Bcl-xL (Ki = 0.5-0.6 μM); Bcl-2 (Ki = 0.2-0.3 mM)
Bcl-xL (binding affinity similar to racemic gossypol; racemic gossypol binds to Bcl-xL with Ki of 0.5–0.6 μmol/L) [1]
Bcl-2 (binding affinity similar to racemic gossypol; racemic gossypol binds to Bcl-2 with Ki of 0.2–0.3 mmol/L) [1]

棉酚是一种从棉籽和棉根中提取的天然物质，已被研究作为一种潜在的抗癌药物。多项临床试验考察了外消旋棉酚[(±)-棉酚]，该物质具有良好的耐受性。外消旋棉酚((±)-棉酚)与Bcl-xL蛋白结合时的Ki值为0.5至0.6 μM。此外，(±)-棉酚对Bcl-2蛋白具有很强的亲和力，Ki值为0.2至0.3 mM。天然存在的外消旋棉酚同时含有(-)-棉酚和(+)-棉酚两种对映异构体。在为期6天的MTT实验中，评估了外消旋棉酚及其每种对映异构体对UM-SCC-6和UM-SCC-14A细胞的活性。在所测试的两种细胞系中，(-)-棉酚的生长抑制作用均强于(±)-棉酚，而(±)-棉酚的生长抑制作用又强于(+)-棉酚（P < 0.001）。(±)-棉酚的生长抑制作用介于两者之间，但仅在高剂量(10 μM)下观察到（P < 0.0001）[1]。在为期6天的MTT实验中，(-)-棉酚在UM-SCC-6和UM-SCC-14A细胞系中的生长抑制作用强于(±)-棉酚和(+)-棉酚（P < 0.001）[1]。在为期6天的MTT实验中，(-)-棉酚在0.5至10 μmol/L的浓度范围内对十种UM-SCC细胞系表现出剂量依赖性的生长抑制作用。 IC50 值范围从非常敏感组（2–5 μmol/L）到不太敏感组（~10 μmol/L）。 (-)-棉酚对人成纤维细胞系的平均IC50值为5.57±2.57 μmol/L [1]。(-)-棉酚对人成纤维细胞系的平均IC50值为20.31±9.20 μmol/L，显著高于对HNSCC细胞系的平均IC50值（P=0.0142）[1]。(-)-棉酚对人口腔角质形成细胞培养物的平均IC50值为15.36±0.28 μmol/L，显著高于对HNSCC细胞系的平均IC50值（5.30±1.55 μmol/L，P=0.001）[1]。Western blot分析显示，10株UM-SCC细胞系中有9株表达Bcl-xL，UM-SCC-74B、-17B和-6表达Bcl-2，所有细胞系均表达一定水平的Bcl-xS。 [1]
Bcl-xL 与 Bcl-xS 表达比值与 (-)-棉酚的 IC50 值呈负相关（r = -0.83，P=0.0029）；排除成纤维细胞后，相关性仍然显著（r = -0.77，P=0.016）[1]
经 10 μmol/L (-)-棉酚处理 48 小时后，台盼蓝染色阴性的活细胞比例分别为 20% (UM-SCC-1)、9% (UM-SCC-6)、14% (UM-SCC-12) 和 16% (UM-SCC-14A)，与未处理的对照组相比（P<0.0001）[1]
(-)-棉酚在具有野生型 p53 的细胞系中更有效地诱导细胞凋亡。 TUNEL 检测结果显示，UM-SCC-1（野生型 p53）的凋亡指数 (AI) 为 90.1%，UM-SCC-6（野生型 p53）的 AI 为 80.3%（平均 AI 为 85.2±6.9%）；UM-SCC-12（突变型 p53）的 AI 为 27.2%，UM-SCC-14A（突变型 p53）的 AI 为 14.1%（平均 AI 为 20.7±9.3%）；差异具有统计学意义 (P=0.0157)。成纤维细胞系未显示凋亡诱导[1]

初步数据显示，(-)-棉酚在原位小鼠模型中有效[1]
在用UM-SCC-1（体外非常敏感）和UM-SCC-17B（中度敏感）进行的异种移植实验中，(-)-棉酚在5 mg/kg和15 mg/kg剂量下均能非常有效地抑制肿瘤细胞生长[1]

