综述:黄钟花属(Jacaranda)植物化学成分与生物活性研究综述(1976–2024)

【字体: 时间:2025年09月25日 来源:Fitoterapia 2.6

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  本综述系统梳理了黄钟花属(Bignoniaceae)植物近五十年来的化学成分及药理活性研究进展,重点总结了其特有的黄酮、醌类化合物及其抗肿瘤(如PI3K抑制)、抗炎等作用机制,为天然药物研发提供了重要理论依据。

  

摘要

从深海来源真菌Epichloe sp. SCSIO 41042的大米发酵产物中分离得到两个新型呫吨酮-蒽醌异源二聚体(12)及十一个已知蒽醌类化合物(3?13)。其中化合物15具有通过双碳碳键形成的独特双环[3.2.2]壬烷核心结构。通过光谱分析和计算电子圆二色谱(ECD)确定了它们的绝对构型。采用分子对接技术评估了蒽醌类化合物与磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)的结合亲和力,发现多个化合物具有显著抗PI3K活性。进一步通过均相时间分辨荧光(HTRF)实验验证了其对PI3K的抑制能力,并利用表面等离子共振(SPR)技术证实了结合活性。活性研究表明,化合物2对PI3KαWT和PI3KαH1047R酶均表现出显著抑制活性,半数抑制浓度(IC50)分别为2.00 μM和3.42 μM。SPR分析显示2与PI3K存在中等结合亲和力,解离常数(KD)为12.7 μM。

化合物结构解析

研究人员通过核磁共振(NMR)、高分辨质谱(HRMS)等光谱技术解析了新型异源二聚体12的平面结构。其中化合物1的分子式为C30H22O11,化合物2为C31H24O11。通过比较实验与理论计算ECD谱图,确定了其绝对构型为3S,4R,5R。值得注意的是,化合物15中首次发现的双环[3.2.2]壬烷骨架,为天然产物结构多样性提供了新范例。

分子对接研究

采用计算机辅助药物设计方法,将分离得到的蒽醌类化合物与PI3Kα蛋白(PDB ID: 6OAC)进行分子对接。结果显示化合物2与PI3Kα的ATP结合口袋形成关键氢键相互作用:其蒽醌羰基与Val851主干氮原子形成氢键,另一羰基与Lys802侧链存在静电相互作用。这种独特的结合模式解释了其较高的抑制活性。

生物活性评价

通过HTRF法检测化合物对PI3Kα野生型(WT)和突变型(H1047R)的抑制活性。除2外,化合物47也显示出微摩尔级别的抑制活性(IC50 < 10 μM)。 SPR实时结合实验进一步验证了化合物2与PI3Kα的直接结合能力,测得结合动力学参数Kon为1.83×103 M?1s?1Koff为2.32×10?2 s?1,证实其具有缓慢解离的特性。

研究意义

该研究不仅丰富了黄钟花属植物的化学成分数据库,更为PI3Kα抑制剂开发提供了新型先导化合物。化合物2对致癌突变体PI3KαH1047R的显著抑制活性,预示着其在治疗PI3Kα突变相关肿瘤(如乳腺癌、结直肠癌)方面的应用潜力。深海真菌来源的特殊结构化合物,为探索极端环境微生物药用价值开辟了新方向。

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