何琴慧 ,姜雨辰,王文玲,李麗梅
1.西南民族大學(xué)藥學(xué)院,四川 成都 610041
2.成都醫(yī)學(xué)院,四川 成都 610500
茶藤M(fèi)elodinus magnificusTsiang 是夾竹桃科(Apocynaceae)山橙屬M(fèi)elodinusJ.R.Forst.&G.Forst.的攀援木質(zhì)藤本植物,俗稱大山橙。主要分布在中國廣西等地,多生長于山地疏林或山坡向陽處,為我國特有植物,其葉揉制作茶飲料,有興奮作用[1],也具有清熱排毒、利喉消腫、抗菌消炎等作用[2]。目前僅見1 篇文獻(xiàn)報(bào)道從廣西壯族自治區(qū)上思縣的茶藤中分離得到4 個(gè)單萜吲哚生物堿[2]。本研究組在預(yù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)茶藤的總生物堿浸膏對(duì)腫瘤細(xì)胞(人肝癌HepG2 細(xì)胞、乳腺癌MCF7 細(xì)胞和人肺癌A549 細(xì)胞)增殖有一定的抑制作用,因此,為進(jìn)一步在該植物中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)各異且潛在的具有抗腫瘤活性的生物堿成分,本研究通過常規(guī)的天然藥物化學(xué)方法提取分離純化茶藤生物堿成分,采用核磁、質(zhì)譜等波譜技術(shù)鑒定化合物的結(jié)構(gòu),得到的10 個(gè)化合物分別為strictamine(1)、deacetylakuammiline(2)、19-(Z)-akuammidine(3)、14,15-didehydrovincamine(4)、14,15-didehydro-16-epi-vincamine(5)、19-(S)-methoxy tubotaiwine(6)、19-(R)-methoxy-tubotaiwine(7)、rhazimine(8)、rhazicineN4-oxide(9)和rhazicine(10);所有化合物均為首次從該植物中分離得到,化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖1。并采取MTT 法篩選化合物的抗腫瘤活性,以及結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接技術(shù)預(yù)測(cè)具有抗腫瘤活性的生物堿的靶點(diǎn)和通路。
圖1 化合物1~10 的結(jié)構(gòu)Fig.1 Chemical structures of compounds 1—10
Brucker AV 400 核磁共振儀(瑞士Bruker 公司);Bruker Micro TOF QII 質(zhì)譜儀(瑞士Bruker 公司);薄層色譜硅膠板(GF254,青島海洋化工有限公司);正相硅膠(100~200、200~300 目,青島海洋化工有限公司);反相硅膠(RP-18,德國Merck公司);堿性氧化鋁硅膠(100~200、200~300 目,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);葡聚糖凝膠(Sephadex LH-20 gel,美國GE 公司);紫杉醇(PTX,購自Sigma 公司)。
植物樣品于2018 年8 月采自云南省文山州,由昆明植分生物技術(shù)有限公司張君高級(jí)工程師鑒定為夾竹桃科山橙屬植物茶藤M(fèi).magnificusTsiang 枝葉,標(biāo)本(LMMM1808)保存在西南民族大學(xué)藥學(xué)院。
茶藤枝葉干質(zhì)量50 kg,粉碎后,選用100 L 工業(yè)級(jí)甲醇60 ℃提取3 次,每次3 h,將提取液進(jìn)行合并和濾過,并減壓濃縮直至無醇后得到醇提物。醇提物經(jīng)10 L 反滲水稀釋后,用5% HCl 將pH 值調(diào)至1~2,并使用等體積的醋酸乙酯萃取3 次,水層用NaOH 將pH 值調(diào)至9~10,并使用等體積的氯仿連續(xù)萃取4 次,減壓濃縮氯仿層,得到總生物堿53 g。
