东加里曼丹倒捻子属植物Garcinia parvifolia中新缩酚酸酮类成分的抗糖尿病、抗酪氨酸酶及抗氧化活性研究

《RSC Advances》：New depsidones from Garcinia parvifolia and their antidiabetic, anti-tyrosinase, and antioxidant activitiesOpen Access

　　

在从药用植物中寻找强效生物活性化合物的研究中，来自东加里曼丹的Garcinia parvifolia表现出符合既定科学标准的显著生物活性。以生物测定为导向，对果实提取物进行分离，得到两个新缩酚酸酮类化合物，命名为methyl garcidepsidone B (1)和parvifoliricodone A (6)，以及两个已知类似物、一个间苯三酚衍生物和一个呋喃甲醛衍生物。研究人员通过波谱技术确定了它们的结构。对分离所得化合物进行了α-葡萄糖苷酶抑制试验（评估潜在抗糖尿病作用）、抗酪氨酸酶活性及抗氧化性能评估。在分离的化合物中，与阳性标准品阿卡波糖相比，methyl garcidepsidone B (1)对α-葡萄糖苷酶表现出最强的抑制作用。在抗氧化试验中，除化合物4外，所有分离化合物均表现出显著的ABTS自由基清除活性。在酪氨酸酶抑制活性方面，所有分离化合物均表现出较低酶抑制活性。此外，计算机分子对接研究表明，化合物1–3在α-葡萄糖苷酶酶活性口袋内表现出有利的构象和结合亲和力。这些研究结果表明，当地原产的G. parvifolia果实可作为抗糖尿病、抗氧化和抗酪氨酸酶化合物的天然来源，具有进一步药理学研究的潜力。

论文解读：Garcinia parvifolia果实中新缩酚酸酮类化合物的发现及生物活性评价

一、研究背景与目的

Garcinia parvifolia隶属于藤黄科（Clusiaceae），是一种低地森林物种，其自然分布范围涵盖婆罗洲，包括东加里曼丹地区。该属植物已知能够积累具有生物活性的氧杂蒽酮类（xanthones）、间苯三酚类（phloroglucinol）和缩酚酸酮类（depsidones）成分。藤黄属（Garcinia）包含1000多种主要分布于热带地区的物种，是结构多样的次级代谢产物的重要来源，已报道的化合物类型包括氧杂蒽酮、二苯甲酮、缩酚酸酮、双黄酮、联苯和三萜类等。这些次级代谢产物展现出广泛的生物和药理活性，包括抗氧化、α-葡萄糖苷酶抑制、抗酪氨酸酶、抗HIV、抗炎、抗癌、抗菌和抗阿尔茨海默病等。

然而，此前对该物种果实的植物化学表征几乎完全基于来自马来西亚半岛和泰国的样本，而东加里曼丹本地种群的化学成分尚未得到系统研究。因此，研究人员开展本研究，旨在对东加里曼丹来源的G. parvifolia果实进行系统的植物化学分离和结构鉴定，并评估其分离化合物的抗糖尿病（α-葡萄糖苷酶抑制）、抗酪氨酸酶和抗氧化活性，同时结合计算机分子对接分析探讨活性化合物的作用机制。

二、研究方法概述

研究人员从东加里曼丹巴厘巴板植物园采集新鲜果实，凭证标本（ESBC-108-BIOME2023）存放于印度尼西亚艾尔朗加大学生物分子工程研究中心。干燥果实（1 kg）经甲醇提取后在真空中浓缩得100 g浸膏，依次经正己烷、二氯甲烷和乙酸乙酯萃取分级，其中二氯甲烷可溶部分经真空柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱及硅胶柱色谱等分离纯化，得到6个化合物。结构鉴定主要采用核磁共振波谱（1H NMR、13C NMR、HSQC、HMBC）、高分辨质谱（HRMS）、紫外光谱（UV）和红外光谱（IR）。生物活性评价采用α-葡萄糖苷酶抑制试验、酪氨酸酶抑制试验、DPPH自由基清除试验、ABTS自由基清除试验、铜离子还原抗氧化能力（CUPRAC）试验和铁离子还原抗氧化能力（FRAP）试验。分子对接分析采用GOLD软件，以N端人麦芽糖-葡糖淀粉酶（Nt-MGAM，PDB ID: 3L4W）作为α-葡萄糖苷酶的代表模型。

三、研究结果

1. 新化合物的结构鉴定

从G. parvifolia果实的二氯甲烷可溶部分中分离得到两个新缩酚酸酮类化合物：methyl garcidepsidone B (1)和parvifoliricodone A (6)，以及四个已知化合物parvifoliol F (2)、garcinisidone B (3)、5-acetoxy methyl furfural (4)和garcinisidone A (5)。

