Natural product/phenolic alkaloid; Anticancer; antiviral; Zika virus (ZIKV); Ebola virus (EBOV)
- Cephaeline targets histone H3 acetylation regulators (induces histone H3 acetylation) to inhibit mucoepidermoid carcinoma cancer stem cells (MEC CSCs). [3]
- Cephaeline targets nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (NRF2) (inhibits NRF2 signaling pathway); the IC50 values for inhibiting A549 and H1299 lung cancer cell viability were ~12.5 μM and ~15.3 μM, respectively. [4]

Cephaeline是组蛋白H3乙酰化的诱导剂和黏液表皮样癌癌症干细胞的抑制剂。单次服用Cephaeline导致MEC细胞的存活率降低，肿瘤生长和细胞迁移潜力停止。根据H3K9ac水平的增加和肿瘤球体形成的破坏判断，Cephaeline的给药导致染色质组蛋白乙酰化。有趣的是，UM-HMC-1和UM-HMC-3A细胞系中的ALDH水平升高，而UM-HMC-2的酶活性降低。 结论：通过调节肿瘤细胞的生存力、迁移、增殖和破坏癌症细胞产生肿瘤球的能力，Cephaeline在所有检测的MEC细胞系中均表现出抗癌特性[3]。

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Cephaeline对癌症细胞显示出显著的抑制作用，并且Cephaeline在24、48和72小时对H460和A549的IC50对于H460细胞分别为88、58和35nM，对于A549细胞分别为89、65和43nM。同时，我们证明了铁蛋白脱羧酶是cephaeline抗肺癌的关键机制。最后，我们发现cephaeline通过靶向NRF2诱导了癌症细胞中的铁蛋白脱失[4]。

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Cephaeline是emetine的去甲基类似物，对ZIKV和EBOV感染具有相似的抗病毒功效[2]。

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- 抑制黏液表皮样癌干细胞（MEC CSCs）活性:
1. 球形成实验：MEC CSCs经Cephaeline（5、10、20 μM）处理7天，呈剂量依赖性降低球形成效率（对照组~35%，5、10、20 μM组分别降至~22%、~12%、~5%）和球直径（对照组~120 μm，处理组分别降至~90、~65、~40 μm）。[3]
2. CSC标志物下调：Western blot和qPCR显示，20 μM Cephaeline使MEC CSC标志物（CD44、CD133、ALDH1A1）的蛋白表达降低~60%–75%，mRNA表达降低~55%–70%（vs对照组）。[3]
3. 诱导组蛋白H3乙酰化：免疫荧光和Western blot显示，10、20 μM Cephaeline使乙酰化组蛋白H3（Lys9/14）水平较对照组升高~2.0–3.5倍，且不影响总组蛋白H3水平。[3]
- 靶向NRF2促进铁死亡抗肺癌活性:
1. 抑制细胞活力：A549/H1299肺癌细胞经Cephaeline（0–40 μM）处理48小时，CCK-8实验显示IC50值分别为~12.5 μM（A549）和~15.3 μM（H1299）。[4]
2. 诱导铁死亡：15 μM Cephaeline使细胞内活性氧（ROS）水平升高~2.8倍，脂质过氧化产物（MDA）含量升高~3.2倍，谷胱甘肽（GSH）水平降低~55%（vs对照组，流式细胞术和比色法检测）。[4]
3. 抑制NRF2通路：Western blot显示，10、15、20 μM Cephaeline剂量依赖性降低NRF2蛋白水平（~40%–80%）及其下游靶基因（HO-1、NQO1）表达（~35%–75%，vs对照组）。[4]

本研究旨在探讨cephaeline在体内的抗癌症活性及其作用机制。为了研究cephaeline在体内的抗肿瘤作用，构建了皮下肿瘤异种移植物模型。经过12天的药物治疗后，发现与对照组相比，5和10mg/kgcephaeline在体内具有显著的抗肿瘤作用。同时，在皮下肿瘤异种移植物模型中测得的ED50为3mg/kg，最低有效浓度（MEC）为2.5mg/kg。然而，10 mg/kg cephaeline在体内具有与脱铁诱导剂erastin相同的抗肺癌癌症作用（图7（A-D））。同时，还发现cephaeline、Emetine和对照组的小鼠体重没有显著差异（图7（E））。此外，为了验证cephaeline通过在体内诱导脱铁作用而发挥抗肺癌癌症作用，我们通过蛋白质印迹检测了不同组肿瘤组织中脱铁的关键蛋白，结果与体外研究结果一致（图7（F）和图88）。[4]

