产品名称: 环氧前胡醚
英文名: oxyimperatorin
中文别名:
英文别名: (+/-)-prangenin; imperatorin epoxide; 9-((3,3-dimethyl-2-oxiranyl)methoxy)-7h-furo(3,2-g)(1)benzopyran-7-one
Cas 号: 35740-18-2
产品编码:BP3301
分子式: C16H14O5
分子量: 286.283
来源:
物理性状: Cryst.
化合物类型: Coumarins
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。
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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。
环氧前胡醚的HPLC图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
65.11
2.88
2.87
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19.34
高
82.03
3.37
是
否
是
否
有
有
1.5
是
否
是
是
天然产物一直是创新药物发现的重要宝库，其中香豆素类化合物因其广泛而显著的生物活性备受关注。环氧前胡醚（Oxyimperatorin， (±)-Heraclenin， CAS号：35740-18-2）作为一种从传统中药当归（Angelica sinensis）等伞形科植物中分离得到的呋喃香豆素衍生物，近年来在抗肿瘤药理学领域展现出巨大的研究潜力。其独特的化学结构——在经典线型呋喃香豆素骨架上引入环氧基团——不仅赋予了其有别于前胡素（imperatorin）等类似物的理化特性，更可能关联着新颖且多样的生物活性。现代药理学研究已初步揭示，环氧前胡醚通过干预细胞凋亡、抑制肿瘤侵袭转移、调控关键信号通路等多种途径，对多种恶性肿瘤细胞表现出抑制活性，其作用涉及MCL1、STAT3、MMP2、TOP1/2A等多个关键分子靶点。本文旨在系统综述环氧前胡醚的化学特性、植物来源、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景，以期为该天然产物的深度开发与利用提供全面的科学参考。
环氧前胡醚的化学名称为9-[(3,3-二甲基环氧乙烷-2-基)甲氧基]-7-呋喃[3,2-g]色原烯-2-酮，分子式为C16H14O5，分子量为286.2830。其核心结构为线型呋喃香豆素（即补骨脂内酯型），在母核的C-5‘位（呋喃环侧链）上连接了一个2,3-环氧-3-甲基丁氧基，这一环氧结构是其区别于其他简单呋喃香豆素（如前胡素）的最显著特征，也是影响其化学反应性和生物活性的关键基团。
从理化性质分析，环氧前胡醚的脂水分配系数（LogP）计算值约为2.8750，表明其具有适度的亲脂性，有利于跨膜转运和细胞内分布。其拓扑极性表面积（TPSA）为65.11 Ų，相对较小，进一步印证了其较好的脂溶性。然而，其水溶性较差，预测值仅为0.0093 mg/mL，这可能在制剂开发中带来挑战。在药物代谢动力学相关预测中，环氧前胡醚表现出较高的血脑屏障透过潜力，提示其可能对中枢神经系统相关肿瘤或疾病具有潜在应用价值。安全性初步预测显示，其hERG通道抑制风险为阴性，降低了诱发心脏QT间期延长的潜在风险。Ames试验模拟值为1.5（通常阈值约为1.1-1.2），提示其可能存在轻微的致突变性风险，这需要在后续的临床前开发中通过更全面的遗传毒性试验予以确认和评估。
环氧前胡醚主要存在于伞形科（Apiaceae）多种药用植物中，其中最为著名的来源是传统中药当归（Angelica sinensis (Oliv.) Diels）的根。此外，在白芷（Angelica dahurica）、珊瑚菜（Glehnia littoralis）以及前胡属（Peucedanum）等植物中也有报道。在这些植物中，环氧前胡醚常与其他香豆素类化合物如欧前胡素、异欧前胡素、前胡素等共存。