稱取總生物堿約50 g,通過200~300 目堿性氧化鋁硅膠柱,用氯仿-甲醇(100∶0~0∶100)梯度洗脫,合并稱取總生物堿約50 g,通過200~300目堿性氧化鋁硅膠柱,用氯仿-甲醇(100∶0~0∶100)梯度洗脫,合并相同組分后分為3 個(gè)組分Fr.1~3。組分Fr.1(21.7 g)以甲醇-水(10%~60%)進(jìn)行反相柱色譜梯度洗脫,10%~20%甲醇部分記為Fr.1.1(3.0 g),30%甲醇部分記為Fr.1.2(1.8 g),40%甲醇部分記為Fr.1.3(1.4 g),50%~60%甲醇部分記為Fr.1.4(7.0 g)。Fr.1.1 經(jīng)過Sephadex LH-20(甲醇)柱色譜,得到化合物4(20 mg)。Fr.1.2 經(jīng)過醋酸乙酯-甲醇(5∶1~1∶1)正相硅膠柱分離得到合物9(394膠柱色譜 [石油醚-醋酸乙酯(15∶1~1∶1)],接著采用制備薄層色譜法[氯仿-甲醇(10∶1)]得到化合物5(12 mg)。
化合物1:黃色無定形粉末,易溶于三氯甲烷;在紫外波長254 nm 下觀察到暗斑,碘化鉍鉀反應(yīng)呈陽性。ESI-MSm/z: 323 [M+H]+,分子式C20H22N2O2。1H-NMR (400 MHz,CDCl3)δ: 1.54 (3H,dd,J=7.0,2.3 Hz,H-18),1.73 (1H,dd,J=13.8,2.6 Hz,H-6b),2.01 (1H,dd,J=14.7,4.8 Hz,H-14b),2.07 (1H,d,J=3.8 Hz,H-16),2.57 (1H,m,H-14a),2.64~2.76 (3H,m,H-5,6a),3.11 (1H,d,J=17.0 Hz,H-21b),3.71 (1H,m,H-15),3.73 (3H,s,22-OMe),4.05 (1H,d,J=17.0 Hz,H-21a),4.68 (1H,d,J=5.1 Hz,H-3),5.51 (1H,q,J=6.9 Hz,H-19),7.16 (1H,t,J=7.6 Hz,H-10),7.33 (1H,t,J=7.5 Hz,H-11),7.42(1H,d,J=7.4 Hz,H-12),7.62 (1H,d,J=7.7 Hz,H-9);13C-NMR (100 MHz,CDCl3) 數(shù)據(jù)見表1。上述結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道數(shù)據(jù)基本一致[3-4],故鑒定化合物1 為strictamine。
化合物2:黃色無定形粉末,易溶于三氯甲烷;在紫外波長254 nm 下觀察示暗斑,碘化鉍鉀反應(yīng)呈陽性。ESI-MSm/z: 353 [M+H]+,分子式C21H24N2O3。1H-NMR (400 MHz,CDCl3)δ: 1.62 (3H,dd,J=7.1,2.2 Hz,H-18),1.88 (1H,dd,J=14.4,4.4 Hz,H-14b),2.02 (1H,dd,J=14.7,3.9 Hz,H-5b),2.41 (1H,ddd,J=14.4,4.8,2.5 Hz,H-14a),2.66 (2H,ddd,J=17.8,14.2,5.1 Hz,H-6),2.86,2.98 (各1H,d,J=12.3 Hz,H-17),3.11 (1H,d,J=17.0 Hz,H-21b),3.63 (1H,m,H-15),3.66 (1H,m,H-5a),3.82 (3H,s,mg)。Fr.1.3 經(jīng)過醋酸乙酯-甲醇(50∶1~1∶1)正相硅膠柱得到化合物1(196 mg)、6 和7(27 mg)。Fr.1.4 利用石油醚-丙酮(4∶1~1∶2)正相硅膠柱分離得到Fr.1.4.1(20 mg)和Fr.1.4.2(20 mg)2個(gè)部分。Fr.1.4.1 采用氯仿-甲醇(10∶1)制備薄層色譜法得到化合物3(12 mg),F(xiàn)r.1.4.2 采用醋酸乙酯-甲醇(10∶1)制備薄層色譜法得到生物堿類化合物2(10 mg)。組分Fr.2(4.0 g)經(jīng)過Sephadex LH-20(甲醇)柱色譜得到Fr.2.1(2.8 g)和Fr.2.2(1.0 g)。Fr.2.1 經(jīng)過醋酸乙酯-甲醇(100∶0~50∶1)硅膠柱色譜,得到化合物10(100 mg)。Fr.2.2經(jīng)過制備薄層色譜 [醋酸乙酯-甲醇(10∶1)]得到合物8(134 mg)。