产品名称: 蒺藜皂苷K
英文名: Terrestrosin K
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 193605-07-1
产品编码:BP3632
分子式: C₅₁H₈₂O₂₄
分子量: 1079.19
来源:
物理性状:
化合物类型:

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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蒺藜皂苷K的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

蒺藜皂苷K：从传统草药到心血管疾病潜在药物的天然甾体皂苷

1. 概述

蒺藜皂苷K（Terrestrosin K，CAS号：193605-07-1）是一种从传统药用植物蒺藜（Tribulus terrestris L.）中分离得到的甾体皂苷类化合物。其分子式为C51H82O24，分子量约为1079.19 g/mol，属于结构复杂、极性较高的天然产物。在天然产物化学与药理学研究中，蒺藜皂苷K因其潜在的心血管与心脑血管疾病治疗活性而备受关注。现有研究表明，该化合物可能通过作用于血管紧张素转换酶（ACE）、内皮型一氧化氮合酶（NOS3）、血管紧张素II受体1型（AGTR1）、β1-肾上腺素能受体（ADRB1）以及心肌肌钙蛋白T（TNNT2）等多个关键靶点，对心力衰竭等疾病产生调节作用。这一多靶点作用特征使其成为心血管药物研发中一个颇具吸引力的先导化合物。本文将从其化学结构、植物来源、药理机制、成药性评估及研究前景等方面，系统阐述蒺藜皂苷K的科学内涵与研究价值。

2. 化学结构与理化性质

蒺藜皂苷K的化学结构属于甾体皂苷类，其骨架由疏水的甾体母核与亲水的寡糖链组成。从分子式C51H82O24可知，该化合物含有51个碳原子、82个氢原子和24个氧原子，糖基部分所占比例较高，这直接影响了其理化性质。

根据提供的成药性参数，其分子量（MW）为1079.1930，已显著超过常规小分子药物500 Da的常见上限。拓扑极性表面积（TPSA）高达383.3600 Ų，反映出分子中富含羟基等极性基团，尤其是糖基部分贡献了大量氢键供体和受体。脂水分配系数（LogP）为0.5141，LogD为0.5134，表明该化合物在生理pH下呈亲水性，具有一定的两亲性但整体偏向水相。水溶解度数值为0.7723（单位通常为mg/mL或log mol/L，此处应为相对值或特定条件下的溶解度），结合高TPSA和适中LogP，可推断其在水中具有中等或较好的溶解性，这有利于其口服吸收后的溶出，但也可能限制其跨膜被动扩散能力。

Caco-2细胞渗透性为0.8725（通常以×10⁻⁶ cm/s为单位或标准化值），数值较低，提示其肠道吸收可能受限。血脑屏障（BBB）穿透性被标注为“低”，这与高TPSA、大分子量及较多氢键的特征相符，意味着它不易进入中枢神经系统，对于主要作用于外周心血管系统的药物而言，这反而可能降低中枢副作用风险。血浆蛋白结合率（PPB）为52.92%，属于中等水平，意味着约一半的化合物在血液中呈游离状态，可供分布至靶组织。

从化学结构看，其SMILES字符串描述的复杂连接方式，包括甾核、多个糖环及糖苷键，决定了它可能通过特定的转运体介导吸收，而非简单的被动扩散。

3. 植物来源与传统应用

蒺藜皂苷K来源于蒺藜科（Zygophyllaceae）植物蒺藜（Tribulus terrestris L.），俗称刺蒺藜、白蒺藜。该植物广泛分布于全球温带和热带地区，常生长于沙地、荒地及路边，其果实表面具尖锐硬刺，故名“蒺藜”。

在传统医学体系中，蒺藜的应用历史悠久。中医理论认为，蒺藜（常用其干燥成熟果实，称“刺蒺藜”）性微温，味辛、苦，归肝经，具有平肝解郁、活血祛风、明目止痒的功效，常用于治疗头痛眩晕、胸胁胀痛、乳闭乳痈、目赤翳障、皮肤瘙痒等症。在印度阿育吠陀医学中，蒺藜被用作滋补强心、利尿、抗炎的草药。现代植物化学研究揭示，蒺藜的主要活性成分包括甾体皂苷（如蒺藜皂苷K、蒺藜皂苷元等）、黄酮类、生物碱、多糖等，其中甾体皂苷被认为是其心血管活性的重要物质基础。

传统应用虽未直接指向心力衰竭等现代医学病名，但其“活血”、“强心”的功效描述与现代研究揭示的心血管保护作用存在潜在的关联。这体现了传统经验与现代科学之间的桥梁作用，也为从该植物中寻找新型心血管药物先导化合物提供了依据。

4. 药理活性与作用机制

蒺藜皂苷K的药理活性研究主要聚焦于心血管系统，其潜在的治疗方向为心力衰竭（Heart failure）。心力衰竭是一种复杂的临床综合征，表现为心脏泵血功能下降，无法满足机体代谢需要。蒺藜皂苷K可能通过干预心力衰竭发生发展的多个病理环节发挥作用，其作用机制与以下五个关键靶点密切相关：

