从藤黄属植物中发现具抗肿瘤活性的多环多异戊烯基酰基间苯三酚:基于分子网络的探索

【字体: 时间:2025年04月27日 来源:Bioorganic Chemistry 4.5

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  为发现更多新型多环多异戊烯基酰基间苯三酚(PPAPs)并探究其抗肿瘤活性,研究人员从藤黄(Garcinia pedunculata)果实中分离化合物。得到 20 个 PPAPs,部分化合物对癌细胞有细胞毒性,该研究为抗肿瘤药物研发提供了新方向。

  
在神秘的植物王国中,许多植物都隐藏着治疗疾病的神奇密码。藤黄(Garcinia pedunculata Roxb.)便是其中之一,它主要分布在印度东北部和中国东南部,其果实不仅在传统医学中用于治疗胃肠道疾病,还具有多种潜在的药用价值。然而,目前对藤黄中有效成分的挖掘还远远不够,尤其是具有独特结构和显著生物活性的多环多异戊烯基酰基间苯三酚(Polycyclic polyprenylated acylphloroglucinols,PPAPs)。为了深入探索藤黄中的宝藏,来自沈阳药科大学的研究人员开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Bioorganic Chemistry》上。

研究人员主要运用了两种关键技术方法。一是各种色谱方法,通过这些方法对藤黄果实提取物进行分离和纯化,从而获取目标化合物;二是全球天然产物社会分子网络(Global Natural Products Social Molecular Networking,GNPS)技术,借助该技术对粗提物中的化合物进行分类,构建可视化分子网络地图,以便更高效地发现新型化合物。研究样本为 2018 年 9 月采自中国云南德宏的藤黄果实。

结果与讨论


  1. 化合物的分离与鉴定:研究人员从藤黄果实 80% 丙酮提取物中,运用多种色谱方法结合 GNPS 分子网络技术,成功分离出 20 个 PPAPs,其中包括 14 个此前未被描述的化合物。化合物 1(Garpedvinin A)为黄色无定形粉末,通过高分辨电喷雾电离质谱(HR - ESI - MS)、核磁共振氢谱(1H NMR)等光谱分析,确定其分子式为 C38H50O7,含有 14 个不饱和度,且其具有双环 [4,2,1] 壬烷核心结构,这在 PPAP 类化合物中尚属首次发现。
  2. 生物合成途径推测:基于分离得到的前体化合物 cambogin(16),研究人员推测了 Garpedvinin A 的生物合成途径。虽然只是推测,但这为进一步研究 PPAPs 的生物合成机制提供了重要线索。
  3. 抗肿瘤活性研究:对分离得到的化合物进行抗肿瘤活性评估,发现化合物 2 - 6、8、11、13、15 - 18 和 20 对肝癌细胞系 HepG2、肺癌细胞系 A549 和乳腺癌细胞系 MCF - 7 均显示出细胞毒性。其中,化合物 6 表现尤为突出,它对 HepG2 细胞的增殖具有强烈抑制作用,且呈浓度依赖性。进一步研究发现,化合物 6 能诱导 HepG2 细胞凋亡,并将细胞周期阻滞在 S 期。同时,化合物 6 还影响了凋亡相关蛋白 Bax、Bcl2 和前半胱天冬酶 - 3(pro - Caspase - 3)的表达,揭示了其诱导细胞凋亡的潜在分子机制。

研究结论与意义


这项研究从藤黄果实中成功分离出多个 PPAPs,丰富了人们对藤黄化学成分的认识。Garpedvinin A 独特的双环 [4,2,1] 壬烷核心结构的发现,拓展了 PPAPs 的结构类型。部分化合物展现出的抗肿瘤活性,为新型抗肿瘤药物的研发提供了潜在的先导化合物。化合物 6 诱导细胞凋亡的机制研究,也为深入理解肿瘤细胞增殖调控提供了新视角,在抗肿瘤药物开发领域具有重要的理论和实践意义。

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