天然植物中萜类药物的代谢动力学研究进展

萜类是一类不饱和烃类化合物,它们具有异戊二烯的基本单位.广泛存在于植物、昆虫及微生物中,按其碳原子数不同分为半萜、单萜、倍半萜、二萜、三萜、四萜及多萜,其在自然界分布很广,种类繁多,是天然化合物中最多的一类.本文综述了天然植物中萜类不同给药途径的药物代谢动力学特性,体内代谢情况及生物利用度,并介绍了目前常用的测定这些成分的方法.     

齐墩果酸的药理作用、剂型及研究进展

目的：综述齐墩果酸的药理作用、结构修饰及常见各剂型的优劣。方法：依据近十年的文献,从药理作用和制剂类型方面进行了阐述。结论：齐墩果酸为萜类化合物,具有多种药理作用,但生物利用度较低,研制新剂型以提高其吸收度将成为今后一重要课题。     

梓实中的环烯醚萜类化合物

从梓实中分离得到1个新环烯醚萜类化合物,去-p-羟基苯甲酰基-3-去氧梓苷(1)和已知化合物rehmaglutin C及5个后生物环烯醚萜类化合物。经波谱分析确定了上述化合物的结构。     

329雷公藤中新的倍半萜类生物碱和二萜类

从雷公藤总多糖苷中分离出５种新的倍半萜吡啶生物三和已知的６种化合物以及３种新的和１４种已知的二萜类化合物,重新确定了雷公藤二醇Ｃ－４的立体化学结构,其中２种二萜类化合物对细胞分裂产物有显著的抑制作用。     

外源茉莉素调控植物中萜类化合物生物合成的研究进展

萜类化合物是植物中的一类重要的次生代谢产物,在医药、工业和农业生产上扮演着重要的角色。由于一些重要的萜类具有复杂的化学结构以及在植物中的低含量,使其不能低成本地大量生产。因此,利用植物中普遍存在的茉莉素调控机制和外源介导相关转录因子,调控萜类生物合成途径关键酶基因表达,以达到提高目标萜类化合物含量,这已成为研究热点。本文综述了萜类化合物的生物合成途径、响应茉莉素信号且与次生代谢有关的转录因子以及应用茉莉素调控萜类化合物合成的研究进展,探讨了茉莉素调控萜类合成中所面临的问题,并对茉莉素调控萜类生物合成的潜在经济价值进行了展望。     

利用转录组分析款冬萜类化合物生物合成关键酶基因及表达特征

目的挖掘与款冬萜类化合物生物合成途径相关的关键酶基因。方法利用Illumina HiSeq2500测序平台对野生款冬花蕾和叶进行转录组测序,使用Trinity软件de novo从头组装,并通过基因功能注释、差异表达基因分析等生物信息学方法进行分析,挖掘款冬中萜类化合物生物合成途径相关的酶基因。结果转录组测序获得39 912 371条高质量reads(SRA号:SRR9113366,SRR9113367),组装获得91 118条Unigene,55 830条Unigene在NR、Swiss-Prot、GO、COG、KEGG等数据库得到注释。鉴定出参与款冬萜类化合物生物合成相关酶基因的129个Unigene,包括91个参与三萜骨架生物合成酶基因,32个萜类合成酶基因,6个细胞色素P450基因,其中差异表达基因25个,涉及上游MVA途径的4个差异基因在花蕾中表达量高于叶,MEP途径的5个差异基因在叶中表达高于花蕾,另外还有10个基因在叶中高表达,9个基因在花蕾中高表达。根据差异基因HMGR、TPS、AS、CYP450基因在花蕾中高表达,推测可能与花蕾中萜类物质含量高有关。结论从款冬转录组数据库中初步获得了可能参与萜类化合物生物合成途径的候选关键酶基因,为进一步阐明款冬萜类化合物生物合成的分子机制奠定基础。     