組分Fr.3(8.0 g)先經(jīng)過正相硅22-OMe),4.10 (1H,brd,J=17.0 Hz,H-21a),4.57(1H,d,J=4.5 Hz,H-3),5.44 (1H,q,J=6.9 Hz,H-19),7.16 (1H,t,J=7.5 Hz,H-10),7.32 (1H,t,J=7.6 Hz,H-11),7.51 (1H,d,J=7.5 Hz,H-12),7.61(1H,d,J=7.7 Hz,H-9);13C-NMR (100 MHz,CDCl3)數(shù)據(jù)見表1。上述結(jié)果與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)基本一致[3,5],故鑒定化合物2 為deacetylakuammiline。
化合物3:白色無定形粉末,不溶于三氯甲烷,易溶于甲醇;在紫外波長254 nm 下觀察到暗斑,碘化鉍鉀反應(yīng)呈陽性。ESI-MSm/z: 353 [M+H]+,分子式C21H24N2O3。1H-NMR (400 MHz,MeOH-d4)δ: 1.68 (3H,d,J=6.8 Hz,H-18),1.90 (1H,t,J=11.6 Hz,H-14b),2.69 (1H,dd,J=11.6,2.4 Hz,H-14a),2.80 (1H,brs,H-5),2.81 (1H,m,H-6a),2.94 (3H,s,22-OMe),3.31 (1H,d,J=3.2 Hz,H-15),3.40 (1H,m,H-6b),3.51 (1H,d,J=16.9 Hz,H-21b),3.60 (1H,m,H-21a),3.66 (1H,d,J=9.7 Hz,H-17b),3.78 (1H,d,J=9.7 Hz,H-17a),4.22 (1H,d,J=9.8 Hz,H-3),5.45(1H,q,J=6.5 Hz,H-19),6.96 (1H,t,J=7.5 Hz,H-10),7.04 (1H,t,J=7.5 Hz,H-11),7.27 (1H,d,J=8.0 Hz,H-12),7.37 (1H,d,J=7.7 Hz,H-9);13C-NMR (100 MHz,MeOH-d4) 數(shù)據(jù)見表1。上述結(jié)果與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)基本一致[6],故鑒定化合物3 為19-(Z)-akuammidine。
表1 化合物1~3、5~10 的13C-NMR 波譜數(shù)據(jù)Table 1 13C-NMR data of compounds 1—3,5—10
化合物4:白色無定形粉末;在紫外波長254 nm下觀察到暗斑,碘化鉍鉀反應(yīng)呈陽性。ESI-MSm/z:353 [M+H]+,分子式C21H24N2O3。1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6)δ: 0.92 (3H,t,J=7.5 Hz,H-18),1.52 (1H,dq,J=14.7,7.4 Hz,H-19b),1.84 (1H,dq,J=14.7,7.4 Hz,H-19a),2.15 (1H,d,J=14.2 Hz,H-17b),2.36 (1H,d,J=14.2 Hz,H-17a),2.44 (1H,dd,J=15.8,5.2 Hz,H-6b),2.84 (1H,d,J=17.3 Hz,H-3b),2.95 (1H,m,H-3a),3.02 (1H,m,H-6a),3.25(2H,m,H-5),3.72 (3H,s,22-OMe),3.97 (1H,s,H-21),5.38 (1H,dt,J=10.3,2.8 Hz,H-14),5.67 (1H,d,J=10.3 Hz,H-15),6.56 (1H,s,OH),6.97~7.04(3H,m,H-10~12),7.37 (1H,m,H-9);以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)基本一致[7],故鑒定化合物4 為14,15-didehydrovincamine。
