余甘子没食子酰化酚类成分的蛋白酪氨酸磷酸酶1B抑制活性及其抗糖尿病潜力研究

《ACS Omega》：Galloylated Phenolics from Indian Gooseberry (Phyllanthus emblica L.) and Their Protein Tyrosine Phosphatase 1B (PTP1B) Inhibition

本研究首次从余甘子（Phyllanthus emblica L.）果实中分离鉴定出两种新型没食子酰化酚类化合物（1和2）及九种已知化合物（3-11），并系统评估了其蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）抑制活性。研究发现化合物10（mucic acid 6-methyl ester 3-O-gallate）表现出最强的PTP1B混合型抑制活性（IC50= 16.3 μM），分子对接揭示了其与PTP1B变构位点和催化位点的相互作用机制。该研究为开发源于余甘子的PTP1B抑制剂提供了新的候选分子和理论依据，对糖尿病药物研发具有重要意义。

　　

引言

印度余甘子（Phyllanthus emblica L.），又称阿姆拉，是一种广泛食用的水果，具有丰富的营养价值和多种药用特性。该植物富含维生素C和多酚类成分，如黄酮类、鞣花单宁和没食子单宁，这些成分赋予其强大的抗氧化、抗炎和抗菌活性。蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）是胰岛素和瘦素信号通路的关键负调控因子，是2型糖尿病和肥胖症的重要治疗靶点。尽管已有研究报道多种天然多酚可作为PTP1B抑制剂，但余甘子果实中的没食子酰化酚类成分对PTP1B的抑制活性尚未见报道。本研究旨在从余甘子果实中分离鉴定酚类成分，并评估其PTP1B抑制活性。

结果与讨论

通过生物活性指导下的分离纯化，从余甘子果实的乙醇提取物中分离得到两个新化合物（1和2）以及九个已知化合物（3-11）。利用光谱分析、莫舍酯法以及量子化学计算确定了新化合物的绝对构型。化合物1被鉴定为mucic acid 6-methyl ester 2,5-di-O-gallate，其绝对构型为2S,3R,4R,5R，并被命名为phyllanmucic A。化合物2被鉴定为malic acid 4-methyl ester 2-O-gallate，其绝对构型为2R。

对分离得到的化合物（1-10）进行了PTP1B抑制活性评价。结果显示，仅有化合物10（mucic acid 6-methyl ester 3-O-gallate）表现出剂量依赖性的PTP1B抑制活性，其IC₅₀值为16.3 ± 1.1 μM，而其他化合物在浓度高达80 μM时未显示显著抑制活性（抑制率<20%）。阳性对照物熊果酸的IC₅₀值为2.9 ± 0.2 μM。

进一步的酶动力学分析表明，化合物10对PTP1B的抑制类型为混合型抑制。通过Dixon图、Lineweaver-Burk图和Cornish-Bowden图分析，计算得出其抑制常数K_i和K′_i值分别为38.4 ± 0.7 μM和101.3 ± 8.7 μM。

分子对接模拟揭示了化合物10与PTP1B酶的相互作用模式。化合物10能够同时结合PTP1B的变构位点和催化位点，结合能分别为-6.50 kcal/mol和-6.19 kcal/mol。在催化位点，化合物10与关键残基Cys215形成氢键和π-烷基相互作用，并与Ala217、Ser216等残基存在氢键作用，这些相互作用对于其抑制活性至关重要。与已知的催化位点抑制剂和熊果酸相比，化合物10展示了独特的结合特征。

结构-活性关系分析表明，在黏酸没食子酸酯衍生物中，C-6位的酯基以及没食子酰基的取代位置对其PTP1B抑制活性具有重要影响。化合物10（C-6位为甲酯，C-3位为没食子酰基）表现出活性，而化合物1（含有两个没食子酰基）无活性，化合物7和11（与10分子式相同但取代位点不同）活性较弱，提示特定的取代模式是发挥PTP1B抑制活性的关键。非黏酸酯类化合物（2-6）未显示抑制活性，进一步凸显了黏酸没食子酸酯骨架在此生物活性中的重要性。

结论

本研究首次从余甘子果实中分离得到没食子酰化酚类成分，并报道了化合物10作为PTP1B混合型抑制剂的活性。通过光谱学方法和量子化学计算确定了新化合物的结构，酶动力学和分子对接研究阐明了化合物10的作用机制。研究结果揭示了余甘子作为PTP1B抑制剂天然来源的潜力，为开发用于糖尿病治疗的天然先导化合物提供了科学依据。未来需要对这类化合物的选择性、体内活性和功效进行更深入的研究。