《Phytochemistry Letters》：Acorane-type sesquiterpenoids: A comprehensive review of their natural sources, structural diversity, and biological activities
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Acorane型倍半萜為具有獨特spiro[4.5]decane骨架的天然產(chǎn)物，本文系統(tǒng)綜述了1961至2025年間從陸地植物、海洋生物及真菌中發(fā)現(xiàn)的159種該類化合物，涵蓋氧化模式、糖苷化及罕見重排結(jié)構(gòu)，并總結(jié)其抗炎、抗病毒、細(xì)胞毒及抑制11β-HSD1酶等藥理活性，為后續(xù)生物合成和藥物開發(fā)提供基礎(chǔ)。
作者：Yhiya Amen 和 Ahmed Othman
埃及曼蘇拉大學(xué)藥學(xué)院藥用植物學(xué)系，曼蘇拉 35516
摘要
阿科蘭型倍半萜是一類獨特的天然產(chǎn)物，其特征是具有獨特的螺[4.5]癸烷碳骨架。本綜述系統(tǒng)地總結(jié)了從1961年到2025年初從多種天然來源（包括陸地植物、海洋生物以及內(nèi)生或深海真菌）中分離出的159種阿科蘭類化合物。通過各種氧化模式、糖基化作用以及罕見的重排結(jié)構(gòu)（如增殖素中的氧橋連接骨架）突顯了這一類化合物的結(jié)構(gòu)多樣性。此外，本文還總結(jié)了其在藥理學(xué)方面的重大進(jìn)展，例如coletoic酸能夠以納摩爾濃度抑制11β-羥基類固醇脫氫酶1型（11β-HSD1），并具有強(qiáng)大的抗神經(jīng)炎癥、抗病毒和細(xì)胞毒性作用。通過整合六十多年的研究成果，本文旨在為未來這類化合物的生物合成工程和治療開發(fā)提供指導(dǎo)。
引言
倍半萜是天然產(chǎn)物中最大、最多樣的一類，其特征是由法尼基焦磷酸環(huán)化形成的多種碳環(huán)結(jié)構(gòu)。其中，阿科蘭型倍半萜以其獨特的螺[4.5]癸烷碳骨架而著稱（Kaiser和Naegeli，1972；McClure等人，1968；Vrko?等人，1961）。自1961年首次從香蒲油（Acorus calamus L.）中分離出阿科羅酮以來，由于這類化合物具有有趣的化學(xué)性質(zhì)（Bao等人，2024；Feng等人，2014；Reddy和Kutateladze，2016；Sandargo等人，2020；Wang等人，2022）以及在多種生物界中的廣泛分布，它引起了廣泛關(guān)注。
最初主要在Acorus、Cupressus和Rosa等陸地植物中發(fā)現(xiàn)，近年來阿科蘭類化合物的發(fā)現(xiàn)范圍顯著擴(kuò)大。分離技術(shù)和光譜方法的進(jìn)步使得在海洋海綿、地衣以及特別是內(nèi)生和海洋來源的真菌中也發(fā)現(xiàn)了這類化合物（Bao等人，2024；Chen等人，2024；Li等人，2011；Li等人，2025；Y. Liu等人，2015；Wu和Chen，1995；Zhou等人，2022）。這些天然來源不僅產(chǎn)生了簡單的烴類和酮類（如阿科羅酮-B），還產(chǎn)生了高度氧化的衍生物、糖苷以及復(fù)雜的重排骨架（如增殖素）（Bao等人，2024）。
除了其結(jié)構(gòu)魅力外，阿科蘭型倍半萜還表現(xiàn)出多種生物活性（Y. Liu等人，2015；Sandargo等人，2020；Sandargo等人，2019；Yang等人，2025；Yong等人，2023；Zhang等人，2022）。研究表明它們可作為生態(tài)防御物質(zhì)，抵御昆蟲和食草動物的侵害（Chen等人，2025；Zalkow等人，2004）。從藥理學(xué)角度來看，最新研究強(qiáng)調(diào)了它們作為抗炎、抗菌和抗病毒物質(zhì)的潛力。值得注意的是，某些衍生物作為11β-羥基類固醇脫氫酶1型（11β-HSD1）抑制劑表現(xiàn)出很高的效力，這表明它們可能在治療代謝性疾病方面具有潛在作用（Aoyagi等人，2008）。
盡管已分離出的阿科蘭類化合物數(shù)量不斷增加，但目前仍缺乏一篇全面總結(jié)其結(jié)構(gòu)多樣性和生物活性的綜述。本文旨在填補(bǔ)這一空白，系統(tǒng)地介紹迄今為止發(fā)現(xiàn)的阿科蘭型倍半萜。我們討論了從植物、海洋和真菌中分離這些化合物的方法，詳細(xì)闡述了它們的結(jié)構(gòu)特征和立體化學(xué)信息，并總結(jié)了已記錄的藥理作用，為未來的藥物發(fā)現(xiàn)和生物合成研究奠定基礎(chǔ)。
方法論
本綜述的目的是整理和綜合1961年至2025年間關(guān)于阿科蘭型倍半萜的化學(xué)性質(zhì)、分布和生物活性的相關(guān)數(shù)據(jù)。通過PubMed、Web of Science、Scopus、Google Scholar和SciFinder等電子數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了系統(tǒng)的文獻(xiàn)搜索，使用了“acorane”、“spiro[4.5]decane”和“sesquiterpenoid”等關(guān)鍵詞進(jìn)行篩選。
阿科蘭型倍半萜的存在、結(jié)構(gòu)多樣性和生物活性
最初的阿科蘭型骨架是通過從香蒲油（Acorus calamus L.）中分離出α,β-不飽和倍半萜酮阿科羅酮（1a）來定義的。該分子的分子式為C??H??O，為這一類化合物提供了原型。早期的化學(xué)研究（例如在氧化鉑條件下將其氫化為二氫衍生物C??H??O）有助于確認(rèn)其核心結(jié)構(gòu)（Vrko?等人，1961）。
阿科羅酮的發(fā)現(xiàn)
結(jié)論
對阿科蘭型倍半萜的研究揭示了其顯著的化學(xué)多樣性和生物活性。從1961年首次發(fā)現(xiàn)阿科羅酮到最近在極端深海環(huán)境中發(fā)現(xiàn)高度氧化的衍生物，阿科蘭骨架被證明是自然界中一種多功能且穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)模板。本綜述強(qiáng)調(diào)了關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)，例如coletoic酸對11β-HSD1的選擇性抑制作用及其神經(jīng)保護(hù)潛力。
作者貢獻(xiàn)聲明
Yhiya Amen：撰寫——審稿與編輯、初稿撰寫、驗證、概念構(gòu)思。
Ahmed Othman：撰寫——審稿與編輯、初稿撰寫、驗證、概念構(gòu)思。