1. 血管紧张素转换酶（ACE）：
ACE是肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）的关键酶，催化血管紧张素I转化为具有强效缩血管作用的血管紧张素II（Ang II）。抑制ACE可减少Ang II生成，从而降低血管阻力、减轻心脏后负荷，并减少醛固酮分泌，改善水钠潴留。蒺藜皂苷K对ACE的潜在抑制作用，类似于临床一线药物卡托普利、依那普利等ACE抑制剂的作用，可能通过此途径产生心脏保护效应。

2. 内皮型一氧化氮合酶（NOS3）：
NOS3催化产生一氧化氮（NO），NO是重要的血管内皮舒张因子，具有扩张血管、抑制血小板聚集、抗平滑肌细胞增殖和抗炎作用。在心力衰竭中，内皮功能紊乱常导致NO生物利用度下降。蒺藜皂苷K若能够上调或激活NOS3，增加NO生成，则有助于改善血管内皮功能，降低外周血管阻力，增加冠脉血流，从而改善心脏能量供应与功能。

3. 血管紧张素II受体1型（AGTR1）：
AGTR1是Ang II的主要效应受体，介导其缩血管、促细胞生长、促纤维化和促炎作用。阻断AGTR1（如使用氯沙坦、缬沙坦等ARB类药物）可拮抗Ang II的不良效应。蒺藜皂苷K若作用于AGTR1，可能通过拮抗该受体，直接阻断Ang II的信号传导，产生与ACE抑制互补甚至更完全的心血管保护作用。

4. β1-肾上腺素能受体（ADRB1）：
ADRB1主要分布于心脏，介导儿茶酚胺的正性变时、变力作用。在慢性心力衰竭中，交感神经系统过度激活，长期刺激ADRB1可导致心肌细胞凋亡、纤维化和受体下调，加重心功能恶化。选择性β1受体阻滞剂（如美托洛尔、比索洛尔）是心力衰竭标准治疗药物之一。蒺藜皂苷K若具有ADRB1调节活性（可能为拮抗或部分激动/调节作用），可能有助于抑制过度交感兴奋，保护心肌。

5. 心肌肌钙蛋白T（TNNT2）：
TNNT2是心肌肌原纤维的重要调节蛋白，参与心肌收缩的钙离子敏感性调节。TNNT2基因突变可导致遗传性肥厚型或扩张型心肌病。虽然蒺藜皂苷K作为小分子（实为大分子皂苷）直接修饰TNNT2蛋白的可能性机制尚不明确，但可能通过间接途径影响心肌细胞的钙处理或收缩蛋白功能，从而改善心肌收缩力或顺应性。

综合机制与疾病关联：
综上所述，蒺藜皂苷K可能通过 “多靶点、多途径” 协同作用，干预心力衰竭的病理生理网络：一方面通过影响RAAS系统（ACE、AGTR1）和交感神经系统（ADRB1），降低心脏前后负荷，抑制神经内分泌过度激活；另一方面通过改善内皮功能（NOS3）和可能的心肌细胞保护作用（TNNT2相关途径），增强心肌自身的功能与修复能力。这种多靶点特性可能带来更全面的治疗效果，但也意味着其作用机制复杂，需要更深入的研究来阐明各靶点贡献的主次与相互关系。

5. 成药性评估

基于提供的成药性参数，结合经典的“Lipinski五规则”（Rule of Five，Ro5）等标准，可以对蒺藜皂苷K作为口服药物的潜力进行初步评估：

• 分子量（MW）： 1079.19 Da，远超过Ro5建议的≤500 Da的上限。
• 脂水分配系数（LogP）： 0.5141，符合Ro5的LogP ≤5的要求。
• 氢键供体（HBD）与受体（HBA）： 从其分子式（C51H82O24）和结构推断，含有大量羟基（糖基部分），HBD和HBA数量很可能超过Ro5建议的HBD ≤5、HBA ≤10的限制。高TPSA（383.36 Ų）也间接证实了这一点。
• 可旋转键数量： 复杂糖链结构必然带来大量可旋转键，可能超过Ro5建议的≤10。

结论： 蒺藜皂苷K 严重违反 Lipinski五规则中的多项（分子量、氢键数、可旋转键数），属于“Beyond Rule of Five”（bRo5）类化合物。这类化合物通常口服生物利用度较低，肠道吸收主要依赖主动转运或胞吞等特殊机制，而非被动扩散。

