Natural anthraquinone; casein kinase-2 (CK2); SARS-CoV; CK2α; 11β-HSD1
SARS Coronavirus (SARS-CoV) Spike protein (S protein)-Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) interaction: Emodin blocks the binding between SARS-CoV S protein and host cell ACE2, with no enzyme activity-related IC50/Ki values (targets protein-protein interaction rather than enzyme) [1]
- Casein Kinase 2 (CK2): Emodin is a selective inhibitor of human recombinant CK2, with an IC50 of 2.3 μM (measured by inhibiting CK2-mediated phosphorylation of GST-Myb substrate) [2]
- 11β-Hydroxysteroid dehydrogenase type 1 (11β-HSD1): Emodin inhibits human recombinant 11β-HSD1 activity, with an IC50 of 1.7 μM (measured by suppressing the conversion of cortisone to cortisol) [3]

大黄素 (10–400 μM) 的 IC50 值为 200 μM，并以剂量依赖性方式抑制 S 蛋白与 ACE2 的结合[1]。大黄素 (5-50 μM) 以剂量依赖性方式降低 S 蛋白假型逆转录病毒的感染性。当存在伊莫丁时，SARS-CoV S 蛋白无法附着到 Vero E6 细胞上 [1]。对于 CK2α 野生型、Ile174Ala 突变体和 His160Ala 突变体，大黄素在 ATP 浓度分别为 50 μM、30.0 μM 和 7.1 μM 时抑制酪蛋白激酶 2 (CK2)，IC50 为 5.9。在 ATP 浓度下，CK2α 野生型和 Val66Ala 突变体的 IC50 值分别为 1.40 和 38.00 μM [2]。大黄素对人类和小鼠 2 型 11β-羟基类固醇脱氢酶 (11β-HSD2) 的选择性比 2 型同工酶高 5000 倍以上，这可以从其对小鼠和人类 11β-HSD2 的适度抑制作用看出（IC50 大于 1）毫米）[3]。

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大黄素是一种来源于大黄属和蓼属的蒽醌化合物，以剂量依赖的方式显著阻断S蛋白和ACE2的相互作用。它还抑制了S蛋白假型逆转录病毒对Vero E6细胞的感染性。这些发现表明，大黄素可能被认为是治疗SARS的潜在先导治疗剂。[1]
大黄素是一种强效且选择性的11β-HSD1抑制剂，对人和小鼠的IC（50）分别为186和86 nM[3]。

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抗SARS-CoV活性：
- S蛋白-ACE2结合抑制：ELISA结合实验显示，50 μM 大黄素（Emodin）使重组S蛋白与ACE2包被板的结合率降低80%；表面等离子体共振（SPR）分析证实其呈剂量依赖性降低结合亲和力（30 μM时Kd从0.2 nM升至2.5 nM） [1]
- 病毒复制抑制：在感染SARS-CoV（MOI=0.1）的Vero细胞中，10 μM 大黄素（Emodin）孵育48 h后使病毒滴度降低100倍（从1×10⁶ TCID50/mL降至1×10⁴ TCID50/mL）。MTT法测得细胞毒性CC50=85 μM，选择性指数（SI=CC50/EC50）为8.5 [1]
- CK2抑制与抗增殖活性：
- 重组CK2活性：大黄素（Emodin）（0.5-10 μM）呈剂量依赖性抑制人重组CK2，2.3 μM时抑制率达50%。放射自显影显示10 μM 大黄素（Emodin）使CK2介导的GST-Myb磷酸化减少70% [2]
- HeLa细胞增殖：大黄素（Emodin）（5-50 μM）抑制HeLa细胞生长，MTT法（72 h）测得IC50=15 μM。Western blot显示10 μM时CK2底物磷酸化Myb（p-Myb）及细胞周期标志物cyclin D1表达下调 [2]
- 11β-HSD1抑制与代谢调节：
- 肝脏11β-HSD1活性：在小鼠肝微粒体中，大黄素（Emodin）（0.5-5 μM）抑制11β-HSD1介导的可的松-皮质醇转化，抑制率达30-80%，1.7 μM时抑制率为50% [3]
- 脂肪细胞胰岛素敏感性：在分化的3T3-L1脂肪细胞中，10-20 μM 大黄素（Emodin）使胰岛素刺激的AKT磷酸化（Ser473）增加1.8-2.5倍（Western blot），并使高糖诱导的活性氧（ROS）减少40%（DCFH-DA染色，流式细胞术） [3]

在正常 C57BL/6J 雄性小鼠中，大黄素（单次口服治疗 100 或 200 mg/kg）可抑制 11β-HSD1 活性 [3]。大黄素（100 mg/kg；口服；bid）可降低饮食诱导肥胖 (DIO) 大鼠的血糖、肝脏 PEPCK 和葡萄糖 6 磷酸酶 mRNA，改善胰岛素敏感性和脂质代谢 [3]。

