Chem. Eur. J. :基于分子网络策略从海南软珊瑚中引导分离一种罕见的西松烷型原酸酯和数个具有不同骨架的萜类化合物

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中国科学院上海药物研究所郭跃伟团队基于分子网络策略,从中国南海扭曲肉芝软珊瑚中靶向分离得到了一个新颖的原酸酯和数个具有不同骨架的萜类化合物。其中部分化合物具有蛋白酪氨酸磷酸酶1B抑制性、抗炎活性和抗肿瘤活性,展现了一定的药用潜力。


肉芝软珊瑚属珊瑚种类多样、次生代谢产物丰富,一直是海洋天然产物学家研究的热点,迄今共有18种肉芝软珊瑚被化学研究。扭曲肉芝软珊瑚是一种被广泛研究的肉芝软珊瑚,大量具有广泛生物活性(细胞毒性、蛋白酪氨酸磷酸酶1B抑制剂、抗炎活性等)的西松烷二萜和西松烷二聚体从该种软珊瑚中被发现。海洋资源丰富,但采集相对困难,因此海洋天然产物具有含量少、难复制的特点。如何更高效、更快速地分离出结构新颖的海洋天然产物一直是亟待解决的问题。



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图1 扭曲肉芝软珊瑚的分子网络分析、化合物1-13

为了解决这一问题,许多新兴技术被应用于天然产物的研究发现中,分子网络策略就是其中一种。受到该技术的启发,为了进一步扩增肉芝软珊瑚属的化学多样性、更高效分离出值得深入药理研究的天然产物,郭跃伟课题组应用分子网络策略对采集自中国海南西瑁岛的一株扭曲肉芝软珊瑚进行了化学再研究。


在HPLC-HRMS/MS的指导下,对扭曲肉芝软珊瑚的乙醚相提取物进行分析,得到了几个拥有相似结构片段的簇。接着,根据他们的分子量和典型前体离子,快速区分出了两个可能是二萜类和二萜二聚体的期望簇。最终,从两个簇中选择了部分节点,通过常规分离手段快速获得了一个新颖的具有原酸酯片段的西松烷(1),一个具有罕见螺环丁烯内酯片段的eunicellane型二萜(2),两个新的西松烷二萜(7和8)以及其他相关已知萜类化合物。综合运用光谱数据、X单晶射线衍射分析和/或量子化学计算方法,确定了新化合物的平面结构和立体构型。

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图2 化合物1的结构解析。A. 化合物11H-1H COSY、关键HMBC和NOESY相关。B. 化合物1的X衍射单晶

化合物1是第一个含有原酸酯基团的西松烷二萜。含有原酸酯基团的天然产物相对罕见且主要来源于陆地植物。他们主要被分为四类:瑞香烷型二萜原酸酯、柠檬苦素原酸酯、甾体原酸酯、香豆素原酸酯。仅仅只有几个含有原酸酯基团的次生代谢产物从海绵中被发现。同时,上述提及的原酸酯基团都是作为一个功能取代基存在的,而1的原酸酯基团属于碳骨架的一部分,这是十分罕见的。为了解释1的形成,一条可能的生源途径被提出,这为进一步生物合成/全合成研究和药理学研究提供了参考。

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图3 化合物1的生源途径

文信息

Guided Isolation of An Uncommon Cembranoid Orthoester, Sarcotortin A, and Three Skeletal Diverse Terpenoids from the Hainan Soft Coral Sarcophyton tortuosum Based on Molecular Networking Strategy

Zi-Hui Chen, Dan-Dan Yu, Cong Li, Dr. Ming-Zhi Su, Dr. Qihao Wu, Zai-Yong Zhang, Dr. Jian-Rong Wang, Prof. Jia Li, Prof. Yue-Wei Guo


Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202203487




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