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苦参醇I

Name: 苦参醇I
Brand: Phytounique
Rating: 5 (1 reviews)

产品编号： BP3226

CAS号: 99119-69-4

纯度: 98%

品牌: Phytounique

植物来源: 苦参

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苦参醇I 是从苦参根部提取的一种天然产物。

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产品成药性预测参数

TPSA
(极性表面积)
116.45
LogP
（油水分配系数的对数）
3.70
LogD
（中性条件下的油水分配系数的对数）
3.67
Sw
（纯水中的溶解度mg/ml）
0.24
Peff
（小肠中的渗透效率cm/s×10-4）
1.44
Caco-2
（Caco-2细胞模型上的表观渗透系数cm/s×10-7）
4.19
BBB
（血脑屏障渗透性）
低
hPPB
（化合物在人血浆蛋白的结合分数%）
88.84
Syn Accessibility
（合成可得性，数值越大表示合成越困难）
4.19
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）
是
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）
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）
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）
否

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产品资料

苦参醇I：源自苦参的多靶点天然活性分子研究进展

1. 概述

苦参醇I（Kushenol I， CAS号：99119-69-4）是一种从传统药用植物苦参（Sophora flavescens）根部提取的天然产物。其分子式为C26H30O7，分子量为454.5190 g/mol，属于异戊烯基黄酮类化合物。作为苦参中一系列生物活性黄酮类化合物的重要成员，苦参醇I自其分离鉴定以来，便因其独特的化学结构和广泛的药理活性而受到天然产物化学和药理学研究者的持续关注。

现有研究表明，苦参醇I不仅是一种γ-氨基丁酸A型受体（GABAA受体）调节剂，还表现出对钠-葡萄糖协同转运蛋白2（SGLT2）的抑制活性，提示其在神经系统疾病和糖尿病治疗领域的潜在价值。此外，该化合物对植物病原真菌黄瓜黑星病菌（Cladosporium cucumerinum）具有活性，展现了其抗菌潜力。近年来，随着研究的深入，其抗炎活性，特别是与炎症小体（Inflammasome）通路相关的靶点调控作用，已成为新的研究热点。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，对苦参醇I进行系统性的专业科普。

2. 化学结构与理化性质

苦参醇I的化学结构是其生物活性的物质基础。其SMILES字符串为：C=C(C)C@HCc1c(O)cc(OC)c2c1OC@H C@@HC2=O。从该描述可以看出，苦参醇I是一个结构复杂的黄酮类化合物，其核心骨架为黄烷酮，并连接有异戊烯基侧链。分子中含有多个手性中心（由@符号表示），表明其具有特定的立体构型，这对于其与生物靶点的精确识别和结合至关重要。分子中的酚羟基（-OH）和甲氧基（-OCH3）是重要的药效团，参与氢键形成和疏水相互作用。

从成药性参数分析，其分子量（MW）为454.52 g/mol，略高于Lipinski五规则（Rule of Five）中建议的500 Da上限，但仍在可接受范围内。拓扑极性表面积（TPSA）为116.45 Å²，该值反映了分子中极性原子（如O、N）的面积，通常TPSA < 140 Å²有利于良好的膜渗透性，苦参醇I的TPSA值处于有利区间。脂水分配系数（LogP）为3.70，表明该化合物具有适度的亲脂性，有利于穿透细胞膜，但LogP > 5则可能导致溶解度过低和代谢问题，苦参醇I的LogP值较为理想。水溶性参数为0.2395（单位通常为mg/mL或mol/L，此处数值表明溶解度较低），这与较高的LogP值相符。

综合来看，苦参醇I的理化性质基本符合类药分子的基本特征：适中的分子量和亲脂性，有利于膜渗透的极性表面积。其较低的溶解度可能是未来制剂开发中需要克服的挑战之一。

3. 植物来源与传统应用

苦参醇I的植物来源单一且明确，即豆科（Fabaceae）植物苦参（Sophora flavescens Ait.）的干燥根。苦参，又称地槐、山槐，在我国拥有悠久的药用历史，最早记载于《神农本草经》，被列为中品。其性寒，味苦，归心、肝、胃、大肠、膀胱经，具有清热燥湿、杀虫、利尿的功效。

