基于异质协方差分析(HetCA)技术从Artemisia umbelliformis subsp. eriantha中发现抗利什曼原虫活性成分

为解决天然产物药物发现中复杂混合物分析的难题，研究人员采用异质协方差分析(HetCA)和统计全相关光谱(STOCSY)技术，对Artemisia umbelliformis subsp. eriantha提取物进行抗利什曼原虫活性成分筛选。研究发现5-deoxy-5-hydroperoxy-telekin (EC50=4.5 μΜ)和telekin (EC50=5.1 μΜ)具有显著活性，为抗利什曼病药物开发提供了新思路。

　　

利什曼病是由利什曼原虫(Leishmania)引起的寄生虫病，全球约12亿人面临感染风险。当前治疗药物存在毒性大、耐药性等问题，亟需开发新型抗利什曼药物。Artemisia属植物因含有抗疟疾明星分子青蒿素而备受关注，但Artemisia umbelliformis subsp. eriantha的抗利什曼活性尚未系统研究。

为解决这一难题，国外研究团队在《Bioorganic Chemistry》发表论文，采用离心分配色谱(CPC)结合异质协方差分析(HetCA)的创新策略，从该植物中高效筛选活性成分。研究首先通过CPC建立人工浓度梯度，利用核磁共振(NMR)获取48个馏分的光谱数据，并与抗利什曼原虫活性数据进行HetCA关联分析，再通过统计全相关光谱(STOCSY)进行化合物结构推导。

【材料与方法】
关键技术包括：1) CPC分级分离建立浓度梯度；2) 600 MHz NMR采集馏分光谱；3) HetCA算法关联光谱信号与生物活性；4) STOCSY进行化合物结构推导；5) 体外抗利什曼原虫活性评价(EC₅₀测定)和细胞毒性测试(CC₅₀)。

【结果与讨论】
3.1 活性成分筛选
通过HetCA分析发现馏分F23-F34呈现三个活性峰，红色信号显示5-deoxy-5-hydroperoxy-telekin 1和telekin 2与活性高度正相关。STOCSY分析进一步确认这些信号源自同一分子结构。

3.2 化合物鉴定
分离获得9个化合物，包括首次从该植物中发现的isoinunal 3和4(15)-β-epoxyisotelekin 6等。其中化合物1和2经NMR和HRMS确认为倍半萜内酯类物质。

3.3 活性验证
化合物1和2对L. infantum前鞭毛体EC₅₀分别为4.5和5.1 μΜ，且对THP-1巨噬细胞毒性较低(CC₅₀分别为29.7和15 μΜ)，选择性指数(SI)达6.6和2.9。非相关化合物5-9活性显著降低，验证了HetCA预测准确性。

3.4 构效关系
结构优化显示，4位外亚甲基和5位氢过氧基是活性关键：1的顺式构象和氢过氧基使其活性优于2的羟基类似物；环氧丙基(6)或缺失外亚甲基(7)导致活性降低。

【结论】
该研究首次将HetCA-STOCSY联用技术应用于全生物体水平的活性筛选，成功从A. umbelliformis subsp. eriantha中发现新型抗利什曼先导化合物。5-deoxy-5-hydroperoxy-telekin 1展现出最佳选择性和效价，为开发抗利什曼药物提供了新候选。该方法学创新为天然产物活性成分的高效发现提供了范例。