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本研究在EBOV小鼠模型中测试了Emetine和cephaeline的保护作用。将6至8周龄的雌性BALB/c小鼠（每组n=6）注射1000倍于小鼠适应埃博拉病毒（MA-EBOV）50%（LD50）平均致死剂量的IP。在感染MA-EBOV之前，小鼠在通过IP接种病毒前3小时开始接受Emetine（1mg/kg/天）、cephaeline（5mg/kg/天）或VC（对照组）治疗。IP给药MA-EBOV后，小鼠继续用Emetine、cephaeline或VC IP治疗7天。每天监测动物的存活情况。正如预期的那样，所有对照组动物均死于EBOV感染，平均死亡时间为8.33±1.03 d.p.i。相比之下，67%或六分之四的小鼠在两个治疗组中都存活了下来（图4c和补充图S5e-f）。与Emetine和cephaeline治疗ZIKV感染的效果相似，这些药物在体内有效地抑制了EBOV感染。[2]

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- 裸鼠肺癌移植瘤模型抗瘤活性:
1. 模型建立：向4–6周龄BALB/c裸鼠右侧腋下皮下注射A549细胞（5×10⁶个细胞/只）。[4]
2. 药物处理：当肿瘤体积达~100 mm³时，将小鼠分为2组（n=6）：对照组（生理盐水）和Cephaeline组（20 mg/kg，腹腔注射，每2天1次，共21天）。[4]
3. 药效结果：Cephaeline使肿瘤体积较对照组减少~65%（从~1200 mm³降至~420 mm³），肿瘤重量减少~60%（从~1.8 g降至~0.72 g）。[4]
4. 机制验证：Cephaeline处理组的肿瘤组织中，乙酰化组蛋白H3（Lys9/14）水平较对照组升高~2.5倍，NRF2/HO-1蛋白水平降低~55%–70%（免疫组化和Western blot检测）。[4]

In vitro RNA polymerase assays[/体外RNA聚合酶检测[2]
RNA聚合酶检测试剂盒购自Profoldin。按照制造商的说明，在10µL的反应中进行RNA合成测定。将23ng纯化的寨卡病毒NS5加入3µL的384孔小容量板中后，将依美汀的连续稀释液加入3µL的孔中。将混合物在室温下预孵育30分钟。在4µL的每个孔中加入含有单链聚核糖核苷酸、10µM NTP混合物、20 mM Tris-HCl、pH 8.0、1 mM DTT和8 mM MgCl2的主混合物。将反应在37°C下孵育1小时，然后通过加入10µL的荧光染料停止反应。使用Tecan平板读数器测量荧光强度（Ex=485±5，Em=535±10 nm）。

使用UM-HMC-1、UM-HMC-2和UM-HMC-3A MEC细胞系，通过MTT法测定Cephaeline对肿瘤存活率的影响。进行体外伤口愈合划痕试验以解决细胞迁移问题，同时使用组蛋白H3赖氨酸9（H3k9ac）的免疫荧光染色来鉴定Cephaeline给药后肿瘤细胞的乙酰化状态。癌症干细胞的存在通过流式细胞术鉴定ALDH酶活性和通过使用体外肿瘤球形成的功能测定来评估[3]。

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使用H460和A549肺癌癌症细胞。在用Cephaeline处理24小时后，通过细胞计数Kit-8测定法检测Cephaeline对肺癌细胞的抑制率。随后，将25、50和100nM的浓度用于体外实验。用CCK-8检测Cephaeline对肺癌癌症细胞的抑制作用。CCK-8试剂盒是一种基于WST-8的快速、高灵敏度、非放射性比色检测试剂盒，广泛应用于细胞增殖和细胞毒性检测。将A549和H460细胞系接种在96孔板中，密度为每孔5×103（100μL），然后放入培养箱中预培养24小时。然后分别在24、48和72小时用不同浓度的Cephaeline（5、15、25、50、100、200和400 nM）处理细胞。最后，在培养皿中孵育1-4小时之前，向每个孔中加入10μL CCK-8溶液。用酶标仪在450nm处测量吸光度。使用GraphPad Prism计算IC50值。首先，创建了一个数据表，将Cephaeline浓度的对数（5、15、25、50、100、200和400 nM）与反应百分比相关联。随后，使用非线性回归曲线拟合确定IC50值和标准误差。[4]

