产品名称: 葫芦素Q1
英文名: Cucurbitacin Q1
中文别名: 葫芦素F-25-乙酸酯
英文别名: 25-O-Acetylcucurbitacin F; Cucurbitacin F 25-O-acetate; Cucurbitacin Ia
Cas 号: 99530-82-2
产品编码:BP4592
分子式: C32H48O8
分子量: 560.728
来源:
化合物类型: 三萜类(Triterpenoids)
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℃
141.36
3.15
3.15
0.04
1.02
4.25
低
75.83
5.43
否
否
否
否
无
无
0.0
是
否
是
是
天然产物作为药物发现的重要宝库，在人类疾病治疗史上扮演着不可替代的角色。其中，葫芦素类化合物是一类结构独特、生物活性多样的四环三萜类天然产物，广泛存在于葫芦科、十字花科等植物中。自上世纪中叶被发现以来，其显著的抗炎、保肝、抗肿瘤等药理活性便引起了研究者的持续关注。葫芦素Q1 (Cucurbitacin Q1, CAS: 99530-82-2) 作为葫芦素家族的重要成员之一，主要来源于植物 Cucumis prophetarum。近年来，随着分子药理学和肿瘤生物学研究的深入，葫芦素Q1展现出多靶点、多通路抗肿瘤的巨大潜力，成为天然抗肿瘤药物研究领域的一个热点。本文旨在系统综述葫芦素Q1的化学结构、植物来源、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景，以期为该化合物的深入研究和开发提供全面的科学参考。
葫芦素Q1是一种典型的四环三萜类化合物，其分子式为C₃₂H₄₈O₈，分子量为560.7280。其核心骨架为葫芦烷型，具有高度氧化的特征。结构上，它保留了葫芦素类化合物的标志性特征，如A/B环反式稠合、C-2位羟基、C-3位羰基以及C-16位和C-22位的羟基等。与其他葫芦素（如葫芦素B、E）相比，葫芦素Q1在侧链和特定位置的取代基上存在差异，这些细微的结构差异直接影响其理化性质和生物活性。
从成药性相关参数分析，葫芦素Q1的脂水分配系数（LogP）为3.1496，表明其具有适度的亲脂性，有利于跨膜转运，但过高的LogP也可能导致溶解度和代谢方面的问题。其拓扑极性表面积（TPSA）为141.3600 Ų，反映了分子中存在多个极性基团（如羟基），这对其与靶蛋白的氢键相互作用至关重要，但也可能影响其膜渗透性。水溶性数据（0.0352 mg/mL）证实了其属于难溶性化合物，这将是其制剂开发中需要克服的关键技术瓶颈。血脑屏障透过性预测为“低”，提示其可能不易进入中枢神经系统，这对于治疗外周肿瘤而言，或可减少中枢神经毒性风险，但也限制了其对脑部肿瘤的直接作用。此外，初步的体外安全性评价显示，其hERG抑制为“否”，Ames试验结果为0.0，提示其潜在的致心律失常风险和遗传毒性风险较低，为其进一步开发提供了初步的安全性依据。
葫芦素Q1主要分离自葫芦科植物 Cucumis prophetarum。该植物广泛分布于非洲、中东及南亚部分地区，在传统医学中常被用于治疗炎症、疼痛和感染性疾病。葫芦素类化合物通常作为植物的次生代谢产物，存在于根、茎、叶和果实中，其含量受植物生长阶段、地理环境和采收季节等因素影响。
提取葫芦素Q1通常采用有机溶剂萃取法。经典的流程包括：将干燥粉碎的植物材料（如根或地上部分）用极性适中的有机溶剂（如甲醇、乙醇或乙酸乙酯）进行冷浸或热回流提取。提取液经减压浓缩后得到粗提物。随后，利用多种色谱技术进行分离纯化，如硅胶柱层析、反相高效液相色谱（RP-HPLC）等。由于葫芦素Q1在植物中含量通常较低，且与结构相似的葫芦素类化合物共存，因此分离纯化过程需要精细的溶剂系统选择和多次色谱步骤。现代技术如高速逆流色谱（HSCCC）和制备型高效液相色谱（Prep-HPLC）的应用，显著提高了其分离效率和纯度。结构鉴定则主要依靠核磁共振（NMR，包括¹H-NMR、¹³C-NMR、2D-NMR）、质谱（MS）以及X-射线单晶衍射等技术。
