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蔓荆呋喃

Name: 蔓荆呋喃
Brand: Phytopurify
Rating: 5 (1 reviews)

产品编号： BP4408

CAS号: 50656-65-0

纯度: 98%

品牌: Phytopurify

蔓荆呋喃是一种从 Vitex rotundifolia 中分离的拉丹烷型二萜。蔓荆呋喃能够抑制人骨髓白血病细胞的细胞周期进程并诱导细胞凋亡。

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产品成药性预测参数

TPSA
(极性表面积)
59.67
LogP
（油水分配系数的对数）
4.45
LogD
（中性条件下的油水分配系数的对数）
4.45
Sw
（纯水中的溶解度mg/ml）
0.01
Peff
（小肠中的渗透效率cm/s×10-4）
5.16
Caco-2
（Caco-2细胞模型上的表观渗透系数cm/s×10-7）
8.50
BBB
（血脑屏障渗透性）
高
hPPB
（化合物在人血浆蛋白的结合分数%）
88.96
Syn Accessibility
（合成可得性，数值越大表示合成越困难）
4.41
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）
否
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）
无
Photo tox
（有无有光毒性）
有
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）
否
Ser_GGT
（是否会引起γ-谷氨酰转肽酶水平升高）
否
Ser_AST
（是否会引起血清谷草转氨酶水平升高）
否
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

引言/概述

天然产物一直是创新药物发现的重要源泉，其中萜类化合物因其结构多样性和广泛的生物活性而备受关注。蔓荆呋喃（Rotundifuran， CAS号：50656-65-0）是一种从蔓荆属植物单叶蔓荆（Vitex rotundifolia L. f.）中分离得到的拉丹烷型二萜化合物。自其分离鉴定以来，研究主要聚焦于其抗肿瘤活性，特别是其对人骨髓白血病细胞周期进程的抑制和细胞凋亡的诱导作用。近年来，随着研究的深入，其抗病毒潜力逐渐显现，显示出对多种病毒靶点的抑制活性，为其多靶点药理作用提供了新的视角。本文旨在系统综述蔓荆呋喃的化学特性、植物来源、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景，以期为该化合物的深入研究和开发提供全面的学术参考。

化学结构与理化性质

蔓荆呋喃的分子式为C22H34O4，分子量为362.5100。其核心结构属于拉丹烷型二萜，该骨架由三个六元环（A/B/C环）和一个五元环（D环）稠合而成，并含有一个特征性的呋喃环结构。这种刚性与柔性相结合的结构，是其与多种生物大分子相互作用并产生多样药理活性的结构基础。

从成药性相关的理化参数分析，蔓荆呋喃的脂水分配系数（LogP）为4.4495，表明该化合物具有较高的亲脂性。其拓扑极性表面积（TPSA）为59.6700 Å²，相对较小。这两个参数共同决定了其较差的预测水溶性（约0.0116 mg/mL），这提示在制剂开发中可能需要通过成盐、形成包合物或使用特殊递送系统来提高其生物利用度。值得注意的是，其预测的血脑屏障透过性为“高”，这为其潜在的中枢神经系统相关疾病（如某些病毒性脑炎或脑肿瘤）的治疗提供了可能性。此外，初步的计算机模拟毒性预测显示，其对hERG钾通道无抑制风险（hERG抑制：否），且Ames试验预测结果为0.0，提示其可能不具有致突变性，为其安全性评价提供了初步的积极信号。

植物来源与提取方法

蔓荆呋喃主要来源于马鞭草科牡荆属植物单叶蔓荆（Vitex rotundifolia）的果实、叶或全草。该植物广泛分布于东亚沿海沙滩地区，在传统医学中常用于治疗头痛、感冒和眼部炎症。