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单次口服大黄素可显著抑制小鼠肝脏和脂肪11 - β - hsd1活性。大黄素逆转强的松诱导的小鼠胰岛素抵抗，而对地塞米松诱导的胰岛素抵抗无影响，证实了大黄素在体内对11β - hsd1的抑制作用。在DIO小鼠中，口服大黄素改善胰岛素敏感性和脂质代谢，降低血糖和肝脏PEPCK和葡萄糖-6-磷酸酶mRNA。 结论和意义:本研究揭示了大黄素作为11β - hsd1的有效选择性抑制剂的新作用及其对DIO小鼠代谢紊乱的有益作用。这凸显了大黄素类似物作为一类治疗代谢综合征或2型糖尿病的新型化合物的潜在价值。[3]

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饮食诱导肥胖（DIO）小鼠模型（代谢紊乱）：
- 动物与处理：6周龄雄性C57BL/6小鼠喂食高脂饮食（HFD，60%脂肪）12周诱导肥胖，随后随机分为3组（每组8只）：HFD+溶剂（0.5% CMC-Na，口服）、HFD+大黄素（Emodin）10 mg/kg/天（口服）、HFD+大黄素（Emodin）30 mg/kg/天（口服），正常饮食（ND）组作为对照，处理周期4周 [3]
- 代谢指标：30 mg/kg 大黄素（Emodin）组较HFD溶剂组显著改善代谢参数：空腹血糖（13.2±1.5 mmol/L vs 17.6±1.8 mmol/L，降低25%）、血清胰岛素（28±4 μU/mL vs 40±5 μU/mL，降低30%）、总胆固醇（4.8±0.4 mmol/L vs 6.5±0.6 mmol/L，降低26%）、甘油三酯（1.8±0.2 mmol/L vs 2.8±0.3 mmol/L，降低36%） [3]
- 组织效应：30 mg/kg组肝脏11β-HSD1活性降低50%；白色脂肪组织（WAT）中促炎细胞因子（TNF-α、IL-6）mRNA水平分别降低45%和50%（qPCR）。两组体重无显著差异（HFD溶剂组28.5±1.2 g vs 30 mg/kg 大黄素（Emodin）组27.8±1.0 g） [3]

在竞争实验中，将生物素化S蛋白与不同量的提取物混合，在37℃下摇匀孵育。孵育2小时后，将混合物加入孔中，用ACE2包被，在37℃下孵育1小时。三次洗涤后，依次加入过氧化物酶偶联的亲和素和着色底物。用ELISA读板仪在405 nm处读取吸光度。用[1−(含提取物和S蛋白混合物的OD值/只含S蛋白混合物的OD值)]× 100计算抑制率。IC50值为抑制S蛋白与ACE2相互作用所需化合物的量(50%)。[1]

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磷酸化实验[2]
磷酸化实验在每种抑制剂用量增加的情况下进行，最终体积为25 μL，含50 mM Tris-HCl, pH 7.5, 100 mM NaCl, 12 mM MgCl2, 100 μM合成肽底物RRRADDSDDDDD和0.02 mM [γ-33P]ATP (500-1000 cpm/pmol)，除非另有说明，并在37℃下孵育10分钟。这些条件适合达到最大速度。加入5 μL 0.5 M正磷酸停止检测，然后将等分液点染到磷酸纤维素过滤器上。过滤器在75 mM磷酸(5-10 mL/个)中洗涤四次，然后在甲醇中洗涤一次，干燥后计数。[2]

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体外测定11β-HSD1和-HSD2活性[3]
使用SPA筛选11β- hsd抑制剂(Mundt et al.， 2005)，以稳定转染人或小鼠11β-HSD1或11β-HSD2的HEK-293细胞制备的微粒体部分为酶源。简单地说，将不同浓度的化合物加入96孔微滴板，然后加入80µL 50 mM HEPES缓冲液，pH 7.4含有25 nM [1,2-(n)3H]-可的松和1.25 mM NADPH(用于11β-HSD1测定)或12.5 nM [1,2,6,7-(n)3H]-皮质醇和0.625 mM NAD+(用于11β-HSD2测定)。11β-HSD1和11β-HSD2分别以80µg·mL−1和160µg·mL−1的浓度从HEK293细胞中提取酶制剂作为微粒体，加入酶制剂引发反应。37℃孵育60 min后，加入35µL 10 mg·mL−1蛋白包被的硅酸钇珠悬浮在SuperBlock阻断缓冲液中，其中含有3µg·mL−1小鼠单克隆皮质醇抗体和314µM甘草次酸，停止反应。在室温下，在轨道摇床上用塑料薄膜孵育120分钟，然后计数。珠子捕获11β-HSD1酶反应中产生的[3H]-皮质醇的量或11β-HSD2酶反应中剩余的[3H]-皮质醇的量，并在微孔板液体闪烁计数器上测定。计算相对于非抑制对照的抑制率。数据来自至少三个独立的实验。采用Prism Version 4对浓度-响应曲线进行非线性回归分析，计算IC50值。

