新型蒽酮与呫吨酮的发现：源自Tricholaena teneriffae的抗氧化潜力及其分子机制研究

《Chemistry & Biodiversity》：New Anthracenone and Xanthenones From Tricholaena teneriffae With Antioxidant Activity: In Vitro and In Silico Studies

本研究从极端环境适应植物Tricholaena teneriffae中分离出三种新型酚类化合物（包括一种蒽酮和两种呫吨酮）及一种已知苯并呫吨酮，通过多维核磁共振（NMR）和紫外光谱（UV）完成结构解析。活性研究表明，含羟基的化合物（1–3）具有与维生素C相当的显著抗氧化能力（DPPH IC50为137–145 μM），而无羟基的化合物（4）几乎无活性。分子对接进一步揭示其通过氢键和疏水作用稳定结合脂氧合酶-3（LOX-3）活性位点，为开发天然抗氧化剂在农业和工业中的应用提供理论依据。

　　

植物材料与化合物分离

研究以撒哈拉野生禾本科植物Tricholaena teneriffae的地上部分为材料，通过极性递增溶剂（正己烷、乙酸乙酯、甲醇）连续浸提，聚焦乙酸乙酯提取物（得率0.696%）。经硅胶柱层析梯度洗脱，结合制备薄层色谱，分离得到四个化合物：6-羟基-3-甲氧基-7H-苯并[d]蒽-7-酮（1）、3-羟基-12H-苯并[a]呫吨-12-酮（2）、10-羟基-12H-苯并[a]呫吨-12-酮（3）及已知化合物12H-苯并[a]呫吨-12-酮（4）。其中化合物1–3为首次报道的新结构，化合物4为首次以天然形式分离。

结构鉴定与光谱分析

化合物1的高分辨质谱（HRESIMS）显示[M+H]⁺峰为m/z 277.0478，分子式C₁₈H₁₂O₃。其核磁共振氢谱（¹H NMR）显示甲氧基信号（δ_H3.92）及酚羟基信号（δ_H9.92），碳谱（¹³C NMR）与异核多键相关谱（HMBC）共同确认其苯并蒽酮骨架及C-6位羟基、C-3位甲氧基取代。化合物2和3通过对比化合物4的核磁数据，结合HMBC中H-1/H-4与C-3（化合物2）、H-9/H-11与C-10（化合物3）的相关性，分别确定C-3和C-10位羟基取代模式。

抗氧化活性评估

通过DPPH自由基清除、FRAP还原能力及总抗氧化容量（TAC）三项体外实验综合评价活性。化合物1–3均表现出强抗氧化性：DPPH IC₅₀值分别为145±70 μM、145±19 μM、137±27 μM，与维生素C（125±57 μM）接近；TAC值达540.44–624.85 mg维生素E当量/克化合物；FRAP EC₅₀值显示还原能力排序为维生素C（590±11 μM）>化合物1（2200±15 μM）>化合物3（2503±27 μM）>化合物2（3143±23 μM）。化合物4在所有体系中均无显著活性，证实羟基为抗氧化关键基团。

构效关系与机制探讨

活性差异归因于羟基位置对自由基稳定化的影响：化合物1的C-6羟基位于羰基邻位，利于电子离域，故FRAP活性最强；化合物3的C-10羟基处于共轭体系关键位点，增强酚氧自由基共振稳定性，DPPH清除能力最优；化合物2的C-3羟基共轭较弱，活性相对降低。分子对接显示化合物1–3与LOX-3结合能（-8.4至-8.6 kcal/mol）接近维生素C（-8.8 kcal/mol），其中化合物2通过GLN762和THR445氢键及多个π-烷基相互作用实现稳定结合，从机制上支持其抗氧化潜力。

研究意义与展望

本研究首次在禾本科植物中发现蒽酮及羟基化呫吨酮类成分，拓展了Tricholaena teneriffae的化学多样性。化合物1–3的显著抗氧化活性及明确的构效关系，为其在化妆品、食品保鲜及医药领域的应用提供候选分子。未来需进一步开展细胞氧化应激模型、LOX-3酶抑制动力学及体内安全性评价，推动其向实际应用转化。