其提取分离通常遵循天然产物化学的常规流程。首先，将干燥的植物材料粉碎，用有机溶剂（如甲醇、乙醇或乙酸乙酯）进行浸提或回流提取，得到粗提物。随后，利用溶剂分配法（如石油醚、乙酸乙酯、正丁醇分级萃取）对粗提物进行初步分离。富含二萜类化合物的部位（常为乙酸乙酯部位）再经过一系列柱层析技术进行纯化，常用的固定相包括硅胶、反相硅胶（如C18）及葡聚糖凝胶（如Sephadex LH-20）。蔓荆呋喃的最终分离与鉴定常结合高效液相色谱（HPLC）或制备型薄层色谱（PTLC），并通过核磁共振（NMR）、质谱（MS）及X-射线单晶衍射等技术确定其平面与立体化学结构。优化提取工艺，如采用超声辅助提取或微波辅助提取，有望提高其提取效率。

药理活性研究

蔓荆呋喃的药理活性研究呈现出从抗肿瘤到抗病毒的多元化趋势。

抗肿瘤活性：这是蔓荆呋喃最早被报道且研究较为深入的活性。研究表明，蔓荆呋喃能有效抑制多种人白血病细胞系（如HL-60、K562）的增殖。其作用不仅表现为抑制细胞周期进程（如将细胞阻滞于G0/G1期），更关键的是能够激活内源性及外源性凋亡通路，导致细胞凋亡。此外，有研究提示其对某些实体瘤细胞也可能具有抑制潜力，但相关报道较少。
抗病毒活性：这是蔓荆呋喃极具开发前景的新兴研究方向。计算机模拟（如分子对接）和部分体外实验表明，蔓荆呋喃可能通过作用于多个病毒生命周期的关键靶点而发挥广谱抗病毒作用。
- 抗疱疹病毒：可能靶向单纯疱疹病毒（HSV）的UL42（DNA聚合酶辅助亚基）、UL54（即ICP27，转录后调节蛋白）和胸苷激酶（TK），以及病毒糖蛋白D（gD），干扰病毒DNA复制、基因表达和细胞间传播。
- 抗人类免疫缺陷病毒（HIV）：研究显示其可能作用于HIV-1蛋白酶（HIV1-PR）和整合酶（INT），这两个是抗艾滋病药物的重要靶点。同时，它也可能作为CCR5和CXCR4这两种HIV入侵宿主细胞关键共受体的拮抗剂，阻断病毒进入。
- 其他：对髓过氧化物酶（MPO）的潜在抑制作用，也暗示其可能在减轻病毒感染引起的过度炎症反应中发挥作用。
其他活性：蔓荆呋喃作为植物来源的化合物，也常被报道具有抗氧化和抗炎活性，这些基础活性可能与其更复杂的药理效应（如抗肿瘤、抗病毒）存在协同作用。

作用机制与分子靶点

蔓荆呋喃的多重药理活性源于其与细胞内多个分子靶点的相互作用。

抗肿瘤机制：在白血病细胞中，蔓荆呋喃诱导的细胞周期阻滞与凋亡涉及多条信号通路。研究表明，它可能通过上调周期蛋白依赖性激酶抑制剂（如p21、p27）的表达，同时下调细胞周期蛋白（如Cyclin D1）和周期蛋白依赖性激酶（如CDK4、CDK6）的水平，导致细胞周期停滞。在诱导凋亡方面，蔓荆呋喃能引起线粒体膜电位下降，促进细胞色素c释放，激活caspase-9和caspase-3级联反应（内源性通路）；同时，也可能上调死亡受体（如Fas）的表达，激活caspase-8（外源性通路）。此外，其对Bcl-2家族蛋白（促凋亡蛋白Bax上调和抗凋亡蛋白Bcl-2下调）的调节也是关键环节。
抗病毒机制：其抗病毒作用机制呈现多靶点特征。
- 抑制病毒酶活性：分子模拟显示其能较好地嵌入HIV-1蛋白酶和整合酶的活性口袋，或与HSV的TK、UL42等酶的活性位点结合，从而竞争性抑制这些酶的催化功能，阻碍病毒核酸的合成与整合。
- 阻断病毒进入：其结构与某些趋化因子受体小分子拮抗剂相似，可能通过结合CCR5和/或CXCR4受体的跨膜区域，改变其构象，阻止HIV gp120蛋白与受体的结合，从而阻断病毒进入宿主细胞的第一步。
- 干扰病毒蛋白功能：与HSV ICP27等调节蛋白的相互作用，可能干扰病毒基因的转录后调控和核输出，抑制病毒蛋白的合成。

