具有抗腫瘤活性的芐基異喹啉生物堿二聚體，來源于Thalictrum wangii B. Boivin
《Phytochemistry》：Benzylisoquinoline alkaloid dimers with antitumor activities from
Thalictrum wangii B. Boivin
編輯推薦：
苯基異喹啉二聚體新化合物發現及其抗腫瘤活性與機制研究。
金瓊|劉學萌|劉道敏|史曉蕾|楊瓊|趙云麗|趙麗星|戴志|羅曉東
中國云南省昆明市云南大學藥學院化學科學與技術學院，教育部天然資源藥物化學重點實驗室，云南省天然產物研究開發重點實驗室，650500
摘要
從Thalictrum wangii B. Boivin的根中分離出了8種先前未描述的芐基異喹啉生物堿二聚體（neothalfines A–H（1–8）以及13種已知的類似物（9–21）。通過廣泛的光譜數據（HRESIMS、NMR和IR）結合TDDFT-ECD計算，闡明了這些化合物的結構和絕對構型。對所有鑒定出的生物堿的評估顯示，其中12種二聚體對三種人類癌細胞系（A549、MHCC97H和U-87MG）具有顯著的抗增殖活性，IC50值介于2.1至38.1 μM之間。其中，二聚體8的活性尤為突出，對相應細胞系的IC50值分別為3.5、2.1和2.8 μM，優于陽性對照。機制研究表明，8能夠誘導線粒體功能障礙、ROS介導的細胞凋亡并抑制細胞克隆形成。網絡藥理學和分子對接分析確定SRC、EGFR和GSK3β為核心靶點，進一步支持了其在線粒體能量代謝失調中的作用。
引言
芐基異喹啉生物堿（BIA）二聚體是一類結構復雜的異喹啉衍生物，其特征是通過二苯醚、芐基苯醚或聯苯鍵使單體芐基異喹啉單元發生二聚化，從而形成具有特殊藥理活性的骨架（Weber和Opatz，2019）。對Thalictrum屬植物的植物化學研究發現了豐富的芐基異喹啉生物堿，尤其是雙芐基異喹啉生物堿（BBIAs）或二聚體阿樸啡-芐基異喹啉衍生物，這些化合物具有多種生物活性，包括抗菌（Mushtaq等人，2016）、抗炎（Badamjav等人，2021）、抗瘧疾（Walter等人，2020）和顯著的抗腫瘤特性（Jin等人，2023；Xue等人，2022；Zhu等人，2021）。典型的例子包括thalicarpine，一種阿樸啡-芐基異喹啉雜化物，已進入治療實體瘤的II期臨床試驗（Leimert等人，1980）；以及tetrandrine，一種在中國用于防治塵肺病的雙芐基異喹啉生物堿（Tang等人，2023）。
Thalictrum wangii B. Boivin（毛茛科）在中國西南地區被用作治療咽喉痛、結腸炎、痢疾和風濕性關節炎的傳統藥物，盡管其具有民族藥用價值，但對其的植物化學研究仍較為有限（Al-Howiriny等人，2001；Wu等人，2021）。盡管我們之前的研究發現了大量結構復雜的異喹啉化合物（Jin等人，2023；Jin等人，2020；Jin等人，2018；Yan等人，2018），但T. wangii的化學成分，特別是其二聚體生物堿的特征仍不充分。作為我們對Thalictrum屬植物持續研究的組成部分，我們對T. wangii的根進行了系統研究。本研究報道了從該植物中分離和鑒定出的未描述和已知的芐基異喹啉二聚體生物堿，并對其抗腫瘤活性進行了評估。其中最有效的生物堿還進行了基于網絡藥理學、分子對接和細胞實驗的機制研究。
結果與討論
化合物1以無色粉末的形式分離出來，HRESIMS譜分析顯示其離子峰位于 665.2494 [M + H]+（計算分子式為C38H37N2O9，實際分子式為C38H36N2O9，飽和度為22%）。紫外光譜在207、261和349 nm處顯示出典型的芐基異喹啉吸收峰。紅外光譜吸收表明存在羥基（3456 cm?1）、芳香基（1634和1504 cm?1）和醚基（1269和1231 cm?1）官能團。
結論
本研究報道了從Thalictrum wangii中發現了8種先前未描述的芐基異喹啉生物堿二聚體（neothalfines A–H（1–8）。通過NMR、HRESIMS和TDDFT-ECD計算闡明了其多樣的二聚化模式，包括N-氧化物衍生物和缺環類似物。細胞毒性篩選顯示化合物8是多種癌細胞系的強效抑制劑（IC50 = 2.1–3.5 μM），其效果優于CPT-11。從機制上看，8通過誘導線粒體功能障礙、ROS介導的細胞凋亡和抑制細胞克隆形成來發揮抗腫瘤作用。
通用實驗程序
紫外光譜使用Shimadzu UV-2401-PC光譜儀測量。旋光度使用Jasco DIP-1020自動數字旋光儀測定。紅外光譜使用Bruker FT-IR Tensor-27紅外光譜儀（KBr壓片）記錄。ECD光譜使用Applied Photophysics光譜儀測量。1D和2D NMR光譜分別在Bruker Avance III-500 MHz和Bruker Avance III-600 MHz光譜儀上記錄，以TMS作為內標。ESIMS和HRESIMS分析也在此過程中進行。
作者貢獻聲明
金瓊：撰寫初稿、方法學設計、實驗實施、數據管理。羅曉東：撰寫、審稿與編輯、項目監督、數據管理、概念構思。趙麗星：資金籌集、數據管理。戴志：撰寫、審稿與編輯、項目監督。楊瓊：項目管理。趙云麗：撰寫、審稿與資源協調。劉道敏：數據可視化、方法學研究。史曉蕾：結果驗證、數據分析。
未引用參考文獻
Taketo, 2011; Wagner等人，1984.
利益沖突聲明
作者聲明沒有已知的可能影響本文研究的財務利益或個人關系。
利益沖突聲明
作者聲明沒有可能影響本文研究的已知財務利益或個人關系。
致謝
本研究得到了第二次青藏高原科學考察與研究（STEP）項目（2019QZKK0502）、國家自然科學基金（82404475、31770388）、云南省重大科技項目（2019ZF003、2019FY003004）以及云南省科技項目（202501AU070125）的財政支持。
