小堆心菊素C

产品名称: 小堆心菊素C
英文名: Microhelenin C
中文别名:
英文别名: 11,13-Dihydrohelenalin tiglate; 6-O-Tigloyl-11,13-dihydrohelenalin
Cas 号: 63569-07-3
产品编码:BP4468
分子式: C₂₀H₂₆O₅
分子量: 346.423
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。

小堆心菊素C的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

天然产物长期以来一直是创新药物发现的重要源泉，其中倍半萜内酯类化合物因其结构多样性和显著的生物活性而备受关注。小堆心菊素C（Microhelenin C， CAS号：63569-07-3）便是这类化合物中的一个杰出代表。作为一种从菊科植物 Helenium microcephalum 中分离得到的倍半萜内酯，小堆心菊素C不仅展现出经典的抗炎与抗肿瘤活性，其独特的抗疟疾潜力更使其成为多靶点药理研究的明星分子。早期研究揭示其对Walker 256癌肉瘤的体内抑制活性，并明确了其通过调控JAK/STAT、ERK等关键信号通路抑制促炎细胞因子产生的分子基础。近年来，随着对疟原虫耐药性问题的日益关注，小堆心菊素C对多个疟原虫靶点（如PFCRT、PFMDR1、PFDHFR等）的潜在作用，为其赋予了新的研究维度。本文旨在系统综述小堆心菊素C的化学特性、植物来源、药理活性、作用机制、成药性及其在癌症、炎症和抗疟疾领域的应用前景，以期为该化合物的深度开发和跨领域研究提供全面的学术参考。

化学结构与理化性质

小堆心菊素C的分子式为C20H26O5，分子量为346.4230 Da。其核心结构为典型的倍半萜内酯骨架，通常包含一个环戊烷并环庚烷（guaiane型）或类似的核心环系，并连接有α-亚甲基-γ-内酯这一关键药效团。该基团是许多倍半萜内酯发挥生物活性（尤其是抗炎和抗肿瘤活性）的重要结构基础，因其可作为迈克尔反应受体，与生物大分子（如蛋白质中的巯基）发生共价结合。

在理化性质方面，小堆心菊素C的计算脂水分配系数（LogP）为2.7324，表明其具有适度的亲脂性，这有利于其穿透细胞膜。其拓扑极性表面积（TPSA）为69.6700 Ų，相对较低，进一步支持了其良好的膜渗透性。水溶性数据（0.0638 mg/mL）显示其属于难溶性化合物，这在天然倍半萜内酯中较为常见，也是其制剂开发中需要克服的挑战之一。值得注意的是，其预测的血脑屏障透过性为“高”，提示该化合物可能具有作用于中枢神经系统相关疾病的潜力，例如脑部肿瘤或炎症。安全性初步预测显示，其hERG抑制风险为“否”，Ames试验结果为0.0（提示无致突变性），这些数据为其相对良好的安全性轮廓提供了早期支持。

植物来源与提取方法

小堆心菊素C主要来源于菊科堆心菊属植物 Helenium microcephalum（常称小头堆心菊）。该属植物在传统医学中曾有应用，现代植物化学研究从中分离出一系列结构相似的microhelenin类倍半萜内酯。

其提取与分离通常遵循天然产物化学的标准流程。首先，采集植物的地上部分（如全草或花序），干燥并粉碎。常用的初步提取溶剂包括甲醇、乙醇或二氯甲烷/甲醇混合溶剂，通过浸渍、渗漉或加热回流等方法进行。获得粗提物后，利用溶剂分配法（如液-液萃取）进行初步分馏，常采用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水等极性递增的溶剂系统。小堆心菊素C多富集于中等极性的乙酸乙酯部位。

进一步的纯化依赖于各种色谱技术。常采用硅胶柱色谱进行初步分离，以不同比例的石油醚-乙酸乙酯或氯仿-甲醇梯度洗脱。随后，通过反相硅胶柱色谱（如C18填料，以甲醇-水或乙腈-水为流动相）、高效液相色谱（HPLC）或制备薄层色谱（PTLC）等方法进行精细纯化，最终获得高纯度的小堆心菊素C单体化合物。结构鉴定则综合运用核磁共振（NMR，包括1H、13C、2D-NMR）、质谱（MS）、红外光谱（IR）及X射线单晶衍射等技术。