化合物1为白色粉末，分子式为C₂₉H₃₅NaO₇⁺（HRMS m/z 517.2199 [M + Na]⁺），通过NMR数据分析，其结构与garcidepsidone B相似，区别在于C-8位羟基被甲氧基取代，因此命名为methyl garcidepsidone B。HMBC相关信号证实了香叶基位于C-2、异戊烯基位于C-9、甲氧基位于C-8。化合物6为黄色粉末，分子式为C₂₄H₂₆O₇（HRMS m/z 427.1761 [M + H]⁺），其波谱特征与化合物1相似，含有两个二甲基色满环，通过HMBC相关确定两个二氢色烯环分别连接于C-3/C-4和C-8/C-9位，命名为parvifoliricodone A。

2. α-葡萄糖苷酶抑制活性

对所有分离化合物（1–6）采用以p-硝基苯基-α-d-吡喃葡萄糖苷为底物的生色法测定α-葡萄糖苷酶抑制活性。结果显示，化合物1的IC₅₀值为14.87 μM，活性显著优于阳性对照阿卡波糖（IC₅₀ = 61.72 μM），化合物2也表现出较强抑制活性（IC₅₀ = 18.97 μM），化合物3、5和6的IC₅₀值分别为25.61、21.15和26.93 μM，均优于阿卡波糖；化合物4未显示抑制活性。该结果与文献中藤黄属来源的氧杂蒽酮和缩酚酸酮类化合物对α-葡萄糖苷酶具有强抑制作用的既有认识一致。

3. 酪氨酸酶抑制活性

以l-酪氨酸和l-DOPA为底物评价化合物的酪氨酸酶抑制活性。在测试浓度下，所有分离化合物的抑制率均低于50%，远低于阳性对照曲酸（l-酪氨酸底物抑制率78.49%，l-DOPA底物抑制率85.94%），表明这些化合物仅具有较弱的酪氨酸酶抑制活性。

4. 抗氧化活性

采用DPPH、ABTS、CUPRAC和FRAP四种方法评价抗氧化活性。在DPPH试验中，仅化合物2显示清除活性（SC₅₀ = 73.99 μM），其余化合物无显著活性。在ABTS试验中，除化合物4外，几乎所有化合物均表现出可测量的清除活性，其中化合物1和5的活性最强，SC₅₀值分别为28.95 μM和17.24 μM，优于阳性对照抗坏血酸（SC₅₀ = 104.11 μM）和Trolox（SC₅₀ = 55.70 μM）。研究人员推测，DPPH的脂溶性本质需要有机溶剂环境，而缩酚酸酮类在其中溶解性差；而ABTS在水相和有机相中均可溶，使缩酚酸酮能够充分表现其抗氧化潜力。在还原能力测定中，化合物5表现出最高的CUPRAC（4.21 mmol TEAC g^?1）和FRAP（1.40 mmol Fe g^?1）值，这与其中高浓度酚类化合物作为有效电子供体的性质相关。

5. 分子对接分析

采用GOLD软件对化合物1–6与Nt-MGAM进行分子对接。结果表明，化合物1获得最高GOLD适应度评分67.20，与其实验中最强的α-葡萄糖苷酶抑制活性相一致；化合物2、3、5的评分（63.03、65.15、57.75）与其中等抑制活性相符；化合物4评分最低（36.61）且实验无活性。所有化合物的对接评分均低于参考抑制剂阿卡波糖（81.81）。结合模式分析显示，化合物1、3、5（缩酚酸酮类）与残基Y299和W406产生相互作用，化合物1和3与R526形成氢键，而化合物2主要依靠与Y299、I328、W406、W441、M444、F450、L473、K480、W539、F575和H600等残基的疏水相互作用稳定。GOLD评分与pIC₅₀值的Spearman相关系数ρ = 0.70，Pearson相关系数r = 0.64（r² = 0.41），因样本量小（n = 5）未达显著水平，但评分趋势与实验抑制活性基本一致。

四、结论与讨论

本研究从东加里曼丹G. parvifolia果实中分离得到两个新缩酚酸酮类化合物（1和6）及四个已知化合物。生物活性评价显示，methyl garcidepsidone B (1)对α-葡萄糖苷酶表现出强效抑制作用，优于阳性药阿卡波糖；多数化合物在ABTS试验中显示显著抗氧化活性；所有化合物对酪氨酸酶的抑制活性均较弱。分子对接分析进一步揭示了活性化合物与α-葡萄糖苷酶关键残基的相互作用模式，为化合物的酶抑制活性提供了结构基础。本研究首次报道了东加里曼丹来源的G. parvifolia果实产生大量缩酚酸酮类化合物，此前这类化合物主要被认为是地衣的特征成分，而藤黄属中高等植物来源的异戊烯基缩酚酸酮的生物合成可能涉及前体氧杂蒽酮的过氧化氢化后经Baeyer–Villiger重排以及甲羟戊酸途径异戊烯基单元的引入。

研究结论认为，G. parvifolia果实可作为天然抗糖尿病、抗氧化和抗酪氨酸酶化合物的来源。实验结果为该果实具有自由基清除和控制血糖的作用提供了化学依据，研究人员建议后续开展分离化合物的抑制机制研究、选择性研究、分子动力学模拟、结合自由能计算以及体内实验，以进一步验证其药理应用潜力。