从云南风铃草（Melodinus yunnanensis）中分离出的C14-C3'连接的Aspidosperma型三聚体和二聚体的发现、立体化学分析及其细胞毒性研究

《Phytochemistry》：Discovery, stereochemical analysis, and cytotoxicity of C14-C3' linked Aspidosperma-type trimer and dimers from Melodinus yunnanensis

本研究从云南风Jarrah植物中分离出20种Aspidosperma型单萜吲哚生物碱，首次发现三聚体melobisine A，并解析了其结构。通过光谱分析和计算NMR，阐明C-3/3'及C-14/15环氧基团立体化学，评价了所有化合物的细胞毒性，为结构-活性关系提供新依据。

　　

Jing Chen|Jing Wu|Yang Yu|Mei-Fen Bao|Xiang-Hai Cai

中国科学院昆明植物研究所植物化学与天然药物国家重点实验室，中国昆明650201

摘要

鉴于二聚体生物碱的潜在重要性，对Melodinus yunnanensis进行了植物化学研究，从中分离出了20种Aspidosperma型单萜吲哚生物碱。其中包括一种先前未报道的三聚体——melobisine A（1），这是首次从Melodinus属中发现的Aspidosperma型三聚体生物碱——以及13种先前未报道的二聚体（melobisines B–N（2–14）和6种已知类似物。通过广泛的光谱数据分析阐明了它们的结构。基于这一系列化合物，分析了特征性的NMR数据，以确定C-3/3'和C-14/15环氧基团的立体化学关键指标，并得到了计算¹³C NMR结果的支持。所有化合物均针对SW480、HT-29和HCT116人类癌细胞系进行了细胞毒性评估。单体、二聚体和三聚体之间的活性观察为这类生物碱的结构-活性关系提供了初步见解。

引言

单萜吲哚生物碱（MIAs）是一类结构多样、具有广泛药理潜力的天然产物（Kitajima和Takayama，2016）。在这一类化合物中，二聚体MIAs（例如著名的抗癌剂长春碱和长春新碱（Ishikawa等人，2009））通常比其单体对应物表现出更强的生物活性，这突显了复杂生物碱结构的治疗价值。Melodinus属（夹竹桃科）植物分布于热带和亚热带亚洲及澳大利亚，是结构独特且具有生物活性的MIAs的重要来源（Tsiang和Li，1977；Yi等人，2018；Tang等人，2016）。多种Melodinus物种被用于传统医学，植物化学研究已从该属中鉴定出超过300种MIAs（Teng等人，2023）。我们团队及其他研究人员的先前工作进一步从这些植物中分离出了具有显著细胞毒性的新型生物活性吲哚生物碱（Wu等人，2020；Zhang等人，2017；Cai等人，2011，2012）。这些发现确立了Melodinus属在探索MIAs的化学多样性和生物活性方面的关键地位，尤其是聚合物衍生物。

其中，通过C14–C3'键连接的Aspidosperma型二聚体（如voafrines及其类似物）已在多种夹竹桃科植物中被报道，并因其显著的生物活性而受到关注（Liu等人，2013，2016，2012；Wu等人，2015；Yu等人，2020）。然而，这些二聚体的立体化学特征，特别是连接位点（C-3/C-3'）和相邻手性中心（如C-14/15环氧基团）的构型，仍然难以确定（Stockigt等人，1983；Fahn等人，1990；Zhao等人，2021；Kitajima等人，2013；Shao等人，2015）。此外，三聚体MIAs在自然界中极为罕见，因此其发现和结构表征尤为重要（Schübel等人，1989；Chen等人，2021）。鉴于Melodinus物种的化学多样性和C14–C3'连接聚合物的立体化学复杂性，本研究报道了从M. yunnanensis茎部的总生物碱组分中分离出先前未报道的Aspidosperma型生物碱（图1）。它们的立体化学构型得到了阐明，并对其细胞毒性进行了评估，以提供结构-活性关系的初步见解。

结果与讨论

化合物1以白色粉末形式获得。其分子式根据高分辨率电喷雾离子化质谱（HRESIMS）数据确定为C₆₆H₇₂N₆O₇，离子峰位于m/z 1059.5391 [M - H]^-（C₆₆H₇₁N₆O₇的计算值为1059.5390）。紫外光谱在204.2、221.8、299.4和329.0 nm处显示吸收最大值。1的¹H NMR光谱（表1）显示两个重叠的吲哚NH单峰，分别位于δ_H 9.49，以及另一个位于9.45；三个未取代的吲哚A环由十二个峰证实

结论

本研究显著扩展了Melodinus属MIAs的结构多样性，首次报道了Aspidosperma型三聚体（1）和一系列二聚体（2–20），以及作为这些聚合物组成单元的已知单体（21–31）。鉴于这类聚合物的计算复杂性，通过从单一植物中分离出的多种化合物确定了总体结构模式，从而便于对其进行结构表征。

通用实验程序

光学旋转使用Autopol VI，序列号#91058偏振仪测量。紫外光谱使用Shimadzu UV-2401PC分光光度计记录。1D和2D NMR光谱使用Bruker Avance III-500和AV 600 MHz及800 MHz分光仪进行，以四甲基硅烷（TMS）作为内标。HRESIMS数据使用Shimadzu UPLC-IT-TOF记录。柱层析（CC）使用硅胶（100-200和200–300目，青岛海阳化工有限公司，中国青岛）或

CRediT作者贡献声明

Mei-Fen Bao：项目管理和资金筹集。Yang Yu：资金筹集和正式分析。Xiang-Hai Cai：撰写、审稿与编辑、资源协调、项目管理和资金筹集、概念构思。Jing Wu：研究工作和数据管理。Jing Chen：撰写初稿、方法学设计、研究工作和数据管理

未引用参考文献

Wu等人，2025年。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

本项目部分得到了国家自然科学基金（编号32100324）、云南省应用基础研究重点项目（编号202201AS070050）、中国博士后科学基金（编号2024M760309）、中国科学研究院的青年创新促进协会（编号2021390）以及云南省产业创新人才的支持。