化合物5:黃色無定形粉末,易溶于三氯甲烷;在紫外波長254 nm 下觀察到暗斑,碘化鉍鉀反應(yīng)呈陽性。ESI-MSm/z: 353 [M+H]+,分子式C21H24N2O3。1H-NMR (400 MHz,CDCl3)δ: 0.93 (3H,t,J=7.5 Hz,H-18),1.44 (1H,dd,J=13.7,7.3 Hz,H-19a),1.78 (1H,dd,J=13.7,7.3 Hz,H-19b),2.01(1H,d,J=14.2 Hz,H-17a),2.50 (1H,m,H-6a),2.60(1H,m,H-17b),3.01 (1H,m,H-3a),3.04 (1H,m,H-6b),3.17 (1H,m,H-3b),3.24 (1H,m,H-5a),3.38(1H,dd,J=13.8,6.9 Hz,H-5b),3.47 (3H,s,22-OMe),3.77 (1H,s,H-21),5.24 (1H,d,J=10.2 Hz,H-15),5.46 (1H,dt,J=10.2,3.0 Hz,H-14),7.07(1H,m,H-10),7.13 (1H,m,H-11),7.39 (1H,m,H-9),7.50 (1H,m,H-12);13C-NMR (100 MHz,CDCl3) 數(shù)據(jù)見表1。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)基本一致[8],故鑒定化合物5 為14,15-didehydro-16-epi-vincamine。
化合物6:黃色無定形粉末,易溶于三氯甲烷;在紫外波長254 nm 下觀察到暗斑,碘化鉍鉀反應(yīng)呈陽性。ESI-MSm/z: 355 [M+H]+,分子式C21H26N2O3。1H-NMR (400 MHz,CDCl3)δ: 0.94 (3H,d,J=6.0 Hz,H-18),1.80 (2H,m,H-14),1.89 (1H,m,H-6a),2.04 (1H,m,H-20),2.50 (2H,m,H-3a,19),2.86 (2H,m,H-5b,6b),2.99 (3H,s,19-OMe),3.08(2H,m,H-3b,5a),3.46 (1H,brs,H-15),3.85 (3H,s,22-OMe),3.96 (1H,brs,H-21),6.81 (1H,d,J=7.7 Hz,H-12),6.89 (1H,t,J=7.1 Hz,H-10),7.10 (1H,m,H-11),7.16 (1H,d,J=7.4 Hz,H-9),8.93 (1H,s,NH);13C-NMR (100 MHz,CDCl3) 數(shù)據(jù)見表1。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致[9],故鑒定化合物6 為19-(S)-methoxytubotaiwine。
化合物7:黃色無定形粉末,易溶于三氯甲烷;在紫外波長254 nm 下觀察到暗斑,碘化鉍鉀反應(yīng)呈陽性。ESI-MSm/z355 [M+H]+,分子式C21H26N2O3。1H-NMR (400 MHz,CDCl3)δ: 0.89 (3H,d,J=5.9 Hz,H-18),1.80 (2H,m,H-14),1.89 (1H,m,H-6a),2.04 (1H,m,H-20),2.40 (1H,m,H-19),2.50(1H,m,H-3a),2.65 (3H,s,19-OMe),2.86 (2H,m,H-5b,6b),3.07 (1H,brs,H-15),3.08 (2H,m,H-3b,5a),3.85 (3H,s,22-OMe),4.37 (1H,brs,H-21),6.81(1H,d,J=7.7 Hz,H-12),6.89 (1H,t,J=7.1 Hz,H-10),7.10 (1H,m,H-11),7.22 (1H,d,J=7.3 Hz,H-9),8.82 (1H,s,NH);13C-NMR (100 MHz,CDCl3)見表1?;衔? 與6 的核磁數(shù)據(jù)相似,推測(cè)其互為差向異構(gòu)體,且與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)基本一致[9],故鑒定化合物7 為19-(R)-methoxytubotaiwine。