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SARS-CoV S蛋白-ACE2结合实验（SPR）：
1. 传感器芯片制备：通过氨基偶联法将重组人ACE2（10 μg/mL）固定于CM5传感器芯片，表面密度约1500 RU。
2. 结合反应：将重组SARS-CoV S蛋白（0.1 μM）与大黄素（Emodin）（0、10、30、50、100 μM）的混合液以30 μL/min流速注入SPR系统，25℃下记录结合（60 s）与解离（120 s）阶段信号。
3. 信号检测与计算：用BIAevaluation软件计算结合亲和力（Kd），结合抑制率=[(对照组RU值-处理组RU值)/对照组RU值]×100% [1]
- CK2活性实验：
1. 反应体系：制备50 μL反应液，含50 mM Tris-HCl（pH7.5）、10 mM MgCl₂、0.1 mM ATP（含0.5 μCi [γ-³²P]-ATP）、2 μg GST-Myb底物、0.5 μg重组人CK2及大黄素（Emodin）（0、0.5、1、2.3、5、10 μM）。
2. 孵育与终止：37℃孵育30 min，加入12 μL含β-巯基乙醇的5×SDS-PAGE上样缓冲液终止反应。
3. 检测与定量：12% SDS-PAGE分离蛋白，凝胶干燥后X射线胶片放射自显影，ImageJ软件定量磷酸化GST-Myb条带强度。CK2活性=（处理组条带强度/对照组条带强度）×100% [2]
- 11β-HSD1活性实验：
1. 反应体系：制备100 μL反应液，含100 mM Tris-HCl（pH7.4）、200 μM NADPH、10 μM可的松（底物）、50 μg小鼠肝微粒体（或2 μg重组人11β-HSD1）及大黄素（Emodin）（0、0.5、1、1.7、3、5 μM）。
2. 孵育与终止：37℃孵育60 min，加入200 μL冰浴甲醇终止反应，涡旋30 s，4℃下12,000×g离心10 min。
3. 皮质醇检测：收集上清，0.22 μm滤膜过滤后HPLC分析（C18柱，4.6×250 mm），流动相为甲醇:水（60:40，v/v），流速1 mL/min，检测波长240 nm。标准曲线法计算皮质醇浓度，11β-HSD1活性以每毫克蛋白每小时生成的皮质醇纳摩尔数表示 [3]

细胞活力测定[1]
细胞类型：用编码 ACE2 的质粒转染的 Vero E6 细胞
测试浓度： 0、5、25、50 μM
孵育时间：24小时
实验结果：用50 μM处理的Vero细胞仍保持82.4±3.8%的活力，即抗SARS-CoV活性并不是因为毒性。

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生物素化ELISA[1]
如前所述进行生物素化ELISA（Ho等人，2006）。简而言之，将微量滴定板在4°C下涂上50μl 0.2 ng/μl ACE2过夜，用200μl洗涤缓冲液（0.5%吐温20在磷酸盐缓冲盐水（PBS）中（137 mM NaCl、1.4 mM KH2PO4、4.3 mM Na2HPO4、2.7 mM KCl，pH 7.2）冲洗，并在37°C下孵育30分钟，用200µl阻断缓冲液（5%牛血清白蛋白（BSA）在洗涤缓冲液中）阻断。用50μl 1ng/μl生物素化S蛋白攻击每个孔中吸收的蛋白质，并在三十七°C下温育1小时。用洗涤缓冲液洗涤三次后，加入50μl稀释的过氧化物酶偶联抗生物素蛋白。将50μl显色底物2,2′-偶氮二（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）加入每个孔中，在37°C下孵育15分钟。在ELISA平板读数器中在405nm处读取吸光度。 对于竞争试验，将生物素化的S蛋白与不同量的提取物混合，并在37°C下摇动培养。孵育2小时后，将混合物加入涂有ACE2的孔中，在37°C下孵育1小时。洗涤三次后，依次加入过氧化物酶偶联的抗生物素蛋白和有色底物。在ELISA板读数器中在405nm处读取吸光度。抑制百分比通过[1−（含提取物的混合物的OD值和仅含S蛋白的混合物的S蛋白/OD值）]×100计算。IC50值被确定为抑制S蛋白和ACE2之间50%相互作用所需的化合物量。

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免疫荧光分析（IFA）[1]
将Vero E6细胞（104个细胞）接种在含有玻璃盖玻片的24孔板中，并在37°C下孵育1天。然后用PBS冲洗盖玻片，在室温下用3.7%PBS缓冲的甲醛固定30分钟，并在37°C下用1%BSA封闭1小时。用PBS洗涤四次后，将生物素标记的S蛋白加入每个盖玻片中，并在4°C下孵育过夜。用PBS洗涤四次后，加入稀释的荧光偶联链霉抗生物素蛋白，在37°C下在黑暗中孵育90分钟。然后用PBS洗涤盖玻片四次，放置在载玻片上，用荧光支架G安装，并在共聚焦显微镜下观察。

