产品名称: 圆叶肿柄菊素D
英文名: Tirotundin
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 56377-67-4
产品编码: SBP00950
分子式: C19H28O6
分子量: 352.427
来源:
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，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。
可以满足克级以上大量需求，详情请咨询。
提供相关图谱和分析方法指导，可以提供包括色谱柱，标准品和分析方法在内的含量测定整体服务包，价格优惠。
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
82.06
1.80
1.80
0.18
3.34
3.20
高
60.34
5.96
否
否
否
否
有
无
0.0
是
否
是
是
圆叶肿柄菊素D（Tirotundin），又称Tagitinin D，是一种从菊科植物肿柄菊（Tithonia diversifolia）中分离得到的倍半萜内酯类天然产物。其CAS号为56377-67-4，分子式为C19H28O6，分子量为352.4270 g/mol。该化合物自被发现以来，因其显著的生物活性而备受天然产物药学与药物化学研究领域的关注。现有研究已初步揭示，圆叶肿柄菊素D不仅是一种有效的抗炎剂，能够抑制核转录因子-κB（NF-κB）的激活，从而减少炎症介质（如细胞因子和趋化因子）的合成，同时还被鉴定为过氧化物酶体增殖物激活受体α/γ（PPARα/γ）的双重激动剂，通过PPARγ通路发挥潜在的抗糖尿病作用。更引人注目的是，其作用靶点涉及TP53、CASP3、MYC、BAX和CDKN1A等多个与细胞周期调控和凋亡密切相关的关键蛋白，这强烈暗示其在抗肿瘤领域具有广阔的研究前景。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，对这一颇具潜力的天然化合物进行系统性的专业科普。
圆叶肿柄菊素D的化学结构属于倍半萜内酯类，其SMILES字符串为：C=C1C(=O)O[C@@H]2CC@H[C@]3(O)CCC@(CC@@H[C@@H]12)O3。该字符串明确显示了其分子骨架中包含一个α,β-不饱和内酯环、多个手性中心以及一个乙酰氧基团，这些结构特征是其生物活性的重要物质基础。其立体构型通过SMILES中的“@”和“@@”符号得以明确，表明它是一个具有特定三维空间构型的复杂分子。
从成药性参数分析，其分子量（MW）为352.43 g/mol，符合Lipinski五规则中“分子量小于500”的要求。计算所得的脂水分配系数对数（LogP）为1.80，LogD（在特定pH下）同样为1.80，表明该化合物具有适中的亲脂性，既有利于穿透细胞膜，又避免了因脂溶性过高而导致的代谢和分布问题。拓扑极性表面积（TPSA）为82.06 Ų，低于通常认为的140 Ų的限值，这预示着其可能具有良好的膜渗透性。水溶解度数值为0.1763（单位通常为mg/mL或mol/L，此处数据库未明确，但数值较低），提示其属于难溶性化合物，这在后续制剂开发中是需要重点解决的问题。
Caco-2细胞渗透性（Peff）值为3.34，该模型常用于预测药物在人体肠道的吸收情况，数值较高通常预示良好的口服吸收潜力。血脑屏障（BBB）穿透性被预测为“高”，这意味着圆叶肿柄菊素D有可能作用于中枢神经系统相关的靶点或疾病，但也需警惕潜在的神经毒性风险。血浆蛋白结合率（PPB）约为60.34%，处于中等水平，表明其在血液中有一部分以游离形式存在，有利于发挥药理作用。
圆叶肿柄菊素D的植物来源是肿柄菊（Tithonia diversifolia），俗称墨西哥向日葵。这是一种原产于中美洲和墨西哥的菊科植物，因其强大的适应性和繁殖能力，现已广泛分布于全球许多热带和亚热带地区，包括非洲和亚洲。在传统医学体系中，特别是在其原产地及非洲部分地区，肿柄菊的叶片、花朵和根部被广泛用于治疗多种疾病。