化合物8:白色無定形粉末,易溶于三氯甲烷;在紫外波長254 nm 下觀察到暗斑,碘化鉍鉀反應(yīng)呈陽性。ESI-MSm/z: 351 [M+H]+,分子式C21H22N2O3。1H-NMR (400 MHz,CDCl3)δ: 1.58 (3H,dd,J=7.1,2.3 Hz,H-18),2.10 (1H,d,J=14.9 Hz,H-14b),2.48 (1H,ddd,J=14.9,5.4,2.7 Hz,H-14a),2.80 (1H,dd,J=15.7,3.2 Hz,H-5b),2.94~3.12 (2H,m,H-6),3.24 (1H,d,J=17.3 Hz,H-21b),3.52 (3H,s,22-OMe),3.76 (1H,m,H-15),3.77 (1H,m,H-5a),3.90 (1H,d,J=5.1 Hz,H-3),4.11 (1H,d,J=17.3 Hz,H-21a),5.57 (1H,q,J=6.6 Hz,H-19),7.32~7.43 (4H,m,H-9-12),7.70 (1H,s,H-17);13C-NMR(100 MHz,CDCl3) 數(shù)據(jù)見表1。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致[3-4],故鑒定化合物8 為rhazimine。
化合物9:黃色無定形粉末,易溶于甲醇;在紫外波長254 nm 下觀察到暗斑,碘化鉍鉀反應(yīng)呈陽性。ESI-MSm/z385 [M+H]+,分子式C21H24N2O5。1H-NMR (400 MHz,MeOH-d4)δ: 1.57 (3H,dd,J=7.0,2.3 Hz,H-18),2.37 (1H,d,J=14.6 Hz,H-6a),2.64 (2H,m,H-6b,14a),3.00 (1H,m,H-14b),3.48(1H,dd,J=11.5,4.5 Hz,H-5a),3.58 (3H,s,22-OMe),3.77 (1H,m,H-15),3.83 (1H,m,H-3),4.05 (1H,d,J=15.5 Hz,H-5b),4.20 (1H,t,J=14.5 Hz,H-21a),4.30 (1H,d,J=14.5 Hz,H-21b),5.06 (1H,s,H-17),5.67 (1H,q,J=6.7 Hz,H-19),6.57 (1H,m,H-10),6.79(1H,m,H-11),7.07 (1H,d,J=7.1 Hz,H-12),7.28 (1H,d,J=7.8 Hz,H-9);13C-NMR (100 MHz,MeOH-d4) 見表1。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)基本一致[10],故鑒定化合物9為rhazicineN4-oxide。
化合物10:黃色無定形粉末,易溶于三氯甲烷;在紫外波長254 nm 下觀察到暗斑,碘化鉍鉀反應(yīng)呈陽性。ESI-MSm/z369 [M+H]+,分子式C21H24N2O4。1H-NMR (400 MHz,CDCl3)δ: 1.48 (3H,m,H-18),1.95 (1H,d,J=18.0 Hz,H-14a),2.40 (2H,m,H-6b,14b),2.92 (1H,d,J=11.9 Hz,H-6a),2.97(1H,m,H-5b),3.15 (1H,d,J=16.4 Hz,H-21a),3.53(3H,s,22-OMe),3.63 (2H,m,H-5a,15),3.71 (1H,m,H-3),4.04 (1H,d,J=16.4 Hz,H-21b),4.91 (1H,s,H-17),5.47 (1H,m,H-19),6.56 (1H,d,J=7.6 Hz,H-12),6.79 (1H,m,H-10),7.07 (1H,m,H-11),7.19(1H,d,J=7.4 Hz,H-9);13C-NMR (100 MHz,CDCl3)數(shù)據(jù)見表1。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)基本一致[3-4],故鑒定化合物10 為rhazicine。
用胰酶消化對(duì)數(shù)生長期的細(xì)胞,離心收集細(xì)胞(離心條件是5 min、800 r/min),棄去上清液,稀釋細(xì)胞懸液25 倍,并計(jì)數(shù),于96 孔培養(yǎng)板中以5×103個(gè)/孔的細(xì)胞密度接種,每孔的體積為200 μL。在培養(yǎng)箱中放置接種好的96 孔培養(yǎng)板并培養(yǎng)24 h,加入PBS 進(jìn)行清洗,更換為含1%胎牛血清的RPMI 1640 培養(yǎng)基并加入待測(cè)化合物。實(shí)驗(yàn)組化合物和陽性對(duì)照藥物紫杉醇(PTX,購自Sigma 公司)的濃度設(shè)置為31.25、62.50、125.00、250.00、1 000.00 nmol/L,對(duì)照組加等體積的空白培養(yǎng)基,并設(shè)置空白組以扣除背景影響,重復(fù)實(shí)驗(yàn)3 次,各組分別設(shè)定6 個(gè)復(fù)孔。
