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近期,我所在国际经典植物化学期刊Phytochemistry(中科院2025生物学2区,IF 3.4,非开源期刊)先后发表了题为“Glycosidic phenylpropanoid dimers and trimers from Castanopsis choboensisand their anti-inflammatory activities”,“DeepSAT-guided discovery of triterpenoid galloyl and hexahydroxydiphenoyl esters from Castanopsis megaphylla Hu with α-glucosidase inhibitory activity”和“Undescribed triterpenoid ellagitannins from Castanopsis calathiformisand their potential antiproliferative and hypoglycemic activity”的研究论文。其中,我所与广西大学联合培养的博士研究生庞闹为窄叶锥(Castanopsis choboensis)和大叶锥(Castanopsis megaphyllaHu)研究的第一作者、我所王亚凤助理研究员为枹丝锥(Castanopsis calathiformis)研究的第一作者,我所黄永林研究员为三篇论文的通讯作者。
锥属植物富含多种活性单宁成分,具有抗氧化、抗炎、降糖等多种药理活性,具有较高的研究价值与开发前景。窄叶锥(C. choboensis Hickel & A. Camus)为我国西南特有锥属乔木,目前国内外尚未见其化学成分及药理活性的研究报道。该研究从窄叶锥叶提取物中发现9个木脂素类新化合物,其中包含含多个手性中心的新型复杂糖苷化苯丙素多聚体,以及未见文献报道的苯丙素三聚体,该三聚体为首次发现,由芳基四氢萘型木脂素与二氢苯并呋喃型新木脂素骨架融合形成,结构新颖独特。化合物的绝对构型通常可借助ECD计算进行确定,该研究发现的苯丙素多聚体含有多个手性中心,受羟基取代效应干扰,个别手性中心的绝对构型难以通过常规ECD计算确定,该研究以Rh2(OCOCF3)4为辅助生色团,依据络合物特征波长处的Cotton效应比对结果,确定其绝对构型。

图1.新化合物1-9的实验与计算ECD图谱
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2026.114798.
DeepSAT是一套依托深度学习网络开发的分子结构注释与骨架预测系统,可直接从分子核磁共振谱图中挖掘与分子结构高度相关的化学特征信息。该系统仅使用1H-13C HSQC谱数据,就能完成已知化合物的快速比对与识别,为未知小分子的结构解析提供重要技术支撑,可显著提升科研工作中分子结构鉴定的解析效率与结果可信度。三萜水解单宁类化合物为锥属植物中具有化学分类学意义的标志性成分,运用HSQC-DeepSAT技术,对大叶锥(C. megaphylla)叶甲醇提取物开展快速分析、及结构预测,定向精准地从大叶锥中分离鉴定出15个三萜水解单宁类化合物,其中包括14个未报道过的新化合物。该研究新发现此类化合物具有较好的降糖活性,以不同样品浓度、酶浓度、底物浓度为变量系统考察了化合物15对α-葡萄糖苷酶的抑制可逆性、抑制类型,进一步通过分子对接技术分析了三个三萜鞣花单宁类化合物与α-葡萄糖苷酶的结合模式与相互作用特征,分子对接亲和力排序与体外α-葡萄糖苷酶抑制活性实验结果高度一致,有效验证了三个化合物的酶抑制活性差异。

图2.化合物15对α-葡萄糖苷酶的浓度依赖性抑制(A)、可逆性(B)和抑制动力学(C-E)

图3.化合物10(A)、14(B)及15(C)在α-葡萄糖苷酶活性位点中的对接模拟结果
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2026.115082.
高度氧化单宁是单宁母核经深度氧化偶联形成的多酚类化合物,具有结构多样性高、存在互变异构、NMR谱信号峰严重重叠等特点,是天然单宁研究的难点之一。此类化合物大多由没食子单宁、鞣花单宁、缩合单宁等基础单宁经酶促或自发氧化,使酚羟基转化为醌式中间体,继而发生分子内/分子间碳-碳偶联与环化重排生成,并非酚羟基简单氧化产物;部分亚型可在植物生物合成阶段直接通过氧化偶联形成高度稠合骨架,典型代表为含脱氢六羟基联苯酰基(DHHIDP)的脱氢鞣花单宁。研究团队从枹丝锥中发现并鉴定出9个三萜鞣花单宁类化合物,包括2个具有独特三环笼状结构的高度氧化三萜鞣花单宁。同时,该研究首次在锥属植物中发现含有三联苯结构的三萜鞣花单宁。研究进一步评价了6个三萜鞣花单宁化合物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性,并考察了三个结构新颖三萜鞣花单宁化合物对5种肿瘤细胞系(A549, HCT116, HeLa, HepG2和MCF-7)的抗增值活性。结果表明,该类化合物的α-葡萄糖苷酶抑制活性均强于阳性对照阿卡波糖,3个化合物对5种肿瘤细胞系均具有抗增殖活性。构效关系分析表明,3个化合物对多种肿瘤细胞系的抗增殖活性可能源于共有的五环三萜母核结构;对齐墩果烷型三萜鞣花单宁A环、C环骨架以及C-3、C-28位的结构修饰与转化,能够提升其抗肿瘤增殖活性。高度氧化三萜鞣花单宁对A549、HCT116、HeLa及HepG2细胞系的抗增殖活性均优于其他2个三萜鞣花单宁,该特性可能与其独特的三角笼状结构相关。

图4.枹丝锥中三萜鞣花单宁化合物结构图
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2026.114869.
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