这些多靶点作用机制使得蔓荆呋喃不易产生耐药性，但也为其特异性优化带来了挑战。

成药性评价与药代动力学

尽管蔓荆呋喃在体外显示出良好的生物活性，但其成药性仍需系统评价。

吸收、分布、代谢、排泄（ADME）：目前关于蔓荆呋喃系统的体内药代动力学研究报道甚少。基于其理化性质（高LogP，低水溶性），可以预测其口服吸收可能受溶出速率限制，生物利用度可能不高。其高亲脂性和高血脑屏障透过性预测值，提示其具有良好的组织渗透性，尤其是可能进入中枢神经系统。在体内，作为二萜类化合物，它很可能主要通过肝脏细胞色素P450酶系（CYP450）进行代谢，发生羟基化、去甲基化等I相反应，继而与葡萄糖醛酸或硫酸结合（II相结合）后经胆汁或尿液排泄。明确其主要的代谢酶亚型及代谢产物是评估其潜在药物-药物相互作用的关键。
成药性挑战与优化方向：
1. 水溶性差：这是最主要的开发障碍。策略包括：制备其可溶性盐（如果存在合适离子化基团）、形成环糊精包合物、开发纳米晶体、脂质体或胶束等纳米递送系统。
2. 结构优化：通过药物化学手段进行结构修饰，在保留药理活性的前提下，改善其水溶性和代谢稳定性。例如，引入亲水性基团或阻断易代谢位点。
3. 安全性评价：尽管计算机预测无hERG抑制和致突变风险，但仍需进行完整的临床前安全性药理学、遗传毒性和长期毒性研究，以确认其安全窗口。

临床应用前景与展望

蔓荆呋喃的临床应用前景取决于其后续研究的深度与转化方向。

作为抗肿瘤药物的先导化合物：尤其针对血液系统恶性肿瘤，如急性髓系白血病。其多通路诱导凋亡的机制值得深入挖掘。可以探索其与现有化疗药物的联合用药，以增强疗效或克服耐药性。
作为新型抗病毒药物的先导化合物：其独特的广谱、多靶点抗病毒机制（特别是同时靶向HIV进入和复制后环节）具有显著优势。在HIV治疗领域，开发基于蔓荆呋喃骨架的CCR5/CXCR4双重拮抗剂或蛋白酶/整合酶双功能抑制剂，可能成为应对耐药问题的新策略。在疱疹病毒治疗上，也可能提供新的选择。
在神经系统疾病中的潜在应用：其高血脑屏障透过性使其在治疗中枢神经系统病毒感染（如HSV脑炎）或某些脑部肿瘤方面具有天然优势。
展望与挑战：
- 深入研究机制：需要更多确切的生化与细胞生物学实验（如表面等离子共振、等温滴定量热、基因敲除/敲低验证）来证实其与预测靶点的直接相互作用及功能影响。
- 加强体内研究：建立相关的动物疾病模型（如白血病小鼠模型、HIV感染人源化小鼠模型），系统评价其体内药效、药代和毒性，这是推向临床的必经之路。
- 多学科交叉研发：结合计算化学、结构生物学进行合理的结构设计与优化；利用药剂学技术解决递送难题；通过药理学与毒理学全面评估其风险与获益。

结语

蔓荆呋喃是一种具有拉丹烷骨架的天然二萜，其独特的化学结构赋予了它抑制肿瘤细胞增殖与诱导凋亡，以及潜在的多靶点抗病毒活性。从作用机制上看，它通过干预细胞周期调控蛋白、凋亡相关蛋白以及多种病毒关键酶和宿主因子，展现出多途径的药理作用特点。尽管在成药性方面面临水溶性差等挑战，但其高血脑屏障透过性和良好的初步安全性预测为其开发提供了有利条件。未来，通过系统的药物化学修饰、先进的制剂学策略以及深入的临床前与临床研究，蔓荆呋喃有望从一个有潜力的天然活性分子，发展成为治疗白血病、艾滋病、疱疹病毒感染等领域的新型药物或先导化合物，充分彰显天然产物在创新药物研发中的持续生命力。