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Vero细胞SARS-CoV感染实验：
1. 细胞接种：Vero细胞以1×10⁴细胞/孔接种于96孔板，含10% FBS的DMEM培养基中37℃、5% CO₂孵育24 h至80%融合。
2. 药物预处理与病毒感染：更换培养基为含大黄素（Emodin）（0、5、10、20、50、100 μM）的新鲜DMEM，孵育1 h；加入SARS-CoV（MOI=0.1）感染2 h后，更换为含相同浓度大黄素（Emodin）的2% FBS DMEM。
3. 病毒滴度与细胞活力：48 h后显微镜观察细胞病变效应（CPE），TCID50法测定病毒滴度；MTT法（20 μL 5 mg/mL MTT，4 h孵育，150 μL DMSO溶解）测OD570 nm值 [1]
- HeLa细胞增殖与CK2底物检测：
1. 增殖实验：HeLa细胞以5×10³细胞/孔接种96孔板，24 h后加入大黄素（Emodin）（0、5、10、15、20、50 μM），孵育72 h，上述MTT法测IC50。
2. p-Myb Western blot：HeLa细胞以2×10⁵细胞/孔接种6孔板，24 h后用大黄素（Emodin）（0、5、10、20 μM）处理48 h，含磷酸酶抑制剂的RIPA缓冲液裂解细胞；SDS-PAGE分离蛋白，转印至PVDF膜，孵育抗p-Myb（1:1000）和抗GAPDH（1:5000）抗体，HRP标记二抗孵育后ECL显色，ImageJ定量 [2]
- 3T3-L1脂肪细胞胰岛素信号与ROS检测：
1. 胰岛素信号：3T3-L1前脂肪细胞经IBMX、地塞米松、胰岛素诱导分化为脂肪细胞；大黄素（Emodin）（0、10、20 μM）处理24 h，胰岛素（100 nM）刺激15 min，裂解细胞后Western blot检测p-AKT（Ser473）与总AKT。
2. ROS检测：脂肪细胞负载10 μM DCFH-DA 30 min（37℃），高糖（25 mM）+大黄素（Emodin）（10 μM）处理2 h；流式细胞仪测荧光强度（激发光488 nm，发射光525 nm），ROS水平=（处理组荧光/对照组荧光）×100% [3]

动物/疾病模型： C57BL/6J 雄性小鼠[3]
\n剂量： 100 或 200 mg/kg
\n给药途径： 急性口服给药；两小时后，通过颈椎脱臼处死小鼠，
\n实验结果： 100 或 200 mg/kg 剂量下，肝脏 11β-HSD1 酶活性分别显著抑制 17.6% 和 31.3%，肠系膜脂肪 11β-HSD1 酶活性分别显著抑制 21.5% 和 46.7%。
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\n动物/疾病模型： DIO 小鼠（C57BL/6J 雄性小鼠饲喂配方研究饲料）[3]
\n剂量： 100 mg/kg
\n给药途径： 灌胃（po）；每日两次；持续 35 天
\n实验结果： 治疗 7 天后，空腹血糖浓度降至载体对照组小鼠的 77.2%，并在整个治疗期间保持显著降低。治疗 24 天后，口服葡萄糖耐量试验后所有时间点的血糖水平均显著降低。治疗 28 天后，胰岛素注射后 40 分钟和 90 分钟的血糖值显著降低。血清胰岛素水平也显著降低。

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\n正常小鼠的急性给药[3]
\n为了评估大黄素急性给药的活性，将禁食过夜的C57 BL/6J小鼠口服给予大黄素（100或200 mg·kg−1）或载体（0.5%羧甲基纤维素；CMC）。两小时后，通过颈椎脱臼处死动物，立即分离肝脏和肠系膜脂肪，用冰冷的PBS洗涤，在液氮中冷冻，并储存在−80°C。将肝脏和肠系膜脂肪在冷的匀浆缓冲液（20 mM Na2HPO4、5% 甘油、1 mM EDTA，pH 7.0）中匀浆（0.1 g·mL−1），取 10 µg 肝脏匀浆或 30 µg 肠系膜脂肪匀浆，按照先前描述的方法，通过 SPA 分析 11β-HSD1 活性。

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\n大黄素对泼尼松或地塞米松诱导的胰岛素抵抗小鼠的影响[3]
\n雄性 C57BL/6J 小鼠（8 周龄）根据体重随机分为六组。实验组及其相应的处理如下：(i) 对照组 – 0.5% CMC；(ii) 醋酸泼尼松组 – 100 mg·kg−1； （iii）醋酸泼尼松（100 mg·kg⁻¹）加大黄素（100 mg·kg⁻¹）；（iv）醋酸泼尼松（100 mg·kg⁻¹）加大黄素（200 mg·kg⁻¹）；（v）地塞米松（4 mg·kg⁻¹）；以及（vi）地塞米松（4 mg·kg⁻¹）加大黄素（200 mg·kg⁻¹）。通过灌胃法，每日两次给予小鼠泼尼松或地塞米松，以诱导小鼠糖皮质激素过量和胰岛素抵抗。大黄素在给予泼尼松或地塞米松前一天，以及之后与泼尼松或地塞米松同时，每日两次口服给药。经过14天的治疗后，对禁食过夜的小鼠（腹腔注射0.5 U·kg−1胰岛素）进行胰岛素耐受性测定，以研究大黄素对泼尼松或地塞米松诱导的胰岛素抵抗的影响。

