辣椒素类化合物的发现、分离及其TRPV1受体激活活性的系统性研究

为解决辣椒素类化合物(capsaicinoids)与TRPV1受体相互作用机制不明确的问题，研究人员通过非靶向代谢组学技术筛选40个辣椒品种，分离鉴定18种辣椒素类化合物（含5个新结构），系统评估其对大鼠TRPV1受体的激活特性。研究发现辣椒素类化合物通过协同作用激活TRPV1，且非活性类似物具有正向调节作用，为辣椒提取物的药用价值评估提供了新依据。

　　

辣椒作为全球广泛使用的调味品和传统药物，其辛辣成分辣椒素(capsaicin)及其结构类似物辣椒素类化合物(capsaicinoids)的生物学效应一直备受关注。这些化合物通过激活瞬时受体电位香草酸亚型1(TRPV1)受体产生多种生理效应，包括镇痛、代谢调节等。然而，现有研究多聚焦于辣椒素和二氢辣椒素(dihydrocapsaicin)，对天然辣椒提取物中复杂辣椒素类化合物的整体活性认识不足，且约25种已知辣椒素类化合物中多数缺乏规范的核磁共振(NMR)结构确认和TRPV1活性数据。

捷克生命科学大学等机构的研究团队在《European Journal of Pharmacology》发表的研究，通过整合现代代谢组学与分子药理学方法，系统揭示了辣椒素类化合物的多样性及其TRPV1调控机制。研究首先从捷克大学热带农业科学学院植物园培育的40个辣椒品种（涵盖C. annuum、C. chinense等4个物种）中采集成熟果实，建立冻干样本库。关键技术包括：1）基于UPLC-HRMS的非靶向代谢组学分析，结合MZmine、GNPS和SIRIUS计算工具进行化合物鉴定；2）正相闪式色谱与半制备HPLC分离18种辣椒素类化合物；3）核磁共振(NMR)和质谱(MS/MS)结构确证；4）建立可诱导表达大鼠TRPV1(irTRPV1-FlpIn293)的细胞模型，通过钙离子荧光检测评估活性。

3.1 非靶向代谢组学揭示新型辣椒素类化合物候选
通过CANOPUS化合物类别预测发现，辣椒代谢物中N-酰基胺类（辣椒素尾部前体）占比达12.3%，而酚乙胺类（辣椒素头部前体）仅占1-2%，暗示头部结构可能是辣椒素生物合成的限制因素。分子网络分析鉴定出50个辣椒素类化合物节点，其中26个通过保留时间和特征离子匹配得到高置信度注释。

3.2 18种辣椒素类化合物的分离纯化
从混合辣椒提取物中分离得到18种化合物，包括5个新结构：N-香草酰-9-羟基癸酰胺(33)、N-香草酰-7-羟基-8-甲基壬酰胺(34)、N-香草酰-6-甲基-2,4-庚二烯酰胺(35)等。特别值得注意的是两个通过SN2反应形成的醚类新化合物(36,37)，虽因稳定性差未进行活性测试，但拓展了对辣椒素类化合物结构多样性的认知。

3.3 辣椒素类化合物调控TRPV1活性的新机制
研究发现：1）辣椒提取物的TRPV1激活强度与总辣椒素类化合物含量显著相关(Pearson=0.86)；2）结构-活性关系显示，辣椒素(EC₅₀=0.04μM)尾部缩短或羟基化会降低效力，如ω-羟基辣椒素(22)活性降低100倍；3）非活性化合物如香草醛(vanillin)和短链辣椒素类似物(28,29)能显著增强辣椒素的TRPV1激活效应，表现为浓度-反应曲线左移。

这项研究建立了最全面的天然辣椒素类化合物库，首次系统揭示了辣椒素类化合物通过协同作用调控TRPV1的分子机制。特别重要的是，发现非活性辣椒素类似物可作为正向变构调节剂，这一发现为解释传统辣椒提取物与纯辣椒素制剂的药效差异提供了理论依据。从应用角度看，研究强调辣椒制品标准化需考虑全部辣椒素类成分，而不仅是辣椒素和二氢辣椒素含量。未来研究可进一步探索这些化合物在人TRPV1受体的作用差异，以及其在疼痛管理、代谢疾病治疗中的协同效应机制。