紫草素

• 常用名: 紫草素
• 英文名: Shikonine
• CAS号: 517-89-5
• 分子量: 288.295
• 密度: 1.4±0.1 g/cm3
• 沸点: 567.4±50.0 °C at 760 mmHg
• 分子式: C₁₆H₁₆O₅
• 熔点: 147ºC
• 闪点: 311.0±26.6 °C

紫草素用途

Shikonin是中草药紫草的主要成分。 Shikonin显示出各种生物活性,包括抑制TNF-α,NF-κB,HIV-1。

紫草素名称

• 中文名: 紫草素
• 英文名: (R)-5,8-Dihydroxy-2-(1-hydroxy-4-methylpent-3-en-1-yl)naphthalene-1,4-dione
• 中文别名: 紫草红

紫草素生物活性

• 描述: Shikonin是中草药紫草的主要成分。 Shikonin显示出各种生物活性,包括抑制TNF-α,NF-κB,HIV-1。
• 相关类别:
  信号通路 >> 跨膜转运 >> 氯离子通道
  信号通路 >> NF-κB信号通路 >> NF-κB
  信号通路 >> 代谢酶/蛋白酶 >> 丙酮酸激酶
  信号通路 >> 细胞凋亡 >> TNF受体
  研究领域 >> 癌症
  天然产物 >> 醌类
• 靶点:

  NF-κB

  TNF-α

  TMEM16A chloride channel:6.5 μM (IC50)

  PKM2

• 体外研究: Shikonin是TMEM16A氯离子通道的抑制剂,IC50为6.5μM[1]。紫草素也是PKM2的特异性抑制剂[2],还可以抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α),阻止核因子-κB(NF-κB)通路的激活。浓度高于50μM的紫草素显着抑制人角质形成细胞(NHKs)的存活率,与对照组相比(P <0.05)。用紫草素预处理2小时可减弱TNF-α诱导的NF-κBp65核转位[3]。紫草素在5和7.5μM处理显着抑制从12小时开始的细胞活力,并且与两种细胞系中的0小时组相比,抑制效果以时间依赖性模式呈现。发现5μM紫草素在24至48小时的时间点显示出比2.5μM更大的抑制作用。与对照组相比,用紫草素在2.5,5和7.5μM处理时,U87和U251细胞的侵袭性在24和48小时显着减弱(p <0.01)[4]。
• 体内研究: 与骨关节炎组相比,紫草素显着抑制大鼠骨关节炎模型中IL-1β和TNF-α表达水平的升高(P <0.01)。在骨关节炎大鼠模型中,紫草素显着抑制NF-κB蛋白表达水平,与骨关节炎组相比(P <0.01)。在骨关节炎大鼠模型中用紫草素治疗抑制iNOS水平的诱导,与骨关节炎组相比(P <0.01)。与骨关节炎组相比,紫草素的给药显着减弱了大鼠骨关节炎模型中COX-2蛋白表达的上调(P <0.01)。在骨关节炎大鼠模型中,Shikonin处理显着降低了caspase-3活性的升高,与骨关节炎组相比(P <0.01)。在骨关节炎大鼠模型中,用紫草素治疗可显着恢复Akt磷酸化的下调,与骨关节炎组比较[P] [5]。
• 细胞实验: 将U87和U251细胞以标准DMEM中每孔1×10 4个细胞的密度接种到96孔板中，并在标准条件（37℃和5％CO 2）下孵育24小时。然后用浓度为2.5,5和7.5μM的空白无血清DMEM或含有紫草素的DMEM替换培养基。每个孔的总体积为200μL。最后，将板轻轻摇动，并使用读板器在570nm（OD570）记录光密度。至少进行了三次独立实验[4]。
• 动物实验: 在该研究中使用健康雄性Sprague-Dawley大鼠（n = 30; 8至10周龄，250至300g）。将大鼠随机分为三组：假手术组（n = 10），骨关节炎模型组（n = 10）和紫草素治疗组（n = 10）。在假手术组中，麻醉大鼠的右膝关节仅在无菌条件下暴露，并且用0.1ml / 100g生理盐水（ip）处理大鼠。在骨关节炎模型组中，用0.1ml / 100g生理盐水（ip）处理骨关节炎模型大鼠。在紫草素治疗组中，骨关节炎模型大鼠在骨关节炎模拟后每天一次用10mg / kg紫草素（ip）治疗4天[5]。
• 参考文献:

  [1]. Jiang Y et al. Shikonin Inhibits Intestinal Calcium-Activated Chloride Channels and Prevents Rotaviral Diarrhea. Front Pharmacol. 2016 Aug 23;7:270.

  [2]. Li W, et al. Shikonin Suppresses Skin Carcinogenesis via Inhibiting Cell Proliferation. PLoS One. 2015 May 11;10(5):e0126459.

  [3]. Yan Y, et al. Shikonin Promotes Skin Cell Proliferation and Inhibits Nuclear Factor-κB Translocation via Proteasome Inhibition In Vitro. Chin Med J (Engl). 2015 Aug 20;128(16):2228-33.

  [4]. Zhang FY, et al. Shikonin Inhibits the Migration and Invasion of Human Glioblastoma Cells by Targeting Phosphorylated β-Catenin and Phosphorylated PI3K/Akt: A Potential Mechanism for the Anti-Glioma Efficacy of a Traditional Chinese Herbal Medicine. Int J Mol Sci. 2015 Oct 9;16(10):23823-48.

