从柯拜巴树脂中分离的二萜类化合物：新型植物毒性、抗真菌和抗疟活性的多靶点天然产物研究

　　本研究针对天然产物农药与药物开发需求，从柯拜巴树脂中分离四种二萜化合物，系统评估其植物毒性、抗真菌及抗疟原虫活性。结果表明ent-聚戊酸(ent-polyalthic acid)具有显著除草活性(IC50=3.8?μM)，ent-贝壳杉烯酸(ent-kaurenoic acid)展现最强抗真菌效果，分子对接揭示其与PfLDH的结合潜力，药代动力学特性符合Lipinski五规则，为新型生物农药和抗疟先导化合物开发提供重要依据。

　　

在天然产物研究领域，植物次生代谢产物一直是新型生物活性分子发现的重要源泉。其中，二萜类化合物因其结构多样性和显著生物活性备受关注。柯拜巴树脂作为传统药用植物分泌物，其化学组成复杂且生物活性丰富，但其中特定二萜成分的系统性生物活性评价仍存在研究空白。随着化学农药抗性问题和疟疾耐药株的不断出现，开发基于天然产物的新型农业化学品和治疗药物显得尤为迫切。

本研究采用多学科交叉方法，结合天然产物化学、药理学和计算生物学技术。研究人员从巴西采集的柯拜巴树脂（Copaifera duckei和C. langsdorffii物种）中通过真空液相色谱、常规柱色谱和制备型高效液相色谱分离纯化得到四个二萜化合物。采用薄层色谱生物自显影技术评估抗真菌活性，使用浮萍（Lemna paucicostata）和两种种子（Lactuca sativa和Agrostis stolonifera）进行植物毒性评价，通过体外酶学方法测定抗疟原虫活性，并运用分子对接模拟分析化合物与靶标蛋白的相互作用模式。

3. Results and discussion

植物毒性活性评价

研究首次系统评价了四种二萜化合物的植物毒性作用。结果显示所有化合物对匍匐剪股颖（Agrostis stolonifera）种子萌发均表现出抑制效应，而对莴苣（Lactuca sativa）的影响较弱或无活性。其中ent-聚戊酸表现出最强的植物毒性活性（评级为4），抑制60%的种子萌发；ent-贝壳杉烯酸紧随其后（评级为3，抑制50%萌发）；ent-二氢冷杉酸和ent-贝壳杉醇活性较低。特别值得注意的是，ent-聚戊酸对浮萍生长表现出显著抑制效应，IC₅₀值达到3.8?μM，而ent-贝壳杉烯酸在测试浓度下未显示显著活性。

抗真菌活性分析

通过生物自显影法评估化合物对草莓炭疽病菌（Colletotrichum fragariae）的抑制活性。在最高测试浓度（100?μM）下，所有二萜化合物均表现出抗真菌活性，其中ent-贝壳杉烯酸活性最强，抑制区直径达14.7?mm，且在不同浓度下（50, 20, 10?μM）均保持显著活性。其余化合物表现出浓度依赖性抑制效应，ent-聚戊酸在50?μM时抑制区为7.2?mm，而ent-二氢冷杉酸和ent-贝壳杉醇在较低浓度下活性减弱。

抗疟活性与分子机制研究

体外抗疟实验表明，ent-聚戊酸和ent-二氢冷杉酸对氯喹敏感型（D6）和耐药型（W2）疟原虫株系均表现出抑制活性，IC₅₀值分别为1.2/1.7?μg/mL和2.9/2.4?μg/mL。分子对接研究发现这两个化合物与疟原虫乳酸脱氢酶（PfLDH）具有较强结合亲和力，结合能分别为-7.0和-6.9?kcal/mol，优于氯喹的-6.4?kcal/mol。关键相互作用分析显示ent-聚戊酸与GLY29、GLY99和HIS195形成氢键，而ent-二氢冷杉酸与SER170等残基相互作用。

药代动力学特性评估

计算机模拟预测显示，ent-聚戊酸和ent-二氢冷杉酸均符合Lipinski五规则，分子量分别为316.43和336.47?g/mol，logP值分别为4.24和3.93，氢键供体数分别为1和2，氢键受体数分别为3和4。口服生物利用度雷达图分析表明两者均具有适合口服给药的理化特性，与水溶性标准药物氯喹具有可比性。

4. Conclusions

本研究从柯拜巴树脂中成功分离并鉴定了四个二萜化合物，全面评估了其生物活性谱。研究结果明确表明ent-聚戊酸和ent-贝壳杉烯酸具有显著的植物毒性作用，特别是对单子叶植物表现出选择性抑制效应。抗真菌活性分析确认ent-贝壳杉烯酸具有最强抗植物病原真菌活性。抗疟活性与分子对接研究揭示了ent-聚戊酸和ent-二氢冷杉酸作为PfLDH抑制剂的潜力。药代动力学特性预测支持这些化合物作为口服药物先导化合物的开发可行性。这些发现不仅为理解柯拜巴树脂的传统药用价值提供了科学依据，更重要的是为开发新型天然源除草剂、抗真菌剂和抗疟药物提供了有价值的先导化合物。

研究的创新性在于首次系统性地将同一组二?类化合物的农业应用潜力（植物毒性和抗真菌活性）与医学应用前景（抗疟活性）进行并行评价，并通过计算生物学方法初步阐明了其作用机制。这种多靶点、多活性的综合评价策略为天然产物的综合利用提供了新模式，对促进天然产物在农业和医学领域的交叉应用具有重要启示意义。