产品名称: 氧化石蒜碱
英文名: Lycobetaine
中文别名:
英文别名: 72510-04-4(old)
Cas 号: 2121-12-2
产品编码:BP3981
分子式: C16H12NO3+
分子量: 266.275
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，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。
氧化石蒜碱的HPLC图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
42.57
-0.28
-0.30
0.39
0.73
10.82
高
29.22
3.17
否
否
否
否
有
有
2.4
否
否
否
否
恶性肿瘤作为全球范围内威胁人类健康的重大疾病，其发病率和死亡率居高不下。尽管近年来靶向治疗、免疫治疗等新型治疗策略取得了突破性进展，但化疗药物仍然是临床抗肿瘤治疗的基础手段之一。然而，传统化疗药物普遍存在选择性差、毒副作用大、易产生耐药性等局限性，这促使研究者们持续从天然产物中寻找结构新颖、作用机制独特、安全性更高的抗肿瘤先导化合物。
石蒜科（Amaryllidaceae）植物作为传统药用植物的重要来源，长期以来在民间医药中用于治疗多种疾病。该科植物富含多种结构特异的异喹啉类生物碱，其中石蒜碱（Lycorine）及其衍生物因其显著的生物活性而备受关注。氧化石蒜碱（Lycobetaine，CAS号：72510-04-4）作为石蒜碱的氧化衍生物，是一种具有季铵盐结构的天然生物碱。与母体化合物石蒜碱相比，氧化石蒜碱在化学稳定性和水溶性方面均有显著改善，更重要的是，其抗肿瘤活性谱更为广泛，作用机制也呈现出多靶点、多通路的特点。
近年来，随着对氧化石蒜碱研究的不断深入，其在抗肿瘤领域的潜力逐渐被揭示。研究表明，氧化石蒜碱能够通过调控凋亡相关蛋白（MCL1、BCL2）、信号转导通路（STAT3、MAPK1）、转录因子（HIF1A）、拓扑异构酶（TOP1、TOP2A）以及基质金属蛋白酶（MMP2）等多个靶点，发挥广谱抗肿瘤活性。此外，其对雌激素受体（ESR1）和芳香化酶（CYP19A1）的调控作用也提示其在激素依赖性肿瘤治疗中的潜在价值。本文将从化学结构、植物来源、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景等方面，对氧化石蒜碱的研究进展进行系统综述，以期为该天然产物的进一步开发与利用提供参考。
氧化石蒜碱属于吡咯并菲啶（pyrrolophenanthridine）类生物碱，其核心骨架由四环体系构成，包括一个菲啶环系与一个吡咯环稠合而成。与石蒜碱相比，氧化石蒜碱最显著的结构特征在于其分子中存在一个季铵氮原子（N⁺），这使得该化合物以两性离子形式存在。季铵盐结构赋予了氧化石蒜碱独特的理化性质，包括良好的水溶性和较高的极性，这与其母体化合物石蒜碱形成了鲜明对比。
从分子式来看，氧化石蒜碱的精确分子量为266.2760 Da，属于小分子化合物范畴。其脂水分配系数（LogP）为-0.2826，表明该化合物具有亲水性，这与其分子中存在季铵正离子和多个极性基团的结构特征相符。拓扑极性表面积（TPSA）为42.5700 Ų，这一数值处于中等水平，提示该化合物可能具有一定的膜通透性，但受限于其离子性质，被动扩散能力可能有限。
氧化石蒜碱的水溶性参数为0.3904，这一数值相对较高，使其在生理条件下能够维持一定的溶解浓度，有利于药物制剂的开发。值得注意的是，该化合物的血脑屏障穿透性被评估为“高”，这一特性对于治疗中枢神经系统肿瘤或脑转移瘤具有重要意义，但同时也可能增加中枢神经系统毒性的风险。
