金丝桃属植物中新型聚异戊烯化酰基间苯三酚衍生物的发现及其群体感应抑制活性研究

本文报道了从金丝桃属植物中分离的四种新型聚异戊烯化酰基间苯三酚（PPAPs）hyperisenins A-D（1-4）及两种已知类似物（5-6）。其中化合物1-2为罕见的环己酮单环骨架降解产物，3为首例含6/6/6环系的O-异戊烯化酰基间苯三酚。通过NMR、HRESIMS和量子化学计算解析结构，并推测1-2可能通过逆克莱森重排、酮-烯醇互变等复杂途径生物合成。重点发现化合物4能以100 μM浓度显著抑制铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）的群体感应（QS）系统，降低鼠李糖脂产量，其机制可能与lasR/pqsR受体结合有关，为抗耐药菌药物开发提供新思路。

　　

引言

抗生素的过度使用导致细菌耐药性危机日益严峻，全球每年因耐药菌感染死亡人数预计2050年将达千万。群体感应（QS）作为细菌毒力调控的核心机制，通过las、rhl和pqs三级系统控制铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）的生物膜形成和毒力因子分泌。植物次生代谢产物因其结构多样性和生态防御功能，成为发现新型QS抑制剂的宝库。金丝桃属植物H. seniawinii作为传统中药，其富含的聚异戊烯化酰基间苯三酚（PPAPs）类成分具有显著生物活性，但结构新颖性与QS抑制机制尚未充分探索。

结果与讨论

结构解析与生物合成
从H. seniawinii地上部分分离得到四个新PPAPs（1-4）和两个已知物（5-6）。其中：

• 1（C₃₀H₄₀O₄）具有罕见的环己酮单环骨架，通过NOESY和DP4+计算确定其3R,5R,6S,26R绝对构型。
• 2（C₃₁H₄₀O₅）与螺环hypolactone B类似，但苯甲酰基取代和双键数量存在差异，ECD计算确认为1R,3R,5S,6S,16R构型。
• 3（C₃₈H₅₀O₅）为首例含6/6/6环系的O-异戊烯化衍生物，其C-19位δ_C 71.1化学位移提示氧连接。
• 4（C₃₃H₄₂O₆）为三环去芳构化结构，通过关键NOESY相关（H₃-18/H₃-27）确定5S,15S,20R构型。

生物合成推测显示，1-2可能源自双环PPAPs前体，经逆克莱森重排产生中间体i，再通过氧化/环化分化为两条路径：ii经酮-烯醇互变生成1，iii通过分子内环化形成2。

QS抑制活性
化合物4对耐碳青霉烯类P. aeruginosa（CRPA）的rhl系统表现出选择性抑制：

• 使报告菌株PAO1-rhlA-gfp荧光密度降低50%（p<0.01），且不影响细菌生长（OD₆₀₀无显著变化）。
• 100 μM浓度下使鼠李糖脂产量下降40%，该毒力因子受rhl系统直接调控。
  分子对接揭示4与lasR（PDB 6D6L）和pqsR（PDB 6B8A）结合能分别为-6.476和-6.217 kcal/mol，通过竞争性占据受体配体口袋，阻断其对rhl系统的级联激活。

实验方法

活性成分通过硅胶柱、Sephadex LH-20和半制备HPLC分离，结构经NMR/HRESIMS解析，绝对构型采用PBE0/def2-TZVP级别ECD计算验证。QS抑制实验采用GFP报告系统，毒力因子通过地衣酚-H₂SO₄法测定。

结论

本研究首次揭示金丝桃属中降解型PPAPs的结构多样性，化合物4通过双重靶向lasR/pqsR抑制QS通路，为开发非抗生素类抗毒力策略提供先导化合物。后续研究将聚焦于结构优化和体内药效评价。