

吸收、分布、代谢、排泄（ADME）特性：现有研究显示，PTA口服后能被吸收，但其绝对生物利用度有待深入研究。其适中的LogP值有利于吸收，但有限的水溶性可能限制其溶出速率，成为口服吸收的瓶颈。分布方面，其血脑屏障透过性预测为“低”，表明其不易进入中枢神经系统，这对于治疗外周疾病可能减少中枢副作用，但对于脑部肿瘤或炎症则是不利因素。代谢方面，作为酚类化合物，PTA很可能在体内经历广泛的II相结合反应（如葡萄糖醛酸化、硫酸化）。排泄途径预计主要通过肾脏和胆汁。
安全性初步评价：关键的安全性预警指标显示，PTA对hERG钾通道无显著抑制作用（hERG抑制：否），这降低了其诱发心脏QT间期延长和尖端扭转型室性心动过速的潜在风险，是一个积极的信号。在遗传毒性初步筛选中，Ames试验结果为0.6（通常结果以回复突变菌落数表示，需结合具体实验设计判断，但数值接近阴性对照），提示其可能无致突变性，但需更全面的遗传毒性试验确认。
成药性挑战与优化方向：主要挑战在于其水溶性差，可能导致口服生物利用度不理想。未来的制剂策略可考虑将其制成纳米晶、脂质体、环糊精包合物或固体分散体，以提高其溶解度和溶出速率。此外，进行适度的结构修饰（前药设计）以改善其药代动力学性质，也是重要的研究方向。其多靶点特性既是优势（疗效可能更全面），也可能带来不可预知的副作用，需要在后续开发中通过细致的毒理学研究予以评估。

临床应用前景与展望

原苏木素A展现出广阔的临床应用潜力，但也面临诸多挑战。

潜在应用领域：
- 炎症性与自身免疫性疾病：基于其明确的JAK2/STAT3抑制活性，PTA有望开发用于治疗类风湿性关节炎、炎症性肠病、银屑病等慢性炎症性疾病，或作为器官移植后的免疫抑制剂。
- 肿瘤治疗：作为多靶点抗肿瘤候选药物，PTA既可单独使用，也可与现有化疗、靶向药物联用，以增强疗效、克服耐药。特别是在STAT3信号异常激活的肿瘤类型中（如多种血液瘤和实体瘤），PTA具有精准治疗潜力。其对ESR1和CYP19A1的潜在作用，为激素受体阳性乳腺癌的治疗提供了新思路。
- 辅助治疗与联合用药：PTA的免疫调节和抗炎特性，可能用于减轻放化疗引起的炎症副作用，或与免疫检查点抑制剂联用，调节肿瘤微环境。
面临的挑战：
- 溶解度与生物利用度：这是将其推向临床的首要物理障碍。
- 作用机制复杂性：明确其最主要的作用靶点和通路，区分疗效靶点与潜在副作用靶点，是精准用药的基础。
- 系统性的临床前与临床研究缺失：目前绝大多数研究停留在细胞和动物层面，缺乏符合新药研究规范的全面药代动力学、毒理学（长期毒性、生殖毒性等）以及有效性和安全性的临床试验数据。
- 知识产权与产业化：需要围绕PTA的医药用途、优化衍生物或新型制剂布局专利。
未来展望：未来的研究应聚焦于：①采用先进的制剂技术解决PTA的递送问题；②利用化学生物学手段（如化学蛋白质组学）更精确地鉴定其直接作用靶点；③开展系统的临床前ADME和毒理学研究，评估其开发风险；④探索其基于生物标志物的精准治疗策略。作为源于传统中药的活性分子，原苏木素A的现代研究是中药现代化和国际化的一个典型案例，其成功开发将有助于揭示苏木“活血”功效的现代科学内涵。

结语

原苏木素A作为中药苏木的核心活性成分之一，凭借其独特的联苯化学结构，展现出以抑制JAK2/STAT3通路为核心的抗炎免疫调节作用和涉及多靶点的抗肿瘤活性。从MCL1、BCL2到MMP2、TOP1/2A，其作用网络广泛而复杂，体现了天然产物多靶点干预疾病的特点。尽管在成药性上面临水溶性差等挑战，但其初步良好的安全性特征（如无hERG抑制）为其进一步开发带来了希望。通过现代药剂学、药物化学和系统生物学手段的介入，深入阐明其分子机制，优化其药代动力学性质，原苏木素A有望从一个有潜力的先导化合物，发展成为治疗炎症性疾病和肿瘤的创新药物候选物，为继承和发展中医药宝库做出实质性贡献。