基于网络药理学的银杏叶提取物治疗痛风潜在作用机制初探

目的筛选银杏叶提取物中治疗痛风的活性化合物,构建活性化合物-靶标-通路网络,并阐述银杏叶提取物治疗痛风的潜在作用机制。方法建立银杏叶成分-靶点相互作用的随机森林预测模型,对银杏叶化学成分进行靶点预测,然后构建和分析银杏叶"成分-靶点-痛风"复杂网络。结果在已发现的银杏叶的158个化合物中,以类药性(DL)≥0.18和口服生物利用度(OB)≥30为条件,筛选出39个活性化合物,其中包括11个黄酮类化合物和11个萜类化合物;银杏叶中有24个活性化合物所对应的靶点与痛风中49个致病基因相关,揭示了银杏叶中活性成分与相关靶点的分子作用机制。结论银杏叶中的活性化合物可能通过3种方式治疗痛风:减少尿酸的产生、增加尿酸的排泄、抑制NALP3炎症引起的紊乱。     

天然产物中抗HIV萜类化合物研究进展

近年来,由于天然产物活性成分结构多样性和作用多靶点的特点,使其成为寻找高效低毒的抗HIV药物的重要来源之一。萜类化合物作为新型抗HIV药物受到了广泛的关注,具有数量众多、结构类型复杂等特点,已有大量实验研究表明多种萜类化合物具有很好的抗HIV活性。对萜类化合物抗HIV生物活性、抗HIV机制、结构及其结构修饰的相关研究进展进行概括和总结,为实验研究和临床治疗艾滋病(AIDS)提供依据。     

应用化合物-靶点网络预测杜仲延缓软骨退变的药效物质基础及作用机制

目的:探讨杜仲延缓软骨退变的药效物质基础及作用机制。方法:通过检索北京大学天然产物库,检索出杜仲中的化合物117个,在Discovery studio模拟平台上建立杜仲化合物分子数据集。通过检索TTD数据库和相关文献,确定白细胞介素(interleukin,IL)-1β、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMP)-1、MMP-3、转化生长因子(transforming growth factor,TGF)-β1及聚蛋白多糖酶(a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs,ADAMTS)-4为杜仲延缓软骨退变的研究靶点,从RCSB蛋白数据库下载其蛋白质-配体复合物结构,在Discovery studio模拟平台上建立其蛋白分子数据集。利用分子对接和生物网络技术,构建杜仲化合物-软骨退变靶点作用网络,分析杜仲化合物与软骨退变靶点的作用情况,辨识杜仲延缓软骨退变的药效物质基础,并从杜仲化合物作用的靶点功能探讨杜仲延缓软骨退变的作用机制。结果:从杜仲化合物分子数据集中共筛选出70个化合物为杜仲延缓软骨退变的药效物质基础,分别属于环烯醚萜类、黄酮类和苯丙素类化合物。建立的杜仲化合物-软骨退变靶点作用网络中共有76个节点(包含70个杜仲化合物节点和6个靶点节点)和200条边,每个靶点的平均化合物数目为14个,平均每个化合物能与2.9个靶点作用。IL-1β、MMP-1、TNF-α、MMP-3、ADAMTS-4、TGF-β1、UNPD197620(环烯醚萜类化合物)、UNPD20544(环烯醚萜类化合物)、UNPD197619(环烯醚萜类化合物)、UNPD156594(环烯醚萜类化合物)、UNPD67874(黄酮类化合物)、UNPD117238(黄酮类化合物)和UNPD182417(环烯醚萜类化合物)具有较高的度和介数值。结论:杜仲延缓软骨退变的主要药效物质基础为环烯醚萜类和黄酮类化合物,其作用机制可能是通过抑制软骨中IL-1β、TNF-α的表达来减少软骨中MMPs和ADAMTS的表达,同时促进TGF-β1的表达,从而减少软骨破坏、促进软骨修复,最终延缓软骨退变的进程。     

何首乌毛状根对倍半萜类化合物Furannoligularenone的生物转化研究

目的：研究何首乌毛状根对倍半萜类化合物furannoligularenone（Ⅰ）的生物转化。方法：将外源底物Ⅰ的甲醇溶液投入到预培养9 d的何首乌毛状根,共培养后终止转化,利用各种色谱方法分离纯化产物,根据产物的理化性质和光谱数据进行结构鉴定。结果：分离得到两个转化产物3-oxo-eremophila-1,7（11）-dien-12,8-olide（Ⅱ）和3-oxo-8-hydroxy-eremophila-1,7（11）-dien-12,8-olide（Ⅲ）。转化的最佳共培养时间为3 d,总的摩尔转化率最高为27.2%。结论：利用何首乌毛状根系统生物转化倍半萜类化合物furannoligularenone获得成功。     

