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为探究箭叶淫羊藿中具有抗癌特性的异戊烯基黄酮，河南中医药大学研究人员分离鉴定出六对新的对映体异戊烯基黄酮。它们对 MCF-7 细胞有显著抑制作用且对 MCF-10A 细胞无明显毒性，或为乳腺癌治疗带来新契机。
在生命科学和健康医学领域，黄酮类化合物一直备受关注。黄酮类是植物中广泛分布的一类天然特殊代谢产物，具有多种生物活性，如细胞毒性、抗炎、抗病毒、抗菌和抗氧化等。而异戊烯基黄酮作为黄酮类的一种，因其独特的异戊烯基侧链，不仅增加了亲脂性，还丰富了结构多样性，展现出更有前景的药理特性，尤其是在对抗癌细胞方面。箭叶淫羊藿（Epimedium sagittatum Maxim）作为传统中药，在治疗多种疾病上有着悠久历史，其主要生物活性成分黄酮类化合物，已被证实对多种癌细胞有效，像从箭叶淫羊藿中提取的淫羊藿素（icaritin），更是已被商业化用于治疗肝癌。
然而，尽管箭叶淫羊藿在抗癌研究方面有一定成果，但仍存在许多未知。比如，其中还有哪些结构独特且具有抗癌活性的成分尚未被发现？这些成分对不同癌细胞的作用机制是怎样的？为了解开这些谜团，河南中医药大学的研究人员开展了一项深入研究。
研究人员致力于从箭叶淫羊藿中探索具有抗癌特性的结构新颖的异戊烯基黄酮。他们对箭叶淫羊藿的地上部分进行研究，最终成功分离并鉴定出六对未被描述过的对映体异戊烯基黄酮，即 (±)-epimesatines J–O (1a/1b–6a/6b)。通过多种技术手段确定了它们的结构和绝对构型，这一发现意义重大，为后续研究这些化合物的生物活性奠定了基础。
研究人员运用了多种关键技术方法。在分离化合物时，采用了柱色谱（CC）、半制备高效液相色谱（HPLC）等技术；利用高分辨电喷雾电离质谱（HRESIMS）和核磁共振（NMR）等光谱技术确定化合物的结构；借助量子化学计算电子圆二色谱（ECD）、13C NMR，以及 Mo?(OAc)?和 Rh?(OCOCF?)?诱导的 ECD 实验来确定绝对构型；通过 MTT 法、细胞免疫荧光、实时细胞分析（RTCA）等实验评估化合物的细胞毒性和对相关蛋白表达的影响；运用分子对接技术探究化合物与关键靶点的相互作用。
化合物的结构鉴定
- 化合物 1a/1b 的结构确定：化合物 1a 为黄色无定形粉末，通过 HRESIMS 和 13C NMR 数据确定其分子式为 C??H??O?。1H NMR 和 13C NMR 数据显示其为异戊烯基黄酮衍生物，通过 1H - 1H COSY 和 HMBC 等实验确定了平面结构，再利用 Mo?(OAc)?诱导的 ICD 实验确定 C - 2″的绝对构型为 R，从而确定 1a 为 (R)-epimesatine J。对比 1a 和 1b 的 1H NMR、光学旋转和 ECD 光谱等，确定 1b 为 1a 的对映体，即 (S)-epimesatine J。
- 化合物 2a/2b 的结构确定：化合物 2a 也是黄色无定形粉末，分子式为 C??H??O?。其 NMR 数据与 1a/1b 相似，但取代基有所不同。通过相关实验确定其结构，并利用 Mo?(OAc)?诱导的 ECD 实验和 ECD 计算确定 C - 2″和 C - 2′″的绝对构型，最终确定 2a 为 (2″R, 2′″S)-epimesatine K，2b 为 (2″S, 2′″R)-epimesatine K。
- 化合物 3a/3b 的结构确定：化合物 3a 分子式为 C??H??O?，通过 NMR 数据和分析确定其结构为 2a/2b 的脱水产物且形成了呋喃环。运用比较 13C NMR 计算分析和 ECD 光谱计算确定其绝对构型，3a 为 (2″R, 2′″R)-epimesatine L，3b 为其对映体 (2″S, 2′″S)-epimesatine L。
- 化合物 4a/4b 的结构确定：化合物 4a 和 4b 为对映体，分子式为 C??H??O?，比 3a/3b 多一个甲氧基。通过 NMR 光谱分析确定平面结构，利用 Rh?(OCOCF?)?诱导的 ECD 光谱和 ECD 计算确定绝对构型，4a 为 (1″R, 2″R, 2′″R)-epimesatine M，4b 为 (1″S, 2″S, 2′″S)-epimesatine M。
- 化合物 5a/5b 的结构确定：化合物 5a 和 5b 通过手性 HPLC 分离为对映体，与 4a/4b 平面结构相似但 C - 5′取代基不同。根据耦合常数确定相对构型，通过 ECD 计算确定绝对构型，5a 为 (1″S, 2″S)-epimesatine N，5b 为 (1″R, 2″R)-epimesatine N。
- 化合物 6a/6b 的结构确定：化合物 6a 和 6b 为对映体，与 3a/3b 分子式相同但结构存在差异，有一个吡喃环。通过 NMR 数据和相关实验确定结构，利用 13C NMR 分析和 ECD 计算确定绝对构型，6a 为 (2″S, 2′″R)-epimesatine O，6b 为 (2″R, 2′″S)-epimesatine O。
化合物的生物活性研究
- 细胞毒性研究：除 3b 因量少未测试外，对其他化合物进行细胞毒性评估。结果显示，这些化合物对人乳腺癌细胞 MCF - 7 的活力有显著抑制作用，而对人乳腺上皮细胞 MCF10A 除 3a 外无明显细胞毒性。这表明这些化合物具有潜在的抗癌应用价值，且对正常细胞毒性较小，有望成为低毒高效的抗癌药物。
- 对 Sphk1 表达的影响：通过细胞免疫荧光实验评估化合物对 MCF - 7 细胞中鞘氨醇激酶 1（Sphk1）表达的影响。结果发现，所有测试化合物都能有效抑制 MCF - 7 细胞中 Sphk1 的表达，这意味着 Sphk1 可能是乳腺癌治疗的一个重要靶点，而这些化合物可能通过抑制 Sphk1 的表达来发挥抗癌作用。
- 分子对接研究：对化合物 4a 和 5b 与 Sphk1 进行分子对接分析，发现它们与 Sphk1 的氨基酸残基 ASP - 167、ASP - 264 和 ASN108 存在亲水相互作用，且氢键距离小于 3.2 ?，表明它们与 Sphk1 有较强的相互作用，这三个氨基酸残基可能是治疗乳腺癌的重要活性位点。
研究人员从箭叶淫羊藿中成功分离鉴定出六对新的对映体异戊烯基黄酮，这些化合物对人乳腺癌细胞 MCF - 7 具有显著抑制作用，同时对人乳腺上皮细胞 MCF10A 无明显毒性，展现出作为乳腺癌治疗药物的潜力。并且，它们能够降低 MCF - 7 细胞中 Sphk1 的表达，揭示了 Sphk1 作为乳腺癌治疗靶点的潜在价值，为乳腺癌的治疗提供了新的方向和理论依据。箭叶淫羊藿有望成为开发乳腺癌治疗药物的宝贵资源，此次研究成果发表在《Natural Products and Bioprospecting》上，为该领域的后续研究奠定了坚实基础，也为天然产物在抗癌药物研发中的应用开辟了新的道路。
