二氫楊梅素結(jié)構(gòu)修飾及生物活性研究進展

吳 聰,王文茂,彭彩云,2*,盛文兵,2*

1湖南中醫(yī)藥大學 藥學院;2湖南中醫(yī)藥大學 中醫(yī)藥民族醫(yī)藥創(chuàng)新發(fā)展國際實驗室,長沙 410208;3湖南乾坤生物科技有限公司 張家界莓茶工程技術研究中心,張家界427000

二氫楊梅素(dihydromyricetin,DHM,見圖1)是顯齒蛇葡萄(AmpelopsisgrossedentataW.T.Wang)中最主要的黃酮類成分,約占其嫩芽干重30%[1],具有抗氧化[2]、抗炎[3]、抗病毒[4]、抗癌[5]、抗菌[6]、抗疲勞[7]、抗焦慮[8]、降糖[9]、保肝護肝[10,11]、心臟保護[12]、緩解阿爾茨海默病[13]和緩解哮喘[14]等作用。DHM安全性良好,對大鼠與小鼠進行了DHM的急性口服毒性試驗[15]、長期毒性試驗[16]和基因毒性試驗[17],結(jié)果均為陰性。

圖1 二氫楊梅素化學結(jié)構(gòu)Fig.1 The chemical structure of dihydromyricetin

DHM的穩(wěn)定性明顯弱于其他黃酮類化合物,因為其具有6個羥基,特別是B環(huán)的羥基容易氧化。pH≥9、高溫及光照均可加速DHM氧化,從而極大限制了其應用[18]。DHM在25 ℃水中的溶解度為263.54 mg/L,加熱可以提高其水溶性[19]。在模擬消化系統(tǒng)中,當pH值為6.8時DHM出現(xiàn)偽一級動力學降解成非黃酮類化合物。此外,pH被認為是DHM在胃腸道中穩(wěn)定性較差的根本原因,從而導致其生物利用度較差[20,21]。為了提高其抗腫瘤、抗菌、抗病毒、抗炎、抗氧化和神經(jīng)保護等活性,科研人員對DHM展開了大量實驗研究,并取得了一定的研究成果。本文從結(jié)構(gòu)修飾和生物活性等方面展開綜述,并且提出二氫楊梅素結(jié)構(gòu)修飾過程中存在的問題及發(fā)展方向,為更好地開發(fā)二氫楊梅素衍生物提供技術服務。

1 化學修飾及其相關生物活性

由于DHM在常溫下易氧化成黃酮醇和查爾酮類化合物[18],導致穩(wěn)定性不好;在模擬腸液中表觀油水分布系數(shù)為0.93[22],表明在小腸中不易吸收[23];在大鼠口服DHM實驗中,絕對生物利用度僅為0.122%,說明只有極少部分能進入體循環(huán)[22]。上述實驗結(jié)果表明,需要對DHM進行化學結(jié)構(gòu)修飾,進一步提高DHM的生物活性。

1.1 DHM結(jié)構(gòu)修飾與抑制病毒活性研究

1.1.1 3-OH位酰化修飾及抑制乙肝病毒DNA復制

Zhang等[24]合成了一系列含硝酸酯基DHM衍生物1～9(見圖2),先保護或部分保護DHM酚羥基,后主要在C-3位醇羥基進行酯化修飾。在對HepG2細胞中的乙肝病毒DNA抑制活性實驗顯示,其中化合物3、5和7的IC50與陽性對照藥拉米夫定接近,這三個化合物對乙肝病毒DNA的IC50分別為1.48、1.62和1.76 μmol/L,化合物3和5在80 μg/mL劑量下對乙肝病毒DNA抑制率分別為85.7、81.5%。構(gòu)效關系表明,通過乙酰化或甲基化保護DHM的部分酚羥基,保留C-3位醇羥基接入活性基團硝酸類化合物,脂溶性有所提高,生物活性有明顯提升。