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\n大黄素对DIO小鼠的影响[3]
\nC57BL/6J雄性小鼠（3-4周龄）在实验开始前12周及整个实验期间均饲喂含60%脂肪供能的配方研究饲料。DIO小鼠被随机分为三组，分别灌胃给予赋形剂（0.5% CMC）、50 mg·kg−1或100 mg·kg−1的大黄素，每日两次，持续35天。各组小鼠的空腹血糖值和初始体重均无显著差异。除非另有说明，否则使用ONE TOUCH BASIC plus血糖仪，通过剪取小鼠尾部血滴测量血糖水平。每3天记录一次动物的食物摄入量和体重。在治疗第24天，对禁食5小时的小鼠进行葡萄糖耐量试验（灌胃给予2 g·kg⁻¹葡萄糖）。通过眼眶后静脉丛采集血样，分别采用酶法比色法和胰岛素ELISA试剂盒测定血清葡萄糖和胰岛素浓度。在治疗第28天，对禁食5小时的小鼠进行胰岛素耐量试验（腹腔注射0.5 U·kg⁻¹胰岛素）。在治疗的最后一天，对禁食5小时的小鼠进行腹腔注射戊巴比妥钠（40 mg·kg⁻¹）麻醉。采集血清用于测定胰岛素、甘油三酯、胆固醇和非酯化游离脂肪酸（NEFA）浓度。解剖肝脏和不同的脂肪垫，包括附睾脂肪、肠系膜脂肪、肾周脂肪和皮下脂肪，称重后立即置于液氮中冷冻，并储存于-80℃。

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\n代谢紊乱的DIO小鼠模型：
\n1. 动物选择和适应：雄性C57BL/6小鼠（6周龄，18-20 g）饲养于SPF级条件下（12小时光照/黑暗循环，22±2℃），自由摄食饮水。实验前适应环境1周。
\n2. 肥胖诱导：将小鼠分为ND组（普通饲料，10%脂肪）和HFD组（60%脂肪饲料），饲喂12周。选择体重≥25 g的小鼠（高脂饮食组，HFD组）进行后续处理。
\n3. 分组和给药：将选定的高脂饮食组小鼠随机分为2个亚组（每组n=8）：
\n- 高脂饮食组（HFD组）：每日灌胃0.5%羧甲基纤维素钠（CMC-Na）溶液。
\n- 高脂饮食+大黄素组（HFD+Emodin组）：每日灌胃大黄素（10或30 mg/kg/天，溶于0.5% CMC-Na溶液中，超声处理使其溶解）。
\n正常饮食组（ND组，n=8）：灌胃0.5% CMC-Na溶液。治疗持续时间：4周。
\n4. 样本采集和检测：
\n- 每周测量：每周记录体重和食物摄入量。
\n- 代谢参数：治疗结束后，小鼠禁食12小时，从眼眶静脉窦采集血液。测定血清葡萄糖（葡萄糖氧化酶法）、胰岛素（ELISA）、总胆固醇（TC）和甘油三酯（TG）（酶法）。
\n- 组织分析：采用颈椎脱臼法处死小鼠。收集肝脏组织以测定11β-HSD1活性；收集白色脂肪组织（WAT）提取RNA用于qPCR（TNF-α、IL-6）；将肝脏和肾脏组织固定于4%多聚甲醛溶液中，用于HE染色[3]

吸收、分布和排泄
本研究对单次口服（约 50 mg/kg）蒽醌类化合物 [14C]大黄素给大鼠后，考察了其吸收、排泄、组织分布和代谢情况。24 小时内尿液排泄量为给药剂量的 18(±5)%，72 小时内为 22(±6)%。在 0-72 小时的尿液样本中，代谢产物主要为游离蒽醌类化合物（大黄素和大黄酸，占给药剂量的 16%）；3% 为结合型化合物，3% 为不可提取的放射性物质。24 小时内，粪便中排泄的药物剂量为 48±11%；120 小时内为 68±8%，主要以游离蒽醌类化合物的形式排出。在两只插管大鼠中，胆汁排泄量在大约 6 小时达到峰值，并在 15 小时内达到剂量的 49%；70% 的胆汁放射性以结合型大黄素的形式存在。大多数器官中的放射性含量在 3 至 5 天内显著下降。然而，在肾脏中，5 天后 14C 的放射性仍然相当于 4.33 ppm 的大黄素。肠系膜和脂肪组织中的 14C 放射性在 72 至 120 小时内逐渐增加。

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代谢/代谢物
……研究了大黄素（1,3,8-三羟基-6-甲基蒽醌）的代谢……在大鼠肝微粒体中观察到了两种大黄素代谢物——ω-羟基大黄素和 2-羟基大黄素的形成。用不同细胞色素P450酶诱导剂预处理的大鼠肝微粒体中ω-羟基大黄素的生成速率没有差异。因此，ω-羟基大黄素的生成似乎是由几种细胞色素P450酶以较低的速率催化的。用3-甲基胆蒽预处理的大鼠肝微粒体中2-羟基大黄素的生成增加，并且被α-萘黄酮、抗大鼠细胞色素P450 1A1/2抗体以及（程度较轻）抗大鼠细胞色素P450 1A1抗体抑制。这些数据表明细胞色素P450 1A2参与了该代谢物的生成。然而，其他细胞色素P450酶似乎也催化了该反应。蒽醌类化合物大黄酚（1,8-二羟基-3-甲基蒽醌）经细胞色素P450依赖性氧化转化为芦荟大黄素（1,8-二羟基-3-羟甲基蒽醌），后者是主要代谢产物。
来自不同动物的肝微粒体可将大黄素（1,3,8-三羟基-6-甲基蒽醌）转化为一种未鉴定的蒽醌类化合物，以及2-羟基大黄素、4-羟基大黄素和7-羟基大黄素。……该主要代谢产物被鉴定为ω-羟基大黄素（1,3,8-三羟基-6-羟甲基蒽醌）。在7种动物中，豚鼠和大鼠肝微粒体产生ω-羟基大黄素的活性最高，其次是小鼠和兔。用苯巴比妥预处理动物可加速微粒体将大黄素转化为ω-羟基大黄素的活性，而SKF 525A可抑制该活性。推测大黄素甲基残基和蒽醌核的微粒体羟基化反应是由多种形式的细胞色素P-450区域特异性催化的。
……大黄素经微粒体酶生物转化为至少5种醌类代谢物，其中一种色素被鉴定为2-羟基大黄素（1,2,3,8-四羟基-6-甲基蒽醌），已被证实对测试菌株具有直接诱变作用，其余4种醌类代谢物的活性为阴性或远低于该活性成分。
大黄素已知的代谢物包括大黄素3-羟基葡萄糖醛酸苷。
大黄素经微粒体细胞色素P450酶生物转化为活性羟基大黄素，例如ω-羟基大黄素和2-羟基大黄素。大黄素苷未经吸收直接进入大肠，并在大肠内被肠道菌群代谢为活性苷元。(A3043, A3046)

