产品名称: 熊竹素
英文名: Kumatakenin
中文别名:华良姜素
英文别名: 
Cas 号: 3301-49-3
产品编码:SBP00908
分子式: C₁₇H₁₄O₆
分子量: 314.293
来源: 
物理性状: Yellow powder
化合物类型: Flavonoids

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，按客户需求包装。
存储: 贮存在避光密闭容器中，冷藏或者冷冻长期保存。
样品溶液最好临用新配。如果需要提前配制的话，最好分成独立包装冷冻保存（-20℃以下），临用前再取出解冻，通常可以保存2周。

可以满足克级至公斤级大量需求，详情请咨询。

熊竹素是一种从丁香中分离得到的黄酮类化合物，具有诱导卵巢癌细胞凋亡 (apoptosis) 的作用

熊竹素的HPLC图谱

熊竹素的核磁图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

熊竹素（Kumatakenin）：源自黄芪的抗肿瘤黄酮类化合物

1. 概述

熊竹素（Kumatakenin），化学名称为5,7-二羟基-3',4'-二甲氧基黄酮，是一种天然存在的黄酮类化合物，CAS号为3301-49-3。其分子式为C17H14O6，分子量为314.2930 g/mol。作为一种重要的植物次生代谢产物，熊竹素最初从丁香等植物中分离得到，但后续研究发现，其在传统名贵中药黄芪（Astragalus membranaceus）中同样存在。黄芪属于豆科（Fabaceae），在中国已有两千多年的药用历史，常用于补气固表、利尿托毒等。熊竹素作为黄芪的活性成分之一，近年来因其显著的生物活性而备受关注。

现有研究描述指出，熊竹素能够抑制超过80%的Trp-P-1诱导的SOS活性（浓度低于0.06微摩尔/毫升），这表明其具有潜在的抗突变和化学预防特性。更重要的是，熊竹素被报道具有诱导卵巢癌细胞凋亡的作用，这为其抗肿瘤应用提供了初步证据。随着现代药理学研究的深入，熊竹素的作用靶点和分子机制逐渐被揭示，包括与TP53、CASP3、MYC、BAX和CDKN1A等多个关键靶点的相互作用，这些靶点均与细胞周期调控和凋亡通路密切相关。因此，熊竹素不仅是一种具有研究价值的天然产物，更可能成为抗肿瘤药物开发的先导化合物。

本文将从化学结构、植物来源、药理活性、作用机制、成药性评估以及研究前景等方面，对熊竹素进行系统性的专业科普介绍，旨在为科研工作者和相关领域从业者提供一份全面、严谨的参考。

2. 化学结构与理化性质

熊竹素的化学结构基于黄酮母核，其SMILES表示为：COc1cc(O)c2c(=O)c(OC)c(-c3ccc(O)cc3)oc2c1。从结构上看，熊竹素属于黄酮类化合物中的甲氧基黄酮衍生物，其结构特征包括黄酮核心的2-苯基色原酮骨架，并在A环和B环上具有特定的取代基。具体而言，A环上通常有羟基或甲氧基取代，B环上则存在甲氧基和羟基，这些取代基对其生物活性和理化性质有重要影响。

从成药性参数来看，熊竹素的分子量（MW）为314.2930 g/mol，低于500 Da，符合Lipinski五规则（Rule of Five）中对分子量的要求。其拓扑极性表面积（TPSA）为89.1300 Ų，这一数值适中，通常与较好的膜渗透性相关。脂水分配系数（LogP）为2.5456，LogD为2.5179，表明熊竹素具有适度的亲脂性，既不过于疏水（LogP > 5）也不过于亲水（LogP < 0），这有利于其在生物体内的吸收和分布。

在水溶性方面，熊竹素的水溶性值为0.0888（单位通常为mg/mL或mol/L，具体取决于数据库定义），属于低至中等溶解度，这可能会影响其口服生物利用度，但可通过制剂技术改善。Caco-2细胞渗透性为30.1969（通常以10⁻⁶ cm/s为单位），这一数值表明熊竹素具有中等渗透性，可能通过被动扩散方式穿过肠上皮细胞。血脑屏障（BBB）穿透性被标记为“低”，这意味着熊竹素不易进入中枢神经系统，这对于针对外周肿瘤的治疗可能是一个优势，可减少中枢神经副作用。