药用植物萜类生物合成HMGR基因研究进展

药用植物中萜类次生代谢产物种类丰富,数量巨大,其现代药理活性相当突出.3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-metllylglutaryl coenzyme A reductase,HMGR)作为萜类成分甲羟戊酸(MVA)合成途径上第一个重要限速酶,对药用植物萜类活性成分生物合成过程起着至关重要的作用.文章系统综述了HMGR的生物学意义、催化机制,HMGR克隆情况、基因结构、以及在重要药用植物丹参、甘草、红豆杉等中的研究进展.     

人参和西洋参特有挥发性成分鉴别

目的: 对比研究人参和西洋参挥发性成分,探讨用于鉴别的可能性。 方法: 人参和西洋参分别采用水蒸气蒸馏法、索氏提取法、固相微萃取法和吹扫捕集法得到挥发性成分,运用GC-MS技术分离与检测,所得总离子流图通过NIST谱库检索并结合保留指数(Kovats' RI)对具体化学成分进行分析和鉴定。 结果: 4种方法提取的人参和西洋参挥发性气味成分种类和含量存在差异,水蒸气蒸馏共鉴定人参样品萜类化合物42个(相对含量69%),西洋参28个(41%);索氏提取共鉴定人参样品萜类化合物26个(50%),西洋参15个(18%);固相微萃取共鉴定人参样品萜类化合物18个(49%),西洋参5个(46%);吹扫捕集共鉴定人参样品萜类化合物2个(4%),西洋参4个(13%)。 结论: 同一方法条件下人参和西洋参各自具有的特征性成分,可用于辅助区别人参和西洋参。     

Biosynthesis of chloroplastidic and extrachloroplastidic terpenoids in liverwort cultured cells: 13C serine as a probe of terpene biosynthesis via mevalonate and non-mevalonate pathways

Two terpenoid biosynthetic pathways, the mevalonate and non-mevalonate (glyceraldehyde phosphate-pyruvate) routes, were examined by feeding (13)C-labeled serines ([1-(13)C]- and [3-(13)C]-) to the cultured cells of the liverwort, Heteroscyphus planus. The labeling patterns observed in the isoprenoid unit of the biosynthetically (13)C-labeled stigmasterol corresponded to those expected from the mevalonate pathway, while those of the phytyl side chain corresponded to those from the non-mevalonate pathway. Thus, serine is a potential probe to determine the origin of terpenoid biosynthesis, in either the mevalonate or non-mevalonate pathway.     

The anti-ulcer effect in rats of ginger constituents

The effects of ginger, a pungent stomachic natural medicine, on HCl/ethanol-induced gastric lesions in rats, were examined. The orally administered acetone extract at 1000 mg/kg and zingiberene, the main terpenoid from acetone extract, at 100 mg/kg significantly inhibited gastric lesions by 97.5 and 53.6%, respectively. 6-Gingerol, the pungent principle, at 100 mg/kg significantly inhibited gastric lesions by 54.5%. These results suggest that zingiberene, the terpenoid and 6-gingerol are important constituents in stomachic medications containing ginger.     

顶空固相微萃取-气质联用分析酸枣仁挥发性成分

目的:建立一种对酸枣仁中挥发性成分快速分析的简单方法。方法:采用顶空固相微萃取法萃取酸枣仁挥发性成分,优化萃取条件,采用GC-MS联用技术进行成分分析。结果:样品在90℃下预热30 min,选用65μmPDMS/DVB(聚二甲氧基硅烷/二乙烯基苯)涂层纤维头,顶空萃取50 min,250℃下脱附5 min,在中等极性柱RxiTM-50上分离,共分离出126种化合物,定性116种;采用峰面积归一化法计算各组分含量:其主要成分为烷烃类(32.08%)、萜类及其含氧衍生物(27.06%)。结论:该方法萃取物质种类多,检索匹配度高,重复性好,适合于酸枣仁挥发性成分的快速测定。     

