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苦瓜素类化合物新发现:Citrullus colocynthis果实中降血糖活性成分的结构解析与功能研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月25日 来源:Phytochemistry 3.2
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本研究针对2型糖尿病(T2DM)的血糖调控难题,通过生物活性导向分离结合分子网络技术,从药西瓜(Citrullus colocynthis)果实中鉴定出5种新型葫芦烷三萜(1-5)及7种已知类似物。其中化合物1、3-4和6-11显著促进Caco-2细胞胰高血糖素样肽-1(GLP-1)分泌,尤以化合物6(5 μM时GLP-1分泌提升1.5倍)和8(20 μM时1.54倍)效果突出,为天然降血糖药物开发提供新候选。
糖尿病已成为全球公共卫生重大挑战,其中2型糖尿病(T2DM)患者普遍存在胰高血糖素样肽-1(GLP-1)分泌不足的问题。GLP-1作为肠道L细胞分泌的"智慧激素",既能刺激胰岛素释放,又能抑制胰高血糖素,但现有GLP-1受体激动剂多存在合成难度大、成本高等局限。与此同时,传统苦味中药的降血糖机制尚未充分阐明。药西瓜(Citrullus colocynthis)在维吾尔医学中早有降糖记载,但其活性成分与作用靶点始终蒙着神秘面纱。
中国研究人员通过生物活性导向分离与分子网络技术联用,对药西瓜果实乙醇提取物展开系统研究。采用600 MHz核磁共振仪(含1H、13C及2D NMR)、高分辨质谱(HRESIMS)和量子化学电子圆二色谱(ECD)计算等技术,成功解析出12个葫芦烷型三萜类化合物,包括5个新发现的苦瓜素J-L(1-3)和2个新型糖苷(4-5)。
Guided isolation and structural elucidation
通过LC-MS/MS结合GNPS分子网络分析,锁定乙酸乙酯和正丁醇部位为活性富集区。采用多种色谱技术分离获得目标化合物,其中化合物1的绝对构型通过ECD计算验证为23R,24S。
Conclusions
活性评价显示,非糖苷化三萜(如化合物6)在低浓度(5 μM)即可显著促进GLP-1分泌,而糖苷化衍生物(如化合物8)呈现剂量依赖性。这种结构-活性关系为设计新型GLP-1分泌调节剂提供重要参考。
该研究首次揭示药西瓜苦味成分通过激活肠道苦味受体通路调控GLP-1分泌的分子机制,不仅为传统药物的现代化应用提供科学依据,更为天然来源的降血糖药物开发开辟新途径。论文发表于天然产物化学领域权威期刊《Phytochemistry》,相关技术已申请国家发明专利保护。
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