圖2 二氫楊梅素衍生物1～9的合成路線Fig.2 Synthetic route of dihydromyricetin derivatives 1-9

1.1.2 7-OH烷基化或磷酰化修飾及抑制新冠病毒3CLpro表達

隨著新冠病毒(SARS-CoV-2)引起的新冠肺炎(COVID-19)大流行,科研工作者努力尋找相關治療藥物。Su等[4]將DHM與硫酸二甲酯反應生成化合物10,與磷酸類物質(zhì)反應生成化合物11,實驗表明化合物10、11(見圖3)對SARS-CoV-2抑制活性高于DHM,且對SARS-CoV-2 3CLpro的抑制活性明顯強于DHM。針對SARS-CoV-2 3CLpro,化合物10、11的IC50值分別為0.26±0.02、1.84±0.22 μmol/L,對SARS-CoV-2細胞,化合物10、11的EC50值為11.50±4.57、9.03±1.36 μmol/L。化合物10表現(xiàn)出良好的抑制SARS-CoV-2 3CLpro活性[4],但由于其親脂性較低,較難通過細胞膜,在SARS-CoV-2 細胞活性實驗中結(jié)果并不如意。構(gòu)效關系表明,改變7位羥基成酯基團大小且保留連苯三酚結(jié)構(gòu)可以不同程度地抑制SARS-CoV-2 3CLpro。

圖3 二氫楊梅素衍生物10、11的化學結(jié)構(gòu)Fig.3 Structure of dihydromyricetin derivatives 10 and 11

1.1.3 7-OH烷基化修飾及抑制艾滋病病毒復制

研究報道,一些類黃酮化合物已經(jīng)被證明具有抗艾滋病病毒活性,表明黃酮對HIV-1整合酶有抑制作用,說明黃酮類化合物具有潛在抑制HIV-1活性[25]。Zhang等[26]通過先保護DHM部分羥基,應用威廉姆森醚合成法在C-7位羥基上引入β-溴乙基,然后與三氮唑類化合物發(fā)生親核反應,最后三氮唑類化合物上的羧基發(fā)生酯化反應合成了化合物12～21(見圖4),并對其進行了抗HIV-1活性測試,劑量為0.30 μg/mL,化合物12、13、14、16、18和19對HIV-1抑制效果接近80%,表明衍生物中游離羥基數(shù)量對抗HIV-1活性無明顯影響。

圖4 二氫楊梅素活性衍生物12～21的合成路線Fig.4 Synthetic route of dihydromyricetin active derivatives 12-21

1.2 DHM結(jié)構(gòu)修飾與抗腫瘤活性研究

1.2.1 3-OH位酰化修飾及逆轉(zhuǎn)多藥耐藥人乳腺癌細胞株

Wong等[27]先將5個酚羥基甲基化,再對C-3位羥基進行酯化修飾,合成了5,7,3′,4′,5′-五甲氧基DHM衍生物22～33(見圖5),并對這些衍生物逆轉(zhuǎn)P-糖蛋白介導的多藥耐藥人乳腺癌細胞株的抑制活性進行了評價,結(jié)果表明僅有部分化合物表現(xiàn)出良好的活性。紫杉醇能有效抑制人乳腺癌細胞株(IC50為1.6±0.3 nmol/L),而在治療過程中容易產(chǎn)生耐藥性,紫杉醇對多藥耐藥人乳腺癌細胞株IC50為144.6±9.4 nmol/L。其中化合物30逆轉(zhuǎn)活性最突出,在紫杉醇中加入1.0 μmol/L的化合物30后,對多藥耐藥人乳腺癌細胞株IC50為9.4±1.6 nmol/L。構(gòu)效關系分析發(fā)現(xiàn)[28]:增長C-3位成酯的長度可增加衍生物的逆轉(zhuǎn)活性,尤其是引入N原子后的衍生物能明顯抑制P-糖蛋白,從而提高逆轉(zhuǎn)活性。甲基化DHM衍生物對多藥耐藥腫瘤細胞有不錯的逆轉(zhuǎn)能力,有望成為逆轉(zhuǎn)多藥耐藥腫瘤細胞的候選藥物。