在传统中医实践中，苦参常用于治疗湿热泻痢、便血、黄疸、赤白带下、阴肿阴痒、湿疹、湿疮、皮肤瘙痒、疥癣麻风等症。其应用形式多样，包括内服（煎汤）和外用（煎水洗或研末敷）。现代药理学研究证实，苦参的多种药理作用，如抗炎、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗心律失常和免疫调节等，与其所含的丰富生物碱（如苦参碱、氧化苦参碱）和黄酮类化合物（如苦参醇I、苦参酮等）密切相关。

苦参醇I作为苦参黄酮类成分的代表之一，其分离和结构鉴定是现代天然产物化学研究的成果，它将传统中药的功效与现代分子实体联系起来，为阐释苦参“清热燥湿”等传统功效的现代科学内涵提供了物质基础。例如，其抗真菌活性可能部分解释了苦参在治疗皮肤癣症方面的传统用途，而其抗炎活性则与“清热”功效相呼应。

4. 药理活性与作用机制

苦参醇I的药理活性多样，其作用机制研究正从单一靶点向多靶点、通路调控方向深入。

4.1 GABAA受体调节与SGLT2抑制
早期研究发现，苦参醇I是一种GABAA受体调节剂。GABAA受体是中枢神经系统主要的抑制性神经递质受体，调节其功能可用于治疗焦虑、失眠、癫痫等疾病。同时，它还能抑制钠-葡萄糖协同转运蛋白2（SGLT2）。SGLT2是肾脏近端小管负责葡萄糖重吸收的关键蛋白，其抑制剂是近年来上市的新型口服降糖药。苦参醇I的这一活性提示其可能具有降血糖潜力，为从天然产物中寻找SGLT2抑制剂提供了线索。

4.2 抗炎作用与炎症小体通路调控
近年来，研究热点集中在其显著的抗炎作用上。数据库提供的靶点信息清晰地指向了炎症小体（NLRP3 inflammasome）通路。炎症小体是细胞内的一种多蛋白复合物，在感知到病原相关分子模式（PAMPs）或损伤相关分子模式（DAMPs）时被激活，进而介导 caspase-1的活化，并促进白细胞介素-1β（IL-1β）和白细胞介素-18（IL-18）等促炎细胞因子的成熟与分泌。该通路的过度激活与多种慢性炎症性疾病密切相关。

苦参醇I的靶点包括：
- CASP1（Caspase-1）：炎症小体激活的关键效应蛋白酶，负责将pro-IL-1β和pro-IL-18剪切为具有生物活性的成熟形式。
- IL1B（IL-1β） 和 IL18（IL-18）：强效的促炎细胞因子，在炎症反应中起核心作用。
- NLRP3：是研究最广泛的炎症小体传感器蛋白。
- ASC（Apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD）：连接NLRP3和Caspase-1的适配器蛋白。

苦参醇I能够作用于这一通路上的多个关键节点（NLRP3, ASC, CASP1, IL1B, IL18），表明它可能通过抑制NLRP3炎症小体的组装或活化，进而减少Caspase-1的激活，最终下调IL-1β和IL-18的成熟与释放，从而发挥抗炎作用。

4.3 与相关疾病（IBD）的关联
这一机制与苦参醇I相关的疾病——炎症性肠病（IBD，包括溃疡性结肠炎和克罗恩病）的病理过程高度吻合。在IBD中，肠道黏膜免疫系统异常激活，NLRP3炎症小体通路的失调被认为是导致肠道慢性、过度炎症反应的关键因素之一。IL-1β和IL-18在IBD患者的肠道组织中表达显著升高，驱动组织损伤。因此，能够多靶点抑制该通路的苦参醇I，理论上具备治疗IBD的潜力。这为阐释苦参传统上用于治疗“湿热泻痢”（症状与IBD有相似之处）提供了现代药理学依据。

