呂伯龍,紀瑞鋒,張小輝
(1.國檢測試控股集團(安徽)拓維檢測服務有限公司,安徽 宣城 242000;2.廣東藥科大學中藥學院,廣東 廣州,510006;3.中科檢測技術服務(廣州)股份有限公司,廣東 廣州 510650)
小檗科的鬼臼屬(Dysosma)為中國特有屬,該屬共有7 個物種,主要分布于我國亞熱帶常綠闊葉林帶[1]。鬼臼屬植物最早以“鬼臼”之名被《神農本草經》列入下品,該屬中小八角蓮、六角蓮、八角蓮等多個物種的根及根莖以“八角蓮”之名被浙江、安徽、湖北等多個地方中藥材標準收錄,為土家族、壯族等民族特色藥材。各個地方中藥材標準中以八角蓮(D.versipellis)收錄頻次最高、應用最廣。
八角蓮具有清熱解毒、化痰散結的功效[2]。現代研究表明,八角蓮具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒等藥理作用[3],其主要活性成分為以鬼臼毒素類為代表的木脂素類及以山柰酚為代表的黃酮類等成分[4]。由于野生資源的急劇減少,八角蓮已經被國家列為二級保護植物[5]。為了充分利用寶貴的鬼臼屬植物資源,獲取更多具有抗腫瘤活性的鬼臼毒素類似物,本課題組對八角蓮中的鬼臼毒素類化學成分進行了分離純化,并采用GO、KEGG 等方法對分離所得的化學成分的作用靶點、通路等信息進行富集分析,以期對日益瀕危的八角蓮資源進行深度挖掘及合理利用。
AVANCE ⅢHD 600 MHz 核磁共振波譜儀(瑞士Bruker 公司),LTQ Orbitrap 型質譜(德國賽默飛世爾科技公司),RE-212-B 型旋轉蒸發儀[雅馬拓科技貿易(上海)有限公司],XHDL-20 型低溫冷卻液循環泵(上海霄漢實業發展有限公司),SHZ-D(Ⅲ)循環水式真空泵(鞏義市予華儀器有限公司),LC-20AT 高效液相色譜儀(日本島津公司),薄層色譜展開缸(北京新恒能分析儀器有限公司),ZF-20C型暗箱式紫外分析儀(上海精密儀器儀表有限公司),密度計(武強縣玻璃儀器儀表廠),Sartorius SQP SECURA225D-1CN 十萬分之一電子天平[賽多利斯科學儀器(北京)有限公司],HZ-TNG 型多功能熱回流提取濃縮機組(上海輝展實驗設備有限公司),KQ-500DE 型數控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司),HH-S6 數顯恒溫水浴鍋(江蘇金怡儀器科技有限公司),SCIENTZ-10N/A 型冷凍干燥機(寧波新芝生物科技有限公司),NM200 樹脂(日本三菱公司),硅膠(200~300、300~400 目,硅膠H、GF254硅膠板,青島海洋化工有限公司)。
八角蓮于2022 年8 月購買于成都荷花池藥材市場,經中國中醫科學院周修騰博士鑒定為小檗科鬼臼屬植物八角蓮(D.versipellis)的根及根莖。
八角蓮根及根莖共10 kg,粉碎,并用100 L 90%甲醇回流提取3 次,再用60%甲醇回流提取3 次,將提取液合并減壓濃縮得到粗提取物(1.6 kg)。粗提取物按照體積等比例加入乙酸乙酯萃取3 次,萃取分離得到乙酸乙酯相和水相。將乙酸乙酯相經硅膠柱色譜,二氯甲烷-甲醇體系梯度洗脫,得到Fr.1~10;Fr.2 經硅膠柱色譜,二氯甲烷-甲醇(100∶0~50∶1)梯度洗脫,得到Fr.2-1~10;Fr.2-2 經二氯甲烷-甲醇反復結晶,得到化合物4(18.3 mg);Fr. 2-3、Fr. 2-5、Fr.2-10分別經硅膠柱色譜、ODS柱制備、結晶,得到化合物1(9.5 mg)、2(8.0 mg)、9(15.0 mg)。Fr.4經硅膠柱色譜,二氯甲烷-甲醇(100∶00~50∶1)梯度洗脫,再經二氯甲烷-甲醇反復結晶,得到化合物10(13.2 mg)。Fr. 5~9 分別經硅膠柱色譜、ODS 柱制備、結晶,得到化合物6(20 mg)、7(11.3 mg)、8(9.4 mg)、11(17.2 mg)、14(10.5 mg)。取水相部分,經NM200 樹脂柱色譜分離,分別用水、50%甲醇、90%甲醇洗脫,50%甲醇和90%甲醇部位分別經反復ODS柱制備,得到化合物3(17.5 mg)、5(10.1 mg)、12(18.0 mg)、13(19.2 mg)。
化合物1:白色粉末;ESI-MSm/z413.0 [M+H]+,分子式C22H20O8。1H NMR (500 MHz, DMSOd6)δ7.35 (s, 1H), 6.97 (s, 1H), 6.40 (s, 2H), 6.16~6.11 (m, 2H), 4.64 (d,J=2.0 Hz, 1H), 4.55 (d,J=8.8 Hz, 1H), 4.41 (dd,J=8.9, 6.0 Hz, 1H), 3.69 (s,6H), 3.65 (dd,J=8.0, 1.9 Hz, 1H), 3.61 (s, 3H), 3.55(dd,J=8.0,5.9 Hz,1H);13C NMR(125 MHz,DMSOd6)δC193.9 (C-4), 176.0 (C-2a), 153.3 (C-3), 153.1(C-4′, 5′), 147.9 (C-3′), 140.4 (C-6′), 138.4 (C-4),136.5 (C-1), 126.4 (C-1′), 109.2 (C-5′), 105.1 (C-2′),104.8 (C-2,6),102.5 (C-10′),70.1 (C-9′),60.0 (C-11),55.9(C-10,12),45.1(C-8),43.4(C-8′),42.3(C-7),以上數據與文獻報道[6]基本一致,故鑒定化合物1為苦鬼臼脂毒酮。
