喜树碱
[CAS# 7689-03-4]

基本信息

• 产品分类: 原料药 >> 抗肿瘤药 >> 天然来源类抗肿瘤药
• 产品名称: 喜树碱
• 英文名: (+)-Camptothecin
• 别名: 4-Ethyl-4-hydroxy-1H-pyrano-[3',4':6,7]indolizino[1,2-b]quinoline-3,14(4H,12H)-dione
• 分子式: C₂₀H₁₆N₂O₄
• 分子量: 348.36
• CAS 登录号: 7689-03-4
• EC 号码: 616-407-7
• 分子行输入简码SMILES: CC[C@@]1(C2=C(COC1=O)C(=O)N3CC4=CC5=CC=CC=C5N=C4C3=C2)O

物理化学性质

• 密度: 1.5±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 熔点: 260 °C (分解) (实验值)
• 沸点: 757.0±60.0 °C 760 mmHg (计算值)^*
• 闪点: 411.6±32.9 °C (计算值)^*
• 溶解度: DMSO: 10 mM (实验值)
• 折射率: 1.746 (计算值)^*

^* 使用计算机软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software.

安全数据

• 危险品标志: GHS06;GHS08 危险
• 危害标签: H301-H340
• 防护标签: P203-P264-P270-P280-P301+P316-P318-P321-P330-P405-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
急性毒性	Acute Tox.	3	H301
生殖细胞致突变性	Muta.	1B	H340
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
特定目标器官毒性—重复接触	STOT RE	1	H372
急性毒性	Acute Tox.	4	H302
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335

• 危险品运输编号: UN 1544

发现和应用

(+)-喜树碱是一种天然存在的五环喹啉生物碱，主要分离自喜树（原产于中国，俗称“幸福树”）的树皮和树干。从化学角度来看，它具有独特的五环结构，包含一个内酯环和一个喹啉部分，这对其生物活性至关重要。(+)-喜树碱因其强大的抗癌特性（尤其是作为拓扑异构酶I抑制剂）而得到广泛研究，使其成为肿瘤学研究和药物开发中的关键分子。

喜树碱的发现可以追溯到20世纪60年代，当时研究人员正在探索传统中药植物中的生物活性化合物。研究人员利用色谱技术和核磁共振(NMR)和质谱等光谱方法对喜树碱进行了分离和结构表征，从而鉴定了其独特的化学结构并研究了其药理活性。

从药理学角度来看，(+)-喜树碱是DNA拓扑异构酶I的选择性抑制剂，而拓扑异构酶I是DNA复制和转录所必需的酶。通过稳定拓扑异构酶I和DNA之间的共价复合物，喜树碱阻止单链DNA断裂的重新连接，最终导致DNA复制过程中的双链断裂，并诱导快速分裂的癌细胞凋亡。这一机制使其成为其对多种癌症（包括结肠癌、肺癌、乳腺癌和卵巢癌）具有强效抗肿瘤活性的基础。

尽管(+)-喜树碱具有良好的疗效，但由于其溶解性差和化学不稳定性，尤其是在生理条件下内酯环易水解，从而降低其细胞毒活性，限制了其临床应用。为了克服这些局限性，研究人员开发了伊立替康和拓扑替康等水溶性衍生物，这些衍生物在保持喜树碱药理活性的同时，提高了生物利用度和临床适用性。这些衍生物目前广泛用于各种癌症的化疗方案。

除了抗癌特性外，(+)-喜树碱还表现出选择性细胞毒性，仅对增殖细胞有效，同时不影响非分裂细胞，这增强了其治疗潜力，并指导了临床给药策略。其活性也促进了纳米颗粒制剂、脂质体递送系统以及与靶向配体的偶联物的研究，旨在增强肿瘤特异性、降低全身毒性并改善药代动力学。

(+)-喜树碱的影响远不止直接的临床应用。它的发现及其作用机制为了解DNA拓扑结构、酶功能和凋亡途径提供了新的见解，为新型拓扑异构酶抑制剂的设计提供了参考，并指导了癌症药理学研究。该化合物还为药物化学家开发具有更高效力、稳定性和选择性的新型类似物提供了框架。

总体而言，(+)-喜树碱是一种具有五环结构和内酯部分的生物活性生物碱，主要因其作为拓扑异构酶I抑制剂的作用而受到认可。喜树碱的发现及其衍生物的后续开发彻底改变了癌症化疗，凸显了其在药理学和肿瘤学研究中的重要性。

参考文献

1998. Increased Camptothecin Toxicity Induced in Mammalian Cells Expressing Saccharomyces cerevisiae DNA Topoisomerase I. The Journal of biological chemistry.
DOI: 10.1074/jbc.273.14.8425

1997. DNA-Topoisomerase I, a new target for the treatment of neuroblastoma. European journal of cancer (Oxford, England : 1990).
DOI: 10.1016/s0959-8049(97)00296-7

2024. Advancing alkaloid-based medicines: medical applications, scalable production and synthetic innovations. Phytochemistry Reviews.
DOI: 10.1007/s11101-024-10050-0