综述—苦木苦味素的结构特征和抗肿瘤潜力

#序言#

苦木苦味素类化合物为苦木科植物中特有的高度氧化的具有独特骨架的一类天然产物。其中从鸦胆子果实中分离得到的鸦胆子丁及其类似物和从臭椿中分离得到的臭椿酮表现出良好的抗肿瘤活性。虽然由于鸦胆子丁在临床应用时具有较强的毒副作用而难以开发为抗肿瘤药物，但该类化合物的良好抗肿瘤活性仍然吸引着众多化学家。此外，苦味素类化合物在抗疟、抗病毒、抗炎等方面也有一定的应用。近期，我们对苦味素类化合物在苦木科植物中的分布，不同类型骨架化合物的特点，以及细胞毒性的构效关系模型和抗肿瘤活性机制进行总结并发表于Phytochemistry。

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生合成途径

与楝科或芸香科中特征成分柠檬苦素类似，苦木苦味素同样属于降三萜类化合物。不同的是，柠檬苦素通常为四降三萜，而苦味素为十降三萜。此外两者的骨架特点也有明显区别，柠檬苦素通常保留了四环三萜骨架中的C环片段，而苦味素类化合物则保留了三萜骨架中的A、B、C环，但A环4位偕二甲基则会通过氧化脱羧丢失其中一个甲基。生源上来讲，柠檬苦素与苦木苦味素均为甘遂烷型三萜通过多步氧化重排而得来的，区别在于脱去碳的个数不同。通常认为大戟醇或其20位差向异构体甘遂醇为柠檬苦素或苦木苦味素生源上的前体。如图1所示，大戟醇或甘遂醇通过瓦格纳－梅尔外因重排反应而生成阿朴大戟醇或阿朴甘遂醇，随后通过多步氧化重排而形成年从印度苦木科植物东革阿里中所新发现的C26苦味素，但关于阿朴大戟醇或阿朴甘遂醇如何转化为C26苦味素的过程尚缺乏更多的证据。随后通过氧化脱羧反应失去4位偕二甲基中其中一个甲基，以及13位上的五元内酯环片段则可进一步生成C25和C20骨架苦味素。在C20骨架的基础上进一步氧化重排丢碳则可形成C19和C18骨架类型的苦味素。

图1苦木苦味素的生合成途径

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苦木苦味素的分布以及结构分类

依据苦木苦味素的骨架特点以及生合成途径可将它们分为C26，C25，C20，C19，C18，C22六类基本骨架，根据每类化合物的不同结构特点又将它们进行细分(图3)。此外如图2所示，不同骨架的苦味素类化合物可能来源于不同的苦木科植物当中。例如，苦树属中主要为ClassC类，ClassD类则主要存在于鸦胆子属中，而ClassE类目前主要从臭椿属以及马来参属中分离得到，C19苦味素主要来源为马来参属，红雀椿属以及Samadera属。

图2苦木苦味素在苦木科植物中的分布

图3苦味素的结构分类

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苦木苦味素结构实例

如图4~11所示，列举了每类骨架中具代表性的苦味素类化合物。C26苦味素(图4)为年首次从印度苦木科植物东革阿里(Eury