高锦明团队发现秦岭特色金丝桃属植物新颖PPAPs分子

　　 　　

元月2日，西北农林科技大学化学与药学院、陕西省天然产物化学生物学化学重点实验室高锦明团队在秦巴山区特色天然药物新资源发现研究领域取得系列进展。相关研究成果以“Discovery from Hypericum elatoides and synthesis of hyperelanitriles as α-aminopropionitrilecontaining polycyclic polyprenylated acylphloroglucinols”为题发表在《Nature》旗下期刊Communications Chemistry（《通讯化学》）上。高锦明教授和闫喜涛副教授为共同通讯作者，2019级博士研究生谢锦艳为论文第一作者。

多环多异戊烯基取代酰基间苯三酚（polycyclic polyprenylated acylphloroglucinol，简称PPAP）是一类具有聚酮和异戊烯基化杂合生源途径的天然产物，是金丝桃科植物独有的特征性化学成分，目前已报道的天然PPAPs类化合物超过1100个。PPAPs的间苯三酚母核通常由一个酰基（苯甲酰基、异丁酰基）和多个异戊烯基取代。酰基的种类、异戊烯基的位置和取代个数、异戊烯基的氧化程度及环合位置、不同类型的次级环化（如aldol、Diels-Alder等）等赋予了PPAPs类化合物结构的多样性、复杂性，以及显著的生物活性。

该研究团队长期从事秦巴山区特色微生物和药用植物资源新颖结构天然产物发现及高值化利用教学和科研工作。近年来，系统研究了秦岭山区金丝桃科植物岐山金丝桃（Hypericum elatoides）的化学成分和神经保护作用，并取得了系列成果（J. Nat. Prod. 2023; 86, 1910；Phytochemistry. 2019;159, 65；RSC Adv. 2018; 8, 26646）。在前期研究基础上，又发现了5个罕见的含氮的PPAPs类化合物，包括首次报道的含有α-氨基丙腈片段的PPAPs类化合物hyperelanitriles A–D（1–4），以及含有烯胺的化合物hyperelamine A（5）（图1）。该研究通过综合应用核磁共振、光谱分析、ECD和NMR计算以及X-射线单晶衍射等方法准确鉴定了该类化合物的结构，并通过半合成的方法进一步确证了结构。同时对其生源途径做出了合理的推测。

初步活性研究发现，化合物hyperelanitrile C/D和hyperelamine A可以抑制LPS诱导的BV-2细胞中NO的产生。进一步的机制研究发现，hyperelamine A可能通过调节TLR-4/NF-κB信号通路来抑制BV-2细胞内的神经炎症反应（图2）。

该研究首次发现了金丝桃属植物中一系列结构新颖罕见的PPAPs类化合物，丰富了此属植物中特征化学成分的结构类型，并为新型抗神经炎症药物的研发提供了结构多样的候选分子。

图1 含氮类PPAPs化合物

图2 化合物5通过抑制TLR-4/NF-κB信号通路来抑制细胞内的炎症反应。

该研究得到国家自然科学基金（31800291）和学校双一流学科建设项目资助。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s42004-023-01091-1