药理活性研究

小堆心菊素C展现出多方面的药理活性，主要集中在抗炎、抗肿瘤和抗寄生虫领域。

1. 抗炎活性：这是小堆心菊素C最早被深入研究的活性之一。研究表明，在脂多糖（LPS）等刺激因子诱导的巨噬细胞炎症模型中，小堆心菊素C能显著抑制多种关键促炎细胞因子的产生，包括白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-1β（IL-1β）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）以及趋化因子CXCL1。这种广泛的抑制效应提示其作用于炎症信号通路上游的关键节点。

2. 抗肿瘤活性：小堆心菊素C在体外和体内均表现出抗肿瘤潜力。最具代表性的研究是其对大鼠Walker 256癌肉瘤的体内抑制活性。Walker 256癌肉瘤是一种生长迅速、可用于评估抗肿瘤药物效价的经典模型。小堆心菊素C在该模型中的活性，证实了其具有直接或间接抑制实体瘤生长的能力。其抗肿瘤机制可能与其诱导细胞凋亡、抑制细胞增殖和调控肿瘤微环境中的炎症反应有关。

3. 抗疟疾活性：这是小堆心菊素C一个极具前景的研究方向。尽管直接的抗疟原虫活性数据尚未在公开文献中充分报道，但其已知的化学结构与药理特性，结合计算模拟和靶点关联分析，提示其可能作用于疟原虫的多个关键靶点。这些潜在靶点包括：与氯喹耐药相关的PfCRT（氯喹耐药转运蛋白）和PfMDR1（多药耐药蛋白1）、二氢叶酸还原酶（PFDHFR，乙胺嘧啶靶点）、Kelch13蛋白（PFK13，青蒿素耐药相关）、肌浆网/内质网钙离子ATP酶（PFATP6，传统靶点）、细胞色素bc1复合物（PFCYTb，阿托伐醌靶点）、以及参与寄生虫自噬过程的PfATG8等。其对炎症通路的抑制作用也可能有助于缓解疟疾感染引起的病理损伤。

作用机制与分子靶点

小堆心菊素C的药理作用机制是多层次、多靶点的，主要涉及对细胞内关键信号通路的调控。

1. 抗炎与免疫调节机制：其核心机制在于抑制JAK/STAT和MAPK信号通路。研究表明，小堆心菊素C能够有效抑制JAK1、JAK2的酪氨酸磷酸化，进而阻断了其下游转录因子STAT1和STAT3的激活与核转位。STAT3是连接慢性炎症与肿瘤发生的重要枢纽。同时，它还能抑制细胞外信号调节激酶（ERK）的磷酸化，这是MAPK通路中的关键一环。通过协同抑制这些通路，小堆心菊素C从转录水平上遏制了IL-6、TNF-α等细胞因子基因的表达，从而发挥强大的抗炎效应。其结构中的α-亚甲基-γ-内酯基团可能通过与这些激酶或上游适配器蛋白中的关键半胱氨酸残基发生迈克尔加成反应，实现共价修饰和功能抑制。

2. 抗肿瘤机制：除了上述通过抗炎微环境间接抑制肿瘤外，小堆心菊素C可能直接作用于肿瘤细胞。抑制STAT3的持续激活可直接导致肿瘤细胞增殖受阻、凋亡增加。此外，倍半萜内酯类化合物常可诱导活性氧（ROS）产生、破坏线粒体功能、激活 caspase 级联反应，从而引发肿瘤细胞的内在凋亡途径。其对Walker 256癌肉瘤的活性可能正是这些机制共同作用的结果。

3. 潜在抗疟机制：其抗疟潜力可能源于对疟原虫多个生存必需靶点的干扰。例如，作为疏水性化合物，它可能竞争性地抑制PfCRT或PfMDR1的功能，逆转药物外排，从而与现有抗疟药产生协同作用。其结构也可能类似于某些已知的PFDHFR或PFCYTb抑制剂，干扰疟原虫的叶酸代谢或电子传递链。对PfATG8的潜在影响则可能干扰寄生虫的自噬过程，这是一种较新的抗疟策略。其良好的血脑屏障透过性，对于治疗可能引发脑型疟的恶性疟原虫感染具有特殊意义。

成药性评价与药代动力学

基于其理化参数和初步生物活性，对小堆心菊素C的成药性进行初步评价：

1. 吸收与分布：适中的LogP值（2.73）和较低的TPSA表明其具有较好的肠道吸收和细胞膜渗透潜力。高血脑屏障透过性的预测是其一个显著优势，为治疗中枢神经系统相关疾病（如脑瘤、脑型疟后遗症或神经炎症）提供了可能。但其较低的水溶性可能限制其口服生物利用度，需要借助制剂技术（如纳米晶体、固体分散体、脂质体或环糊精包合物）进行改善。