在化学稳定性方面，氧化石蒜碱的季铵盐结构使其在酸性条件下较为稳定，但在碱性环境中可能发生开环或降解反应。此外，该分子中的酚羟基和烯键也使其对氧化条件较为敏感，这需要在制剂开发和储存过程中予以关注。从药物化学角度而言，氧化石蒜碱的结构修饰空间较大，其季铵基团、酚羟基以及芳香环系均可作为结构修饰的位点，为后续的构效关系研究和先导化合物优化提供了基础。
氧化石蒜碱主要存在于石蒜科（Amaryllidaceae）植物中，其中以石蒜属（Lycoris）植物为主要来源。我国是石蒜属植物的主要分布区之一，常见的种类包括石蒜（Lycoris radiata）、忽地笑（Lycoris aurea）、换锦花（Lycoris sprengeri）等。此外，水仙属（Narcissus）和君子兰属（Clivia）等石蒜科植物中也检测到氧化石蒜碱的存在。
在植物体内的分布方面，氧化石蒜碱主要富集于鳞茎部位，这与石蒜科植物生物碱的积累规律一致。鳞茎作为营养储存器官，含有丰富的次生代谢产物，其中生物碱类化合物的含量通常最高。不同种属、不同产地、不同采收季节的石蒜科植物中氧化石蒜碱的含量存在显著差异，这为药材的质量控制和资源开发带来了挑战。
关于氧化石蒜碱的提取方法，目前主要采用酸水提取-有机溶剂萃取的传统工艺。具体流程通常包括：将干燥粉碎的植物材料用酸性水溶液（如0.5%-2%盐酸或硫酸）浸泡或渗漉提取，使生物碱以盐的形式溶解于水相；过滤后，用碱液（如氨水或氢氧化钠）调节pH至碱性，使生物碱游离；然后用氯仿、二氯甲烷或乙酸乙酯等有机溶剂进行萃取；最后通过减压浓缩得到总生物碱粗提物。
从总生物碱中分离纯化氧化石蒜碱，通常需要结合多种色谱技术。硅胶柱层析是最常用的初步分离手段，以氯仿-甲醇或乙酸乙酯-甲醇等溶剂系统进行梯度洗脱。对于结构相似的生物碱，进一步采用制备型高效液相色谱（HPLC）或高速逆流色谱（HSCCC）进行精制。近年来，随着分离技术的进步，分子印迹技术、离子液体萃取等新型方法也被尝试应用于氧化石蒜碱的分离纯化，这些方法在提高选择性和提取效率方面显示出一定优势。
值得注意的是，氧化石蒜碱在植物中的含量通常较低，且常与石蒜碱、伪石蒜碱等结构类似物共存，这给高纯度样品的制备带来了困难。因此，建立高效、环保、可放大的提取纯化工艺，对于氧化石蒜碱的深入研究与开发利用具有重要意义。
氧化石蒜碱最受关注的药理活性是其抗肿瘤作用。大量体外研究表明，氧化石蒜碱对多种人源肿瘤细胞株具有显著的增殖抑制活性，其作用范围涵盖白血病、肝癌、肺癌、乳腺癌、胃癌、结肠癌、宫颈癌等多种恶性肿瘤。值得注意的是，氧化石蒜碱对正常细胞的毒性相对较低，表现出一定的选择性，这为其作为抗肿瘤候选药物提供了重要依据。
在白血病细胞系中，氧化石蒜碱对HL-60、K562、U937等细胞株均显示出较强的抑制作用，IC50值通常在微摩尔级别。对于实体瘤，氧化石蒜碱对HepG2（肝癌）、A549（肺癌）、MCF-7（乳腺癌）、SGC-7901（胃癌）等细胞系同样表现出良好的抑制活性。此外，研究还发现氧化石蒜碱对多药耐药细胞株（如MCF-7/ADR）也具有一定的杀伤作用，提示其可能具有克服肿瘤耐药性的潜力。
体内抗肿瘤实验进一步验证了氧化石蒜碱的疗效。在多种移植瘤动物模型中，氧化石蒜碱能够显著抑制肿瘤生长，延长荷瘤动物的生存期。例如，在S180肉瘤小鼠模型中，氧化石蒜碱腹腔注射给药可明显抑制肿瘤体积的增长；在H22肝癌小鼠模型中，氧化石蒜碱也显示出剂量依赖性的抗肿瘤效果。值得注意的是，氧化石蒜碱在有效剂量下的毒性反应相对较轻，主要毒性表现为胃肠道反应和骨髓抑制，但程度较传统化疗药物为轻。
除抗肿瘤活性外，氧化石蒜碱还表现出多种其他药理作用。抗炎活性方面，氧化石蒜碱能够抑制脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞炎症反应，降低肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）等促炎因子的释放。抗病毒活性方面，有研究报道氧化石蒜碱对某些RNA病毒具有抑制作用，但其抗病毒机制尚不完全清楚。此外，氧化石蒜碱还显示出一定的抗血小板聚集和抗纤维化活性，这些发现为其多用途开发提供了可能。
