来自Achillea biebersteinii Afan.的薄荷烷型单萜：立体化学结构解析及其抗炎活性

《Phytochemistry》：Menthane-type monoterpenes from Achillea biebersteinii Afan.: Stereochemical elucidation and anti-inflammatory activity

　　

• •
  从Achillea biebersteinii的地上部分中提取了33种薄荷烷单萜。
• •
  成功确定了17种未描述化合物的绝对构型。
• •
  确定了9种未描述的天然化合物和2种已知化合物的绝对构型。
• •
  通过X射线和量子化学计算解决了薄荷烷的NOESY分析问题。
• •
  抗神经炎症实验显示某些对具有明显的对映选择性。

引言

Achillea属（菊科）广泛分布在世界温带地区，包含超过140种植物（Saadat等人，2024年）。许多Achillea物种在传统医学中非常有名，长期以来被用于治疗消化系统疾病、发热、月经问题以及伤口愈合（Naghibi等人，2014年；Salehi等人，2020年；Li等人，2021年、2023a年、2023b年、2023c年、2023d年；Huang等人，2024年、2025年）。其中A. biebersteinii Afan.广泛分布于西亚和中亚地区。它在民间医学中有着悠久的应用历史，用于治疗伤口和胃肠道疾病。现代研究还表明，这种植物及其相关的Achillea物种具有多样化的药理活性，包括抗菌和抗炎作用（Suba??等人，2025年；Zengin等人，2017年）。对Achillea属的植物化学研究揭示了丰富的代谢物多样性，其中黄酮类和倍半萜内酯是最主要的成分，还有其他类别如酚酸、三萜类、甾醇和挥发性萜类（Saadat等人，2024年）。先前对A. biebersteinii的研究也表明存在黄酮类、倍半萜类和挥发性油成分（Mohamed等人，2016年；Hanalp等人，2022年；Suba??等人，2026年），这表明该物种是结构多样化的天然产物的宝贵来源。

在植物萜类中，单萜是精油中的常见成分，代表了一类重要的生物活性天然产物（Kabir等人，2020年；Paulino等人，2022年）。薄荷烷类型的单萜是单萜的一个重要亚类。这类化合物的特点是具有一个单环六元骨架和多个立体中心。尽管对单萜进行了广泛的研究，但许多单萜主要通过GC-MS鉴定为挥发性成分，而对个别薄荷烷类型单萜的完整立体化学结构阐明仍然具有挑战性，尤其是在对映体成分的情况下（Bergman和Phillips，2021年；Batista等人，2018年）。在这种情况下，密切相关的立体异构体可能表现出非常相似的光谱特征，而细微的构型差异可能会显著影响结构解释和生物性质。

基于这些考虑，本研究旨在对乌兹别克斯坦塔什干生长的A. biebersteinii的地上部分中的单萜进行系统的植物化学研究。主要目标是从这种植物中物理分离并严格立体化学鉴定薄荷烷类型的单萜，特别关注那些在GC-MS分析中常被忽略的对映体混合物。在这里，我们报告了这些单萜的系统分离、完整的绝对构型确定，以及对分离出的单萜对抗LPS刺激的BV2小胶质细胞的抗神经炎症活性的初步评估（通过抑制NO释放），以及对Candida albicans（ATCC 10231）、Escherichia coli（ATCC 11229）和Staphylococcus aureus（ATCC 6538）的抗菌活性，以及分离出的化合物对HeLa（人类宫颈癌细胞）、HT29（人类结肠癌细胞）和HGC27（人类胃癌细胞）的细胞毒性活性。

部分摘要

结构阐明

Biebersteinin A（1）（图1）被分离为无色油。其分子式通过(+)-HRESIMS离子在 169.1221 ([M+H]⁺（C₁₀H₁₇O₂的算值169.1223）确定为C₁₀H₁₆O₂，表明有三个不饱和度。¹³C NMR谱显示10个碳共振峰，包括三个甲基、两个亚甲基、两个甲烷（其中一个为烯烃甲烷）和三个季碳（一个氧合碳、一个羰基碳和一个烯烃季碳）。

结论

总之，从A. biebersteinii的地上部分中分离并鉴定了33种薄荷烷类型的单萜，其中包括十五对对映体。这些化合物包括十七种未描述的化合物[(+)-1/(?)-1至(+)-8/(?)-8和9]，十一种先前未报道的天然产物[(+)-10/(?)-10、(+)-12/(?)-12、(+)-13/(?)-13、(+)-14、(+)-15/(?)-15和(+)-16/(?)-16]，以及五种已知的化合物[(+)-11/(?)-11、(?)-14、17和18]。通过综合方法阐明了它们的结构

一般实验程序

使用Autopol VI自动极谱仪（Rudolph Research Analytical，美国新泽西州）测量光学旋转。使用Chirascan光谱极谱仪（Applied Photophysics，英国）获得CD光谱。NMR光谱的测量使用Varian INOVA 400或600 MHz NMR光谱仪（Varian，美国加州）在CDCl₃和CD₃OD中进行。HRESIMS数据在QSTAR Elite LC-MS/MS光谱仪（AB Sciex，美国马萨诸塞州）上获取。半制备HPLC分离使用Shimadzu LC-20AT进行

CRediT作者贡献声明

Xinge Huang：撰写 – 原始草稿、软件、方法论、研究。Liu Liu：验证、方法论、研究。Hui Lu：方法论、研究。Nurmirza Begmatov：资源、形式分析。Dan Tang：验证、研究。Haiqing Zhao：验证、研究。Khurshed Bozorov：研究。Haji Akber Aisa：资源、项目管理。Jun Li：撰写 – 审稿与编辑、验证、监督、方法论、资金获取、概念化。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的利益冲突或个人关系可能会影响本文所述的工作。

致谢

本工作得到了天山人才培训计划（2023TSYCJU0008）和新疆维吾尔自治区自然科学基金（2024D01D31）的资助。