圖5 二氫楊梅素衍生物22～33的結(jié)構(gòu)Fig.5 Structure of dihydromyricetin derivatives 22-33

1.2.2 C-8位氨化修飾及抑制骨巨細胞瘤細胞增殖

針對骨巨細胞瘤細胞,二膦酸類化合物是一類有效抗異動力和抗痛覺過敏藥物,同時對參與腫瘤形成的基質(zhì)金屬酶和含半胱氨酸的天門冬氨酸特異蛋白酶家族具有雙靶向抑制作用,還能有效的抑制骨轉(zhuǎn)移[29]。利用拼接原理把DHM和二膦酸類化合物拼接起來,可能成為新的抗骨巨細胞瘤候選藥物。Zhang等[30]用甲基化DHM與二膦酸類化合物連接得化合物34～38(見圖6),對骨巨細胞瘤細胞顯示出顯著的抑制效果。化合物34～38在200 nmol/L劑量下抑制率均優(yōu)于阿侖膦酸鈉。構(gòu)效關系表明,DHM與二膦酸類化合物拼接效果顯著,且游離羥基數(shù)量并不明顯影響衍生物對骨巨細胞瘤細胞抑制活性。

圖6 二氫楊梅素活性衍生物34～38的合成路線Fig.6 Synthetic route of dihydromyricetin active derivatives 34-38

1.2.3 7-OH和C-8位環(huán)化修飾及抑制小鼠肝癌細胞增殖

Zhang等[31]基于以上對DHM結(jié)構(gòu)修飾研究基礎,首先將DHM轉(zhuǎn)變?yōu)樗募谆蛩囊阴；鵇HM,再在C-8位引入硝基,還原,然后在7-OH引入酰基,最后利用羰基與氨基反應形成噁唑環(huán),得到化合物39～47(見圖7)。在小鼠肝癌(H22)模型實驗中所得化合物顯示出較強活性,在20 mg/(kg·d)劑量下化合物39、41、44、45抑制效果優(yōu)于環(huán)磷酰胺,而化合物40、42、43、46、47抑制效果接近環(huán)磷酰胺,同時,實驗表明衍生物中增加F原子對活性無明顯影響。

圖7 二氫楊梅素活性衍生物39～47的合成路線Fig.7 Synthetic route of dihydromyricetin active derivatives 39-47

1.2.4 多位點修飾及廣譜抗腫瘤增殖

Zhang等[32]在DHM部分羥基保護后,通過在C-8位引入硝基、還原,再通過親核反應增長碳鏈,最后通過醚化反應與環(huán)磷酰胺化合物連接合成了化合物48～55(見圖8)。修飾后產(chǎn)物對HL60、SGC-S03、MCF-7、HepG2、HeLa等5種腫瘤細胞進行體外實驗。化合物48～55對5種常見腫瘤細胞抑制活性均優(yōu)于陽性對照藥5-氟尿嘧啶,其中化合物48、54、55抑制腫瘤細胞效果最好。化合物48對HL60細胞、SGC-S03細胞的IC50值分別為0.89、13.51 μg/mL;化合物54對HL60細胞、MCF-7細胞、HepG2細胞的IC50值分別為0.71、1.87、24.41 μg/mL;化合物55對HL60細胞、HeLa細胞的IC50值分別為0.57、4.81 μg/mL。表明DHM與環(huán)磷酰胺形成孿藥,可以明顯提高DHM的抗腫瘤活性。