我们开发了一种计算机筛选程序，用于鉴定能与Bcl-2家族蛋白的BH3结合口袋结合的分子（BH3模拟物）。通过虚拟对接软件检测到的候选化合物，在基于荧光偏振的竞争性结合实验中，测试了其从纯化的Bcl-2或Bcl-xL蛋白中置换BH3肽的能力。利用这种方法，我们鉴定出棉酚为候选化合物[1]。
Wang及其同事确定，外消旋棉酚与Bcl-xL蛋白的结合常数Ki为0.5–0.6 μmol/L，与Bcl-2蛋白的结合常数Ki为0.2–0.3 mmol/L。该结合结果已得到独立验证。尽管(-)-棉酚和(+)-棉酚与Bcl-2或Bcl-xL的结合亲和力相似，但(-)-棉酚在抑制细胞生长和诱导细胞凋亡方面比(+)-棉酚更有效，这可能是由于细胞培养实验中血清的影响所致[1]

在为期 6 天的 MTT 细胞存活率测定中，两种具有代表性的 UM-SCC 细胞系 UM-SCC-6 和 UM-SCC-14A 持续暴露于 0、5 或 10 μM 的 (±)-棉酚、(-)-棉酚或 (+)-棉酚[1]。

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对于化学敏感性（MTT 测定），将处于对数生长期的细胞系以每孔 5,000–15,000 个细胞的密度接种于 96 孔板的复孔中，并过夜培养。使用外消旋体、(+)- 或 (-)-棉酚的储备液进行系列稀释，以达到所需浓度。所有实验条件均设置 5 个复孔。将样品板在含有棉酚或溶剂对照的 300 μL DMEM 培养基中培养 6 天（角质形成细胞实验除外，该实验使用 1:1 的 DMEM:KGM 培养基）。 MTT 实验按照制造商提供的方案进行。以药物浓度为横坐标，以相对于对照组的吸光度百分比为纵坐标作图，IC50 值定义为相对于未处理对照组达到 50% 生长抑制所需的药物浓度 [1]。对于蛋白质印迹分析，在对数生长期，用含有 NP40、苯甲基磺酰氟和蛋白酶抑制剂的 PBS 裂解细胞，收集蛋白质。采用比色法对蛋白质提取物进行定量。取 30 μg 蛋白质，在变性条件下进行 12% Tris-甘氨酸 SDS-PAGE 电泳分离，然后转移至 PVDF 膜。将膜在含 5% 脱脂奶粉的 Tris 缓冲盐溶液中封闭，然后与一抗（抗 Bcl-2、抗 Bcl-xL、抗 Bcl-xS）孵育。使用抗肌动蛋白或抗 GAPDH 抗体评估蛋白质上样量的一致性。随后将膜与HRP标记的二抗孵育，并用增强化学发光法进行分析。对三个独立的印迹进行密度测定，用于统计分析[1]
对于细胞存活率检测（台盼蓝排除法），将UM-SCC-1、-6、-12和-14A细胞用10 μmol/L (-)-棉酚处理48小时，用胰蛋白酶消化，洗涤，用0.4%台盼蓝染色，并用血细胞计数器计数。台盼蓝排除（活）细胞数以相对于未处理对照组的百分比表示[1]
对于细胞凋亡检测（TUNEL法），通过流式细胞术，利用末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）和Alexa Fluor-BrdU对DNA链断裂进行酶促标记，定量检测(-)-棉酚处理后的细胞凋亡，即TUNEL法。细胞暴露于(-)-棉酚48小时后，收集、固定并按照制造商的方案进行TUNEL染色。每个样本分析10000个细胞，使用Alexa Fluor在488 nm处激发。凋亡指数（AI）定义为处理组细胞凋亡百分比减去载体对照组细胞凋亡百分比[1]

在原位小鼠模型中，(-)-棉酚显示出疗效[1]
在异种移植实验中，植入了UM-SCC-1和UM-SCC-17B肿瘤细胞。分别以5 mg/kg和15 mg/kg的剂量给予(-)-棉酚，结果显示其能非常有效地抑制肿瘤细胞生长[1]

