维生素K4的合成与抗癌作用研究

维生素K又叫凝血维生素，属于维生素的一种，具有叶绿醌生物活性，其最早于1929年由丹麦化学家达姆从动物肝和麻子油中发现并提取。维生素K包括K1、K2、K3、K4等几种形式，其中K1、K2是天然存在的，属于脂溶性维生素；而K3、K4是通过人工合成的，是水溶性的维生素。

合成维生素K4

维生素 K4（二乙酸甲萘二醇酯，MDD）可以按照绿色化学原理，通过更清洁、更高效的催化替代品轻松合成^[1]。 离子金基羟基氟化物是一种活性双功能催化剂，可用于甲萘醌的一锅法氢乙酰化，从而产生 MDD，选择性为 77%。 在氧化物-氟化物催化剂存在下，通过使用微波辅助氢转移（Meerwein-Ponndorf-Verley 反应）与乙酰化方法相结合，获得了前所未有的结果，对目标产物产生了非常高的选择性（95%）。

抗癌作用

维生素K4（VK4）是一种合成的亲水性甲萘醌化合物，临床上用作止血药物。 据报道，多种维生素K对多种癌细胞有抑制作用。 但目前尚无有关VK4抗癌活性的报道。 Yu Jiang 等人探讨了维生素K4对人前列腺PC-3细胞的抑制作用及其机制^[2]。 发现VK4剂量依赖性地抑制PC-3细胞的细胞增殖，IC50值约为20.94 μM。 Hoechst 33258 染色结果显示，VK4 导致 PC-3 细胞中 DNA 断裂。 PI染色结果表明VK4诱导PC-3细胞周期停滞在S期。 进一步的机制研究表明，VK4 介导的 PC-3 细胞凋亡诱导与线粒体膜电位破坏、Bcl-2 下调和 Bax 上调、线粒体释放细胞色素 c 以及线粒体膜电位激活相关，caspase-3 和 PARP。 因此，维生素K4 可能在前列腺癌化疗中有用。

参考文献

[1] One-Pot Hydroacetylation of Menadione (Vitamin K3) to Menadiol Diacetate (Vitamin K4) by Heterogeneous Catalysis. doi:10.1002/adsc.201100718

[2] Vitamin K4 induces tumor cytotoxicity in human prostate carcinoma PC-3 cells via the mitochondria-related apoptotic pathway. doi:10.1691/ph.2013.2872