圖8 二氫楊梅素衍生物48～55的合成路線Fig.8 Synthetic route of dihydromyricetin derivatives 48-55

Shi等[33]在甲基化或乙酰化DHM基礎上引入鹵素原子,目的是增大脂溶性,靶向性及細胞通透性。通過改變鹵素原子位置,甲基或乙酰基數(shù)量或位置,合成了一系列含鹵素的DHM衍生物56～63(見圖9),DHM與硝酸鈰銨反應在C-8位直接引入硝基生成化合物64(見圖9)。就抑制HL-60、SGC-7901、SW-79、HT-29細胞而言,大部分衍生物都比臨床應用的5-氟尿嘧啶活性強。化合物56、62分別對HL-60細胞的抑制活性(2.97、2.27 μmol/L)約是5-氟尿嘧啶的5倍(13.02 μmol/L);化合物60對HT-29細胞的抑制活性(1.87 μmol/L)也約為5-氟尿嘧啶的5倍(9.33 μmol/L);化合物56～63對SGC-7901、SW-79細胞具有中等抑制活性,約是5-氟尿嘧啶的2倍。構(gòu)效分析表明:在DHM部分羥基保護后,在A環(huán)引入鹵素原子會明顯增強抗腫瘤活性。

圖9 二氫楊梅素衍生物56～64的合成路線Fig.9 Synthetic route of dihydromyricetin derivatives 56-64

Xu等[34]把DHM與庚酰氯發(fā)生反應生成化合物65(見圖10);與對羥基香豆酸和咖啡酸發(fā)生酯化反應生成化合物66和67(見圖10)。在多種常見腫瘤細胞的體外實驗中,化合物65對MCF-7細胞的IC50值為21.57±0.21 μmol/L,與陽性對照藥物10-羥基喜樹堿效果相當;化合物67對人白血病細胞的IC50值為23.19±1.47 μmol/L,比10-羥基喜樹堿效果稍好;在正常細胞體外實驗中,化合物66對正常細胞無明顯凋亡,10-羥基喜樹堿對正常細胞IC50值為6.7±1.55 μmol/L,表明DHM的多羥基酯化產(chǎn)物仍然具有良好的安全性,且抗腫瘤活性有一定的提升。

圖10 二氫楊梅素衍生物65～67的化學結(jié)構(gòu)Fig.10 Chemical structure of dihydromyricetin derivatives 65-67

1.3 DHM結(jié)構(gòu)修飾及抗菌活性研究

DHM可以通過破壞細胞壁,從而達到抑制細菌生長[35]。科研人員對DHM抗菌修飾做了大量研究,開發(fā)了一系列有意義的DHM衍生物。

1.3.1 7-OH或C-8位修飾

Shi等[36]通過多步反應在DHM C-8位引入三唑磺酰基類化合物,合成化合物68～75(見圖11)。并對金黃色葡萄球菌、福氏志賀菌、奇異變形桿菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌、乙型副傷寒沙門氏菌、肺炎克雷伯菌、枯草芽孢桿菌和副溶血性弧菌等9種細菌進行了體外實驗,結(jié)果表明化合物68～75對這9種常見細菌大部分最低抑菌活性比DHM提升了近 100倍(見圖12)。化合物74和75對多種細菌都表現(xiàn)出較強抑菌效果,對比其他衍生物,其結(jié)構(gòu)特點是5個羥基均去除了保護,由此表明5個羥基在抑菌過程中發(fā)揮不可缺少作用。在針對抗菌活性的結(jié)構(gòu)修飾過程中,保留多個酚羥基是個不錯的選擇。

圖11 二氫楊梅素活性衍生物68～75的合成路線Fig.11 Synthetic route of dihydromyricetin active derivatives 68-75

圖12 二氫楊梅素衍生物68、69、74和75的最小抑菌濃度Fig.12 MIC of dihydromyricetin derivatives 68,69,74 and 75

