昆明植物所在天然PPAP類化合物研究中取得新進展

　　天然多環多異戊烯基取代間苯三酚類化合物（Polycyclic Polyprenylated Acylphloroglucinols，簡稱PPAP）是一類具有聚酮和異戊烯基化雜合生源途徑的天然產物。PPAP的間苯三酚母核通常由一個酰基（苯甲酰基、異丁酰基或2-甲基-丁酰基）和多個異戊烯基取代。酰基的種類、異戊烯基的位置和取代個數、異戊烯基的氧化程度及環合位置、不同類型的次級環化（如aldol、Diels-Alder）等造就了PPAP類化合物的多樣性和復雜程度；這也導致化合物多樣且顯著的生物活性。近年來PPAP類化合物已經成為了天然產物化學及相關領域的一個新的研究熱點。

　　中國科學院昆明植物研究所植物化學與西部植物資源持續利用國家重點實驗室許剛研究組自2008年來開始探索天然PPAP的研究，截至目前已完成了12種藤黃科金絲桃屬植物中PPAP類化學成分的研究。在Chemical Communications（《化學通訊》）、Organic Letters（《有機化學通訊》）、Journal of Natural Products（《天然產物雜志》）等國際雜志上發表多篇相關研究論文；發表新化合物53個，包括新骨架化合物7種，其中的5個新骨架化合物(hypercohin A, hyperuralone A和hyphenrones A、C、D)均被Nat. Prod. Rep.列為了“Hot off the press”。研究過程中發現多個PPAP化合物具有顯著的生物活性，申請并獲授權ZL2項。有力推動了天然PPAP類化學成分的研究進展。

　　近期，該研究組廖洋、劉霞等在對近無柄金絲桃(Hypericum subsessile)的研究過程中發現了首個金剛烷1,9開環的化合物hypersubone A和具有7元過氧環的金剛烷類化合物hypersubone B (圖1)。研究發現hypersubone B對四種人源癌細胞株(HepG2, Eca109, HeLa和A549)顯示出較好的細胞毒活性(IC50 0.07?7.52 μM)。該部分工作已發表在有機化學領域雜志Org. Lett.上(2015, 17, 1172)。

　　同時，該組楊興偉在金絲桃屬植物芒種花（H. henryi）的化學成分研究中再獲新進展。從對該植物中得到了40多個PPAP類化合物，共涉及12種不同的骨架，幾乎包含目前為止所有已發現的天然PPAP的結構類型；并在此基礎上對常規橋環、金剛烷型、螺環及一些新穎骨架的PPAP的生源途徑進行了歸納與總結(圖2)，發現多個化合物在體外細胞毒和乙酰膽堿酯酶抑制方面表現出有趣的活性。此外，研究人員還通過NMR數據分析和仿生合成方法修訂了前人發表的新骨架化合物perforatumone的結構(圖3)。該工作是天然PPAP類化學成分研究方面一篇較為全面和系統的研究與總結。目前相關成果已發表在天然產物化學領域雜志J. Nat. Prod.上(2015, 78, 885)。該研究得到了國家基金委、中國科學院以及云南省科技廳等相關項目的資助。

圖1. 近無柄金絲桃中發現的新骨架PPAP類合物

圖2.芒種花中PPAP的系統生源網絡

圖3. 芒種花中的代表PPAP及perforatumone結構修正