新疆理化所在中药家独行菜子抗炎活性成分研究方面取得进展
家独行菜(Lepidium sativum L.)为十字花科独行菜属植物,其叶子、根和种子等部位具有较高营养和药用价值。家独行菜的干燥成熟种子被称为家独行菜子,作为传统民族药被收载于《维吾尔药志》和《维吾尔药部颁标准》,具有消除异常粘液质、利尿锁阳、理肺杀虫和促进伤口愈合的功能,可行水消肿、镇咳平喘、健脾胃,用于治疗气管炎、消化不良及伤口不愈等疾病。目前对家独行菜子的研究主要集中在其挥发油和提取物上,对其中化学成分的分离鉴定及生物活性研究还较少。芥子酸在植物中广泛存在,是中药有效成分并可作为食品添加剂。芥子酸衍生物包括芥子酸酯和芥子酸苷等,是十字花科植物中的特征性次生代谢产物。至目前,仅有几个芥子酸衍生物从家独行菜子中被报道。
中国科学院新疆理化技术研究所资源化学研究室研究人员利用液质联用技术,基于芥子酸的特征质谱数据,从家独行菜子中靶向分离17个芥子酸衍生物,其中12个新化合物。利用高分辨质谱、核磁共振波谱、碳谱数据计算及DP4+分析、圆二色光谱及其其量子化学计算、酸水解-衍生化-气相分析等方法成功确立了其结构。这些化合物包括6个罕见含尿苷结构片段的芥子酸衍生物,4个芥子酸硫代葡萄糖苷、4个芥子酰基菜果酸酯和3个芥子酸酯。基于二级质谱数据分析,总结了这几类芥子酸衍生物的特征质谱数据,为进一步高效分离芥子酸衍生物提供了良好依据。活性研究发现,8个芥子酸衍生物可有效抑制脂多糖诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7中一氧化氮分泌,具有抗炎效果。其中1个化合物可剂量依赖性地显著降低一氧化氮和炎性因子的水平,并可剂量依赖性地降低COX2、iNOS、MAPK、JNK和ERK的蛋白表达,提示其抗炎作用可能通过抑制iNOS/COX2和MAPK信号通路所介导。此外,利用分子对接发现活性化合物与靶标蛋白具有较强亲和力,可与靶标蛋白形成稳定的复合物。这项研究结果为家独行菜子中芥子酸衍生物提供了全新视角,并表明该类成分在抗炎相关疾病治疗具有潜在的应用前景。
相关成果发表在中国科学院一区期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry上。新疆理化技术研究所哈萨克斯坦籍博士研究生Yergazy Shybyray为第一作者,李俊研究员和阿吉艾克拜尔·艾萨研究员为本文的共同通讯作者,新疆理化技术研究所为第一单位。该工作得到了新疆维吾尔自治区天山人才培养计划等项目的资助。
图1 从家独行菜子中分离鉴定的17个芥子酸衍生物