Xiao等[37]首次以DNA旋轉(zhuǎn)酶和抑制外排泵為設計方向,設計并合成了96個多靶點黃酮-喹啉酮類化合物,其中有6個是DHM衍生物即化合物76～81(見圖13)。并對表皮葡萄球菌、肺炎克雷伯菌和新型隱球菌做了體外抑菌實驗,結(jié)果表明化合物78和81不僅顯示出良好的抑菌活性,而且具有對DNA旋轉(zhuǎn)酶和外排泵雙重抑制作用,說明這類衍生物具有多靶點抑菌活性。化合物78的抑菌效果超過陽性對照藥,對表皮葡萄球菌的MIC50值為0.73 μg/mL,陽性對照藥卡拉霉素MIC50值為1.1 μg/mL;對肺炎克雷伯菌的MIC50值為0.38 μg/mL,陽性對照藥青霉素G MIC50值為0.62 μg/mL;對新型隱球菌的MIC50值為0.91 μg/mL,陽性對照藥酮康唑MIC50值為1.3 μg/mL。DHM的喹啉酮類衍生物有很強的抗菌效果,MIC50接近或超過陽性對照藥,表明喹啉酮類是一類很好抗菌活性基團,化合物78具備發(fā)展成新藥的潛力。

圖13 二氫楊梅素衍生物76～81的合成路線Fig.13 Synthetic route of dihydromyricetin derivatives 76-81

1.3.2 多羥基酰化修飾

Yan等[38]把不同結(jié)構(gòu)的羧酸與DHM酯化分別得到化合物82～86(見圖14),并對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、釀酒酵母和黑曲霉等四種細菌進行了體外抑菌實驗,實驗結(jié)果顯示化合物82和85對大腸桿菌抑制效果一般;化合物85和86對金黃色葡萄球菌有中等抑制效果,MIC50均為0.062 5 g/L;化合物84對釀酒酵母抑制效果不顯著;這五種化合物對黑曲霉均無明顯抑制效果。

Matsumoto等[39]研究了黃芩中主要抗真菌物質(zhì)是DHM,并合成了甲基化DHM化合物87、90～95(見圖14),化合物88和89(見圖14)是從植物中分離得到,他們試圖尋找其構(gòu)效關系。通過開展草本枝孢菌活性實驗,發(fā)現(xiàn)化合物87、88、90和92的抗真菌活性是DHM的2～4倍,表明化合物的立體結(jié)構(gòu)、官能團的位置對抗真菌活性有較大的影響。

1.4 DHM結(jié)構(gòu)修飾及抗氧化活性研究

DHM酯類衍生物可以提高其脂溶性和穩(wěn)定性。Li等[40]合成了DHM十二酸酯(化合物98,見圖15),實驗表明,在相同的濃度下,隨著酯化度逐步增多,清除自由基能力逐步減少;通過量子化學計算分析可知,DHM結(jié)構(gòu)中的6個羥基發(fā)生酯化反應的活性順序為 3-OH>4′-OH>5′-OH>5-OH>3′-OH>7-OH。通過分子脫氫后的生成熱與分子總生成熱之差(△HOF),抗氧化能力的強弱為4′-OH≈5′-OH>3′-OH>7-OH>5-OH>3-OH。表明 DHM 酯化衍生物設計時選擇3-OH并保留其他酚羥基,不僅能最大限度保留抗氧化能力,而且還能提高脂溶性。

圖15 二氫楊梅素衍生物96～100的化學結(jié)構(gòu)Fig.15 Chemical structure of dihydromyricetin derivatives 96-100

Guo等[41]將乙酸酐和DHM按不同比例進行反應(化合物96,見圖14),得DHM單酯化物與多酯化物(圖15),多酯化衍生物脂溶性大于單酯化衍生物,但DHM過量酯化會降低其抗氧化活性,而且熱穩(wěn)定性也會降低,因此酯化程度以中等適宜。

Wu等[42]合成了DHM癸酸酯(化合物97,見圖15),并比較了不同酯化度的抗氧化活性,結(jié)果表明酯化度為 3 的產(chǎn)品在豬油中的抗氧化性比其他酯化度DHM癸酸酯較好。

Zhang等[43]合成了DHM硬脂酸酯(化合物99,見圖15),抗氧化實驗表明:0.05%的DHM硬脂酸酯與0.02%叔丁基對苯二酚(TBHQ)抗氧化作用相當。