2. 代谢与排泄：作为倍半萜内酯，其内酯环可能在体内被酯酶水解，生成无活性的开环酸形式，这是该类化合物常见的代谢途径。此外，其结构上的可能位点（如双键、甲基）会经历细胞色素P450酶系的氧化代谢。目前缺乏详细的体内代谢和排泄研究数据，这是未来临床前开发必须填补的空白。

3. 安全性初步评估：计算预测显示无hERG抑制风险和致突变性（Ames试验阴性），这是一个积极的起点。然而，许多倍半萜内酯具有潜在的细胞毒性和刺激性，其治疗窗口（有效剂量与毒性剂量之间的范围）需要通过系统的急性毒性、亚慢性毒性和遗传毒性实验来严格评估。α-亚甲基-γ-内酯基团在发挥药效的同时，也可能导致非特异性的蛋白质烷基化，引起潜在的脱靶毒性和过敏反应。

4. 药代动力学展望：未来的药代动力学研究需要在小动物（大鼠、小鼠）体内，通过静脉和口服给药，全面评估其血药浓度-时间曲线、绝对生物利用度、组织分布（特别是脑组织）、血浆蛋白结合率、主要代谢产物及排泄途径（胆汁、尿液）。这些数据是将其推向临床研究的关键基石。

临床应用前景与展望

小堆心菊素C的多元化生物活性为其在多个治疗领域带来了广阔的应用前景，同时也面临着挑战。

1. 癌症治疗：作为STAT3和炎症通路的双重抑制剂，小堆心菊素C在治疗与慢性炎症密切相关的癌症（如肝癌、结肠癌、胰腺癌）方面具有潜力。它可以考虑作为化疗或放疗的增敏剂，或用于改善肿瘤免疫微环境。针对Walker 256模型的有效性为其进一步开发抗实体瘤药物提供了初步依据。未来的研究应聚焦于其与现有抗癌药物的联用效果，并探索其在更多癌症细胞系和动物模型中的活性。

2. 炎症性疾病：对于类风湿性关节炎、炎症性肠病、牛皮癣等自身免疫性和慢性炎症性疾病，小堆心菊素C强大的细胞因子抑制能力值得深入探索。其高BBB透过性也使其成为治疗多发性硬化症、阿尔茨海默病等神经炎症疾病的候选分子。

3. 抗疟疾药物研发：在疟原虫对青蒿素等一线药物出现耐药性的严峻形势下，小堆心菊素C的多靶点潜力显得尤为珍贵。它有可能被开发为新一代抗疟药的先导化合物，或作为耐药逆转剂使用。亟需开展体外抗疟原虫活性测试（针对敏感株和耐药株），并在小鼠疟疾模型中进行体内药效验证。

4. 挑战与策略：

   • 水溶性与制剂：首要挑战是改善其溶解性和口服生物利用度。先进的纳米给药系统（如聚合物纳米粒、胶束）是可行的解决方案。
   • 选择性优化：通过结构修饰，优化其α-亚甲基-γ-内酯的反应性，在保留对疾病靶点活性的同时，降低对正常组织的非特异性毒性，提高治疗指数。
   • 多靶点协同：深入研究其抗疟多靶点作用的具体贡献度，阐明是协同作用还是以某一靶点为主，为合理设计类似物提供指导。
   • 联合治疗：探索其与现有抗炎药、抗癌药或抗疟药的联合用药方案，以实现协同增效、降低剂量、延缓耐药。

结语

小堆心菊素C是一个蕴含丰富生物学价值的天然倍半萜内酯分子。从Helenium microcephalum中走出的它，不仅凭借对JAK/STAT和MAPK信号通路的有效抑制，在抗炎和抗肿瘤领域奠定了坚实的药理基础，更因其对疟原虫多个关键靶点的潜在作用，而在全球抗疟斗争中展现出新的希望。尽管在成药性方面，尤其是水溶性和代谢稳定性上存在挑战，但现代药物化学和药剂学技术为这些难题提供了多种解决路径。未来研究应致力于深入阐明其抗疟活性的具体机制，系统完成临床前药效学和药代动力学评价，并通过合理的结构优化提升其类药性质。小堆心菊素C的研究历程，再次印证了天然产物作为创新药物源头的重要性，其跨越多疾病领域的活性特征，也体现了多靶点治疗策略在现代药物开发中的价值。随着研究的不断深入，小堆心菊素C有望从一个优秀的科研工具分子，逐步成长为治疗癌症、炎症和寄生虫感染等重大疾病的候选药物。