其他成药性参数分析：
- 吸收： 较低的Caco-2渗透性（0.8725）和Peff（0.4702，推测为有效渗透系数）支持其口服吸收差的预测。其“合成可及性”（Syn_Accessibility）评分为6.8333（可能为难度评分，数值越高越难合成），提示全合成路线复杂，目前主要依赖植物提取分离。
- 分布： BBB穿透性低，主要分布于外周。中等血浆蛋白结合率（52.92%）不影响其总体分布特性。
- 代谢与毒性： Ames试验（0.0）、染色体畸变（无）、hERG抑制（否）等初步遗传毒性和心脏毒性筛查结果为阴性，是积极的信号。无皮肤致敏、呼吸道致敏、光毒性风险。血清碱性磷酸酶（Ser_ALK）升高提示需关注潜在的肝或骨影响，但转氨酶（ALT/AST）和γ-谷氨酰转移酶（GGT）未提示肝细胞损伤或胆汁淤积，需结合体内实验进一步评估肝安全性。
- 排泄： 相关参数未提供，但其亲水性提示可能经肾脏排泄为主。

总体成药性评价：
蒺藜皂苷K作为药物先导化合物，其优势在于：多靶点药理活性明确、与心力衰竭治疗靶点高度相关、初步毒性风险较低。其主要挑战在于：分子量大、极性高、口服生物利用度预期很低，这严重限制了其作为常规口服小分子药物的开发前景。

可能的开发策略包括：
1. 前药修饰： 对糖基上的羟基进行酯化等修饰，降低极性，提高脂溶性和膜渗透性，在体内水解恢复活性形式。
2. 非口服给药途径： 考虑注射给药（如静脉注射），绕过吸收障碍，直接发挥全身作用。需进一步评估其注射给药的溶解性、稳定性和安全性。
3. 作用机制深入研究： 明确其最主要的作用靶点和必需药效团，以此为基础进行结构简化，设计保留核心活性、但分子量更小、类药性更优的衍生物或模拟物。
4. 作为天然药物/植物药成分开发： 在符合相关法规（如中国中药注册分类）的前提下，开发以蒺藜总皂苷或富含蒺藜皂苷K的提取物为活性成分的现代中药，利用其中多种成分的协同作用，并接受其特定的药代动力学特征。

6. 研究现状与应用前景

目前，关于蒺藜皂苷K的研究尚处于临床前阶段。现有文献主要集中在对其的分离鉴定、结构解析以及基于靶点预测和初步体外实验的药理活性探索。其多靶点作用于心血管关键通路的特点已引起研究者的兴趣，但大多数作用机制尚缺乏来自细胞和动物模型的直接、深入的功能验证数据。特别是，其在整体动物心力衰竭模型（如心肌梗死致心衰、主动脉缩窄致心衰等）中的疗效、药代动力学特征和长期安全性评价，仍是空白领域。

未来研究方向可能集中在：
1. 机制验证： 利用基因敲除、RNA干扰、特异性抑制剂/激动剂对照等方法，在细胞水平逐一验证其对ACE、NOS3、AGTR1、ADRB1、TNNT2等靶点的直接作用及下游信号通路的影响。
2. 药效学评价： 建立合适的心力衰竭动物模型，系统评价蒺藜皂苷K对心功能指标（如射血分数、心输出量）、血流动力学、神经内分泌因子、心肌重构标志物等的改善作用。
3. 药代动力学研究： 即使口服困难，也应明确其在动物体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，确定其生物利用度、半衰期、主要代谢产物和排泄途径，为剂型选择提供依据。
4. 结构优化与构效关系研究： 合成其系列衍生物或类似物，研究糖基数量、连接位置、甾核修饰等对其活性、选择性和类药性的影响，旨在发现活性相当或更优、但成药性更好的候选分子。
5. 协同作用研究： 探索蒺藜皂苷K与现有标准心衰药物（如ACEI、β阻滞剂、ARNI等）联用的效果，是发挥其作为天然产物多靶点优势的潜在路径。

应用前景：
尽管面临成药性挑战，蒺藜皂苷K仍是一个有价值的天然产物研究模板。它最有可能的短期应用前景是作为植物药或中药复方中的质量标志物（Q-Marker）或活性成分，推动蒺藜药材及其制剂的质量控制和现代化研究。长远来看，通过深入的构效关系研究和合理的药物设计，有望以其为起点，开发出具有全新作用特点（多靶点调节）的心血管疾病治疗药物，或作为工具分子用于研究心力衰竭的复杂病理网络。其研究历程也生动体现了从传统草药经验到现代精准药物研发的科学路径。

总字数：约4500字

参考文献（模拟，实际写作需引用真实文献）：
1. Wang, Y., et al. (Year). Steroidal saponins from Tribulus terrestris and their biological activities. Journal of Natural Products, Vol(Issue), Pages.
2. Li, H., et al. (Year). Terrestrosin K, a novel ACE inhibitory saponin from Tribulus terrestris: Isolation, structure elucidation and in vitro evaluation. Phytochemistry Letters, Vol(Issue), Pages.
3. Ștefănescu, R., et al. (Year). Tribulus terrestris in cardiovascular diseases: A review of traditional use, phytochemistry and pharmacology. Frontiers in Pharmacology, Vol, Article.
4. Lipinski, C. A., et al. (2001). Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings. Advanced Drug Delivery Reviews, 46(1-3), 3-26.
5. McDonagh, T. A., et al. (2021). 2021 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. European Heart Journal, 42(36), 3599-3726.