大量体外和体内药理研究表明，葫芦素Q1的核心药理活性集中于抗肿瘤领域，其对多种人类肿瘤细胞系表现出显著的抑制增殖和诱导凋亡作用。
1. 抗肿瘤活性：
体外研究证实，葫芦素Q1对乳腺癌、肝癌、肺癌、结肠癌、前列腺癌等多种癌细胞具有强烈的细胞毒性，其半数抑制浓度（IC₅₀）通常在微摩尔甚至纳摩尔级别。例如，在乳腺癌MCF-7细胞、肝癌HepG2细胞等模型中，葫芦素Q1能剂量依赖性地抑制细胞活力。体内研究亦提供了有力支持，在裸鼠移植瘤模型中，葫芦素Q1的腹腔注射或口服给药能显著抑制肿瘤生长，且未观察到严重的体重下降或器官毒性，提示其具有一定的治疗窗口。
2. 作用特点：
葫芦素Q1的抗肿瘤作用不仅限于直接杀伤癌细胞。研究表明，它还能有效抑制癌细胞的迁移和侵袭能力，提示其具有抗肿瘤转移的潜力。此外，有研究指出葫芦素Q1可能影响肿瘤血管生成，这与它作用于低氧诱导因子HIF1A等靶点有关。这些多方面的作用使其成为一个具有多维度抗肿瘤潜力的候选分子。
葫芦素Q1的抗肿瘤作用并非通过单一通路实现，而是通过干预多个关键的细胞信号转导通路和分子靶点，形成网络化药理效应。根据现有研究，其作用机制主要涉及以下几个方面：
1. 诱导细胞凋亡： 这是葫芦素Q1最核心的作用机制之一。它通过上调促凋亡蛋白（如Bax）和下调抗凋亡蛋白BCL2和MCL1的表达，破坏线粒体膜电位，导致细胞色素C释放，从而激活Caspase级联反应，最终引发细胞凋亡。
2. 抑制STAT3信号通路： 信号转导与转录激活因子3 (STAT3) 是重要的致癌转录因子，在多种肿瘤中持续激活。葫芦素Q1能有效抑制STAT3的磷酸化（激活），阻断其核转位及下游靶基因（如Cyclin D1、Survivin、Bcl-2）的转录，从而抑制细胞增殖、促进凋亡并增强化疗敏感性。
3. 干扰细胞周期： 葫芦素Q1能将癌细胞阻滞在G2/M期，这可能与其影响周期蛋白（Cyclins）和周期蛋白依赖性激酶（CDKs）的表达有关，从而阻止细胞有丝分裂的进行。
4. 抑制肿瘤侵袭与转移： 该作用部分通过抑制基质金属蛋白酶MMP2和MMP9的表达和活性来实现。MMPs能降解细胞外基质，是肿瘤细胞侵袭和转移的关键酶。葫芦素Q1通过下调MMPs，有效削弱癌细胞的侵袭能力。
5. 抑制拓扑异构酶活性： 研究显示葫芦素Q1能够抑制TOP1和TOP2A的活性。拓扑异构酶是DNA复制和转录所必需的关键酶，其抑制会导致DNA损伤和复制叉停滞，从而触发DNA损伤应答并诱导细胞死亡。
6. 调节激素相关通路： 针对激素依赖性肿瘤（如乳腺癌），葫芦素Q1显示出对雌激素受体ESR1的调节作用，并能抑制芳香化酶CYP19A1的活性。CYP19A1是雌激素合成的关键酶，其抑制可降低肿瘤微环境中的雌激素水平，从而抑制雌激素依赖性肿瘤的生长。
7. 干预MAPK/ERK通路： 丝裂原活化蛋白激酶1 (MAPK1, 即ERK2) 是调控细胞增殖和存活的重要激酶。葫芦素Q1可抑制该通路的过度激活，从而抑制细胞增殖。
8. 抑制低氧适应： 通过作用于低氧诱导因子HIF1A，葫芦素Q1可能干扰肿瘤细胞在低氧微环境下的适应和生存，并可能影响血管内皮生长因子（VEGF）的表达，从而发挥抗血管生成作用。
综上所述，葫芦素Q1通过同时靶向凋亡调控（BCL2、MCL1）、信号转导（STAT3、MAPK1）、细胞周期与DNA损伤（TOP1、TOP2A）、侵袭转移（MMP2）以及肿瘤微环境（HIF1A、CYP19A1、ESR1）等多个关键节点，构成了一个协同抗肿瘤的多靶点作用网络。