氧化石蒜碱的抗肿瘤作用机制十分复杂，涉及多个信号通路和分子靶点的调控，呈现出典型的多靶点作用特征。
氧化石蒜碱能够通过调控BCL-2家族蛋白的表达诱导肿瘤细胞凋亡。研究表明，氧化石蒜碱处理可下调抗凋亡蛋白MCL1和BCL2的表达，同时上调促凋亡蛋白BAX和BAK的水平，导致线粒体膜电位下降，细胞色素c释放，进而激活caspase级联反应，最终诱导细胞凋亡。值得注意的是，MCL1作为BCL-2家族中重要的抗凋亡蛋白，在多种肿瘤中过表达并与化疗耐药密切相关，氧化石蒜碱对MCL1的下调作用为其克服耐药性提供了分子基础。
信号转导与转录激活因子3（STAT3）在多种恶性肿瘤中持续激活，促进肿瘤细胞增殖、存活和血管生成。氧化石蒜碱能够抑制STAT3的磷酸化激活，阻断其核转位和下游靶基因（如Cyclin D1、Survivin、VEGF等）的转录。这一作用机制与氧化石蒜碱的抗增殖和促凋亡效应密切相关，也为将其用于STAT3驱动的肿瘤治疗提供了理论依据。
拓扑异构酶（TOP1和TOP2A）是DNA复制和转录过程中不可或缺的酶类，也是多种临床抗肿瘤药物（如喜树碱类、蒽环类）的作用靶点。研究发现，氧化石蒜碱能够抑制TOP1和TOP2A的活性，导致DNA损伤和复制叉停滞，进而触发细胞周期阻滞和凋亡。与经典拓扑异构酶抑制剂不同的是，氧化石蒜碱可能通过不同的结合模式发挥作用，这有助于克服对现有药物的耐药性。
缺氧诱导因子-1α（HIF1A）是肿瘤适应低氧微环境的关键转录因子，其过表达与肿瘤血管生成、代谢重编程和转移密切相关。氧化石蒜碱能够抑制HIF1A的蛋白表达和转录活性，进而下调其下游靶基因血管内皮生长因子（VEGF）的表达，发挥抗血管生成作用。此外，氧化石蒜碱还能抑制基质金属蛋白酶MMP2的表达和活性，从而抑制肿瘤细胞的侵袭和转移能力。
对于激素依赖性肿瘤，氧化石蒜碱显示出对雌激素信号通路的调控作用。研究表明，氧化石蒜碱能够下调雌激素受体α（ESR1）的表达，并抑制芳香化酶（CYP19A1）的活性。芳香化酶是雄激素转化为雌激素的关键酶，在乳腺癌等激素依赖性肿瘤中高表达。氧化石蒜碱对CYP19A1的抑制作用提示其可能具有类似芳香化酶抑制剂的治疗潜力，为乳腺癌等激素依赖性肿瘤的治疗提供了新思路。
丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路在细胞增殖、分化和存活中发挥重要作用。氧化石蒜碱能够影响MAPK1（ERK2）的磷酸化状态，但其具体效应可能因细胞类型和处理条件而异。在某些肿瘤细胞中，氧化石蒜碱可抑制ERK的磷酸化，阻断增殖信号传导；而在另一些细胞中，则可能通过激活应激相关的MAPK通路（如JNK和p38）诱导凋亡。这种差异性的调控作用反映了氧化石蒜碱作用机制的复杂性。
基于前述理化性质参数，氧化石蒜碱的成药性特征可归纳如下：分子量（266.28 Da）符合小分子药物的典型范围（<500 Da）；LogP值为-0.2826，表明亲水性较强，这有利于水溶性制剂的开发，但可能影响膜通透性和口服吸收；TPSA为42.57 Ų，处于中等水平，理论上具有一定的膜通透性；水溶性良好（0.3904），有利于体内递送。
值得注意的是，氧化石蒜碱的血脑屏障穿透性被评估为“高”，这一特性在治疗脑部肿瘤时可能是有利的，但也增加了中枢神经系统毒性的风险。hERG抑制评估为阴性，提示该化合物引起心脏QT间期延长的风险较低，这是一个有利的安全性特征。Ames试验结果为2.4，提示可能存在一定的遗传毒性风险，这需要在后续开发中予以重点关注和进一步验证。
目前关于氧化石蒜碱药代动力学的系统研究尚不充分，现有数据主要来自动物实验。初步研究表明，氧化石蒜碱经静脉注射给药后，在体内分布广泛，可到达肝、肾、肺、脾等主要器官。由于其季铵盐结构，氧化石蒜碱的口服生物利用度可能较低，这与其高极性和亲水性特征一致。因此，目前的研究多采用注射给药途径。
