天冬宁B

产品名称: 天冬宁 B
英文名: Asparanin B
中文别名:
英文别名: Curillin H；Shatavarin IV
Cas 号: 84633-34-1
产品编码:BP2167
分子式: C₄₅H₇₄O₁₇
分子量: 887.07
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。

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天冬宁B的核磁图谱

天冬宁B的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

天然产物是新药发现与开发的重要源泉，其中三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。天冬宁B（Asparanin B，CAS号：84633-34-1）作为一种甾体皂苷类三萜化合物，是传统药用植物天门冬（Asparagus cochinchinensis (Lour.) Merr.）中的主要活性成分之一。天门冬作为一味传统中药，具有养阴润燥、清肺生津之功效，常用于治疗肺燥干咳、阴虚劳嗽等症。现代药理学研究揭示，其药理作用与所含的多种甾体皂苷密切相关，天冬宁B便是其中具有代表性的化合物之一。

近年来，随着分离纯化技术与活性筛选平台的进步，天冬宁B的药理活性逐渐被揭示，展现出包括抗肿瘤、抗炎、神经保护、免疫调节等多方面的潜力。特别是在肿瘤研究领域，其通过诱导细胞凋亡、阻滞细胞周期、抑制转移等途径发挥作用的报道日益增多，使其成为潜在的抗肿瘤候选药物分子。然而，相较于其他一些明星天然产物，针对天冬宁B的系统性综述尚不多见。本文旨在系统梳理天冬宁B的化学结构、植物来源、药理活性、作用机制及成药性等方面的研究进展，以期为该化合物的深入研究和开发利用提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

天冬宁B是一种甾体皂苷，其分子式为C45H74O17，分子量为887.0700。其基本骨架为螺旋甾烷型三萜，属于螺甾烷醇类皂苷。具体结构上，它由一个疏水的甾体母核（螺甾烷）与亲水的寡糖链通过糖苷键连接而成。其糖链部分通常连接在母核的C-3位羟基上，是决定其水溶性和生物活性的关键部分。天冬宁B的糖基组成可能包含葡萄糖、鼠李糖等，精确的糖基序列与连接位置需通过核磁共振（NMR）及质谱（MS）等技术进行鉴定。

从成药性相关参数来看，天冬宁B表现出典型的皂苷类化合物特性。其计算脂水分配系数（LogP）为2.0027，表明其具有一定的亲脂性，但因其含有多个羟基和糖基，整体分子极性较大。拓扑极性表面积（TPSA）高达255.9100 Ų，这主要归因于分子中丰富的氧原子（来自羟基和糖苷键），预示着其具有较多的氢键供体和受体位点。水溶性数值为0.0536，显示其在水中溶解度较低，这可能会影响其口服生物利用度。血脑屏障透过性预测为“低”，意味着其难以进入中枢神经系统，这对于治疗中枢神经系统疾病是一个挑战，但也可能降低潜在的神经毒性风险。在安全性初步筛选中，hERG抑制性为“否”，提示其引起心脏QT间期延长的风险较低；Ames试验结果为0.3，表明在本实验条件下，其致突变风险较低，但该结果仍需在更完整的遗传毒性评价体系中确认。

植物来源与提取方法

天冬宁B主要来源于百合科天门冬属植物，其中以药用天门冬（Asparagus cochinchinensis）的干燥块根为主要来源。该植物广泛分布于东亚地区，在中国、韩国、日本等地均有栽培或野生，其块根是传统中药“天门冬”的正品来源。此外，在同属其他植物如石刁柏（Asparagus officinalis）中也可能检测到结构类似的皂苷成分，但含量与种类可能存在差异。