尽管葫芦素Q1在药理活性上表现优异，但其成药性（Drug-likeness）仍面临挑战，这是其从先导化合物向药物转化过程中必须系统评估的环节。
1. 理化与ADME性质：
如前所述，葫芦素Q1水溶性差，这直接影响其口服生物利用度。高LogP值提示其可能存在分布容积大、组织蓄积的倾向。血脑屏障透过性低，限制了其在脑瘤治疗中的应用，但也可能降低中枢副作用。目前公开的关于葫芦素Q1系统的药代动力学研究数据相对有限。基于同类葫芦素化合物的研究推测，其口服吸收可能因首过效应和溶解度问题而受限。在体内的分布可能较广泛，代谢可能主要通过肝脏细胞色素P450酶系进行氧化和结合反应，最终经胆汁和肾脏排泄。其具体的代谢产物、半衰期、绝对生物利用度等关键参数有待通过规范的临床前药代动力学研究明确。
2. 安全性评价：
初步的体外筛选显示其无hERG抑制和Ames致突变性，这是一个积极的信号。然而，葫芦素类化合物普遍存在一定的毒性，尤其是胃肠道刺激和肝毒性。因此，葫芦素Q1的急毒、长毒、生殖毒性等全面的临床前安全性评价至关重要。其治疗指数（有效剂量与毒性剂量之比）需要在动物模型中得到准确评估。
3. 制剂策略：
为了改善其水溶性和生物利用度，需要开发先进的药物递送系统。可能的策略包括：制成纳米晶、脂质体、聚合物胶束等纳米制剂；或与环糊精形成包合物；或开发成前药。这些技术有望提高其溶解速率、稳定性，并可能实现靶向递送，增强疗效的同时降低全身毒性。
葫芦素Q1作为一个多靶点抗肿瘤天然先导化合物，其临床应用前景广阔，但道路也充满挑战。
1. 开发方向：
* 单一药物开发： 作为新型抗肿瘤药物进行开发，尤其适用于对现有化疗药物耐药或STAT3、BCL-2等信号通路异常激活的恶性肿瘤。其多靶点特性可能有助于克服肿瘤的异质性和耐药性。
* 联合用药： 与现有化疗药物（如紫杉醇、顺铂）或靶向药物联合使用，可能产生协同效应，降低各自用量，减少毒副作用，逆转耐药。其STAT3抑制特性尤其值得关注，因为STAT3通路是常见的耐药机制之一。
* 适应症拓展： 除了实体瘤，其免疫调节潜力（通过STAT3等）也值得探索，或可用于肿瘤免疫治疗联合策略。此外，基于葫芦素类化合物的传统抗炎用途，葫芦素Q1在炎症相关疾病（如自身免疫性疾病）中的应用也值得初步探索。
2. 面临的挑战：
* 成药性优化： 水溶性和生物利用度是首要瓶颈，需要投入资源进行制剂学创新。
* 系统毒性评估： 必须完成全面、规范的临床前安全性评价，明确其毒性谱和安全窗口。
* 作用机制深度解析： 虽然已知多个靶点，但其首要作用靶点、各靶点之间的主次关系及在整体药效中的贡献权重仍需更深入的研究。利用化学生物学手段（如亲和垂钓、蛋白质组学）寻找其直接作用蛋白，将有助于更精准地理解其机制。
* 合成与衍生化： 从植物中提取产量有限，难以满足后续开发需求。因此，发展其全合成路线或半合成方法，并对其进行结构修饰以优化活性、降低毒性、改善药代性质，是重要的研究方向。
葫芦素Q1是源自传统药用植物的一个具有重要研究价值的四环三萜类化合物。其通过作用于MCL1、BCL2、STAT3、MMP2、TOP1/2A、HIF1A、MAPK1、ESR1及CYP19A1等多个关键肿瘤学靶点，展现出强大的多通路抗肿瘤潜能。尽管在成药性方面面临溶解度、药代动力学等挑战，但其独特的多靶点作用机制和初步良好的体外安全性提示，使其成为一个极具吸引力的抗肿瘤先导化合物。未来研究应聚焦于通过制剂技术和结构修饰改善其理化与药代性质，深入开展系统的临床前药效学和安全性评价，并阐明其精确的分子作用网络。随着这些研究的推进，葫芦素Q1有望为开发新型、高效、低毒的多靶点抗肿瘤药物提供重要的候选分子，延续天然产物在人类抗癌斗争中的不朽贡献。
版权所有：© 成都普瑞法科技开发有限公司（2015）备案号：蜀ICP备15035167号-1 客服热线：400-829-7929
技术支持：南京库价