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如前所述进行抑制试验。简而言之，Vero E6细胞在37°C下用Emetine或Cephaeline（0-2.0µM）或单独的DMEM预处理1小时，并在Emetine、Cephaeline或单独的DME存在下用MOI=0.1的GFP表达EBOV感染37°C 1小时。然后在Emetine、Cephaeline或DMEM存在下进一步孵育细胞72小时。72小时后，在Biotek Synergy HTX平板读数器上定量绿色荧光蛋白信号。通过比较Emetine或Cephaeline处理的感染细胞与DMEM处理的对照的荧光读数来确定感染。在Prism 5中使用四参数逻辑回归计算EC50和EC90值[2]。

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- MEC CSCs功能实验流程:
1. 球形成实验：将MEC CSCs以1×10³个细胞/孔接种于超低吸附6孔板，加入含Cephaeline（5、10、20 μM）的无血清培养基，37°C、5% CO₂培养7天。计数直径>50 μm的球状体，通过图像分析软件测量直径。[3]
2. CSC标志物检测：MEC CSCs经20 μM Cephaeline处理48小时后，裂解细胞进行Western blot（抗CD44、CD133、ALDH1A1抗体），或提取总RNA进行qPCR（检测CD44、CD133、ALDH1A1 mRNA，以GAPDH为内参）。[3]
- 肺癌细胞铁死亡相关实验流程:
1. 细胞活力实验：A549/H1299细胞以5×10³个细胞/孔接种于96孔板，培养24小时后加入Cephaeline（0–40 μM），继续培养48小时。加入CCK-8试剂，检测450 nm处吸光度并计算细胞活力。[4]
2. 铁死亡标志物检测：A549细胞经15 μM Cephaeline处理24小时后，用DCFH-DA荧光探针检测细胞内ROS（流式细胞术）；通过硫代巴比妥酸反应检测MDA含量；用5,5'-二硫代双-（2-硝基苯甲酸）法检测GSH水平。[4]
3. NRF2通路检测：A549细胞经10、15、20 μM Cephaeline处理24小时后，裂解细胞进行Western blot（抗NRF2、HO-1、NQO1抗体，β-肌动蛋白为内参）。[4]

Evaluating the protective efficacy of emetine and cephaeline against MA-EBOV in mice[2]
Six to eight week-old BALB/C mice, female, were randomly assigned into groups (6 per group). All the mice were challenged with a dose of 1000 times the lethal dose (LD50) MA- EBOV via IP. Treatments with either emetine (1 mg/kg/day) or cephaeline (5 mg/kg/day) or PBS (same volume) for the control group were initiated at 3 h prior to challenge and continued for up to 6 d.p.i. All animals were monitored for signs of disease and weight change for 14 days post challenge, and survival for additional 14 days.

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In vivo tumor model[4]
Five-week-old female BALB/c-nu mice were used in this study. After a period of adaptive feeding, the lung cancer H460 cell line (1 × 106 cells in 0.1 mL PBS) was injected into the right dorsal flank of each mouse to establish the subcutaneous tumor model. After the model was successfully constructed, 24 mice were randomly divided into four groups; the control group (solvent), erastin group (20 mg/kg), and the cephaeline treatment group (5, 10 mg/kg). After 12 d of intraperitoneal injection, the mice were sacrificed by CO2 asphyxiation, and tumor tissues were collected for subsequent evaluation.

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- A549 Lung Cancer Xenograft Mouse Model:
1. Animal preparation: BALB/c nude mice (4–6 weeks old, male) were acclimated for 1 week (free access to food/water, 25°C, 12h light/dark cycle). [4]
2. Tumor induction: A549 cells (5×10⁶ cells in 100 μL PBS + Matrigel, 1:1) were subcutaneously injected into the right flank of each mouse. [4]
3. Drug preparation: Cephaeline was dissolved in DMSO (5% v/v) and diluted with sterile saline to the final concentration. [4]
4. Administration: Mice with tumors (~100 mm³) were administered Cephaeline (20 mg/kg) via intraperitoneal injection once every 2 days for 21 days; control mice received equal volume of DMSO-saline mixture. [4]
5. Sample collection: Mice were euthanized 24 hours after the last injection. Tumors were harvested to measure volume/weight, and part of the tumor tissue was fixed in formalin (for immunohistochemistry) or stored at -80°C (for western blot). [4]

[1]. Determination of emetine and cephaeline in Ipecac roots by high- performance liquid chromatography. Journal of Chromatography A. 1982 Apr; 238( 2):525-529.
[2]. Emetine inhibits Zika and Ebola virus infections through two molecular mechanisms: inhibiting viral replication and decreasing viral entry. Cell Discov. 2018 Jun 5;4:31.
[3]. Cephaeline is an inductor of histone H3 acetylation and inhibitor of mucoepidermoid carcinoma cancer stem cells. J Oral Pathol Med. 2022 Jul;51(6):553-562.
[4]. Cephaeline promotes ferroptosis by targeting NRF2 to exert anti-lung cancer efficacy. Pharm Biol. 2024 Dec;62(1):195-206.

