海洋放线菌源新型烷基化黄酮Brevi-inflammin的发现：一种强效COX-2抑制剂的抗炎机制与应用前景

本研究针对传统非甾体抗炎药(NSAIDs)的严重副作用问题，从海洋放线菌Brevibacterium casei VRK 1中分离纯化出新型烷基化黄酮化合物Brevi-inflammin。通过一锅法合成、半制备型RP-HPLC纯化及UV-Vis、FTIR、NMR等多技术表征，证实其结构特征；细胞实验显示其在250 μg/mL内无细胞毒性，1000 μg/mL可抑制NO产生；分子对接与动力学模拟揭示其通过氢键、疏水作用等与COX-2稳定结合。该研究为开发高效低毒的抗炎药物提供了新候选分子。

　　

慢性炎症是心血管疾病、癌症、糖尿病等多种重大疾病的共同病理基础，而目前临床常用的非甾体抗炎药(NSAIDs)如双氯芬酸、布洛芬等虽能有效抑制环氧化酶(COX)，但长期使用会导致胃肠道出血、心血管风险等严重副作用。选择性COX-2抑制剂如塞来昔布虽有所改进，仍存在安全性隐患。与此同时，植物源黄酮类化合物虽具有良好抗炎活性，却面临生物利用度低、提取成本高等瓶颈。这一背景下，微生物合成尤其是海洋放线菌来源的烷基化黄酮，因其结构可修饰性强、生产可持续等优势，成为抗炎药物开发的新方向。

来自国内的研究团队在《Computational Biology and Chemistry》发表研究，从海洋放线菌Brevibacterium casei VRK 1中成功分离纯化出新型烷基化黄酮化合物Brevi-inflammin。研究人员采用一锅法合成结合半制备型反相HPLC纯化技术，通过UV-Vis光谱(最大吸收230 nm)、FTIR(1652 cm^-1
处烷基化特征峰)、NMR及UPLC-MS/MS(分子量279.05 m/z)等多维表征确认其结构。细胞实验证明该化合物在250 μg/mL浓度下对RAW 264.7巨噬细胞无毒性，且在1000 μg/mL时可显著抑制脂多糖(LPS)诱导的一氧化氮产生。通过分子对接与长达100 ns的分子动力学(MD)模拟，发现Brevi-inflammin能通过氢键、疏水作用和范德华力与COX-2活性口袋稳定结合，RMSD分析显示复合物构象波动小于0.2 nm，结合自由能为-28.5 kJ/mol。

【粗提物制备与生物活性代谢物分析】
采用乙酸乙酯萃取Brevibacterium casei VRK 1发酵液，获得5.34 g粗提物，经甲醇溶解后用于后续纯化。

【半制备型反相HPLC纯化】
通过C18柱分离获得3个组分，其中保留时间21.3分钟的组分2(占比63.52%)被命名为Brevi-inflammin，其HPLC纯度达98.2%。

【结构表征】
UV-Vis光谱在230 nm和280 nm处的特征吸收峰提示黄酮骨架；FTIR显示2925 cm^-1
(CH₂
/CH₃
伸缩振动)和1652 cm^-1
(C=O伸缩)的烷基化特征；¹³
C NMR检测到δ 182.3 ppm的羰基碳信号，证实其为5,7-二羟基黄酮衍生物。

【抗炎活性评估】
MTT法显示Brevi-inflammin在250 μg/mL时细胞存活率>90%；在LPS刺激的巨噬细胞中，1000 μg/mL剂量可使NO产量降低42.7%。

【分子对接与动力学模拟】
Brevi-inflammin与COX-2的Tyr385、Ser530形成氢键，与Phe518、Leu352产生疏水作用；MD模拟显示复合物在50 ns后达到平衡，关键相互作用保持稳定。

该研究首次报道了海洋放线菌源烷基化黄酮Brevi-inflammin的COX-2抑制机制，其创新性体现在：1) 通过微生物合成解决了植物黄酮提取的环保瓶颈；2) 烷基化修饰显著提升了化合物稳定性；3) 计算与实验结合的验证策略为药物开发提供了范式。尽管仍需临床前研究验证其体内药效，但该发现为开发兼具高效性和安全性的新一代抗炎药物提供了重要分子实体，对解决NSAIDs的临床困境具有转化医学价值。研究提出的"微生物合成-结构修饰-计算预测"一体化开发策略，也为天然产物药物研发提供了新思路。