按上述實(shí)驗(yàn)分組處理培養(yǎng)48 h,緊接著每孔加入5 mg/mL 的 MTT 溶液10 μL,用手振蕩30 s,然后轉(zhuǎn)入培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)4 h,緩慢的吸去培養(yǎng)液中的上清液,并向96 孔培養(yǎng)板中每孔加入100 μL的DMSO,常溫避光振搖5 min,等甲臜結(jié)晶完全溶解后,用酶標(biāo)儀在490 nm/570 nm 處檢測(cè)吸光度(A)值。根據(jù)檢測(cè)到的A值計(jì)算細(xì)胞存活率,最后利用細(xì)胞存活率作為縱坐標(biāo)(Y),濃度的對(duì)數(shù)值作為橫坐標(biāo)(X),作回歸曲線,計(jì)算IC50值。
細(xì)胞存活率=(A實(shí)驗(yàn)-A空白)/(A對(duì)照-A空白)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,化合物1 和9 對(duì)A549 和HepG2細(xì)胞有顯著的抑制作用,化合物4 對(duì)MCF7 細(xì)胞有顯著的抑制作用,化合物5 對(duì)A549 和MCF7 細(xì)胞有明顯的抗增殖活性,化合物6 和7 對(duì)A549 細(xì)胞有明顯的抗增殖活性,化合物8 對(duì)A549、HepG2和MCF7 細(xì)胞有明顯的抗增殖活性。其中化合物8對(duì)MCF7 細(xì)胞的細(xì)胞毒活性最強(qiáng),IC50值為0.40 μmol/L。如表2 所示,以上對(duì)腫瘤細(xì)胞有抑制作用的化合物的IC50值均小于陽性對(duì)照PTX。其他化合物沒有抑制腫瘤細(xì)胞增殖活性(IC50>50 μmol/L)。
表2 生物堿化合物腫瘤細(xì)胞毒活性結(jié)果 (n=3)Table 2 Cytotoxicity results of compounds against tumor cells (n=3)
4.2.1 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析 將化合物導(dǎo)入Pharmmaper 網(wǎng)站進(jìn)行反向找靶的初步篩選,緊接著使用String 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行靶標(biāo)蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)也就是PPI 網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,接著利用Metascape 網(wǎng)站進(jìn)行GO 分析和KEGG 通路富集,然后采用Cytoscape軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)分析以及構(gòu)建“化合物-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析[11-13]。
4.2.2 分子對(duì)接 利用AutoDock Vina 進(jìn)行分子對(duì)接模擬,并采用PyMol 制作化合物4 與蛋白R(shí)XRA的結(jié)合模式圖[11,14]。
4.2.3 化合物-靶點(diǎn)-通路網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建圖 “化合物-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)圖中節(jié)點(diǎn)顏色由綠到紅表示Degree逐步升高,Degree 越高說明該靶點(diǎn)蛋白在網(wǎng)絡(luò)中占有較大比例,分別調(diào)控多條癌癥通路[13]。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析可知靶點(diǎn)蛋白R(shí)XRA(degree=8)、SRC(degree=7)、MAPK1(degree=6)和PIK3R1(degree=6)是該網(wǎng)絡(luò)中占主要地位的靶點(diǎn)蛋白,是化合物發(fā)揮抗腫瘤作用的最關(guān)鍵靶點(diǎn)蛋白(圖2)。