吸收、分布和排泄
脂溶性棉酚易于从胃肠道吸收。它与氨基酸（尤其是赖氨酸）和膳食铁高度结合。棉酚的结合、代谢和尿液排泄有限；大部分随粪便排出。

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毒性概述
棉酚可能通过调节Bax和Bcl-2蛋白诱导细胞凋亡。它也是钙调磷酸酶和蛋白激酶C的抑制剂，并已被证明能与钙调蛋白结合。(L1239) 相互作用……本研究使用了来自不同体液免疫选择品系的公鸡（n = 144）。从每个品系中随机选择3只个体，放入笼中，饲喂玉米-豆粕（对照）日粮14天。然后，从每个品系中随机选择6个笼子，分别给予四种不同的日粮处理（1000 mg/kg棉酚、1000 mg/kg水飞蓟素、1000 mg/kg棉酚和水飞蓟素的混合物或对照日粮）。连续21天收集体重和采食量数据，并每周采集血液以收集血浆并测定血细胞比容。随后对鸡只实施安乐死，并采集肝脏进行组织学和酶活性分析。采用重复测量和回归分析对每周终点数据进行分析。采用方差分析（ANOVA）分析血浆和肝脏酶活性以及组织学参数。未观察到日粮和品系之间的显著交互作用。饲喂棉酚和棉酚-水飞蓟素日粮的鸡只在第14天停止增重（P < 0.001），并在第21天出现体重下降（P < 0.001）。这些鸡只在第14天也表现出γ-谷氨酰转移酶水平升高；到第21天，其活性进一步升高（P < 0.001）。肝脏切片的组织学检查显示明显的脂肪变性（P < 0.001）。此外，与对照组和水飞蓟素处理组相比，棉酚处理组和棉酚-水飞蓟素联合饲料处理组鸡的醌还原酶活性显著升高（P < 0.001）。水飞蓟素并未缓解棉酚中毒的任何临床症状。

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非人类毒性值
大鼠口服LD50：2315 mg/kg
猪口服LD50：550 mg/kg

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[1]. In vitro effects of the BH3 mimetic, (-)-Gossypol, on head and neck squamous cell carcinoma cells. Clin Cancer Res. 2004 Nov 15;10(22):7757-63.

治疗用途
/实验疗法/ 棉酚 (C(30)H(30)O(8)) 是一种源自棉花植物（锦葵科，棉属）的多酚化合物。棉酚分子含有六个酚羟基和两个醛基，使其具有很高的化学活性。棉酚可发生席夫碱形成、臭氧分解、氧化和甲基化反应，生成多种棉酚衍生物。由于棉酚及其衍生物具有多种生物活性，包括抗生育、抗病毒、抗癌、抗氧化、抗锥虫病、抗菌和抗疟疾活性，因此一直是众多研究的重点。由于萘环界面旋转受限，棉酚是一种手性化合物，具有两种反式异构体（即(+)-棉酚和(-)-棉酚），它们表现出不同的生物活性。棉酚是一种小分子Bcl-2家族促生存蛋白抑制剂，已被证明能够抑制AI前列腺癌的生长。然而，在用AT-101（R-(-)-棉酚乙酸酯）治疗的前列腺癌异种移植小鼠模型（椎体前列腺癌[VCaP]）中，雄激素的存在减弱了棉酚的凋亡作用。本研究旨在更好地了解雄激素受体（AR）对AT-101诱导的细胞凋亡的体外影响。用AT-101处理的VCaP细胞表现出凋亡增加和促生存蛋白Bcl-2表达下调。 AR激活与AT-101联合治疗可减少细胞凋亡，提高细胞存活率，并减弱caspase激活。AT-101下调Akt和凋亡抑制因子X (XIAP)的表达，而AR刺激则恢复这些蛋白的表达。比卡鲁胺与AT-101联合治疗通过降低这些促生存蛋白的表达来增加细胞凋亡。这些数据表明，AT-101与ADT联合治疗可能进一步延缓AI疾病的发生，从而延长前列腺癌患者的无进展生存期。
/实验治疗/...合成了一系列新的和已知的棉酚双席夫碱类似物，并测试了它们对HeLa、U87和M85细胞的抗癌活性。结果表明，活性较低的(+)-棉酚可通过简单的化学修饰转化为活性更高的衍生物。与(-)-棉酚相比，研究人员发现了许多效力更强的化合物，这些化合物可能具有成为有前景的抗癌药物的潜力；其中一些化合物对所有三种癌细胞系均表现出优于抗癌药物顺铂的活性……/棉酚类似物/
/实验治疗/ 27例经病理确诊的放疗后复发的胶质瘤患者接受了棉酚10 mg口服治疗，每日两次。其中，15例为胶质母细胞瘤，11例为间变性星形细胞瘤，1例为复发性低级别胶质瘤。每8周使用CT/MRI扫描和临床标准（包括地塞米松用量）评估疗效。治疗持续至疾病进展。2例患者达到部分缓解（PR）；4例患者病情稳定8周或更长时间。1例患者维持PR，KPS评分改善，持续78周。另1例患者达到部分缓解8周。毒性反应轻微：两名既往接受过大量治疗的患者出现轻度血小板减少症，五名患者出现低钾血症，三名患者出现 2 级肝毒性和外周水肿。本研究中，采用高效液相色谱法 (HPLC) 测定的棉酚水平与疗效或毒性无关。我们得出结论，棉酚耐受性良好，尽管其在接受过大量治疗且预后不良的复发性胶质瘤患者群体中的疗效较低，但仍可测量……
有关棉酚治疗用途的更完整数据（共 7 项），请访问 HSDB 记录页面。