其提取分离通常遵循天然产物化学的常规流程。首先，将干燥的植物材料（如当归根）粉碎，采用有机溶剂（如甲醇、乙醇或乙酸乙酯）进行冷浸、回流或超声辅助提取。获得的粗提物经减压浓缩后，利用溶剂分配法（如石油醚、乙酸乙酯、正丁醇分级萃取）进行初步富集，香豆素类成分多集中于乙酸乙酯部位。随后，通过一系列柱层析技术进行分离纯化，常采用硅胶柱层析，以不同比例的石油醚-乙酸乙酯或氯仿-甲醇梯度洗脱。高效液相色谱法（HPLC），尤其是制备型HPLC，是获得高纯度环氧前胡醚单体的关键步骤，通常使用反相C18色谱柱，以甲醇-水或乙腈-水为流动相。结构鉴定则综合运用紫外光谱（UV）、红外光谱（IR）、质谱（MS）、核磁共振谱（NMR，特别是1H NMR和13C NMR）等技术，其环氧结构的确认是解析重点。
大量体外和部分体内研究证实，环氧前胡醚具有广泛的药理活性，其中以抗肿瘤作用最为突出和深入。
1. 抗肿瘤活性：
环氧前胡醚对多种人类肿瘤细胞系表现出广谱的生长抑制和细胞毒性作用。研究显示，它能有效抑制乳腺癌（如MCF-7、MDA-MB-231细胞）、肝癌（如HepG2、SMMC-7721细胞）、肺癌（如A549细胞）、结肠癌（如HT-29、HCT116细胞）、胃癌、卵巢癌等多种癌细胞的增殖，其作用呈浓度和时间依赖性。动物模型实验进一步支持了其体内抗肿瘤效果。例如，在裸鼠移植瘤模型中，环氧前胡醚给药能显著抑制乳腺癌或肝癌肿瘤的生长，且与某些化疗药物相比，显示出较低的全身毒性。
2. 其他潜在活性：
除了核心的抗肿瘤作用，基于香豆素类化合物的共性及初步研究，环氧前胡醚还可能具有抗炎、抗氧化、抗菌等辅助药理活性。这些活性可能与其抗肿瘤效应产生协同，例如通过减轻肿瘤微环境中的炎症反应来间接抑制肿瘤进展，但相关研究尚待系统深入。
环氧前胡醚的抗肿瘤作用并非通过单一途径实现，而是多靶点、多通路协同作用的结果，其分子机制复杂且相互关联。
1. 诱导细胞凋亡： 这是环氧前胡醚最核心的作用机制之一。它能上调促凋亡蛋白（如Bax、Bak），同时下调抗凋亡蛋白Bcl-2和MCL1的表达，破坏线粒体膜电位，导致细胞色素C释放，进而激活caspase级联反应，最终引发细胞凋亡。此外，它还能通过抑制STAT3信号通路来促进凋亡。STAT3是重要的转录因子，其持续激活与肿瘤细胞存活、增殖密切相关。环氧前胡醚能抑制STAT3的磷酸化及其下游靶基因（如Survivin、Bcl-2）的表达，从而削弱细胞的抗凋亡能力。
2. 抑制肿瘤侵袭与转移： 肿瘤转移是导致治疗失败的主要原因。环氧前胡醚能显著抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭能力。其机制涉及下调基质金属蛋白酶MMP2和MMP9的表达与活性。MMP2/9能降解细胞外基质，为肿瘤细胞侵袭打开通道。环氧前胡醚通过干预相关信号通路（如MAPK/ERK通路），减少MMPs的产生，从而抑制肿瘤的侵袭性。
3. 抑制拓扑异构酶与DNA损伤： 研究提示环氧前胡醚可能作为拓扑异构酶I（TOP1）和拓扑异构酶IIα（TOP2A）的抑制剂。拓扑异构酶在DNA复制、转录中起关键作用，是许多化疗药物的靶点。环氧前胡醚通过稳定拓扑异构酶-DNA可切割复合物，阻碍DNA重新连接，导致DNA双链断裂，引发DNA损伤反应和细胞死亡。
4. 调控激素与相关信号通路： 在激素依赖性肿瘤如乳腺癌中，环氧前胡醚显示出对雌激素受体ESR1信号通路的调节作用，并能抑制芳香化酶CYP19A1的活性。CYP19A1是雌激素合成的关键酶，其抑制可降低体内雌激素水平，从而抑制雌激素依赖性肿瘤的生长。同时，它还能抑制MAPK1（ERK2）等激酶的活性，干扰肿瘤细胞的增殖和存活信号。
5. 抑制肿瘤血管生成与适应缺氧： 肿瘤生长需要新生血管供应。环氧前胡醚可通过抑制缺氧诱导因子-1α（HIF-1A）的稳定与活化来发挥作用。HIF-1A是细胞适应缺氧环境的核心调控因子，能上调血管内皮生长因子（VEGF）等促血管生成基因的表达。环氧前胡醚通过抑制HIF-1A，间接抑制肿瘤血管生成，切断肿瘤的营养供给。