Chemical constituents of Clausena excavata: isolation and structure elucidation of novel furanone-coumarins with inhibitory effects for tumor-promotion

A study of the chemical constituents of the leaves of Clausena excavata cultivated in a greenhouse led to the isolation and identification of 10 new furanone-coumarins named clauslactones A (1), B (2), C (3), D (4), E (5), F (6), G (7), H (8), I (9), and J (10), together with a known carbazole, clauszoline M, and a coumarin, umbelliferone. The new coumarins contain a C(10) terpenoid side chain with a furanone (gamma-lactone) moiety. Further, in clauslactones A-D (1-4), the terpenoid side chain was shown to be linked to the 7,8-dioxygenated coumarin skeleton through a 1, 4-dioxane ring system. This is the first example of coumarins with these structural characteristics in nature. These furanone-coumarins were found to exhibit inhibitory activity against 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate-induced Epstein-Barr virus early antigen activation in Raji cells.     

乌头萜类生物合成代谢的转录组学分析

目的:对乌头的6个器官组织,主根、侧根、茎、叶、花、果实进行转录组测序分析,以研究参与其萜类次级代谢生物合成相关基因的表达谱,挖掘其功能基因。方法:采用Illumina Hi Seq 2500平台测序、组装得unigenes,与公共数据库NR,Swiss-Prot,GO,COG,KOG,KEGG比对、注释以获得差异基因,使用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)验证参与萜类次级代谢生物合成的关键基因。结果:本研究共获得156 967 635条Clean Reads(28 254 174 300 bp),经序列合并拼接后获得103 337个unigenes,通过核苷酸和蛋白序列等方面的同源性分析,表明其中37.31%(38 554个unigenes)与其他生物的已知基因具有不同程度的同源性,通过功能分类研究和代谢途径分析(KEGG)获得参与萜类合成158个unigenes(编码5个关键酶)。结论:这些发现的基因将为乌头萜类化合物的生物合成途径及分子机制提供基础数据。     

Platensimycin and platencin congeners from Streptomyces platensis

Platensimycin (1a) and platencin (2) are inhibitors of FabF and FabF/H bacterial fatty acid synthase. The discovery of natural congeners is an approach that can render a better understanding of the structure-function relationships of complex natural products. The isolation and structure elucidation of nine new congeners (11-20) of platensimycin and platencin are described from a fermentation broth of Streptomyces platensis. These hydroxylated congeners are likely derived by cytochrome P450 oxidation of the terpenoid units post-cyclization. Polar groups in the terpenoid portion of the molecule produce negative interactions with the hydrophobic pocket of FabF, resulting in poor activities. However, the discovery of these compounds serves an important purpose, not only to understand structure-function relationships, which cannot be easily accessed by chemical modification, but also to provide access to compounds that could be used for structural identification/confirmation of the oxidative trace metabolites produced in vivo during animal experiments.     

鱼腥草乙酰辅酶A酰基转移酶基因克隆、表达及生物信息学分析

目的通过克隆鱼腥草乙酰辅酶A酰基转移酶(acetyl-Co A C-acetyltransferase,AACT)基因c DNA全长,并展开生物信息学分析和表达分析,为解析鱼腥草萜类次生代谢产物的生物合成机制奠定基础。方法采用RT-PCR方法获得AACT基因c DNA序列并进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR方法检测了AACT基因在鱼腥草的地下茎、地上茎、叶、花中的表达情况。结果克隆获得的AACT基因c DNA全长为1 218 bp,编码405个氨基酸。生物信息学预测AACT蛋白不含跨膜区,不含信号肽。AACT基因在鱼腥草地上茎中的表达量最高,达到1.49,其次是地下茎0.96,花和叶中的表达量相对较低,分别为0.20和0.10。结论首次从鱼腥草中克隆了AACT基因,为进一步阐明该基因在鱼腥草萜类化合物代谢途径中的重要作用奠定基础。