大黄酸是一种有机化合物,分子式为C15H8O6。为咖啡色
针晶,升华后为黄色针晶。溶解度:不溶于水,能溶于
吡啶、
碳酸氢钠水溶液,
微溶于乙醇、苯、氨仿、
乙醚和
石油醚。国外用作合成关节炎良药
双醋瑞因的原料。
物性数据
性状:黄色针状结晶
熔点(ºC):321-322
溶解性:溶于碱溶液、吡啶,微溶于乙醇、苯、氯仿、乙醚、石油醚,几乎不溶于水。
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值(XlogP):2.2
2.氢键供体数量:3
3.氢键受体数量:6
4.可旋转化学键数量:1
5.互变异构体数量:24
6.拓扑分子极性表面积112
7.重原子数量:21
8.表面电荷:0
9.复杂度:487
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
性质与稳定性
避免与不相容材料接触。与强氧化剂,强碱反应。
毒理资料
RTECS号:CA9516000
急性毒性:小鼠经口LD50:>5mg/kg;小鼠经静脉LD50:>25mg/kg;
贮存方法
密封储存,储存于阴凉、干燥的库房。
检测条件
大黄酸在甲醇中溶解度很差,注意称量。
含量测定: 照
高效液相色谱法(附录Ⅵ D)测定。色谱条件与系统适用性试验 以十八烷基
硅烷键合硅较为填充剂;以甲醇-0.1%磷酸溶液(85:15)为
流动相;检测波长为254nm。
理论板数按大黄酸峰计算应不低于3000。
对照品溶液的制备 精密称取
芦荟大黄素对照品、大黄酸对照品、
大黄素对照品、
大黄酚对照品、
大黄素甲醚对照品适量,加甲醇分别制成每1ml含芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、大黄酚各80μg,大黄素甲醚40μg的溶液;分别精密量取上述对照品溶液各2ml,混匀,即得(每1ml中含芦会大黄素、大黄酸、大黄素、大黄酚各16μg,含大黄素甲醚8μg)。测定法 分别精密吸取上述对照品溶液与供试品溶液各10μl,注入
液相色谱仪,测定,即得。
药理药效
(一)抗肿瘤活性
大黄酸对小鼠
黑色素瘤、艾氏腹水癌、
肝癌、乳腺癌、P388
白血病细胞都有一定的抑制作用。
腹腔注射大黄酸50μg/kg、21天,对小鼠黑色素瘤抑制率为76%。对艾氏腹水癌呼听课抑制作用的
IC50值为40μg/kg。大黄酸对体肝癌和小鼠
腹水肝癌抑制作用的机制之一是影响其线立体和
微丝结构。
在1.5~25mg/ml深度,大黄酸对
葡萄球菌、
链球菌、
白喉杆菌、
枯草杆菌、
副伤寒杆菌、
痢疾杆菌等均有抑制作用。其作用之一是抑制
线粒体呼吸链电子传递。大黄酸对
金黄色葡萄球菌的核酸和
蛋白质合成有较强的抑制作用,对
无细胞系统DNA的生物合成也有抑制作用。
大黄酸能抑制生物体抗体产生,抑制碳粒廓清能力,减轻免疫器官的重量,降低
白细胞数。
(四)利尿作用
大黄酸能使尿中钠、
钾离子浓度升高,促进输尿管蠕动,增加尿量。
(五)泻下作用
大黄酸本身无泻下作用,其肠内菌转化产物大黄酸
蒽酮有泻下活性,能够降低
结肠对钠和
氯离子的吸收,增加钾离子分泌。
前列腺素在大黄酸蒽酮泻下活性上起到了重要作用。
(六)抗炎作用
大黄酸的1,8—二乙酰化物已用于治疗
骨关节炎。在肠内,1,8—二乙酰大黄酸(1,8—Diacelyrhein)的
乙酰基可完全被
水解掉,有效物质形式应为大黄酸。
研究表明,大黄酸具有改善
糖代谢异常,逆转
胰岛素抵抗,有效防止糖尿病肾病的独到疗效及新的药效特点,已知治疗糖尿病肾病药物所不具备的,并且安全性较好。研究人员对大黄酸进行了系统的体外和体内活性研究,发现大黄酸能够通过抑制细胞
葡萄糖转运蛋白1的功能,抑制细胞糖代谢己糖胺通路的活性,抑制