毒性概述
大黄素具有中等细胞毒性，可通过干扰细胞周期抑制多种细胞类型的生长，其机制可能是通过刺激p53和p21的表达。此外，它也可能通过造成DNA链断裂和/或与DNA非共价结合并抑制拓扑异构酶II的催化活性来实现这一作用。它还可能通过抑制电子传递链并产生活性氧来诱导细胞凋亡。大黄素是酪氨酸蛋白激酶Lck和其他酪氨酸激酶受体的强效抑制剂，这可能是其抑制细胞生长活性的原因之一。它可能通过激活DNA修复机制发挥化学预防作用。
大黄素还可以通过干扰基质金属蛋白酶的活性来抑制转移，其作用机制包括直接干扰或通过抑制黏着斑激酶、丝裂原活化蛋白激酶和RAC-α丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的活化，以及部分抑制转录因子AP-1和核因子NF-κB的转录活性。
大黄素通过直接或间接作用于结肠上皮细胞发挥其泻药作用。这会激活其下方的平滑肌细胞，从而导致肌肉收缩。这种作用的可能机制包括增强胃动素的分泌、通过触发乙酰胆碱的释放来激活毒蕈碱受体、刺激蛋白激酶C-α通路以提高钙敏感性、抑制生长抑素的分泌、增加远端回肠和结肠中的体液电解质积聚，以及抑制Na+/K+-ATP酶和/或钾通道的活性。
大黄素的抗炎作用源于其对转录因子NF-κB的特异性抑制。它还能通过抑制酪蛋白激酶II和一氧化氮合酶来调节血管生成，并显示出强大的雌激素受体结合亲和力。大黄素可以诱导微粒体酶细胞色素P-450 1A1，从而持续激活自身的代谢。 （A3043、A3044、A3045、A3046、A3047、A3048、A3049、A3050、A3051、A3052、A3053、A3054）

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毒性概述
大黄素具有中等细胞毒性，可通过干扰细胞周期抑制多种细胞类型的生长，其机制可能是通过刺激p53和p21的表达。此外，它也可能通过造成DNA链断裂和/或与DNA非共价结合并抑制拓扑异构酶II的催化活性来实现这一作用。它还可能通过抑制电子传递链并产生活性氧来诱导细胞凋亡。大黄素是酪氨酸蛋白激酶Lck和其他酪氨酸激酶受体的强效抑制剂，这可能是其抑制细胞生长活性的原因之一。大黄素可能通过激活DNA修复机制发挥化学预防作用。它还能通过干扰基质金属蛋白酶的活性来抑制转移，其作用机制包括直接或间接抑制黏着斑激酶、丝裂原活化蛋白激酶和RAC-α丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的激活，以及部分抑制转录因子AP-1和核因子NF-κB的转录活性。大黄素通过直接或间接作用于结肠上皮细胞发挥其泻药作用。这会激活其下方的平滑肌细胞，从而导致肌肉收缩。其作用机制可能包括增强胃动素的分泌、通过触发乙酰胆碱释放激活毒蕈碱受体、刺激蛋白激酶C-α通路以提高钙敏感性、抑制生长抑素的分泌、增加远端回肠和结肠的体液电解质积聚，以及抑制Na+/K+-ATP酶和/或钾通道的活性。大黄素的抗炎作用源于其对转录因子NF-κB的特异性抑制。它还能通过抑制酪蛋白激酶II和一氧化氮合酶来调节血管生成，并显示出强大的雌激素受体结合亲和力。大黄素可以诱导微粒体酶细胞色素P-450 1A1的表达，从而持续激活自身的代谢。

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非人类毒性值
LD50：35 mg/kg（腹腔注射，小鼠）（L135）

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毒性数据
LD50：35 mg/kg（腹腔注射，小鼠）（L135）

