《Phytochemistry》:Molecular networking-guided discovery of anti-inflammatory diterpenoids from the roots of
Euphorbia prolifera
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本研究通过分子网络导向策略从商陆根中分离得到32个二萜类化合物,包括6个新myrsinane型二萜和一个tigliane型二萜,并首次鉴定含14/17-氧桥的化合物1。所有化合物均显示抑制LPS诱导的NO生成的活性,其中化合物19的IC50为8.71±1.31 μM。
王秀丽|徐阳|王亚莉|任凌霄|张志奇|孙德娟|陈丽霞|李华
中国沈阳药科大学五羊创新学院,结构基础药物设计与发现重点实验室,邮编110016
摘要
通过对Euphorbia prolifera Buch.-Ham. ex D.Don根部的二萜提取物进行基于分子网络的挖掘,发现了一组属于myrsinane类型的二萜化合物。这一发现促使研究人员分离出了六种未描述的myrsinanes化合物、一种tigliane类型的二萜化合物以及27种已知的二萜化合物。这些化合物的结构通过1D/2D核磁共振(NMR)、高分辨率电喷雾质谱(HR-ESI-MS)、电子能谱(ECD)计算和X射线晶体学得到了确认。其中,(2S,3S,4R,5R,6R,7R,9S,11S,12R,13S,14S,15R)-3β-O-propionyl-5α-O-benzoyl-7β-O-acetyl-17,14-oxo-premyrsinol(1)是首个含有14/17氧桥的myrsinane类型二萜化合物。所有化合物均表现出对RAW 264.7巨噬细胞中LPS诱导的一氧化氮生成的抑制作用,其中化合物18、19和31的抑制效果尤为显著,化合物19的IC50值为8.7 ± 1.31 μM。
引言
在过去十年中,从Euphorbia属植物中鉴定出了许多具有抗炎活性的二萜化合物(Wang等人,2024a;Li等人,2025)。这种多年生草本植物Euphorbia prolifera Buch.-Ham. ex D.Don(大戟科)原产于中国西南部及邻近地区(印度、泰国、巴基斯坦),传统上被用于治疗癌症和炎症性疾病(Shi等人,2008)。其干燥的根部在中药中被称为“Lang-du”,含有作为化学分类标志物的myrsinane类型二萜化合物(Chen等人,2016;Xu等人,2012b)。典型的myrsinane类型化合物如myrsinol、premyrsinol和cyclomyrsinol衍生物具有共有的trans-融合的5/7/6三环A/B/C骨架(Xu等人,2021)。这些特征性代谢物表现出显著的抗炎活性(Mendes等人,2023;Xu等人,2012a)。
基于特征的分子网络分析(FBMN)已成为靶向分离先前未描述代谢物和区分结构异构体的重要工具(Calabrese等人,2022;Nothias等人,2020)。近年来,FBMN引导的策略在发现新型化合物骨架方面取得了显著进展(Fox Ramos等人,2019;Qin等人,2022;Wang等人,2024a)。通过将代谢物聚类为“分子家族”,该技术能够快速识别已知化合物并标记结构新颖性,为靶向纯化提供了明确的方向(Han等人,2025)。在本研究中,利用LC–HRMS/MS驱动的FBMN技术绘制了E. prolifera根部的二萜化合物谱图,从而指导了myrsinane类型二萜及其他骨架类别化合物的靶向分离和结构鉴定,包括之前未描述的类似物。此外,还评估了这些分离出的化合物的抗炎潜力以评估其生物活性。
分离工作流程的简化与优先级排序
对Euphorbia prolifera根部的提取物Fraction F进行了LC-MS/MS分析,数据通过基于特征的分子网络分析流程(Otogo N'Nang等人,2023)进行处理,并上传至GNPS平台以将光谱分组为不同的分子家族。大量节点与代表性的myrsinane二萜化合物3,5,7,10,15-O-pentacetyl-14-O-benzoyl-10,18-dihydromyrsinol(m/z 721.2840, [M+Na]+聚类在一起,表明这属于myrsinane类型的二萜化合物。全球网络结构如图1所示。
结论
基于分子网络的分离方法从E. prolifera根部共分离出了32种二萜化合物,其中包括7种先前未描述的化合物(6种myrsinanes和1种tigliane),以及27种已知化合物。在LPS诱导的RAW 264.7巨噬细胞中,化合物18、19和31表现出最强的NO抑制作用,其IC50值分别为11.52 ± 1.06 μM、8.71 ± 1.31 μM和13.58 ± 1.13 μM。这些结果表明,myrsinane类型的二萜化合物可能是主要发挥抗炎作用的成分。
植物材料
E. prolifera的根部采集于2020年7月,并将标本(编号ZFT202007009)保存在沈阳药科大学五羊创新学院的结构基础药物设计与发现重点实验室。
通用实验程序
光学旋转数据使用MCP-200偏振仪测定;紫外光谱采用Shimadzu UV 2201 H分光光度计(日本)采集;X射线数据使用配备Cu Kα辐射(λ = 1.54184 ?)的SuperNova, Dual, AtlasS2衍射仪记录。
CRediT作者贡献声明
陈丽霞:撰写、审稿与编辑;撰写初稿;争取研究资金。李华:撰写、审稿与编辑;撰写初稿。张志奇:撰写、审稿与编辑。孙德娟:撰写、审稿与编辑;撰写初稿;概念构思。王亚莉:撰写、审稿与编辑;数据整理。任凌霄:撰写、审稿与编辑;撰写初稿。徐阳:撰写、审稿与编辑;撰写初稿。
未引用的参考文献
Wu等人,1995;Gotta等人,1984;Haba等人,2013;Crespi-Perellino等人,1996;Wang等人,2024b;Zhang等人,2004。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢国家自然科学基金(编号82473812,U24A20784)、福建中医药大学的“选拔优秀人才领导关键研究项目”(XJB2022008)、福建中医药大学基金(X2023001-Talent、X2024002-Talent)以及中央政府引导地方科技发展项目(2023L3014)提供的财政支持。同时,我们也感谢国家-地方合作项目的支持。