内皮细胞PAI-1的表达,保护内皮细胞的功能,逆转胰岛素抵抗等机制发挥其治疗糖尿病肾病的作用,这些都是糖尿病肾病治疗中新的作用机制。其药效已在一系列动物模型,如1型
糖尿病肾病(STZ
大鼠模型,NOD小鼠模型)和
2型糖尿病肾病(高糖高脂饮食模型,db/db小鼠模型)模型中给予了验证。国际上尚无类似的疗效如此独特的治疗糖尿病肾病的新药。
药代动力
给
大鼠灌胃1,8—二
乙酰基大黄酸,在动物和人肠内菌作用下转化为大黄酸。不被吸收的大黄酸继续转化为大黄酸
蒽酮,被吸收的大黄酸在体内代谢为其
葡萄糖醛酸酯和硫酸酯经
胆汁排泄进入肠肝循环。在肠内脱葡萄醛酸基和硫酸基后又被重新吸收或转化为大黄酸蒽酮。静脉注射,即能以葡萄糖醛酸酯和
硫酸酯形式随尿液排出,也能以葡萄糖醛酸酯和硫酸酯形式进入
肠肝循环。进入肠肝循环有利于大黄酸在体内滞留更长的时间作用于靶组织或
靶器官。
分别给大鼠盲肠内注入14C—大黄酸,5天后所有器官和组织除肾脏无放射活性,在尿和粪便中可检出代谢产物,粪便中尚包括非
蒽醌类代谢产物。大黄酸按25mg/kg剂量、大黄酸
蒽醌按20mg/kg剂量给大鼠一次性盲肠内给药,5天后尿液中的放射活性分别是37%和2.8%。粪便中放射活性分别是53%和95%,肾脏中的放射活性至少是24小时排泄量的61%。
给雄性大鼠
灌胃或静脉注身14C—大黄酸,血药达48小时。静脉给药的器官分布达2天,而灌胃给药的器官分布达7天。器官中分布远低于血浆,
睾丸和脑最低。器官中分布量最高的是肾脏。大黄酸与人和
大鼠的
血浆蛋白结合率都非常高。在红细胞吸收或吸附的大黄酸非常低。大黄酸和其代谢产物经肾脏和肝脏排泄,
胆汁排泄的大黄酸代谢产物较易经肠肝循环再吸收。
胆汁中的代谢产物主要是大黄酸的
葡萄糖醛酸脂和
硫酸酯,这些代谢产物也在尿液中检测到。大黄酸的口服吸收率为50~60%,
结肠给药的吸收率为50%。
也有报道认为人或动物口服大黄酸易于吸收,在体内以肝、肾、
胆囊分布最多。给家兔
静脉注射大黄酸后5分钟,血液中的大黄酸即达峰值,然后迅速下降,1小时以后血中浓度即已接近痕量。
此外,给予家兔纯品大黄酸和药材粗提物(含大黄酸),大黄酸有明显不同的
药代动力学行为。纯品大黄酸属一室模型,分布容积大,清除率高,血药浓度达峰值时间短。药材粗提物属二室模型,分布容积、清除率、血药浓度达峰值时间低于纯品大黄酸。
抗癌机制
大黄酸能有效抑制肺癌细胞A549的生长,通过四甲基偶氮唑盐
比色法(
MTT法)发现大黄酸抑制
A549细胞的生长。凋亡实验显示大黄酸处理的细胞明显呈现出
染色质边缘化,出现凋亡小体,
核固缩等凋亡形态,说明大黄酸能引起癌细胞的凋亡。
通过配体竞争性实验,结果发现大黄酸可以竞争9-cis-RA和RXR结合。在更详细的分子机理研究中发现,9-cis-RA能减轻大黄酸对肺癌细胞的生长抑制。
糜蛋白酶的
酶切实验发现大黄酸与RXR结合能诱导RXR的构型变化。在
转录水平上,
报告基因实验得出大黄酸与RXR结合能分别抑制RXR
同源二聚体、RXR/TR3,RXR/RAR
异源二聚体的转录活性。
研究结果表明,大黄酸的作用靶点是RXR,它对癌细胞的生长抑制作用和促进
细胞凋亡的作用是通过抑制RXR的
转录激活来实现的。大黄酸属于
蒽醌类化合物,由于
蒽醌类物质广泛存在于中草药,推测中草药中有一部分是通过影响RXR来行使作用的。
现代应用
目前国内已有单体大黄酸作为一类新药已被国家科技部列为“十五”国家重大科技专项,旨在确证临床疗效、体内和体外活性实验结果的基础上,按照
国家药品监督管理局有关中药一类新药的要求,完成临床前研制工作,并在获得临床研究批文的基础上,完成临床研究和取得新药证书。国外用作合成关节炎良药
双醋瑞因的原料。
临床应用
大黄酸是配制保健品的最佳原料,可降脂减肥、通便排毒,清洁
内环境,预防胃癌,延缓衰老。