综述:比沙波醇内酯及其相关比沙波烯类化合物的分离、合成、作用机制与药理活性

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:European Journal of Medicinal Chemistry Reports 4.0

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  (编辑推荐)本综述系统梳理了比沙波醇内酯(BBG)的植物来源、化学合成路径及三重药理活性:作为杀虫剂靶向尘螨(Dermatophagoides)、通过竞争性抑制cAMP与蛋白激酶A(PKA)结合发挥抗黑色素生成作用、以及通过结合胃H+/K+-ATPase酶活性位点(Cys813)实现抗溃疡效应。文章特别强调其结构修饰衍生物(如肟/腙类)在增强稳定性和靶向性中的突破。

  

引言

伞形科当归属(Angelica)植物广泛分布于温带地区,其代表性物种如兴安白芷(A. dahurica)和朝鲜当归(A. koreana)在传统医学中用于治疗炎症、皮肤病和神经系统疾病。该属植物富含香豆素、聚乙炔和倍半萜类活性成分,其中比沙波烷型倍半萜比沙波醇内酯(bisabolangelone, BBG)因独特的三环骨架和多重生物活性引发持续关注。

分离与化学合成

BBG最初于1960年从欧当归(A. silvestris)种子中分离,其绝对构型(3R,3aR,7aS)通过合成TMS-对映体衍生物得以确认。天然BBG在朝鲜当归根中含量最高(116.25 mg/g干重),但存在光敏感性和酸碱不稳定性。化学合成以单萜类紫苏酮(pulegone)为起始原料,经17步反应实现全合成(总产率3%),关键步骤包括γ-炔醇环化和三乙胺介导的自由基关环。2017年改进的合成路线通过臭氧化和烯丙基重排将步骤缩减至9步,产率提升至18.5%。

药理活性

杀虫活性

BBG对仓储害虫(如谷象Sitophilus granarius)和农业害虫(如小菜蛾Plutella xylostella)表现出显著拒食和杀卵作用。其作用机制可能与干扰昆虫神经系统相关,但α,β-不饱和酮结构的光不稳定性限制了农业应用。

抗黑色素生成

在B16黑色素瘤细胞中,BBG(IC50 9 μM)通过竞争性占据PKA调控亚基RIIb的cAMP结合位点(与Tyr213/Gly220/Gln221形成氢键),抑制CREB/SOX9磷酸化,进而下调小眼畸形转录因子(MITF)和酪氨酸酶表达。结构类似物osterivolone D活性更强(IC50 1.9 μg/ml),提示C-3位羟基对效价的关键影响。

抗溃疡与抗炎

BBG通过结合胃H+/K+-ATPase luminal面的Cys813残基(结合能-8.3 kcal/mol),抑制质子泵活性(IC50 3.2 μM)。其钯碳还原产物II因饱和酮结构降低细胞毒性(HepG2细胞存活率提升40%),而肟醚衍生物5通过增强与Gln889的氢键网络使抑制活性提高7倍(IC50 0.44 μM)。在RAW264.7巨噬细胞中,BBG通过阻断TLR4/NF-κB通路抑制TNF-α和IL-6分泌,对酒精诱导的小鼠胃溃疡抑制率达82%。

结构修饰与展望

目前BBG的肟/腙类衍生物设计聚焦三个方向:①延长烷氧基侧链以提高膜穿透性;②引入硒代半胱氨酸靶向基团增强质子泵共价结合;③构建螺环结构稳定五元呋喃环。与结构相似的天然产物(如ligustilide和paniculide A)相比,BBG衍生物在抗衰老和免疫调节领域的潜力尚未充分挖掘,其调控Th17/Treg平衡的作用可能为炎症性肠病治疗提供新思路。

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