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药物警告
继 20 世纪 70 年代在中国进行的临床试验之后，棉酚被提议用作男性避孕药。本综述总结了大量关于棉酚的正式动物毒理学研究以及男性停用棉酚治疗后生育能力的恢复情况。这些研究促使世界卫生组织（世卫组织）人类生殖研究、发展和研究培训特别规划署（HRP）认定棉酚不适合用作抗生育药物。……有报告指出，在中国进行的研究证实了棉酚作为男性抗生育药物的有效性。……国际化学科学促进组织（IOCSD）的研究表明，70种新型高纯度棉酚结构形式中有40种的活性并不高于纯棉酚。在Sprague-Dawley大鼠和食蟹猴身上进行的实验证实，(-)和(+)棉酚的毒性均过高，不适用于人类避孕。棉酚的副作用中，最严重的是低钾性麻痹，尽管报道的发生率差异可能归因于不同地区膳食钾摄入量的差异以及遗传易感性。另一方面，两项独立研究证实了关于健康育龄男性永久性不育风险的发现，发现不可逆性不育率为25%。停用棉酚后未能恢复可能与治疗时间过长、棉酚总剂量过高、睾丸体积小以及促卵泡激素 (FSH) 水平升高有关……

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Bcl-xL 过表达在头颈部鳞状细胞癌 (HNSCC) 中很常见，并且与化疗耐药性相关。(-)-棉酚是从棉籽和棉根中分离出的天然产物的左旋异构体。它是一种非肽类、可渗透细胞的小分子，能够模拟促凋亡蛋白的BH3结构域，并可能抑制Bcl-xL的功能[1]。消旋棉酚已在多项临床试验中进行测试，耐受性良好，在常规治疗失败的患者中显示出虽低但可测量的疗效[1]。对顺铂耐药的细胞系对(-)-棉酚非常敏感。因此，(-)-棉酚有望被开发为一种新型的头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）治疗药物，可单独使用或与现有化疗药物联合使用[1]。(-)-棉酚在具有野生型p53的细胞中诱导凋亡的比例更高。MTT实验表明，(-)-棉酚的细胞杀伤作用并非仅仅通过凋亡实现，尤其是在高浓度下[1]。

C30H30O8

518.5544

518.194

C, 69.49; H, 5.83; O, 24.68

303-45-7

Gossypol (acetic acid);12542-36-8;Gossypol-13C2

3503

Light yellow to yellow solid powder

1.4±0.1 g/cm3

707.9±55.0 °C at 760 mmHg

184 °C (from ether); 199 °C (from chloroform); 214 °C (from ligroin) ; 178 - 183 °C

395.9±28.0 °C

0.0±2.3 mmHg at 25°C

1.742

6.16

155.52

6

8

5

38

780

0

O([H])C1C2C(C([H])=O)=C(C(=C(C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H])C=2C([H])=C(C([H])([H])[H])C=1C1=C(C2C(C([H])=O)=C(C(=C(C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H])C=2C([H])=C1C([H])([H])[H])O[H])O[H])O[H])O[H])O[H]

QBKSWRVVCFFDOT-UHFFFAOYSA-N

InChI=1S/C30H30O8/c1-11(2)19-15-7-13(5)21(27(35)23(15)17(9-31)25(33)29(19)37)22-14(6)8-16-20(12(3)4)30(38)26(34)18(10-32)24(16)28(22)36/h7-12,33-38H,1-6H3

7-(8-formyl-1,6,7-trihydroxy-3-methyl-5-propan-2-ylnaphthalen-2-yl)-2,3,8-trihydroxy-6-methyl-4-propan-2-ylnaphthalene-1-carbaldehyde

Cottonseed Meal Toxin; Pogosin; Gossypol; BL-193; BL 193; BL193; NSC 624336; NSC 56817

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: 33.3~100 mg/mL (64.3~192.9 mM)
Ethanol: 8 mg/mL (~15.4 mM)

配方 1 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (4.01 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 +5% Tween-80 + 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 20.8 mg/mL澄清DMSO储备液加入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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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。