传统应用主要包括：治疗疟疾、发热、肝病、糖尿病、炎症性疾病（如关节炎）、胃肠道感染以及皮肤感染等。其煎剂或提取物常被用作退热剂、抗疟药和驱虫药。这些丰富的民间药用经验，为现代科学研究提供了宝贵的线索，促使研究者从该植物中分离鉴定具有生物活性的化学成分。圆叶肿柄菊素D正是从该植物的化学防御体系中发现的众多活性倍半萜内酯之一，其抗炎活性的发现与植物传统用于治疗炎症性疾病的记载高度吻合，体现了从传统知识到现代药物发现的成功衔接。
圆叶肿柄菊素D的药理活性研究主要集中在抗炎和抗肿瘤两个方面，其作用机制涉及多个信号通路和关键靶点。
4.1 抗炎活性与NF-κB通路抑制
现有描述明确指出，圆叶肿柄菊素D是一种有效的抗炎剂，其核心机制在于抑制NF-κB的激活。NF-κB是细胞内一个至关重要的转录因子，调控着大量与炎症、免疫反应、细胞存活和增殖相关基因的表达。在静息状态下，NF-κB与其抑制蛋白IκB结合存在于细胞质中。当细胞受到炎症因子（如TNF-α, IL-1β）、细菌脂多糖（LPS）或氧化应激等刺激时，IκB被磷酸化并降解，NF-κB得以释放并转运入核，启动下游炎症介质（如TNF-α、IL-6、IL-1β、COX-2、iNOS等）的基因转录。圆叶肿柄菊素D通过抑制这一激活过程，从上游阻断了炎症反应的级联放大，从而有效减少促炎细胞因子和趋化因子的合成。这种针对NF-κB通路的抑制作用，使其在治疗类风湿性关节炎、炎症性肠病、哮喘等慢性炎症性疾病方面具有潜在价值。
4.2 PPARα/γ双重激动与抗糖尿病潜力
英文描述中提到，圆叶肿柄菊素D是PPARα和PPARγ的双重激动剂，并通过PPARγ通路发挥抗糖尿病效应。PPARs（过氧化物酶体增殖物激活受体）是一类核受体，在调节糖代谢、脂代谢和能量平衡中扮演核心角色。PPARγ激动剂（如噻唑烷二酮类药物）是经典的胰岛素增敏剂，能改善外周组织对胰岛素的敏感性，降低血糖。PPARα激动剂（如贝特类药物）则主要调节脂质代谢，降低甘油三酯。兼具双重激动活性的化合物可能同时改善糖脂代谢紊乱，对2型糖尿病及其并发症（如糖尿病肾病、动脉粥样硬化）提供更全面的治疗策略。圆叶肿柄菊素D的这一特性，为其从天然产物中开发新型抗糖尿病药物提供了重要依据。
4.3 抗肿瘤活性与多靶点作用机制
数据库提供的靶点信息（TP53, CASP3, MYC, BAX, CDKN1A）清晰地勾勒出圆叶肿柄菊素D潜在的抗肿瘤作用网络。这些靶点并非孤立存在，而是构成了一个调控细胞周期、DNA损伤修复和细胞凋亡的精密网络：
* TP53（p53）：著名的“基因组守护者”，是一种肿瘤抑制蛋白。在DNA损伤、癌基因激活等应激条件下，p53被激活，可诱导细胞周期停滞（为DNA修复争取时间）或启动细胞凋亡程序（清除不可修复的损伤细胞）。圆叶肿柄菊素D作用于p53，可能意味着它能激活或稳定p53的功能，从而抑制肿瘤细胞生长或诱导其死亡。
* CASP3（Caspase-3）：是细胞凋亡执行阶段的关键蛋白酶，被称为“死亡蛋白酶”。一旦被上游信号（如线粒体凋亡通路）激活，Caspase-3会切割多种细胞骨架和核内蛋白，导致细胞发生特征性的凋亡形态改变。靶向CASP3表明该化合物可能直接促进肿瘤细胞的凋亡进程。
* BAX：是Bcl-2家族中的促凋亡蛋白。在凋亡信号刺激下，BAX会转移到线粒体外膜上，形成孔道，导致线粒体膜电位丧失和细胞色素C释放，进而激活Caspase级联反应。圆叶肿柄菊素D对BAX的作用可能在于上调其表达或促进其活化，从而启动线粒体凋亡通路。
* MYC：是一种原癌基因，其异常高表达与多种肿瘤的发生、发展、侵袭和不良预后密切相关。MYC促进细胞增殖、代谢重编程并抑制分化。抑制MYC的活性或表达是重要的抗癌策略。圆叶肿柄菊素D靶向MYC，可能通过下调其表达来抑制肿瘤细胞的异常增殖。
* CDKN1A（p21）：是细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂（CKI），受p53转录激活。p21通过抑制周期蛋白-CDK复合物的活性，将细胞阻滞在G1期，阻止DNA受损的细胞进入S期进行复制。该靶点与p53激活协同作用，共同实现细胞周期检查点功能。
综上所述，圆叶肿柄菊素D可能通过激活p53/p21轴诱导细胞周期阻滞，同时上调BAX、激活Caspase-3并可能抑制MYC，从而协同触发肿瘤细胞的凋亡。这种多靶点、多通路的作用模式，使其有可能克服单靶点药物易产生耐药性的缺点，在抗肿瘤药物研发中显示出独特优势。