从天门冬药材中提取分离天冬宁B通常遵循天然产物化学的常规流程，主要包括以下步骤：
1. 提取：常采用溶剂提取法。将干燥的天门冬块根粉碎后，用甲醇、乙醇或含水乙醇等极性溶剂进行回流提取或超声辅助提取。醇提法可以有效地将皂苷类成分从植物组织中溶出。
2. 富集与粗分：提取液经减压浓缩后得到浸膏。由于皂苷具有表面活性，可利用其与大孔吸附树脂（如D101、AB-8）的吸附特性进行富集纯化。通常先用水洗去糖类、无机盐等强极性杂质，再用不同浓度的乙醇（如30%-95%）进行梯度洗脱，天冬宁B通常在较高浓度的乙醇洗脱部位中被富集。
3. 分离与纯化：富集得到的皂苷部位需要进一步精细分离。常采用正相或反相硅胶柱层析、葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20）柱层析、以及高效液相色谱（HPLC）和制备型液相色谱（prep-HPLC）等技术。反相C18色谱柱结合甲醇-水或乙腈-水梯度洗脱是分离纯化天冬宁B等皂苷单体的有效手段。
4. 鉴定：纯化得到的化合物通过高分辨质谱（HR-ESI-MS）确定分子量和分子式，通过一维和二维核磁共振谱（1H NMR, 13C NMR, HSQC, HMBC, COSY, NOESY等）解析其平面及立体化学结构，并与文献数据对比进行最终确证。

近年来，一些绿色提取技术如超临界流体萃取、微波辅助提取等也有应用，旨在提高提取效率、减少有机溶剂用量。

药理活性研究

大量体外和体内药理研究表明，天冬宁B具有多方面的生物活性，其研究热点主要集中在抗肿瘤和抗炎领域。

1. 抗肿瘤活性
天冬宁B对多种人类肿瘤细胞系表现出显著的增殖抑制活性。
* 肝癌：研究显示，天冬宁B能剂量依赖性地抑制人肝癌细胞（如HepG2、SMMC-7721）的活力，诱导细胞凋亡，并可能将细胞周期阻滞在G2/M期。
* 肺癌：在非小细胞肺癌A549细胞中，天冬宁B可通过线粒体途径诱导细胞凋亡，并抑制细胞的迁移和侵袭能力，提示其具有抗转移潜力。
* 乳腺癌：对MCF-7、MDA-MB-231等乳腺癌细胞，天冬宁B同样显示出生长抑制和促凋亡作用。其机制可能与调节Bcl-2家族蛋白表达、激活Caspase级联反应有关。
* 结肠癌：在HT-29、HCT-116等结肠癌细胞中，天冬宁B能诱导自噬和凋亡，且其作用可能与活性氧（ROS）的过度积累相关。
* 体内研究：在移植瘤小鼠模型中，天冬宁B的腹腔注射或灌胃给药能显著抑制肿瘤生长，且对小鼠体重影响较小，提示其具有一定的体内抗肿瘤效果和安全性窗口。

2. 抗炎活性
炎症是许多慢性疾病的共同病理基础。天冬宁B在多种炎症模型中被证实具有抗炎作用。在脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞（如RAW 264.7）炎症模型中，天冬宁B能显著抑制一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）以及促炎细胞因子（如TNF-α、IL-6、IL-1β）的产生。其作用涉及对核因子κB（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）信号通路的抑制。

3. 神经保护活性
初步研究表明，天冬宁B可能对神经系统具有保护作用。在谷氨酸诱导的PC12细胞损伤模型或β-淀粉样蛋白（Aβ）诱导的神经元损伤模型中，天冬宁B预处理能提高细胞存活率，减轻氧化应激损伤。其机制可能与激活Nrf2/HO-1抗氧化通路、抑制炎症反应有关。然而，由于其血脑屏障透过性低，如何实现有效的脑内递送是开发其神经保护作用的关键。

4. 其他活性
此外，还有研究报道天冬宁B具有免疫调节、抗病毒（如对流感病毒）等潜在活性，但相关研究尚处于初步阶段，需要更多证据支持。

作用机制与分子靶点

天冬宁B发挥药理作用的分子机制复杂，涉及多通路、多靶点的调控。目前研究揭示的主要作用机制和潜在靶点包括：

1. 诱导细胞凋亡
这是天冬宁B抗肿瘤作用的核心机制之一。
* 死亡受体途径：可能通过上调死亡受体（如Fas）及其配体的表达，激活Caspase-8，启动外源性凋亡通路。
* 线粒体途径：这是研究较为深入的途径。天冬宁B能下调抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xL的表达，上调促凋亡蛋白Bax、Bad的表达，导致线粒体膜电位下降，细胞色素C从线粒体释放至胞浆，与Apaf-1结合形成凋亡小体，进而激活Caspase-9和效应Caspase-3，最终导致细胞凋亡。
* 内质网应激途径：有研究提示，天冬宁B可能通过诱导内质网应激，激活CHOP、Caspase-12等通路，参与凋亡的诱导。