圖2 化合物1、4~9 的化合物-靶點(diǎn)-通路網(wǎng)絡(luò)圖Fig.2 Compound-target-pathway network of compounds 1 and 4—9
4.2.4 分子對(duì)接結(jié)果 分子對(duì)接結(jié)果顯示,在化合物和蛋白質(zhì)對(duì)接過程中均進(jìn)入活性位點(diǎn),并且形成1~3 個(gè)氫鍵。化合物1、4~9 分別對(duì)蛋白R(shí)XRA、SRC、MAPK1、PIK3R1 均具有較好的結(jié)合能力,表明化合物可能通過作用于這4 個(gè)蛋白發(fā)揮抗腫瘤作用。其中化合物4 與蛋白R(shí)XRA 的結(jié)合能最低,結(jié)合能為-46.75 kJ/mol,表明化合物4 與蛋白R(shí)XRA的結(jié)合能力最強(qiáng)。
利用PyMol 制作化合物4 與蛋白R(shí)XRA 的結(jié)合模式圖,見圖3?;疑糠质堑鞍識(shí)XRA,黃色部分是化合物4。蛋白R(shí)XRA 與化合物4 通過氫鍵結(jié)合,分析表明化合物與RXRA 共形成2 個(gè)氫鍵:RXRA 蛋白上LYS-175 的羰基和化合物4 上的羥基形成1 個(gè)氫鍵,鍵長為0.27 nm;TYR-189 的羥基與化合物4 上的羰基形成1 個(gè)氫鍵,鍵長為0.23 nm。
圖3 化合物4 和蛋白R(shí)XRA 分子對(duì)接結(jié)果Fig.3 Molecular docking results of compound 4 and RXRA
本研究通過常規(guī)天然藥物化學(xué)方法從茶藤中分離鑒定10 個(gè)生物堿化合物,并且通過MTT 法和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法篩選出7個(gè)具有抗腫瘤活性的生物堿化合物。“化合物-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)結(jié)果顯示化合物1 和化合物4~9 主要通過基因RXRA、SRC、MAPK1和PIK3R1作用于非小細(xì)胞肺癌、肝癌和乳腺癌3 條腫瘤通路。RXRA、SRC、MAPK1 和PIK3R1 蛋白都能夠參與細(xì)胞的分化、生長與發(fā)育等許多關(guān)鍵的生理過程,從而調(diào)控腫瘤的發(fā)生與發(fā)展[15-18]。
吲哚環(huán)結(jié)構(gòu)可能是茶藤生物堿化合物發(fā)揮抗腫瘤活性的必要結(jié)構(gòu),不同類型的取代基可能會(huì)對(duì)吲哚環(huán)發(fā)揮體外抗腫瘤活性產(chǎn)生不同的影響[19-20]。給電子基,如羥基、甲氧基等,減弱化合物對(duì)腫瘤細(xì)胞的抗增殖活性;吸電子基,如羰基、酯基等,增強(qiáng)化合物對(duì)腫瘤細(xì)胞的抗增殖活性[21]?;衔? 由于具有吸電子作用的酯基和平面的五元環(huán)結(jié)構(gòu)使得抗腫瘤活性增強(qiáng),且與蛋白質(zhì)結(jié)合的能量最低,是最具有潛在抗腫瘤活性的化合物。
本研究中所有單萜吲哚生物堿成分均為首次從茶藤中分離得到,豐富了該植物化學(xué)成分的多樣性。另外,從細(xì)胞水平和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)層面初步探討了這些生物堿化合物的抗腫瘤活性,研究結(jié)果為茶藤中抗腫瘤活性成分的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。后續(xù)將在此基礎(chǔ)上進(jìn)行更深入的體外、體內(nèi)作用機(jī)制研究。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突