血浆蛋白结合率（PPB）为89.4783%，表明熊竹素在血液中与血浆蛋白（如白蛋白）高度结合，这会影响其游离药物浓度和药效，但也是许多天然产物的常见特性。在毒性方面，Ames试验值为0.6（通常为致突变指数，小于1可能表示阴性），提示其致突变风险较低。然而，染色体畸变测试显示“有”阳性结果，这需要进一步评估其遗传毒性。hERG抑制为“否”，表明其对心脏钾通道影响小，心血管副作用风险较低。其他参数如皮肤致敏性（Skin_Sens）为“否”，但呼吸道致敏性（Resp_Sens）为“是”，光毒性（Photo_tox）为“无”，以及血清酶指标（如Ser_ALK、Ser_AST阳性）提示可能对肝脏有一定影响，需在开发中监测肝毒性。

总体而言，熊竹素的化学结构赋予了其作为黄酮类化合物的典型特性，如抗氧化和抗炎活性，而其理化参数显示其具有一定的成药潜力，但也存在如溶解度低、蛋白结合率高和潜在毒性等挑战，需通过结构优化或制剂策略加以解决。

3. 植物来源与传统应用

熊竹素的主要植物来源是黄芪（Astragalus membranaceus），这是一种多年生草本植物，属于豆科（Fabaceae）。黄芪在中国传统医学中被称为“补气之王”，其干燥根茎被广泛用于中药方剂中，具有益气固表、利水消肿、托毒生肌等功效。黄芪的药用历史可追溯至《神农本草经》，被列为上品，常用于治疗疲劳、脾虚、盗汗、伤口不愈等症。现代研究表明，黄芪含有多种活性成分，包括多糖、皂苷、黄酮类化合物（如熊竹素）等，这些成分共同贡献了其免疫调节、抗肿瘤、抗炎和抗氧化作用。

除了黄芪，熊竹素最初从丁香（Syzygium aromaticum）中分离得到，丁香也是一种传统药用植物，常用于抗菌和镇痛。然而，黄芪作为熊竹素的主要来源，在药用价值和资源丰富性上更具优势。黄芪主要生长于中国北方地区，如内蒙古、山西、甘肃等地，其栽培和采收已有标准化流程，确保了药材的质量和可持续供应。

在传统应用中，黄芪通常以煎剂、丸剂或粉末形式使用，常与其他草药配伍，如与当归、党参合用以增强补气养血效果。虽然古代医籍未直接提及熊竹素，但现代药理学研究证实，黄芪的抗肿瘤和免疫增强作用部分归因于其黄酮类成分，包括熊竹素。这体现了传统医学与现代科学的结合：通过分离和鉴定活性成分，我们可以更精确地理解中药的作用机制，并为新药开发提供依据。

值得注意的是，黄芪作为多成分体系，其整体疗效可能源于成分间的协同作用。因此，熊竹素虽为单一化合物，但在实际应用中，仍需考虑其与其他成分的相互作用。此外，黄芪的提取工艺（如水煎、醇提）会影响熊竹素的得率，优化提取方法可提高其生物利用度，为后续研究提供物质基础。

4. 药理活性与作用机制

熊竹素的药理活性主要集中在抗肿瘤领域，现有研究表明其能诱导卵巢癌细胞凋亡，这与其对多个关键靶点的调控密切相关。根据提供的靶点信息，熊竹素的作用涉及TP53、CASP3、MYC、BAX和CDKN1A等蛋白，这些靶点构成了一个复杂的网络，调控细胞周期、凋亡和DNA修复等过程。以下将结合这些靶点，详细解释熊竹素的作用机制。

首先，TP53（肿瘤蛋白p53）是一种重要的肿瘤抑制基因，编码的p53蛋白在细胞应激（如DNA损伤）时被激活，可诱导细胞周期停滞或凋亡。熊竹素可能通过稳定p53蛋白或上调其表达，增强p53的转录活性，从而促进下游靶基因（如BAX和CDKN1A）的表达。这有助于抑制肿瘤细胞增殖并诱导凋亡。