2. 调控细胞周期
天冬宁B能将肿瘤细胞阻滞在特定的细胞周期检查点，如G0/G1期或G2/M期。其机制可能与调控周期蛋白（Cyclins）、周期蛋白依赖性激酶（CDKs）以及周期蛋白依赖性激酶抑制剂（CKIs，如p21、p27）的表达有关。例如，通过下调Cyclin B1、CDK1的表达，导致细胞无法顺利通过G2/M期检查点。

3. 抑制转移与侵袭
天冬宁B能抑制肿瘤细胞的迁移、侵袭和上皮-间质转化（EMT）。其机制涉及：
* 抑制基质金属蛋白酶（MMPs）：下调MMP-2、MMP-9的表达和活性，从而降解细胞外基质的能力减弱。
* 调节EMT相关标志物：上调上皮标志物（如E-cadherin），下调间质标志物（如N-cadherin, Vimentin, Snail）。
* 干预相关信号通路：如抑制PI3K/Akt、Wnt/β-catenin等与细胞迁移侵袭密切相关的通路。

4. 调节氧化应激与炎症信号通路
* Nrf2/ARE通路：在神经保护等模型中，天冬宁B可能通过激活Nrf2，促进下游抗氧化酶（如HO-1, NQO1）的表达，增强细胞抗氧化防御能力。
* NF-κB通路：在抗炎和部分抗肿瘤作用中，天冬宁B能抑制IκBα的磷酸化和降解，阻止NF-κB p65亚基的核转位，从而抑制下游炎症因子和促生存基因的转录。
* MAPK通路：能调节JNK、ERK和p38 MAPK的磷酸化水平，这些通路与细胞凋亡、炎症和应激反应密切相关。

5. 诱导自噬
在某些细胞类型和浓度下，天冬宁B可诱导保护性自噬或与凋亡交叉对话的自噬。其机制可能与抑制mTOR信号通路、上调自噬相关蛋白（如LC3-II, Beclin-1）有关。自噬在其药理作用中扮演的角色（促生存或促死亡）具有情境依赖性。

目前，对于天冬宁B的直接分子靶点（如与其特异性结合的蛋白质）的鉴定尚处于探索阶段，未来利用化学生物学手段（如亲和层析探针、分子对接与验证）进行靶点垂钓，将有助于更精准地阐明其作用机制。

成药性评价与药代动力学

尽管天冬宁B在体外显示出良好的生物活性，但其成药性（Drug-likeness）和药代动力学（PK）特性是决定其能否成功开发为药物的关键。

1. 成药性评价
基于其理化参数：
* 优点：分子量适中，LogP值在理想范围（-2至5）内，无明显的hERG抑制警示，初步遗传毒性风险较低。
* 挑战：极高的TPSA和较低的水溶性是其面临的主要挑战。高TPSA通常导致口服吸收差、膜渗透性低。低水溶性会影响其在胃肠道的溶出和吸收，进而导致口服生物利用度低下。血脑屏障透过性差也限制了其对中枢神经系统疾病的治疗应用。

2. 药代动力学研究
目前关于天冬宁B系统的药代动力学研究报道相对有限，但基于皂苷类化合物的普遍特性，可以推测其可能面临以下PK特征：
* 吸收：口服后，由于分子量大、极性高，其在小肠的被动扩散吸收可能较差。肠道菌群可能对其糖链部分进行水解，生成苷元或次级苷，这些代谢产物的活性和吸收特性可能不同于原型药物。
* 分布：原型药物在体内可能分布较广，但进入脑组织的量很少。其与血浆蛋白的结合率尚不明确。
* 代谢：肝脏可能是其主要代谢场所，涉及I相（如氧化、还原）和II相（如葡萄糖醛酸化、硫酸化）代谢反应。糖苷键也可能在特定糖苷酶作用下断裂。
* 排泄：原型药物及其代谢产物可能主要通过胆汁和肾脏排泄。

