土耳其特有植物绢毛菊（Gelasia sericea）的植物化学研究、抗菌活性及分子对接分析

《Natural Product Reports》：Phytochemical investigation, antimicrobial activities, and molecular docking studies on endemic Gelasia sericea (Aucher ex DC.) Zaika, Sukhor. & N.Kilian grown in Türkiye

本研究针对药用植物资源开发中的抗菌药物需求，对土耳其特有植物绢毛菊（Gelasia sericea）开展活性导向分离。研究人员成功分离鉴定出5个新化合物和5个已知化合物，其中多个化合物对包括铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）在内的多种微生物显示出显著抑制活性（MIC值低至12.5 μg/mL）。通过分子对接（靶向P. aeruginosa RhlR和DNA gyrase B酶）揭示了化合物2具有最佳结合潜力。该研究为开发新型抗菌先导化合物提供了重要依据。

　　

在抗生素耐药性日益成为全球公共卫生严峻挑战的背景下，寻找新型、高效的抗菌药物显得尤为迫切。天然产物，特别是来自特有植物的次级代谢产物，因其结构多样性和独特的生物活性，一直是新药发现的重要源泉。土耳其因其独特的地理和气候条件，孕育了丰富的植物多样性，其中许多特有物种的药用潜力尚未被充分探索。 endemic Gelasia sericea (Aucher ex DC.) Zaika, Sukhor. & N.Kilian（绢毛菊）便是这样一种植物，对其进行系统的植物化学和药理学研究，有望为对抗耐药菌提供新的候选分子。

为了系统地揭示绢毛菊的药用价值，由G?zde Bozdal、Bü?ra Korkmaz、Murat Emre Abanoz、Bü?ra ?ahin、Ugur Uzuner、Arif Bozdeveci、Serdar Makbul和Nurettin Yayl?组成的研究团队，对采自土耳其的该植物进行了深入研究，其研究成果发表在《Natural Product Reports》上。

本研究主要采用了活性导向分离（Activity-guided isolation）技术，即根据提取物不同部位的抗菌活性逐步追踪、分离活性成分。利用多种色谱技术（如柱色谱、薄层色谱）从植物提取物中分离纯化化合物。运用现代波谱学方法（Spectroscopic methods），包括核磁共振（NMR）、质谱（MS）等，对分离得到的化合物进行结构鉴定。采用琼脂扩散法（测定抑菌圈直径）和微量肉汤稀释法（测定最小抑菌浓度，MIC）评估了所有分离化合物对九种不同微生物的体外抗菌活性。通过计算机辅助药物设计中的分子对接（Molecular docking）技术，模拟化合物与铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）的两个关键靶点蛋白——群体感应系统受体RhlR和DNA促旋酶B亚基（DNA gyrase B）之间的相互作用，并计算结合自由能（Binding energy）。

化合物分离与结构鉴定

通过系统的植物化学研究，研究人员从绢毛菊中成功分离并鉴定了十个化合物。其中五个为首次报道的新化合物，分别被命名为8-O-β-D-glucopyranosyl-6-hydroxy-3-(4-hydroxyphenyl)-1H-isochromen-1-one (1)、rel. (3R,3′S)-8,8’-oxybis[6-hydroxy-3-(4-hydroxyphenyl)-3,4-dihydro-1H-isochromen-1-one] (2)、3-O-(4-O-glyceryl)-α-D-xylopyranosyl-5-methyl-4H-pyran-4-one (3)、2-carboxyl-3-hydroxy-4′-methoxy-5-O-(3-O-glyceryl)-β-D-xylopyranosylbibenzyl (4)和2-carboxyl-3,4’-dihydroxy-5-O-(β-D-apiofuranosyl)-(1→6)-β-D-glucopyranosylbibenzyl (5)。此外，还鉴定出五个已知化合物，分别为对香豆酸（p-coumaric acid, 6）、scorzopigmecosite (7)、scorzocreticin (8)、槲皮素（quercetin, 9）和kelampayoside A (10)。这些化合物的结构均通过详尽的波谱数据得以确认。

体外抗菌活性评价

研究人员测试了所有分离化合物（1-10）对九种不同微生物的抗菌活性。结果表明，除化合物10外，其余所有化合物对至少一种测试微生物表现出抑制活性，抑菌圈直径在10-12毫米之间。特别值得注意的是，化合物8（scorzocreticin）对铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）表现出最强的抑制效果，其MIC值低至12.5 μg/mL，显示出显著的抗菌潜力。

分子对接研究

为了从分子水平探究化合物的作用机制，研究团队对化合物1-10进行了分子对接分析，选择的靶点是铜绿假单胞菌的两个关键毒力因子和药物靶点：RhlR受体（群体感应系统中的关键组件）和DNA促旋酶B（细菌DNA复制必需酶）。对接结果显示，化合物2与这两个靶点均表现出最强的预测结合亲和力，其结合能（Binding energy）分别低至-12.0 kcal/mol（针对RhlR）和-11.3 kcal/mol（针对DNA gyrase B）。这表明化合物2可能通过双重抑制机制发挥抗菌作用，具有成为先导化合物的良好前景。

本研究成功地从土耳其特有植物绢毛菊中发现了系列结构新颖的天然产物，并证实了其显著的抗菌活性。活性化合物8对铜绿假单胞菌的高效抑制，以及化合物2通过分子对接预测出的对RhlR和DNA gyrase B的双重强效结合能力，共同凸显了该植物作为新型抗菌药物开发资源的巨大潜力。这些发现不仅丰富了天然产物的化学库，为基于结构的药物设计提供了新的模板，也为应对日益严重的抗生素耐药性问题提供了有价值的科学线索。该研究体现了从天然资源中发现活性先导化合物的经典且有效的策略，其研究成果对植物化学、药理学以及抗感染药物研发领域均具有重要意义。