其次，CASP3（半胱天冬酶-3）是凋亡执行阶段的关键酶，负责切割多种底物，导致细胞解体。熊竹素可能通过激活CASP3，直接触发凋亡通路。研究表明，黄酮类化合物常通过线粒体途径（内源性途径）或死亡受体途径（外源性途径）激活CASP3，熊竹素可能类似地作用于这些通路。

第三，MYC是一种原癌基因，编码转录因子c-Myc，参与细胞增殖、分化和代谢的调控。在肿瘤中，MYC常过度表达，驱动细胞无限增殖。熊竹素可能通过抑制MYC的表达或活性，阻断其促增殖信号，从而抑制肿瘤生长。这与其他黄酮类化合物（如槲皮素）的作用机制一致。

第四，BAX（Bcl-2相关X蛋白）是Bcl-2家族中的促凋亡成员，在线粒体凋亡途径中起关键作用。当BAX被激活时，它会在线粒体膜上形成孔道，释放细胞色素c，进而激活CASP3。熊竹素可能通过上调BAX表达或促进其活化，增强线粒体凋亡信号。

最后，CDKN1A（细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1A，也称为p21）是p53的下游靶基因，编码p21蛋白，可抑制细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs），导致细胞周期停滞在G1期。熊竹素通过诱导CDKN1A表达，可能使肿瘤细胞停滞在细胞周期中，为修复或凋亡创造条件。

综合这些靶点，熊竹素的作用机制可能如下：在肿瘤细胞中，熊竹素通过激活TP53/p53通路，上调BAX和CDKN1A，同时抑制MYC；这导致细胞周期停滞（通过CDKN1A）和线粒体凋亡途径激活（通过BAX和CASP3），最终诱导细胞凋亡。此外，熊竹素还能抑制Trp-P-1诱导的SOS活性，这表明其具有抗突变作用，可能通过干扰DNA损伤响应来预防肿瘤发生。

在相关疾病方面，熊竹素的抗肿瘤活性不仅限于卵巢癌，其作用靶点（如TP53、MYC）在多种癌症（如乳腺癌、肺癌、结肠癌）中均异常表达，因此熊竹素可能具有广谱抗肿瘤潜力。然而，目前研究多集中在体外和动物模型，临床数据缺乏，需要进一步验证其疗效和安全性。

5. 成药性评估

成药性评估是药物开发的关键环节，涉及对化合物吸收、分布、代谢、排泄和毒性（ADMET）特性的综合分析。基于提供的成药性参数，我们可以结合Lipinski五规则等标准，对熊竹素的成药潜力进行系统评估。

Lipinski五规则（Rule of Five）是评估口服药物类药性的经验法则，包括：分子量（MW）小于500 Da、脂水分配系数（LogP）小于5、氢键供体（HBD）数小于5、氢键受体（HBA）数小于10。从熊竹素的数据看：MW为314.2930 Da，符合要求；LogP为2.5456，低于5，符合要求；从分子式C17H14O6推断，其HBA数（氧原子数）为6，HBD数（羟基数）约为2（基于结构中的羟基），均符合规则。因此，熊竹素完全满足Lipinski五规则，提示其具有较好的口服吸收潜力。

进一步分析其他参数：
- 渗透性与吸收：TPSA为89.1300 Ų，通常认为TPSA < 140 Ų有利于细胞膜渗透。熊竹素的TPSA值适中，结合Caco-2渗透性（30.1969）和Peff（有效渗透性，3.2198），表明其可能通过被动扩散在肠道中被吸收，但渗透性仅为中等，可能需要优化以提高生物利用度。
- 分布与BBB穿透：BBB穿透性为“低”，这与其较高的TPSA和极性有关，意味着熊竹素不易进入大脑，对于中枢神经系统肿瘤治疗不利，但可减少神经毒性风险。PPB为89.4783%，高蛋白结合率可能限制其游离药物浓度，影响药效，但可通过剂量调整或联合用药缓解。
- 代谢与毒性：Ames试验值0.6（通常阈值1，低于1为阴性）提示无致突变性，但染色体畸变测试阳性需警惕遗传毒性。hERG抑制为“否”，心血管风险低。呼吸道致敏性为“是”，可能引发过敏反应，需在临床前评估。血清酶指标（Ser_ALK、Ser_AST阳性）表明潜在肝毒性，这常见于黄酮类化合物，需监测肝功能。
- 溶解度与制剂：水溶性0.0888（单位可能为mg/mL）较低，可能影响口服吸收。可通过制剂技术如纳米晶、脂质体或前药设计来改善溶解度。Syn_Accessibility（合成可及性）为2.2509（通常分值越低越易合成），表明合成难度适中，有利于规模化生产。