为了改善其成药性，未来研究可考虑以下策略：
* 结构修饰：对糖基部分或甾体母核进行化学修饰，以平衡其亲水亲脂性，提高膜渗透性和代谢稳定性。
* 制剂技术：利用纳米晶、脂质体、胶束、固体分散体等新型递药系统，提高其溶解度和溶出速率，改善口服生物利用度。
* 前药策略：设计在体内可转化为活性形式的前药，以改善其吸收和分布特性。

临床应用前景与展望

天冬宁B作为一种具有多靶点、多通路作用特点的天然三萜皂苷，在多种疾病领域展现出潜在的应用价值。

1. 潜在应用方向
* 抗肿瘤辅助治疗：鉴于其对多种实体瘤细胞的抑制作用及抗转移潜力，天冬宁B有望开发为抗肿瘤药物或辅助用药，尤其可能与现有化疗药物联用，起到增敏减毒的效果。针对其水溶性差的问题，开发注射用脂质体或纳米制剂可能是一个方向。
* 抗炎与免疫相关疾病：其明确的抗炎机制使其在治疗慢性炎症性疾病，如关节炎、结肠炎、哮喘等方面具有潜力。需要进一步在更贴近疾病的动物模型中进行验证。
* 代谢性疾病：炎症与氧化应激是胰岛素抵抗和糖尿病并发症的重要机制，天冬宁B的相关活性提示其在代谢性疾病领域值得探索。

2. 面临的挑战
* 作用机制深度：需进一步明确其直接作用靶点，并阐明在不同病理 context 下其主导的信号通路网络。
* 成药性优化：如前所述，其溶解性、渗透性和生物利用度是制约其开发的瓶颈，必须通过化学或药剂学手段予以解决。
* 系统药效与毒理评价：需要开展更规范的临床前药效学（在不同疾病模型）、药代动力学和毒理学（急毒、长毒、生殖毒性等）系统研究，全面评估其有效性和安全性。
* 资源与可持续性：从天门冬植物中大量获取天冬宁B可能面临资源限制，探索化学全合成、半合成或生物合成（如合成生物学）途径是实现可持续供应的长远之计。

3. 未来展望
未来研究应聚焦于：
1. 靶点发现：运用现代化学生物学技术，鉴定天冬宁B在细胞内的直接结合蛋白，为精准药物设计奠定基础。
2. 构效关系研究：系统研究其结构（特别是糖链部分）与各种生物活性之间的关联，指导高效低毒衍生物的设计与合成。
3. 递送系统开发：积极开发适用于天冬宁B的新型纳米递药系统，克服其理化缺陷，实现靶向递送和控释。
4. 联合用药探索：在肿瘤等领域，深入研究其与标准治疗药物的协同作用机制和方案。
5. 临床转化准备：在完成充分的临床前研究后，推动符合规范的新药临床研究申请（IND）。

结语

天冬宁B作为来源于传统中药天门冬的甾体皂苷成分，凭借其独特的化学结构和多样的药理活性，已成为天然产物药理学研究中的一个有潜力的分子。其在抗肿瘤、抗炎等方面的作用已得到初步证实，作用机制涉及凋亡、周期阻滞、转移抑制、氧化应激与炎症调控等多个关键细胞过程。然而，其固有的成药性缺陷，如低水溶性和低血脑屏障透过性，是迈向药物开发之路必须克服的障碍。随着现代药物化学、药剂学和分子生物学技术的不断发展，通过对天冬宁B进行深入的结构优化、机制探索和制剂创新，有望将其从一种有活性的天然化合物，逐步开发成为具有临床应用价值的新药候选物，从而为相关疾病的治疗提供新的选择，并进一步诠释中药现代化与科学化的内涵。