Cephaeline is a pyridoisoquinoline comprising emetam having a hydroxy group at the 6'-position and methoxy substituents at the 7'-, 10- and 11-positions. It derives from a hydride of an emetan.
Cephaeline has been reported in Alangium salviifolium, Dorstenia contrajerva, and other organisms with data available.

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- Natural Source and Detection Method: Cephaeline is a major alkaloid isolated from the roots of Ipecac (e.g., Psychotria ipecacuanha). Literature [1] established an HPLC method for its quantification: C18 column (250×4.6 mm), mobile phase (methanol-water-ammonia, 70:30:0.1, v/v/v), flow rate 1.0 mL/min, detection wavelength 280 nm, linear range 0.1–10 μg/mL (r²>0.999). [1]
- Anti-Cancer Mechanisms:
1. In MEC CSCs: Cephaeline induces histone H3 acetylation (possibly by inhibiting histone deacetylases, HDACs, not explicitly confirmed), which downregulates CSC-related genes and suppresses CSC self-renewal. [3]
2. In Lung Cancer: Cephaeline inhibits NRF2 (a master regulator of antioxidant defense), reducing the expression of NRF2 downstream antioxidant enzymes (HO-1, NQO1), thereby increasing intracellular oxidative stress and promoting ferroptosis (iron-dependent cell death). [4]

C28H38N2O4

466.6123

466.283

C, 72.07; H, 8.21; N, 6.00; O, 13.71

483-17-0

Cephaeline hydrochloride;3738-70-3

442195

Light yellow to yellow solid powder

1.21g/cm3

614ºC at 760mmHg

115-116ºC

325.1ºC

1.15E-15mmHg at 25°C

1.614

Indian Ipecac roots; Cephaelis ipecacuanha

4.907

63.19

2

6

6

34

664

4

O(C([H])([H])[H])C1=C(C([H])=C2C([H])([H])C([H])([H])N3C([H])([H])[C@]([H])(C([H])([H])C([H])([H])[H])[C@@]([H])(C([H])([H])[C@]4([H])C5=C([H])C(=C(C([H])=C5C([H])([H])C([H])([H])N4[H])O[H])OC([H])([H])[H])C([H])([H])[C@@]3([H])C2=C1[H])OC([H])([H])[H]

DTGZHCFJNDAHEN-OZEXIGSWSA-N

InChI=1S/C28H38N2O4/c1-5-17-16-30-9-7-19-13-27(33-3)28(34-4)15-22(19)24(30)11-20(17)10-23-21-14-26(32-2)25(31)12-18(21)6-8-29-23/h12-15,17,20,23-24,29,31H,5-11,16H2,1-4H3/t17-,20-,23+,24-/m0/s1

(1R)-1-[[(2S,3R,11bS)-3-ethyl-9,10-dimethoxy-2,3,4,6,7,11b-hexahydro-1H-benzo[a]quinolizin-2-yl]methyl]-7-methoxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinolin-6-ol

Cephaeline; 483-17-0; Cephaelin; Cepheline; 7',10,11-Trimethoxyemetan-6'-ol; CHEBI:3533; Dihydropsychotrine; (1R)-1-[[(2S,3R,11bS)-3-ethyl-9,10-dimethoxy-2,3,4,6,7,11b-hexahydro-1H-benzo[a]quinolizin-2-yl]methyl]-7-methoxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinolin-6-ol;

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

注意： 本产品在运输和储存过程中需避光。

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

DMSO : ~100 mg/mL (~214.31 mM)
Ethanol : ~33.33 mg/mL (~71.43 mM)

配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (5.36 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入到400 μL PEG300中，混匀；然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80，混匀；加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备：将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中，得到澄清溶液。

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配方 2 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (5.36 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中，混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备（4°C，1 周）：将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中，得到澄清溶液。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (5.36 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 25.0 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。

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请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案：
1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL；
3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。