  [5]. Fu D, et al. Shikonin inhibits inflammation and chondrocyte apoptosis by regulation of the PI3K/Akt signaling pathway in a rat model of osteoarthritis. Exp Ther Med. 2016 Oct;12(4):2735-2740.

紫草素物理化学性质

• 密度: 1.4±0.1 g/cm3
• 沸点: 567.4±50.0 °C at 760 mmHg
• 熔点: 147ºC
• 分子式: C₁₆H₁₆O₅
• 分子量: 288.295
• 闪点: 311.0±26.6 °C
• 精确质量: 288.099762
• PSA: 94.83000
• LogP: 4.35
• 外观性状: 紫色 黑色 粉末
• 蒸汽压: 0.0±1.6 mmHg at 25°C
• 折射率: 1.642
• 储存条件:

  1.储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装密封。应与酸类、食用化学品分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

• 稳定性: 1.按规格使用和贮存，不会发生分解，避免与氧化物接触

  2.色调随pH值变化，pH值4~6呈红色，pH值8呈紫色，pH值10~12则蓝色。耐光、耐热、耐氧化性好，对还原剂量不稳定，遇铁离子呈深紫色。有一定的抗菌作用。

• 分子结构:

  1、 摩尔折射率：75.86

  2、 摩尔体积（cm³/mol）：209.9

  3、 等张比容（90.2K）：596.5

  4、 表面张力（dyne/cm）：65.1

  5、 极化率（10^-24cm³）：30.07

• 计算化学:

  1.疏水参数计算参考值（XlogP）:3

  2.氢键供体数量:3

  3.氢键受体数量:5

  4.可旋转化学键数量:3

  5.互变异构体数量:15

  6.拓扑分子极性表面积94.8

  7.重原子数量:21

  8.表面电荷:0

  9.复杂度:501

  10.同位素原子数量:0

  11.确定原子立构中心数量:1

  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

• 更多:

  1. 性状：紫褐色针状结晶

  2. 密度（g/ cm³,25/4℃）：未确定

  3. 相对蒸汽密度（g/cm³,空气=1）：未确定

  4. 熔点（ºC）：147

  5. 沸点（ºC,常压）：未确定

  6. 沸点（ºC,8kPa）：未确定

  7. 折射率：未确定

  8. 闪点（ºC）：未确定

  9. 比旋光度（º）：+135（苯）

  10. 自燃点或引燃温度（ºC）：未确定

  11. 蒸气压（kPa,25ºC）：未确定

  12. 饱和蒸气压（kPa,60ºC）：未确定

  13. 燃烧热（KJ/mol）：未确定

  14. 临界温度（ºC）：未确定

  15. 临界压力（KPa）：未确定

  16. 油水（辛醇/水）分配系数的对数值：未确定

  17. 爆炸上限（%,V/V）：未确定

  18. 爆炸下限（%,V/V）：未确定

  19. 溶解性：溶于苯乙醚、丙酮、氯仿、甲醇、乙醇、甘油、动植物油和碱性水溶液，溶于水。

紫草素毒性和生态

紫草素毒理学数据:

1、 急性毒性：小鼠经口LC50：>1gm/kg，除致死剂量外无详细说明；

小鼠经腹腔LC50：20mg/kg，改变机体活动，共济失调；

兔子经静脉LD50：16mg/kg，除致死剂量外无详细说明；

紫草素生态学数据:

该物质对环境可能有危害，对水体应给予特别注意。

紫草素安全信息

• 危害码 (欧洲): Xn
• 风险声明 (欧洲): R20/21/22
• 安全声明 (欧洲): S26-S36/37/39
• 海关编码: 2914690090

紫草素制备

1.以紫草的根为原料，在165～1 70℃下用4倍量(质量)精制的豆油浸提6min，然后用稍多于豆油的95%的乙醇(体积比)分2次萃取浸提液；乙醇萃取液在80kPa的真空度下浓缩，再滤去不溶物即得成品。

2.紫草根经用乙醇、丙二醇、食用油、水等萃取而得。我国自古用于染料及制药 （ 有退热、解毒功效） 。

紫草素海关

• 海关编码: 2914690090
• 中文概述: 2914690090 其他醌. 增值税率:17.0% 退税率:9.0% 监管条件:无 最惠国关税:5.5% 普通关税:30.0%
• Summary: 2914690090 other quinones。Supervision conditions:None。VAT:17.0%。Tax rebate rate:9.0%。MFN tariff:5.5%。General tariff:30.0%

紫草素英文别名

• 5,8-Dihydroxy-2-[(1R)-1-hydroxy-4-methylpent-3-en-1-yl]-1,4-naphthoquinone
• 1,4-Naphthalenedione, 5,8-dihydroxy-2-[(1R)-1-hydroxy-4-methyl-3-penten-1-yl]-
• 1,4-Naphthalenedione, 5,8-dihydroxy-2-[(1R)-1-hydroxy-4-methyl-3-pentenyl]-
• MFCD00075680
• Shikonin
• 5,8-Dihydroxy-2-[(1R)-1-hydroxy-4-methyl-3-penten-1-yl]-1,4-naphthoquinone
• (+)-Alkannin
• 5,8-Dihydroxy-2-[(1R)-1-hydroxy-4-methyl-pent-3-enyl]naphthalene-1,4-dione