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绒毡Athenaea velutina叶片中生物活性睡茄内酯的发现及其抗肿瘤与心脏活性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Phytochemistry 3.2
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本研究针对天然产物结构多样性不足及抗肿瘤药物开发需求,从绒毡Athenaea velutina叶片中分离出10种新型睡茄内酯(withanolides)及4种已知化合物。通过NMR、HRESIMS、X射线衍射等技术解析结构,发现化合物15-16对SNB-19、PC-3等癌细胞具广谱细胞毒性,且对豚鼠心脏组织显示无正性频率作用的强心活性,为开发靶向抗肿瘤和心脏保护药物提供了新候选分子。
在天然药物研究领域,睡茄内酯(withanolides)因其独特的甾体内酯结构和多样生物活性备受关注。这类化合物主要来源于茄科植物,其结构中的氧化、环化等修饰可产生丰富药理活性,但迄今仍有大量结构未知的衍生物待发掘。Athenaea velutina作为巴西特有茄科植物,前期研究发现其富含睡茄内酯类成分,但系统性的成分鉴定与活性研究仍存空白。尤其值得注意的是,明星化合物睡茄素A(withaferin A, WA)虽已证实抗肿瘤、抗阿尔茨海默病等多重功效,但新型睡茄内酯的结构特征与靶向活性仍有巨大探索空间。
为系统挖掘该植物的药用潜力,来自中国的研究团队采用1:1正己烷/乙酸乙酯提取A. velutina叶片,通过多种色谱技术分离获得14个化合物,包括10个新型睡茄内酯(1-10)及已知化合物WA(11)、2,3-二氢睡茄素A(12)等。结构鉴定综合运用一维/二维核磁共振(1D/2D NMR)、高分辨质谱(HRESIMS)、X射线单晶衍射及电子圆二色谱(ECD)计算。活性评价涵盖人源癌细胞(SNB-19、PC-3、HCT-116、HL-60)和小鼠成纤维细胞(L-929)的增殖抑制实验,以及豚鼠心脏组织的强心效应检测。
Isolation and structure elucidation
通过光谱数据解析,新型睡茄内酯1-10展现出C-22/C-26氧化形成的δ-内酯特征,部分含γ-内酯或A/B环氧化修饰。其中化合物2的晶体结构通过X射线衍射确证,为首次报道的23,26-环氧睡茄内酯类型。
Antiproliferative properties
药理测试显示,化合物15-16对全部测试癌细胞(IC50
1.2-3.8 μM)均表现出强细胞毒性,尤其对白血病HL-60细胞选择性显著。值得注意的是,化合物2对HL-60细胞(IC50
2.1 μM)的活性较其他细胞高5倍以上,提示其可能靶向白血病特异性通路。
Cardiac activity evaluation
在离体豚鼠心脏实验中,化合物15-16显著增强心肌收缩力(正性肌力作用)但不影响心率,这种"纯净强心"特性优于传统强心药,可能通过调节心肌细胞钙离子通道实现。
该研究首次系统揭示了A. velutina中睡茄内酯的结构多样性与靶向药理活性。化合物15-16的双重抗肿瘤/强心作用尤其值得关注:其广谱抗癌性可克服肿瘤异质性,而独特的心脏活性模式避免了传统强心药致心律失常风险。结构-活性关系分析表明,C-17β羟基和Δ24
-28内酯环可能是关键药效团。这些发现为开发基于睡茄内酯骨架的多靶点抗肿瘤药物和心脏保护剂提供了新思路,也为天然产物的结构改造指明了方向。
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