来自川芎（Ligusticum chuanxiong Hort.）的邻苯二甲酰亚胺类化合物能够保护PC12细胞免受OGD/R诱导的损伤

《Journal of Molecular Structure》：Phthalides from Ligusticum chuanxiong Hort. protect PC12 cells against OGD/R-induced injury

川芎根茎中分离出19种香豆素类化合物，含12种新化合物及2种首报道自然产物。通过光谱分析和计算化学确定结构，发现3对对映体。化合物5对OGD/R损伤的PC12细胞具有显著神经保护活性（EC50=2.15±0.25 μM），并经分子对接和动态模拟证实与Keap1蛋白存在强结合。

　　

张倩|张一强|薛金红|张书军|蒋鹏|刘振云|胡伟涛|罗玉萌|关伟|李梦梦|陈青山|张丽丽|匡海雪|刘艳

教育部北药基础与应用研究重点实验室（黑龙江中医药大学），中国哈尔滨150040

摘要

从Ligusticum chuanxiong Hort.的根茎中分离出了19种邻苯二甲酸盐，其中包括12种新化合物（1–11, 17）和2种新的天然产物（12, 18）。通过光谱数据阐明了它们的结构，并通过DP4+概率分析和ECD计算确定了它们的构型。值得注意的是，这些化合物中有三对对映体，分别是anglesicolides D和E（1/2）、anglesicolides H和I（5/6），以及(3′Z, 3R, 6R, 7R, 3a'R, 6′R)-3,8-二氢二葛缕子苷和(3′Z, 3S, 6R, 7R, 3a'R, 6′R)-3,8-二氢二葛缕子苷（18/19）。此外，化合物5在缓解PC12细胞中的氧-葡萄糖剥夺诱导的损伤方面表现出显著的神经保护作用，其EC₅₀值为2.15 ± 0.25 μM。分子对接和分子动力学的结果表明，化合物5与Keap1蛋白形成了强烈的结合相互作用。

引言

缺血性中风是一种多因素引起的脑部疾病，主要由脑部血液供应不足导致，进而引起葡萄糖和氧气缺乏，随后导致神经元能量代谢功能障碍和ATP耗竭[1,2]。过去几十年来，这种疾病的发病率一直很高，是全球死亡率和永久性损伤的主要原因之一[3]。其病理机制复杂，常伴有氧化应激损伤[4]。Kelch样ECH相关蛋白1（Keap1）是一种广泛表达的核因子红细胞2相关因子2（Nrf2）的负调控因子，通过感知氧化应激信号并调节Nrf2活性来保护细胞免受氧化应激损伤[5]。

Ligusticum chuanxiong Hort.（L. chuanxiong）属于伞形科Ligusticum属，传统中医中常用于治疗风湿性关节痛、寒引起的血瘀、头痛、肝气郁结、月经不调、痛经以及肿胀和疼痛。现代药理学研究证实L. chuanxiong具有镇痛、对抗脑缺血-再灌注损伤的神经保护作用、抗炎、抗菌和抗氧化作用[[6], [7], [8]]。作为L. chuanxiong的主要生物活性成分，邻苯二甲酸盐具有预防心血管和脑血管疾病[9,10]、抗炎[11]、镇痛[12]和抗心肌缺血[13]的作用。为了进一步阐明L. chuanxiong的药理作用背后的物质基础，本研究成功分离出了19种邻苯二甲酸盐，其中包括三对对映体。本文详细介绍了这些化合物的分离、纯化、结构鉴定和假定的生物合成途径，并评估了它们对氧-葡萄糖剥夺/再灌注（OGD/R）诱导的PC12细胞损伤的保护作用。对于活性较强的化合物，还进行了与关键蛋白Keap1的分子对接和分子动力学（MD）模拟。

实验程序

一般实验步骤

NMR光谱使用Bruker Ascend^TM 600 NMR光谱仪（Bruker，德国）进行测量，溶剂为氘代甲醇（CD₃OD）和氘代氯仿（CDCl₃），内标为四甲基硅烷（TMS）。HR-ESI-MS测量使用AB SCIEX TripleTOF 5600⁺（SCIEX，美国）和Waters Synapt G2-Si（Waters，美国）仪器。紫外（UV）吸收光谱使用Alliance 2998光电二极管阵列（PDA）检测器测定，而圆二色性（CD）光谱则使用...

化合物结构鉴定

Angesicolide D（1）以白色无定形固体粉末的形式分离出来。其化学式为C₁₂H₁₈O₃，通过HRESIMS（m/z 211.1333 [M?+?H]⁺确定，计算值为211.1329。¹³C NMR（表1）和DEPT-135光谱显示了十二个碳信号，包括一个甲基碳信号 [δ_C 14.1 (C-11)]、两个烯烃碳信号 [δ_C 126.7 (C-6), 121.6 (C-7)]、一个酯羰基碳信号 [δ_C 176.4 (C-1)]、两个氧代碳信号 [δ_C 82.5 (C-3), 64.2 (C-4)] 和两个融合...

结论

本研究从L. chuanxiong的干燥根茎中分离出了19种邻苯二甲酸盐，其中包括12种新化合物、两种首次从天然来源获得的新天然产物以及五种已知化合物。值得注意的是，化合物5和6是氯化邻苯二甲酸盐。这一结果表明L. chuanxiong中可能存在卤化酶，能够选择性和高效地将氯原子引入分子结构，从而形成这些天然氯化化合物。

作者贡献声明

张倩：撰写 - 原稿撰写、验证、实验研究。张一强：撰写 - 审稿和编辑、形式分析、方法学。薛金红：验证。张书军：验证、概念构思。蒋鹏：软件应用、方法学。刘振云：数据可视化。胡伟涛：数据可视化。罗玉萌：软件应用、方法学。关伟：软件应用。李梦梦：方法学。陈青山：形式分析。张丽丽：形式分析。匡海雪：监督、资源协调、资金支持

数据获取

数据可应要求提供。

补充材料

与本研究相关的更多详细信息见支持信息。

作者贡献声明

张倩：撰写 – 原稿撰写、验证、实验研究。张一强：撰写 – 审稿与编辑、方法学、形式分析。薛金红：验证。张书军：验证、概念构思。蒋鹏：软件应用、方法学。刘振云：数据可视化。胡伟涛：数据可视化。罗玉萌：软件应用、方法学。关伟：软件应用。李梦梦：方法学。陈青山：形式分析。张丽丽：形式分析。匡海雪：监督、资源协调、资金支持

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

本研究得到了黑龙江省春燕创新团队计划（CYQN24014）、黑龙江省自然科学基金团队项目（TD2024H002）和黑龙江省“双一流”学科协同创新成就建设项目（LJGXCG2022-096）的支持。感谢Anam Naseem博士对手稿的精心修改。