总体而言，熊竹素在类药性方面表现良好，符合Lipinski规则，具有中等渗透性和低BBB穿透性，毒性风险可控但需关注肝毒性和遗传毒性。其主要的开发挑战在于低溶解度和高蛋白结合率，这可能会限制其体内疗效。未来研究可通过结构修饰（如引入亲水基团降低LogP，或设计前药提高溶解度）或开发新型给药系统（如靶向纳米制剂）来优化其成药性。此外，进行全面的临床前毒理学研究，特别是长期毒性和遗传毒性评估，是推进其向临床转化的必要步骤。

6. 研究现状与应用前景

目前，熊竹素的研究仍处于早期阶段，主要集中在体外和动物模型的药理活性探索。现有研究表明，熊竹素具有显著的抗肿瘤活性，特别是通过诱导卵巢癌细胞凋亡，其作用机制涉及TP53、CASP3、MYC、BAX和CDKN1A等多个关键靶点。此外，熊竹素还显示出抗突变和化学预防潜力，如抑制Trp-P-1诱导的SOS活性。这些发现为熊竹素作为抗肿瘤候选药物提供了科学依据。

然而，研究也存在局限性：首先，大多数数据来自细胞实验，缺乏体内药效学和药代动力学的系统研究；其次，作用机制虽已初步揭示，但具体信号通路和靶点相互作用尚未完全阐明；第三，成药性评估显示其溶解度低和潜在毒性问题，需进一步优化。因此，当前研究重点应转向：
1. 深入机制研究：利用组学技术（如转录组学、蛋白质组学）全面解析熊竹素的作用网络，验证其与靶点的直接结合，并探索其在肿瘤微环境中的免疫调节作用。
2. 药代动力学优化：开展动物模型中的ADMET研究，评估其口服生物利用度、组织分布和代谢途径。通过结构修饰或制剂创新，提高其溶解度和稳定性。
3. 临床前开发：进行系统的毒理学评估，包括急性毒性、慢性毒性和致畸性测试，确保安全性。同时，探索其与现有化疗药物的协同作用，以增强疗效并降低耐药性。
4. 资源与可持续性：黄芪作为熊竹素的主要来源，其栽培和提取工艺需标准化，以确保原料供应和质量控制。也可考虑合成生物学方法，通过微生物发酵生产熊竹素，实现可持续供应。

应用前景方面，熊竹素有望在以下领域发挥作用：
- 抗肿瘤药物开发：作为单一疗法或联合用药，用于治疗卵巢癌、乳腺癌等实体瘤。其多靶点特性可能减少耐药性发生。
- 化学预防剂：利用其抗突变活性，开发为功能性食品或补充剂，用于癌症预防。
- 中药现代化：作为黄芪的活性成分之一，熊竹素的研究可推动中药质量控制和新药研发，促进传统医学与现代科学的融合。

总之，熊竹素作为一种天然黄酮类化合物，展现出良好的抗肿瘤潜力和类药性，但面临溶解度、毒性和机制不清等挑战。通过跨学科合作，结合天然产物化学、药理学和制剂学，熊竹素有望在未来成为新型抗肿瘤药物，为癌症治疗提供新选择。随着研究的深入，我们期待更多临床前和临床数据，以验证其安全性和有效性，最终造福患者。

文章总结：本文系统介绍了熊竹素（Kumatakenin）的化学结构、植物来源、药理机制、成药性评估及研究前景。熊竹素源自黄芪，通过调控TP53、CASP3等靶点诱导肿瘤细胞凋亡，符合Lipinski规则但需优化溶解度。未来研究应聚焦机制深化和临床前开发，以推动其向抗肿瘤药物转化。全文约4500字，基于专业数据撰写，兼顾科学性与可读性。