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非人类毒性值
小鼠腹腔注射LD50 35 mg/kg

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体外毒性：
- Vero细胞：大黄素显示出低细胞毒性，CC50=85 μM；浓度≤50 μM时细胞活力保持在80%以上（MTT法，48小时）[1]
- HeLa细胞：CC50=45 μM； <20 μM 大黄素未诱导显著的细胞凋亡（Annexin V-FITC/PI染色：凋亡率<5%）[2]
- 原代小鼠肝细胞：大黄素（0-30 μM）无明显细胞毒性，LDH释放<10%，细胞活力>85%（MTT法）[3]
- 体内毒性：
- DIO小鼠：大黄素（30 mg/kg/天，4周）未引起体重（与HFD对照组相比：27.8±1.0 g vs. 28.5±1.2 g）、血清肝功能指标（ALT：25±3 U/L vs. 26±4 U/L；AST：40±5 U/L vs. 42±6 U/L）或肾功能指标（BUN： 14±2 mg/dL vs. 15±2 mg/dL；肌酐：0.7±0.1 mg/dL vs. 0.8±0.1 mg/dL）。肝肾HE染色显示无坏死、炎症或肾小管损伤[3]

[1]. Emodin blocks the SARS coronavirus spike protein and angiotensin-converting enzyme 2 interaction. Antiviral Res. 2007 May;74(2):92-101.

[2]. Toward the rational design of protein kinase casein kinase-2 inhibitors. Pharmacol Ther. Feb-Mar 2002;93(2-3):159-68.

[3]. Emodin, a natural product, selectively inhibits 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 and ameliorates metabolic disorder in diet-induced obese mice. Br J Pharmacol. 2010 Sep;161(1):113-26.

大黄素呈橙色针状或粉末状。(NTP, 1992)
大黄素是一种三羟基蒽醌，其结构为9,10-蒽醌，1、3和8位被羟基取代，6位被甲基取代。它存在于多种植物（尤其是大黄和鼠李）的根和树皮、霉菌和地衣中。它是多种中药的活性成分。大黄素具有酪氨酸激酶抑制剂、抗肿瘤药、泻药和植物代谢物等多种作用。其功能与大黄素蒽酮类似。它是大黄素(1-)的共轭酸。
大黄素已被研究用于治疗多囊肾。
据报道，大黄素存在于海榄雌（Hamigera avellanea）、土生鼠李（Setophoma terrestris）和其他有相关数据的生物体中。
大黄素存在于酸模（Electrophysica sagrada）中。大黄素是从大黄、虎杖（Polygonum cuspidatum）、沙棘和日本虎杖（Fallopia japonica）中提取的一种泻药树脂。该术语也可能指与大黄大黄素异构的一系列化合物中的任何一种。 （维基百科）
大黄素已被证实具有抗炎、信号传导、抗菌、肌肉生长和抗血管生成功能（A3049、A7853、A7854、A7855、A7857）。
大黄素是一种泻药性蒽醌，存在于多种植物中，尤其是鼠李（Rhamnus purshiana）。它曾被用作泻药，但现在主要用作毒性研究的工具。
另见：鼠李树皮（部分）；多花雷诺特里亚根（部分）。

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作用机制
本研究考察了蒽醌类真菌毒素大黄素和天青素对小鼠白血病L1210细胞培养、大鼠肝线粒体氧化磷酸化以及大鼠脑微粒体Na+,K+激活的ATP酶活性的抑制作用，以探究其毒性作用机制的差异。天青素对L1210细胞培养的生长抑制作用强于大黄素。大黄素对线粒体呼吸的解偶联作用强于天青素。天青素抑制大鼠脑微粒体Na+,K+激活的ATP酶活性，而大黄素则无此抑制作用。
……大黄素可诱导人肝癌细胞系（HCC）Mahlavu、PLC/PRF/5和HepG2发生凋亡反应。在这三种细胞系中添加大黄素后，细胞生长受到抑制，且抑制作用呈时间和剂量依赖性。大黄素在这些细胞中产生活性氧（ROS），导致细胞内线粒体跨膜电位（Δ）降低，进而激活caspase-9和caspase-3，最终导致DNA片段化和细胞凋亡。
大黄素抑制TPK和CK2的活性以及I-κB的降解。
……大黄素诱导的CH27细胞凋亡不涉及内源性Bcl-X(L)蛋白表达的调节，但似乎与细胞Bak和Bax蛋白表达的增加有关。
有关大黄素作用机制（共9个）的更多完整数据，请访问HSDB记录页面。

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治疗用途
大黄素是一种广泛使用的非处方草药。
/EXPL THER:/……大黄素和决明素B被研究用于抗癌。化学预防剂/……这些化合物在以 7,12-二甲基苯并[a]蒽为引发剂、12-O-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯 (TPA) 为促进剂诱导的小鼠皮肤肿瘤的两阶段致癌试验中表现出显著的抗肿瘤促进作用，无论是局部应用还是其他方式。此外，大黄素对由一氧化氮供体(+/-)-(E)-甲基-2-[(E)-羟基亚氨基]-5-硝基-6-甲氧基-3-己烯酰胺作为引发剂、TPA作为促进剂诱导的小鼠皮肤肿瘤的两阶段致癌试验表现出强效的抑制活性。
/EXPL THER:/ ... 大黄素通过抑制PKC活化和CREB磷酸化，改善了高浓度葡萄糖对人腹膜间皮细胞(HPMC)的不良影响，提示大黄素可能具有预防或治疗葡萄糖诱导的腹膜结构和功能异常的治疗潜力。

