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这篇综述聚焦环烯醚萜类化合物(Iridoids),总结了代表性环烯醚萜的修饰策略及其衍生物的生物活性,重点探讨了构效关系,为该类化合物的进一步开发利用提供参考,对生命科学和健康医学领域研究意义重大。
引言
环烯醚萜类化合物是一类重要的天然产物,主要分布于山茱萸(Cornus officinalis Sieb.et Zucc.)、栀子(Gardenia jasminoides J.Ellis)和龙胆(Gentiana scabra Bge.)等植物中,被列为《中华人民共和国药典》(2020 版)中玄参科、山茱萸科和龙胆科的指标性成分。它是 (+)-iridodial 的缩醛衍生物,根据骨架结构可分为环戊烷型环烯醚萜和裂环环烯醚萜 。
这类化合物由半缩醛羟基形成,常与糖类结合成苷。环烯醚萜具有多种药理活性,如神经保护、护肝、护肾和抗肿瘤等,受到众多研究团队的关注,京尼平苷(geniposide)、桃叶珊瑚苷(aucubin)、马钱子苷(loganin)、橄榄苦苷(oleuropein)和龙胆苦苷(gentiopicroside)等代表性化合物被视为药物开发的潜在候选物。然而,其半缩醛结构使苷元不稳定,多羟基结构又导致生物利用度差,极大限制了环烯醚萜的应用与开发 。
近年来,环烯醚萜的生物活性、植物化学和合成途径因其巨大药用价值受到广泛关注。已有综述主要围绕其活性,特别是药理活性和作用机制,如抗癌、抗抑郁、抗糖尿病和抗阿尔茨海默病等。也有研究探讨了环烯醚萜的多种生物活性,以及其与多种药物形成共轭物协同增效的潜力,强调了合成新环烯醚萜类似物的重要性。但以往综述对代表性环烯醚萜化合物的结构修饰不够直观、具体,难以有效体现多位点修饰对活性的优化。本文旨在全面更新代表性环烯醚萜的结构修饰及其生物活性的研究进展,为其进一步开发利用提供参考。
京尼平苷的结构修饰
京尼平苷是栀子的主要药用成分,具有神经保护、降血糖、抗炎和护肝等作用 。为提高其生物利用度并评估其作为蛋白酪氨酸磷酸酶 1B(PTPlB)抑制剂的潜力,研究人员合成了一系列京尼平苷衍生物。首先将京尼平苷的甲酯基水解得到化合物 1,再通过羟基的乙酰化反应得到化合物 2。
橄榄苦苷的结构修饰
橄榄苦苷是环烯醚萜的另一代表性化合物,主要存在于木犀科植物油橄榄(Olea europaea)中,具有抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、抑菌和抗病毒等作用,在医学和食品领域都有重要研究价值。但橄榄苦苷在橄榄叶中含量较低,且因其高亲水性和可降解性,提取困难,限制了其生物利用度和应用潜力。
环烯醚萜衍生物的构效关系
本综述总结了环烯醚萜结构修饰及其衍生物生物活性的研究进展,主要聚焦于环烯醚萜的结构类型和已修饰的母体化合物 。
天然环烯醚萜大多具有半缩醛结构,C1位羟基具有活性,因此常以糖苷形式存在于植物中。环烯醚萜苷糖基片段上羟基的存在,使其……(原文此处未完整阐述相关影响,按原文保留)
结论与展望
环烯醚萜是自然界中一类重要的化学物质,在植物和微生物中广泛存在。本综述梳理了代表性环烯醚萜的结构修饰及其衍生物生物活性的研究进展,根据修饰的母体化合物,分别整理了其糖苷和苷元的修饰情况,重点关注结构修饰策略及其生物活性的变化 。未来,进一步深入研究环烯醚萜的结构修饰,探索更多具有优良生物活性的衍生物,有望为新药研发和健康医学领域带来新的突破。
CRediT 作者贡献声明
Maoli Bai:撰写初稿、可视化、验证、监督。Honglin Xiang:撰写 - 审阅与编辑、验证。Kang Ding:可视化、验证、监督。Siyu Wei:可视化、验证、监督、方法学。Xue Wang:撰写 - 审阅与编辑、验证。Xuege Pan:撰写 - 审阅与编辑。Weifeng Yin:撰写 - 审阅与编辑。Weiku Zhang:撰写 - 审阅与编辑、可视化、验证、监督。Jun He:撰写 - 审阅与编辑。
未引用参考文献
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利益冲突声明
作者声明他们不存在已知的可能影响本文所报道工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了中日友好医院国家高水平医院临床研究基金和精英医学人才项目(2024-NHLHCRF-JBGS-WZ-07, 2023-NHLHCRF-CXYW-01, ZRJY2024-BJ01, ZRJY2024-QM03)以及国家自然科学基金(82273815, 82273809, 82304329)的支持。