Meng等[44]研究了火麻油的抗氧化能力,先將亞油酸與PCl3反應成亞麻酰氯,再與DHM反應生成DHM亞油酸酯(化合物100,見圖15)。實驗表明,火麻油不加抗氧化劑室溫保存不足2個月,添加0.05%DHM后火麻油室溫保存延長至6個月,添加0.05%DHM亞油酸酯,火麻油室溫保存則達到了20個月,DHM亞油酸酯的抗氧化性顯著增加。

1.5 DHM結(jié)構(gòu)修飾及調(diào)節(jié)血糖研究

NO是重要的信使物質(zhì),與糖尿病人動脈粥樣硬化并發(fā)癥的發(fā)展有關,影響胰島素介導的葡萄糖代謝,有望成為抗高血壓與抗糖尿病并發(fā)癥靶向物質(zhì)[45]。1,2,5-噁二唑-2-氧化物是一類NO供體,具有抑制血小板聚集和血管擴張活性,能與多種藥物拼接來增強藥理活性[46]。Shi 等[47]在DHM部分羥基乙酰化后與1,2,5-噁二唑-2-氧化物連接,合成了化合物101～110(見圖16)。并研究了該類衍生物對大鼠血清葡萄糖和膽固醇的影響:治療前血清葡萄糖和膽固醇含量分別平均在18.0 mmol/L和7.0 mmol/L;經(jīng)一線降糖藥優(yōu)降糖20 mg/kg治療后,血清葡萄糖含量降至4.61±3.440 mmol/L,膽固醇含量降至2.72±0.14 mmol/L,也在同等劑量20 mg/kg下,衍生物101、102、104、107、108治療后血清葡萄糖含量降至3.0～5.0 mmol/L,膽固醇含量降至2.0～4.0 mmol/L,表明化合物101、102、104、107和108具有良好的降血糖和降膽固醇能力。

圖16 二氫楊梅素活性衍生物101～110的合成路線Fig.16 Synthetic route of dihydromyricetin active derivatives 101-110

1.6 DHM結(jié)構(gòu)修飾及神經(jīng)保護研究

Liang等[48]把DHM與哌啶制備成化合物111(見圖17),發(fā)現(xiàn)化合物111對阿爾茨海默病以及某些退行性疾病有良好的治療效果。又以2,4,6-三羥基苯乙酮為初始原料經(jīng)過4步反應全合成DHM,然后把DHM與四氫吡咯反應生成DHM四氫吡咯復合物[49](化合物112,見圖18),發(fā)現(xiàn)化合物112對神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙疾病具有特殊療效,也可用于治療苯二氮唑類成癮性。與DHM相比較,化合物112的藥效和生物利用度得到很大提升,對免疫細胞A型受體GABAARs的作用效果是DHM的1 000倍,其濃度為0.1 nmol/L以上時具有顯著效果且呈濃度依賴性,同時表現(xiàn)出良好的安全性,在對大鼠的短期用藥和長期評價中,無明顯毒副作用。化合物112對神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙疾病有優(yōu)良的生物活性和良好的生物安全性,相信在不久的將來會成為治療神經(jīng)類疾病的原創(chuàng)藥。

圖17 二氫楊梅素衍生物111的合成路線Fig.17 Synthetic route of dihydromyricetin derivatives 111

圖18 二氫楊梅素活性衍生物112的全合成路線Fig.18 Total synthetic route of dihydromyricetin active derivatives 112

1.7 DHM半合成其他天然產(chǎn)物

DHM由于在顯齒蛇葡萄中中大量存在,容易獲取且分離提取手段趨向成熟,常被科研工作者半合成其他較難獲取的天然產(chǎn)物。高溫高壓氧化[50]、電解脫氫[51]、氫氧化鈉[52]的方法半合成楊梅素(化合物113,見圖19)。

圖19 二氫楊梅素衍生物113～116的合成路線Fig.19 Synthetic route of dihydromyricetin derivatives 113-116

Xiao等[53]先使DHM在15%NaOH溶液中水解成羥基苯乙酮中間體,在脯氨酸催化作用下與3,4-二羥基苯甲醛發(fā)生閉環(huán)反應合成出花旗松素(化合物114,見圖19)。用同樣方法將4-羥基苯甲醛反應合成出二氫山柰酚,再經(jīng)氧化成山柰酚[54](化合物115,見圖19)。