尽管环氧前胡醚药理活性显著，但其成药性（Drug-likeness）和药代动力学（PK）特性是决定其能否成功开发为药物的关键。
1. 成药性初步评价： 基于其分子量（<500）、LogP（2-3之间）、可旋转键数较少等特点，环氧前胡醚基本符合Lipinski“五规则”，具备成为口服药物的基本化学空间。然而，其较差的水溶性和潜在的遗传毒性（Ames试验模拟阳性）是两大主要缺陷。水溶性差会影响其口服生物利用度，可能需要通过制剂技术（如制成纳米晶、环糊精包合物、固体分散体等）进行改善。遗传毒性风险则必须通过规范的GLP条件下Ames试验、微核试验等全套研究予以明确评估。
2. 药代动力学研究现状： 目前关于环氧前胡醚系统的药代动力学研究报道相对有限，多集中于其在动物体内的初步ADME（吸收、分布、代谢、排泄）特征。由于其脂溶性较好，推测其口服后在小肠吸收良好，但首过效应可能显著。香豆素类化合物通常是细胞色素P450酶系（尤其是CYP3A4）的底物和/或调节剂，环氧前胡醚在体内很可能被广泛代谢，其环氧结构可能是代谢位点之一，代谢产物可能具有活性或毒性。其高血脑屏障透过性预测已在部分研究中得到初步证实，这为其治疗脑部肿瘤提供了可能。详细的体内分布、血浆蛋白结合率、主要代谢途径、排泄途径及半衰期等参数，有待通过放射性标记或高灵敏度LC-MS/MS方法进行深入研究。
环氧前胡醚作为一种具有多靶点抗肿瘤活性的天然先导化合物，其临床应用前景广阔，但道路漫长且充满挑战。
1. 作为新型抗肿瘤药物的先导化合物： 其最大的潜力在于开发成为针对难治性肿瘤（如三阴性乳腺癌、肝癌、耐药性肿瘤）的单药或联合治疗药物。其多靶点特性可能有助于克服单靶点药物易产生的耐药性问题。未来的研究方向包括：a) 通过系统的结构修饰与构效关系研究，优化其活性和成药性，例如在保留环氧基团活性的前提下，引入亲水基团改善溶解性，或改造结构以降低潜在毒性；b) 深入探索其与现有化疗药物（如拓扑异构酶抑制剂、紫杉醇等）或靶向药物的协同作用，开发低毒高效的联合用药方案。
2. 中药现代化与质量标志物： 作为当归等传统中药的有效成分之一，明确环氧前胡醚的药效物质基础和作用机制，有助于推动相关中药的现代化和国际化。它有望成为评价当归药材及其制剂质量的关键化学标志物（Q-Marker）之一。
3. 面临的挑战：
- 毒性问题： 潜在的遗传毒性是其迈向临床的最大障碍之一，必须通过全面的临床前安全评价（包括急毒、长毒、生殖毒性等）来明确其安全窗口。
- 药代动力学缺陷： 水溶性差、代谢快、生物利用度可能偏低等问题亟待通过制剂学和前药策略解决。
- 作用机制复杂性： 多靶点既是优势也是挑战，需要更精确地阐明其核心作用靶点与通路网络，避免不可预测的脱靶效应。
4. 未来展望： 随着系统药理学、网络药理学、计算化学以及先进制剂技术的发展，对环氧前胡醚的研究将更加深入。利用人工智能辅助设计其衍生物，结合纳米靶向递送系统（如脂质体、白蛋白纳米粒）提高其肿瘤靶向性和疗效、降低全身毒性，是极具前景的开发策略。从实验室研究最终走向临床应用，需要药理学、化学、药剂学及毒理学等多学科的紧密协作与持续投入。
环氧前胡醚是从传统中药当归中发掘出的一个具有鲜明化学特色和丰富药理活性的呋喃香豆素化合物。其通过干预MCL1、STAT3、MMP2、TOP1/2A、HIF-1α等多个关键靶点，在抗肿瘤领域展现出多途径、多环节的抑制作用，体现了天然产物多靶点作用的独特优势。尽管其在成药性方面面临水溶性差和潜在毒性等挑战，但这些并未掩盖其作为优秀先导化合物的光芒。通过现代药物化学手段进行结构优化，结合新型药物递送技术，有望克服现有缺陷，最大化其治疗潜力。对环氧前胡醚的持续深入研究，不仅有助于开发具有自主知识产权的新型抗肿瘤药物，也为阐明当归等传统中药的科学内涵、推动中医药现代化提供了重要的范例。未来，跨学科的协同创新将是实现环氧前胡醚从“活性天然产物”向“临床候选药物”跨越的关键。
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