文献解读｜山胡椒提取物中的三种骨架新颖、具有抗炎活性的倍半萜类内酯类化合物：Pseudoguaianelactones A–C

倍半萜类化合物是一类具有三个异戊二烯单元的天然产物，它们来自于植物、真菌以及海洋生物。大部分倍半萜类化合物具有广泛的生物活性，如抗炎、抗癌、抗菌、神经保护作用等，其中倍半萜内酯更是因为其极强的抗炎和靶向抗肿瘤作用引起了药物学家和化学家的长期关注。

从结构上看，倍半萜类化合物种类繁多，如[6，6]双环、[5，7]双环和[6，6，3]三环骨架等。作者在本文中首次报道了从民间传统用药山胡椒根中分离鉴定出的具有[5,7,7]和[5,7,6]元环新颖骨架的倍半萜内酯化合物，并且应用生物学手段对三个化合物抗炎活性及其作用机制进行了研究。

作者使用传统分离纯化手段从山胡椒根中得到了Pseudoguaianelactones A-C，而后，作者使用现代波谱学手段确定了三个新骨架化合物的平面和立体构型，三个化合物均具有薁类化合物[5,7]元环基本骨架，另外通过一个α-methylene-γ-lactone结构片段在不同位点环合形成内酯结构。其中化合物Pseudoguaianelactones A和B为自然界首次报道的[5,7,7]元环骨架，化合物Pseudoguaianelactones C为自然界第三例[5,7,6]元环骨架。上述三个化合物结构如图1所示，结构推导的具体过程省略。

Fig. 1 The structures of compounds 1–3.

作者对前述三个化合物进行生物学活性分析。结果发现三者均具有较好的抗炎活性。

化合物1-3均含有α-methylene-γ-lactone结构片段。根据以往经验，含有α-methylene-γ-lactone结构片段的化合物通常具有显著的抗炎活性，例如：小白菊内酯（parthenolide）通过靶向ikB激酶复合物来抑制NF-kB，进而发挥强悍的抗炎作用，小白菊内酯中也包含了上述特征结构。作者对前述三个化合物进行了进一步抗炎活性及靶点的分析。

作者使用LPS诱导的RAW264.7细胞炎症模型进行体外活性实验。结果显示Pseudoguaianelactones A-C对NO释放抑制活性IC50值分别为2.43 ± 0.27 μM、4.00 ± 1.15 μM、1.38 ± 0.30 μM。为了确定活性化合物1-3的抑制活性是否来自于细胞毒性，作者采用MTT法检测化合物1-3对RAW264.7细胞增殖的影响。结果表明，所有化合物均未表现出明显的细胞毒性(表1)。

随后，作者使用Western blot实验分析化合物1-3的抗炎机制（图7）。结果发现，化合物1-3在浓度小于10 μM时可明显下调LPS诱导的iNOS和COX-2蛋白的表达，且呈剂量依赖性。此外，如图8所示，用浓度小于10 μM的化合物1-3预处理细胞，可显著抑制LPS刺激的TNF-α、IL-6、IL-1b和PGE2的释放。

Fig. 7 The inhibition of iNOS and COX-2 protein expression by compounds 1 (A and B), 2 (C and D), and 3 (E and F) in LPS-induced RAW264.7 cells. The protein levels of iNOS and COX-2 were determined via Western blotting after a 6 h of LPS exposure. Data are presented as means ± SD (n = 3).###p < 0.001 versus the control group. *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001 versus the LPS group.

Fig. 8 The production of inflammatory cytokines in cells treated with compound 1 (A), 2 (B) or 3 (C). The secretion of TNF-α, IL-6, IL-1β and PGE2into the medium was measured using ELISA kits after the pre-treatment of cells with the indicated concentrations of compounds 1–3 for 2 h followed by LPS for 24 h. Data are presented as means ± SD (n = 3).###p < 0.001 versus the control group. *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001 versus the LPS group.

综上，作者从山胡椒根中分离得到两个新的Pseudoguaianelactones A (1)和B (2)，它们具有前所未有的[5,7,7]环系，并具有特征的α-methylene-γ-lactone结构片段，此外还有Pseudoguaianelactone C (3)。Pseudoguaianelactones A–C (1–3)均可以抑制一氧化氮(NO)的产生，并显著抑制促炎介质(TNF-α、IL-6、IL-1β和PGE2)的产生以及iNOS和COX-2酶的蛋白表达。从而显示显著的抗炎活性，而前述三个化合物结构独特也有望作为先导化合物进行抗炎化合物的开发。

DOI: https://doi.org/10.1039/C9CC09159A