Xiao等[55]在NaBH4等作用下,利用DHM半合成沒食子兒茶素(化合物116,見圖19)。

2 金屬化學修飾及其相關生物活性

金屬配合物進入人體,與人體中細菌、病毒或腫瘤細胞作用,促使機體各系統(tǒng)恢復正常代謝[56]。DHM中由于羥基與羰基共存,同時具有特殊的空間構(gòu)型,可以與金屬離子形成配合物,金屬配合物與活性基團作用可以明顯增強相應的藥理功效[57]。科研工作者做了大量工作合成了二氫楊梅素的配合物(Fe[58]、Ga[59]、Zn[60]、Cu[61]、Ni[62]、Mn[63]、Se[64]等,見表1),與DHM相比,以上配合物不同程度地提高了其抗氧化能力和清除自由基能力。

表1 二氫楊梅素配合物117～125的生物活性

Guo等[65]制備了金納米顆粒DHM-AuCl4(化合物124,見表1),應用于組織或腫瘤成像、生物標記、生物傳感器設備、光熱療法和電化學免疫分析等。Ameen等[66]合成了銀納米顆粒DHM-AgNPs(化合物125,見表1),并測試了其抗真菌活性:能明顯抑制煙曲霉、內(nèi)生菌和假絲酵母菌等生長,具有開發(fā)成抗真菌藥物的潛力。

3 構(gòu)效關系總結(jié)

DHM是顯齒蛇葡萄的主要活性成分,因其廣泛的藥理活性而受到廣泛關注。由于DHM脂溶性差及生物利用度低,很大程度上限制了其應用。運用化學方法對DHM進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,修飾結(jié)果表明,保留其B環(huán)連三酚結(jié)構(gòu)有助于提高其抗新冠病毒活性;引入甲氧基或增長碳鏈有利于逆轉(zhuǎn)多藥耐藥活性;通過拼接原理將活性基團與DHM連接,效果往往會比單一組分效果更好;含有多羥基的DHM衍生物較羥基全保護的衍生物抗菌活性明顯增加;與胺類成鹽的DHM衍生物很有可能成為治療神經(jīng)類疾病的原創(chuàng)藥,DHM的結(jié)構(gòu)修飾及其構(gòu)效關系總結(jié)如下(見圖20)。

圖20 二氫楊梅素結(jié)構(gòu)修飾構(gòu)效關系圖Fig.20 Structure-activity relationship diagram of structural modification of dihydromyricetin

4 結(jié)語與展望

天然產(chǎn)物成功的結(jié)構(gòu)修飾需要從合成可行性、生物活性及理化性質(zhì)等多方面進行評價,如DHM結(jié)構(gòu)上引入一個甲基,就可以明顯抑制新冠病毒[15]。在以后的結(jié)構(gòu)修飾過程中,修飾位點可以注重:①在二氫楊梅素A環(huán)上的修飾,運用Friedel-Crafts或Mannich反應在C-6或8位引入不同基團,再與現(xiàn)有藥物拼接形成孿藥;②可以采用經(jīng)典修飾方法,在不同羥基上發(fā)生醚化反應或酯化反應,但需格外注意修飾后產(chǎn)物的構(gòu)型改變;③還可以涉及未探討過的只對DHM 5-OH修飾,而保留其他羥基,以期發(fā)現(xiàn)新的生物活性。DHM結(jié)構(gòu)修飾難點:①在保護和去保護羥基反應中,往往難以達到指定羥基保護或去保護;②反應與分離純化過程中,DHM易氧化成楊梅素或轉(zhuǎn)變成查爾酮,導致產(chǎn)物復雜且難以分離。DHM多樣的藥理活性,吸引著眾多科研工作者通過化學修飾來提高藥理活性和了解其潛在的藥效基團,DHM衍生物必將會給新藥研發(fā)帶來新希望。