分子网络辅助分离、结构解析及生物活性评价：来自Chaetocarpus castanocarpus的新二萜类化合物

《Natural Product Research》：Molecular networking-assisted isolation, structural elucidation, and bioactivity evaluation of new diterpenoids from Chaetocarpus castanocarpus

　　

研究人员从Chaetocarpus castanocarpus的嫩枝中分离得到一种新的ent-异海松烷型二萜castanocarpinone（1）和一种新的ent-贝耶烷型二萜castanocarpin（2），同时获得12种已知化合物（3–14）。采用特征分子网络（Feature-based Molecular Networking, FBMN）结合NPClassifier注释对乙酸乙酯组分进行化学轮廓分析，结果显示除脂肪酸外，多数特征归属于三萜类和莽草酸/苯丙素途径，其中二萜类与香豆素及黄酮类分别占主导。基于该结果，研究人员优先选择这两类植物化学成分进行分离，并将所得化合物映射回其分子家族中进行再注释。结构解析综合应用多种光谱技术完成。生物活性评价显示，化合物7具有最强的DPPH自由基清除活性（IC50= 4.431 ± 0.024 μM），而化合物14表现出最显著的α-葡萄糖苷酶抑制活性（IC50= 28.034 ± 2.965 μM）。该研究提供了C. castanocarpus的化学成分与生物活性的全面概况，并突显其作为潜在活性药物先导化合物的价值。

本研究发表于《Natural Product Research》，针对东南亚广泛分布但尚未充分研究的植物Chaetocarpus castanocarpus（泰国称“Samphao”）展开。既往研究显示该植物在传统医学中用于缓解肌肉与肌腱疾病，并具有抗菌、抗焦虑及抗抑郁潜力，但其植物化学成分的系统研究仍较匮乏。已有报道仅鉴定出少数黄酮类化合物，缺乏对其二萜类及其他次生代谢产物的深入解析。因此，研究人员引入特征分子网络（FBMN）结合NPClassifier注释，旨在高效识别并优先分离其关键化学类别，以揭示其药用潜力。

关键技术方法包括：采集泰国境内C. castanocarpus嫩枝样本，制备乙酸乙酯提取物，利用超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC–MS/MS）进行非靶向代谢组学数据采集，并通过FBMN构建代谢物相似度网络；结合NPClassifier进行代谢途径注释，指导目标化合物的分离与纯化；采用核磁共振（NMR）、高分辨电喷雾电离质谱（HRESIMS）、红外光谱（IR）及电子圆二色谱（ECD）计算完成结构解析；通过DPPH自由基清除实验和α-葡萄糖苷酶抑制实验评估生物活性。

研究结果如下：

1. Introduction

介绍了Chaetocarpus属的分类与分布，强调C. castanocarpus在传统应用中的潜在价值，并指出其化学成分研究不足的现状。提出利用FBMN作为导向策略，优先筛选中等极性活性成分。

2. Results and discussion

FBMN分析显示，乙酸乙酯提取物中脂肪酸占比最高，其次为三萜类和莽草酸/苯丙素类代谢产物；在三萜类中，二萜类为主要亚类；在莽草酸/苯丙素类中，香豆素和黄酮类最为丰富。基于该结果，分离得到两种新二萜（1、2）及12种已知化合物。结构解析表明，1为(5R,10R,13S)-17-羟基-ent-海松-8,15-二烯-3,7-二酮（castanocarpinone），2为(3S,5S,8R,9S,10S,13R)-3,17-二羟基-ent-贝耶-15-烯-2-酮（castanocarpin）。活性测试显示，化合物7（香草酸）的DPPH清除活性优于抗坏血酸，而化合物14（3,5,7,3′,4′,6′-六羟基黄烷）的α-葡萄糖苷酶抑制活性优于阿卡波糖。

3. Experimental section

详细描述了实验流程，包括样品采集、提取、FBMN分析、分离纯化、结构鉴定及生物活性测定。

4. Conclusion

首次从Chaetocarpus属植物中发现ent-异海松烷型和ent-贝耶烷型二萜，证实FBMN结合NPClassifier可有效指导天然产物的靶向分离。生物活性结果表明，酚类、香豆素和黄酮类是C. castanocarpus嫩枝的主要抗氧化与α-葡萄糖苷酶抑制活性成分，为其进一步开发为功能性食品或治疗药物提供了科学依据。

Disclosure statement

作者声明无利益冲突。