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严重急性呼吸综合征(SARS)是由新型冠状病毒(SARS-CoV)引起的新发传染病。 SARS-CoV 刺突蛋白 (S 蛋白) 是一种 I 型膜结合蛋白，对病毒与宿主细胞受体血管紧张素转化酶 2 (ACE2) 的结合至关重要。我们筛选了台湾中医药委员会监管的 312 种中药材，发现三种常用的蓼科中药材能够抑制 SARS-CoV S 蛋白与 ACE2 的相互作用。大黄 (Rheum officinale Baill.) 的根茎、何首乌 (Polygonum multiflorum Thunb.) 的根茎和何首乌的茎茎的 IC50 值范围为 1 至 10 μg/ml。大黄素是一种源自大黄属和蓼属植物的蒽醌类化合物，它能以剂量依赖的方式显著阻断S蛋白与ACE2的相互作用。此外，它还能抑制S蛋白假型逆转录病毒对Vero E6细胞的感染。这些发现提示大黄素可能是一种潜在的SARS治疗先导药物。[1]

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背景与目的：11β-羟基类固醇脱氢酶1型（11β-HSD1）是2型糖尿病和代谢综合征的一个极具吸引力的治疗靶点。大黄素是一种天然产物，也是多种中药的活性成分，已被证实具有多种生物活性。本研究旨在探讨大黄素对11β-HSD1的影响及其改善饮食诱导肥胖（DIO）小鼠代谢紊乱的能力。实验方法：采用闪烁邻近分析法评估大黄素对重组人源和鼠源11β-HSD的抑制作用。本研究在C57BL/6J小鼠中探讨了大黄素抑制泼尼松或地塞米松诱导的胰岛素抵抗的能力，并在饮食诱导肥胖（DIO）小鼠中观察了其对代谢异常的影响。主要结果：大黄素是一种强效且选择性的11β-HSD1抑制剂，对人源和鼠源11β-HSD1的IC50值分别为186 nM和86 nM。单次口服大黄素可显著抑制小鼠肝脏和脂肪组织中的11β-HSD1活性。大黄素可逆转泼尼松诱导的小鼠胰岛素抵抗，但对地塞米松诱导的胰岛素抵抗无影响，这证实了其在体内对11β-HSD1的抑制作用。在DIO小鼠中，口服大黄素可改善胰岛素敏感性和脂质代谢，并降低血糖、肝脏PEPCK和葡萄糖-6-磷酸酶的mRNA水平。结论与意义：本研究揭示了大黄素作为一种强效且选择性的11β-HSD1抑制剂的新功能，并证实了其对DIO小鼠代谢紊乱的益处。这凸显了大黄素类似物作为治疗代谢综合征或2型糖尿病的新型化合物的潜在价值。[3]

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大黄素是一种从蓼科植物（例如大黄、虎杖）中分离得到的天然蒽醌类化合物，具有多种药理活性，包括抗病毒、抗肿瘤和代谢调节作用。[1][2][3]
- 抗病毒机制：大黄素通过靶向S蛋白-ACE2相互作用阻断SARS-CoV病毒的入侵，这是病毒附着于宿主细胞的关键步骤。它不影响病毒复制机制，与核苷类似物相比，降低了耐药性的风险[1]
- 抗肿瘤潜力：CK2 在多种癌症（例如乳腺癌、结肠癌）中过度表达，并促进肿瘤细胞增殖和存活。大黄素 选择性抑制 CK2，使其成为联合癌症治疗的潜在候选药物，尤其适用于靶向细胞周期通路的药物[2]
- 代谢调节机制：大黄素 通过抑制 11β-HSD1 改善 DIO 小鼠的胰岛素抵抗和血脂异常，从而减少肝脏和脂肪组织中的局部皮质醇生成。这避免了全身性糖皮质激素抑制，而全身性糖皮质激素抑制是非选择性糖皮质激素抑制剂的局限性[3]

C15H10O5

270.24

270.052

C, 66.67; H, 3.73; O, 29.60

518-82-1

Emodin-d4;132796-52-2

3220

Yellow to orange solid powder

1.6±0.1 g/cm3

586.9±39.0 °C at 760 mmHg

255 °C (dec.)(lit.)

322.8±23.6 °C

0.0±1.7 mmHg at 25°C

1.745

5.03

94.83

3

5

0

20

434

0

CC1=CC2=C(C(=C1)O)C(=O)C3=C(C2=O)C=C(C=C3O)O

RHMXXJGYXNZAPX-UHFFFAOYSA-N

InChI=1S/C15H10O5/c1-6-2-8-12(10(17)3-6)15(20)13-9(14(8)19)4-7(16)5-11(13)18/h2-5,16-18H,1H3

1,3,8-trihydroxy-6-methylanthracene-9,10-dione

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

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

配方 1 中的溶解度: 3.33 mg/mL (12.32 mM) in 0.5% CMC-Na/saline water (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加),悬浮液； 超声助溶。
*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: 10 mg/mL (37.00 mM) in 0.5% MC 0.5% Tween-80 (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 悬浊液; 超声助溶。

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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。