基于生物活性导向分离技术从非洲铁青木中发掘抗疟原虫和锥虫活性成分槲皮苷的研究

为解决疟疾和非洲人类锥虫病(HAT)治疗药物耐药性问题，研究人员通过生物活性导向分离技术，从非洲铁青木(Ximenia afra)中鉴定出抗疟原虫活性成分槲皮苷(quercitrin)。该化合物对氯喹敏感型疟原虫株(3D7)显示中等活性(IC50=2.76 μM)，为开发新型抗疟药物提供了候选分子，同时揭示了该植物传统药用价值的科学依据。

　　

在非洲大陆的热带地区，两种古老的寄生虫病——疟疾和非洲人类锥虫病(HAT)仍然是重大的公共卫生威胁。疟疾由恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)引起，每年导致数十万人死亡；而HAT则由布氏锥虫(Trypanosoma brucei)通过采采蝇传播，被称为"睡眠病"。尽管已有治疗药物，但耐药性问题日益严重：恶性疟原虫对青蒿素联合疗法(ACTs)产生部分耐药性，与kelch13(PfK13)基因突变相关；而锥虫对美拉胂醇的耐药性也与TbAT1基因突变有关。面对这一严峻形势，从传统药用植物中寻找新型抗寄生虫药物成为重要策略。

非洲铁青木(Ximenia afra)在非洲传统医学中广泛用于治疗疟疾和锥虫病，但其活性成分和作用机制尚不明确。前期研究发现其叶和茎提取物具有中等抗疟活性(IC₅₀ 43.5-55 μg/mL)，提示其中可能含有黄酮类(flavonoids)和原花青素(proanthocyanidins)等活性成分。为科学验证其传统用途并明确活性成分，来自南非比勒陀利亚大学的研究团队开展了这项研究。

研究人员采用生物活性导向分离(bioactivity-guided isolation)策略，结合高效色谱技术和现代分析手段。首先使用1:1二氯甲烷/甲醇(DCM/MeOH)提取植物材料，通过固相萃取(SPE)获得7个极性梯度组分。采用表型筛选法评估各组分对恶性疟原虫(3D7株)和布氏锥虫(Lister 427株)的体外活性。通过超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF/MS)分析活性组分，锁定目标化合物后进行半制备高效液相色谱(semi-preparative HPLC)分离。最终通过核磁共振(NMR)和高分辨质谱(HRMS)鉴定化合物结构，并测定其剂量-效应关系。

研究结果显示，中等极性组分(3-5号)表现出最强的抗疟和抗锥虫活性，抑制率均超过90%。质谱分析发现这些组分富含黄酮苷和原花青素类化合物，其中5号组分主要成分为槲皮苷(quercitrin)。通过大规模提取和靶向分离，成功获得纯度90.64%的槲皮苷，经NMR确认为槲皮素-3-O-鼠李糖苷。

在抗疟活性验证中，槲皮苷对恶性疟原虫3D7株显示出中等活性(IC₅₀=2.76 μM)，这一结果优于此前报道的对K1耐药株的活性(IC₅₀=11.67 μM)。值得注意的是，其耐药指数(RI=4.23)远低于氯喹(RI=40)，表明其对耐药株可能具有更好的治疗效果。然而，在靶向恶性疟原虫赖氨酰-tRNA合成酶(PfKRS1)的机制研究中，槲皮苷未显示抑制作用，提示其可能通过其他途径发挥作用。

在抗锥虫活性方面，虽然单一槲皮苷成分效果有限(25μM时仅19%抑制率)，但复杂组分(如2-4号)表现出显著活性(>90%抑制率)，表明可能存在黄酮类化合物的协同作用。这与文献报道的多酚类物质抗锥虫活性趋势一致。

该研究首次从非洲铁青木中分离鉴定出槲皮苷，并证实其抗疟活性，为理解该植物的传统药用价值提供了科学依据。研究采用的生物活性导向快速分离策略，显著提高了天然产物活性成分的发现效率。虽然单一槲皮苷的抗锥虫活性有限，但组分协同作用的发现为开发植物复方制剂提供了新思路。这些发现不仅丰富了非洲药用植物的化学成分数据库，也为抗寄生虫药物研发提供了新的候选分子。

未来研究可着眼于槲皮苷的结构优化以提高活性，深入探究其作用机制，并评估与其他植物成分的协同效应。这些工作将有助于开发新型抗疟和抗锥虫药物，应对日益严峻的寄生虫耐药性挑战。该研究成果发表在《South African Journal of Botany》上，为天然药物研究提供了重要案例。