褐藻Ecklonia cava次级代谢物的强效β-葡萄糖醛酸苷酶抑制活性：结构表征、酶动力学与计算模拟的整合研究

本文首次系统解析褐藻Ecklonia cava中33种成分（含27种寡聚间苯三酚）的化学特征，发现7种化合物（如eckol、dieckol等）对β-葡萄糖醛酸苷酶（β-glucuronidase）具有显著抑制活性（IC50 0.3-30.3 μM），并通过酶动力学和机器学习模型（分子对接/MD模拟）揭示其非竞争性、竞争性及混合型抑制机制，为开发天然来源的酶抑制剂提供新策略。

　　

Highlight

本研究首次通过UHPLC-Q-Orbitrap HRMS和GNPS分子网络技术全面解析褐藻Ecklonia cava的化学成分，鉴定出33种化合物（包括27种具有生物活性的寡聚间苯三酚）。其中7种结构类似物展现出对β-葡萄糖醛酸苷酶的强效抑制能力，IC₅₀值低至微摩尔级别（0.3-30.3 μM），为天然酶抑制剂开发开辟新路径。

Chemicals and reagents

实验采用高效液相色谱（HPLC）级乙腈和乙醇（Merck公司），β-葡萄糖醛酸苷酶（E. coli来源，Sigma-Aldrich货号G7396）及底物PNPG（4-硝基苯基-β-D-葡萄糖醛酸苷）作为关键试剂。

Preparation of sample extracts

干燥的E. cava藻体经粉碎后，采用乙醇-水体系提取，并通过固相萃取富集目标成分，为后续活性筛选奠定基础。

Chemical profiling

基于正负离子模式的质谱分析结合分子网络技术，成功构建E. cava成分图谱，其中特征性1,4-二氧六环结构和羟基化修饰被确定为活性关键药效团。

Conclusions

研究证实E. cava中的寡聚间苯三酚（如dieckol、PFF-A）通过差异化机制（非竞争性/竞争性抑制）调控β-葡萄糖醛酸苷酶活性，其结构-活性关系为设计靶向抗癌和抗炎药物提供重要线索。分子动力学模拟进一步验证了抑制剂-酶复合物的稳定性，凸显海洋天然产物的治疗潜力。