在代谢方面，氧化石蒜碱可能在肝脏中发生I相和II相代谢反应，包括氧化、还原、甲基化、葡萄糖醛酸结合等。其代谢产物的活性及毒性尚需进一步研究。排泄途径方面，由于氧化石蒜碱的亲水性较强，推测其主要以原形或代谢物形式经肾脏排泄。半衰期等关键药代动力学参数尚待系统测定。
氧化石蒜碱的安全性评价目前仍处于初步阶段。动物实验显示，氧化石蒜碱的急性毒性较低，但重复给药可能引起胃肠道反应和轻度骨髓抑制。与母体化合物石蒜碱相比，氧化石蒜碱的毒性有所降低，这可能是由于其季铵盐结构改变了分子的电荷分布和膜相互作用特性。然而，Ames试验的阳性结果提示需要对其遗传毒性进行深入评估，包括体内微核试验、染色体畸变试验等。此外，长期毒性、生殖毒性、免疫毒性等安全性评价数据仍然缺乏，这是氧化石蒜碱向临床转化过程中必须解决的关键问题。
基于氧化石蒜碱的多靶点作用机制和广谱抗肿瘤活性，其潜在适应症涵盖多种恶性肿瘤。特别值得关注的领域包括：对传统化疗药物耐药的难治性肿瘤，如多药耐药白血病和乳腺癌；STAT3或HIF1A驱动的侵袭性肿瘤；激素依赖性乳腺癌，尤其是对芳香化酶抑制剂敏感的类型；以及需要穿透血脑屏障的中枢神经系统肿瘤。
鉴于氧化石蒜碱的多靶点作用特点，联合用药可能是发挥其临床价值的重要策略。与常规化疗药物（如顺铂、紫杉醇、阿霉素等）的联合使用可能产生协同效应，降低各自用量和毒性。与靶向药物（如BCL-2抑制剂、STAT3抑制剂）的联合应用可能增强疗效并延缓耐药性的产生。此外，氧化石蒜碱与免疫检查点抑制剂的联合使用也是一个值得探索的方向，因为其诱导的免疫原性细胞死亡可能增强抗肿瘤免疫应答。
氧化石蒜碱的季铵盐结构既是其优势（水溶性好），也是其劣势（口服吸收差）。因此，通过前药设计或结构修饰改善其口服生物利用度是重要的研究方向。例如，将季铵基团转化为可逆的叔胺前体，在体内经酶解或化学转化释放活性药物；或者将酚羟基进行酯化修饰，提高脂溶性。此外，基于氧化石蒜碱与各靶点的结合模式，通过计算机辅助药物设计进行结构优化，有望获得选择性更高、活性更强的衍生物。
尽管氧化石蒜碱展现出良好的抗肿瘤潜力，但其临床转化仍面临诸多挑战。首先，药代动力学特性尚不明确，特别是口服生物利用度、代谢稳定性、体内分布等关键参数需要系统研究。其次，安全性评价数据不足，尤其是遗传毒性和长期毒性需要进一步验证。再次，植物来源的产量有限，化学合成或半合成路线的开发是实现规模化生产的前提。最后，氧化石蒜碱的多靶点作用虽然是其优势，但也增加了作用机制研究的复杂性和临床应用的不可预测性。
氧化石蒜碱作为一种源自石蒜科植物的天然生物碱，以其独特的季铵盐结构和多靶点抗肿瘤活性，在天然产物药物研发领域展现出重要的研究价值。从化学结构上看，氧化石蒜碱兼具亲水性和一定的膜通透性，其血脑屏障穿透能力为治疗中枢神经系统肿瘤提供了可能。从药理活性来看，氧化石蒜碱通过调控MCL1、BCL2、STAT3、TOP1/2A、HIF1A、MMP2、ESR1、CYP19A1等多个靶点，发挥广谱抗肿瘤作用，并具有克服多药耐药的潜力。
然而，氧化石蒜碱的研究仍处于早期阶段，距离临床应用还有相当长的距离。未来的研究应着重于以下几个方面：系统阐明其药代动力学特征和体内代谢途径；完善安全性评价，特别是遗传毒性和长期毒性研究；开发高效的化学合成或生物合成方法，解决药源问题；通过结构优化和剂型设计改善其成药性；探索合理的联合用药策略，提高治疗效果并降低毒性。
总之，氧化石蒜碱作为天然产物抗肿瘤药物研发的先导化合物，具有独特的结构特征和多重药理活性，值得深入研究与开发。随着相关研究的不断深入，氧化石蒜碱及其衍生物有望为肿瘤治疗提供新的选择，为天然药物现代化研究贡献新的范例。
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