4.4 其他活性
此外，其对植物病原真菌的抑制活性，也提示其可能具有广谱的抗微生物潜力，值得进一步探索。

5. 成药性评估

基于提供的成药性参数，结合Lipinski五规则（Ro5）等标准，可以对苦参醇I的成药潜力进行初步评估：

Lipinski五规则符合性：
- 分子量（MW）：454.52 (<500，符合)
- 脂水分配系数（LogP）：3.70 (<5，符合)
- 氢键供体（HBD）：根据结构式，约4个（酚羟基）（<5，符合）
- 氢键受体（HBA）：根据结构式，约7个（<10，符合）
- 结论：苦参醇I基本符合Lipinski五规则，提示其具有较好的口服吸收潜力。
吸收与分布：
- Caco-2渗透性：4.19（数值较高，通常表示良好的肠道渗透性）。
- 有效渗透系数（Peff）：1.44，进一步支持其具有中等至良好的肠道吸收能力。
- 血脑屏障（BBB）穿透性：标注为“低”。这与它作为GABAA受体调节剂（中枢靶点）的活性似乎存在矛盾，可能意味着其外周作用更为主要，或需要通过其他途径（如制剂技术）提高中枢暴露量。
- 血浆蛋白结合率（PPB）：88.84%，属于较高水平。高蛋白结合会影响游离药物浓度，可能减弱药效，但也可能延长半衰期。
代谢与毒性：
- 艾姆斯试验（Ames_test）：结果为0.0，通常解读为阴性，提示在本试验体系下无致突变性，安全性较好。
- 染色体畸变（chromosomal_aberration）：标注为“有”，这是一个需要高度警惕的信号，表明该化合物可能具有遗传毒性风险，是药物开发中的重大障碍。
- hERG抑制：标注为“否”，意味着其诱发心脏QT间期延长的风险较低，有利于心血管安全性。
- 呼吸致敏性（Resp_Sens）：标注为“是”，提示存在呼吸系统过敏反应潜在风险。
- 血清生化指标：对碱性磷酸酶（Ser_ALK）、γ-谷氨酰转移酶（Ser_GGT）、天冬氨酸氨基转移酶（Ser_AST）有影响（“是”），提示可能具有潜在的肝毒性或对肝功能指标有干扰，而丙氨酸氨基转移酶（Ser_ALT）为“否”，结果需综合解读。

综合评估：苦参醇I在口服吸收方面表现出良好的潜力，其多靶点抗炎机制也颇具吸引力。然而，其潜在的染色体畸变活性（遗传毒性） 是阻碍其直接走向药物开发的最关键负面因素。此外，较高的血浆蛋白结合率、潜在的肝指标影响和呼吸致敏性也需要在临床前研究中仔细评估。因此，苦参醇I目前更适合作为先导化合物，对其进行结构优化，在保留其核心药理活性的同时，努力消除或降低其遗传毒性和其他毒性风险，是未来研究的重点方向。

6. 研究现状与应用前景

目前，对苦参醇I的研究仍处于临床前阶段，主要集中在活性筛选、作用机制初步探索和少量结构修饰方面。其多靶点抑制NLRP3炎症小体通路的发现，为治疗IBD、痛风、动脉粥样硬化、阿尔茨海默病等与炎症小体过度激活相关的疾病提供了新的候选分子。

应用前景主要体现在以下几个方面：

作为先导化合物进行结构优化：这是最现实的转化路径。药物化学家可以以其为模板，通过半合成或全合成手段，对其结构进行修饰。例如，修饰可能引起毒性的基团（旨在消除染色体畸变活性），优化溶解度和药代动力学性质（如降低蛋白结合率、调节LogP），甚至提高其对特定靶点的选择性和效力。
深入阐明其抗炎作用机制：需要利用基因敲除、分子对接、共结晶等技术，精确阐明它是如何与NLRP3、ASC或Caspase-1相互作用的，是直接结合抑制，还是通过上游信号调控？这有助于设计更优的下一代抑制剂。
拓展疾病治疗领域：除了IBD，应进一步在NLRP3相关疾病的动物模型（如痛风性关节炎、非酒精性脂肪性肝炎NASH、神经炎症模型）中验证其疗效。
探索联合用药潜力：鉴于其多靶点特性，评估其与现有抗炎药物（如5-氨基水杨酸、生物制剂）联合治疗IBD等疾病的可能性，或许能产生协同效应，降低各自用量和副作用。
开发外用制剂：考虑到其抗真菌和抗炎活性，以及系统给药的毒性担忧，优先开发用于治疗皮肤真菌感染、湿疹或皮炎的外用膏剂、洗剂，可能是一条更快捷的转化路径。

总之，苦参醇I是一个源自传统中药、具有丰富药理活性和明确作用机制的天然产物。尽管其成药之路面临遗传毒性等严峻挑战，但它无疑是一个宝贵的“分子探针”和“先导化合物”，为开发新型抗炎药物，特别是针对NLRP3炎症小体通路的多靶点调节剂，提供了重要的起点和思路。未来研究需要化学、药理学、毒理学等多学科紧密合作，方能将其潜力转化为真正的临床价值。