揭示天然存在的迷迭香酸类似物的潜力：作为胰腺脂肪酶抑制剂，在计算机模拟（In Silico）、体外实验（In Vitro）和体内实验（In Vivo）中的抗肥胖效果评估

《Journal of Molecular Structure》：Unveiling the Potential of Naturally Occurring Rosmarinic Acid Inspired Analogues as Pancreatic Lipase Inhibitors: In Silico, In Vitro and In Vivo Evaluation as Anti-Obesity Agents

胰脂肪酶抑制剂的理性设计与结构优化研究。通过分子对接优化天然产物 Rosmarinic Acid 合成17个阿克酰连黄酮类衍生物，其中5gb的IC50值达1.24±0.296 μM，抑制机制为竞争性，结合常数2.97×10^5 L·mol?1。体内实验显示5gb可显著降低肥胖动物体重，改善血清甘油三酯、胆固醇等指标，且病理切片显示肝、脂肪组织病变得到修复，活性与奥利司他相当。

　　本文介绍了一项关于设计新型胰脂肪酶（Pancreatic Lipase, PL）抑制剂的研究。PL是人体内脂肪消化的关键酶，其抑制剂在肥胖治疗中具有重要应用价值。现有的药物如奥利司他（Orlistat）虽然已被批准用于长期肥胖管理，但其作用机制和效果仍有改进空间。因此，研究者从天然产物罗勒酸（Rosmarinic Acid）出发，通过结构优化设计了一系列新的PL抑制剂，并对其进行了合成、表征及生物活性评估。

罗勒酸是一种常见的天然多酚化合物，具有一定的PL抑制活性。然而，其抑制效果尚未达到奥利司他的水平。为了提升其抑制能力，研究团队对罗勒酸的结构进行了改造，主要策略包括：将罗勒酸中的苯环替换为富电子的异喹啉结构，以增强与PL活性位点的相互作用；同时，将罗勒酸中的羟基替换为甲氧基，以增加分子的电子密度，进一步优化其与酶的结合能力。通过这些结构修饰，研究者成功合成出17种新的化合物，并对它们的结构进行了详细的表征。

在合成过程中，研究团队采用了多种化学技术，包括红外光谱（IR）、核磁共振（NMR）以及高分辨率质谱（HR-MS）等手段，确保所合成化合物的结构正确性。为了进一步验证化合物的纯度，研究者还使用了高效液相色谱（HPLC）技术进行检测。所有合成的化合物均显示出较高的纯度，其峰纯度百分比在96.68%至99.37%之间，表明合成过程具有较高的效率和可控性。

在生物活性评估方面，研究团队首先通过分子对接技术对罗勒酸的结构进行了优化，并设计出一系列具有潜在抑制活性的化合物。随后，通过体外实验对这些化合物进行了PL抑制活性测试。结果显示，其中6种化合物的半数抑制浓度（IC50）在1.24至2.76微摩尔（μM）之间，表现出良好的抑制效果。其中，化合物5gb的抑制活性最强，其IC50值为1.24 ± 0.296 μM，与奥利司他的抑制效果相当。进一步的酶动力学研究证实，化合物5gb对PL的抑制作用属于竞争性抑制，其抑制常数（Ki）为0.554 μM，与奥利司他的Ki值（0.488 μM）接近，表明其具有较高的结合亲和力。

为了进一步验证化合物5gb的PL抑制机制，研究者还进行了荧光猝灭实验。该实验通过测量化合物与PL结合后荧光信号的变化，评估了其结合位点的数量和结合常数。结果显示，化合物5gb与PL的结合位点数量为0.57，结合常数为2.97×10? L·mol?1，表明其与PL的结合主要发生在单一结合位点，这与奥利司他的结合模式相似。此外，通过单晶X射线衍射技术对化合物5ab的立体化学进行了确认，进一步支持了其结构设计的合理性。

在体内实验中，研究团队对化合物5gb进行了体重减轻和血脂水平调节的评估。实验结果显示，在20 mg/kg剂量下，化合物5gb能够显著降低肥胖动物的体重，并改善其血脂参数，包括甘油三酯（Triglycerides）、总胆固醇（Total Cholesterol）、高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）水平。这些结果表明，化合物5gb在体内具有良好的药效，能够有效抑制PL活性，从而减少脂肪的吸收和储存。此外，通过粪便甘油三酯定量实验进一步确认了化合物5gb的PL抑制机制，即其通过阻止PL对脂肪的分解，减少了脂肪的吸收。

在组织病理学研究中，研究团队观察了肥胖动物在化合物5gb治疗后肝脏和脂肪组织的变化。结果显示，与未治疗组相比，治疗组动物的肝脏和脂肪组织出现了显著的病理变化改善，表明化合物5gb不仅能够抑制PL活性，还能够减轻肥胖相关的组织损伤。这些结果进一步支持了化合物5gb在肥胖治疗中的潜在应用价值。

综上所述，这项研究通过结构优化和合成设计，成功开发出一系列具有较强PL抑制活性的化合物，其中化合物5gb表现出与奥利司他相当的抑制效果。这些化合物不仅在体外实验中显示出良好的活性，还在体内实验中验证了其对体重和血脂参数的调节作用。研究结果表明，基于罗勒酸的PL抑制剂具有广阔的开发前景，可能为肥胖治疗提供新的药物选择。此外，该研究还揭示了PL抑制剂与酶活性位点的相互作用机制，为未来设计更高效的抑制剂提供了理论依据和实验支持。