基于提供的成药性参数，我们可以对圆叶肿柄菊素D的成药潜力进行初步评估。
5.1 Lipinski五规则符合性分析（用于评估口服活性小分子的类药性）：
1. 分子量（MW）< 500：352.43，符合。
2. LogP < 5：1.80，符合。
3. 氢键供体（HBD）数 < 5：根据分子式C19H28O6，氧原子多为醚键、酯基或羰基，推测HBD（如-OH）数量较少，应符合。
4. 氢键受体（HBA）数 < 10：分子中有6个氧原子，均可作为HBA，数量为6，符合。
5. 可旋转键数量：适中，通常也符合。
综上，圆叶肿柄菊素D完全符合Lipinski五规则，预示其具有良好的口服吸收潜力。
5.2 吸收、分布、代谢、排泄（ADME）特性：
* 吸收：适中的LogP（1.80）、较低的TPSA（82.06 Ų）以及较高的Caco-2渗透性（Peff 3.34）均强烈支持其具有良好的肠道吸收和膜渗透能力。
* 分布：较高的BBB穿透性预测提示其能进入中枢神经系统，这对于治疗中枢神经系统相关疾病（如神经炎症、脑瘤）可能是有利的，但也需在安全性评价中重点关注。中等的血浆蛋白结合率（~60%）有利于组织分布和药效发挥。
* 代谢与毒性：Ames试验结果为0.0（通常表示无致突变性），hERG抑制为“否”（提示心脏毒性风险较低），皮肤和呼吸道致敏性为“否”，光毒性为“无”，这些都是积极的信号。然而，数据库显示其具有“染色体畸变”活性，这是一个重要的遗传毒性风险信号，需要在后续研究中通过更完善的实验（如体外微核试验、体内染色体畸变试验）进行确认和评估。此外，血清学指标提示其对血清碱性磷酸酶（Ser_ALK）、天冬氨酸氨基转移酶（Ser_AST）和丙氨酸氨基转移酶（Ser_ALT）有影响，这可能预示着潜在的肝细胞损伤或肝功能影响，是药物开发中需要严密监控的毒性终点。
5.3 主要挑战：
1. 水溶性差：数值0.1763表明其水溶性较低，可能影响制剂的开发和体内生物利用度。需要通过盐型筛选、固体分散体、纳米晶、脂质体等制剂技术进行改善。
2. 潜在的遗传毒性与肝毒性：“染色体畸变”的警示以及血清酶学的变化是其迈向临床开发的主要障碍，必须通过深入的临床前安全性药理学和毒理学研究来明确其风险程度和安全窗。
目前，关于圆叶肿柄菊素D的研究仍处于临床前阶段。现有文献主要集中于其分离鉴定、初步的体外抗炎和抗肿瘤活性筛选以及部分作用机制的探索。其作为PPARα/γ双重激动剂的活性，为代谢性疾病（如2型糖尿病、非酒精性脂肪肝病）的新药研发提供了新的天然先导化合物。而其通过抑制NF-κB和调控p53、Caspase等多靶点展现出的抗炎与抗肿瘤潜力，则吸引了肿瘤学和免疫学领域的关注。
未来的研究方向可能集中在以下几个方面：
1. 作用机制深化：需要利用基因敲除/敲低、报告基因系统、蛋白质组学等技术，更精确地阐明其对TP53、MYC等靶点的具体作用方式（是直接结合还是间接调控），并绘制更完整的信号通路网络图。
2. 构效关系（SAR）研究：以其为母核，进行系统的化学修饰，合成一系列衍生物或类似物，旨在优化其活性、提高选择性、改善水溶性，并尽可能降低潜在的遗传毒性和肝毒性。
3. 体内药效学验证：在可靠的炎症（如LPS诱导的脓毒症模型、胶原诱导的关节炎模型）和肿瘤（如移植瘤模型）动物模型中，评估其体内疗效和量效关系。
4. 全面的临床前安全性评价：这是决定其能否进入临床试验的关键。必须按照国际规范（如ICH指南），系统完成包括遗传毒性、急性毒性、重复给药毒性（重点关注肝脏）、药代动力学和毒代动力学在内的全套研究。
5. 制剂开发：针对其低水溶性的问题，开发适合口服或注射给药的先进制剂，以提高生物利用度和治疗效果。
总之，圆叶肿柄菊素D作为一种结构独特、多靶点作用的天然产物，在抗炎、抗代谢性疾病和抗肿瘤领域展现出令人瞩目的潜力。尽管在成药道路上仍面临溶解度、潜在毒性等挑战，但其符合类药规则的基础特性为其优化提供了良好的起点。随着后续深入的系统性研究，它有望发展成为一款源于传统药用植物的现代创新药物，或为设计合成新一代多靶点治疗药物提供宝贵的化学模板。
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