化合物2:白色粉末;ESI-MSm/z413.0 [M+H]+,分子式C22H20O8。1H-NMR (500 MHz, DMSOd6)δH7.31 (s, 1H), 6.86 (s, 1H), 6.35 (s, 2H), 6.13(dd,J=17.5, 1.0 Hz, 2H), 4.72 (d,J=6.1 Hz, 1H),4.51 (t,J=8.4 Hz, 1H), 3.88 (dd,J=8.3, 7.1 Hz, 1H),3.83 (ddd,J=10.1, 8.6, 7.2 Hz, 1H), 3.76 (dd,J=9.9,6.3 Hz,1H),3.63(s,6H),3.32(s,1H);13C-NMR(125 MHz, DMSO-d6)δC195.0 (C-4), 175.4 (C-2a), 152.7(C-3′, 5′), 147.6 (C-6 , 7), 140.0 (C-1′), 136.8 (C-4′),135.1 (C-10), 127.9 (C-9), 108.3 (C-8), 106.6 (C-2′ ,6′), 105.1 (C-5), 102.4 (-OCH2O-), 68.9 (C-3a), 60.0(C, 4′-OCH3), 55.8 (3′, 5′-OCH3), 44.4 (C-2), 43.7 (C-1),42.9(C-3),以上數據與文獻報道[7]基本一致,故鑒定化合物2為異苦鬼臼酮。
化合物3:淺棕色粉末;ESI-MSm/z575.1 [MH]+,分子式C28H32O13。1H-NMR(500 MHz,DMSOd6)δH7.30 (s, 1H), 6.60 (s, 2H), 6.11 (s, 1H), 5.93(dd,J=5.6, 1.0 Hz, 2H), 5.17 (s, 1H), 5.01 (s, 1H),4.94 (s, 1H), 4.69 (d,J=8.6 Hz, 1H), 4.62 (dd,J=9.5,2.1 Hz, 1H), 4.50 (d,J=7.8 Hz, 1H), 4.44~4.39 (m,1H),4.39(s,1H),3.99(d,J=6.8 Hz,1H),3.74(s,6H),3.67 (s, 3H), 3.44 (ddd,J=21.4, 9.7, 5.6 Hz, 2H),3.26~3.07 (m, 4H), 2.86 (tdd,J=8.9, 6.3, 2.2 Hz,1H) ;13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6)δC177.6 (C-2a),152.9 (C-3′, 5′), 146.3 (C-6), 145.8 (C-7), 138.3(C-1′), 136.2 (C-4′), 131.7 (C-9), 131.5 (C-10), 107.4(C-5), 107.2 (C-8), 106.3 (C-2′,6′), 103.6 (C-1″),100.8 (-OCH2O-), 77.1 (C-4), 76.9 (C-3″), 76.9 (C-5″),73.9 (C-2″), 70.1 (C-11), 69.8 (C-4″), 61.2 (C-6″), 60.0(4′-OCH3), 56.0 (3′, 5′-OCH3), 43.8 (C-2), 43.5 (C-1),41.4(C-3),以上數據與文獻報道[8]基本一致,故鑒定化合物3為苦鬼臼素-4-O-β-D-葡萄糖苷。
化合物4:白色粉末;ESI-MSm/z413.4 [M+H]+,分子式C22H20O8。1H-NMR (500 MHz, DMSOd6)δH7.40 (s, 1H), 6.85 (s, 1H), 6.37 (s, 2H), 6.16 (d,J=3.2 Hz, 2H), 4.84 (d,J=4.6 Hz, 1H), 4.49 (t,J=7.9 Hz, 1H), 4.31 (dd,J=10.3, 8.4 Hz, 1H), 3.77 (dd,J=15.6,4.6 Hz,1H),3.65(s,6H),3.63(s,3H),3.62~3.55 (m, 1H), 3.31 (s, 1H);13C-NMR (125 MHz,DMSO-d6)δC192.4 (C-4), 173.5 (C-2a), 152.5 (C-3′ ,5′), 147.5 (C-6, 7), 141.7 (C-9), 136.8 (C-4′), 133.2(C-1′), 128.0 (C-10), 109.7 (C-8), 107.8 (C-2′ , 6′),104.8 (C-5), 102.5 (-OCH2O-), 66.7 (C-3a), 60.0 (4′-OCH3), 55.9 (3′, 5′-OCH3), 45.0 (C-2), 43.8 (C-1),43.0(C-3),以上數據與文獻報道[7]基本一致,故鑒定化合物4為鬼臼毒酮。
化合物5:白色粉末;ESI-MSm/z737.1[M-H]-,分子式C34H42O18。1H-NMR(500 MHz, DMSO-d6)δH7.22 (s, 1H), 6.64 (s, 2H), 5.96 (s, 2H), 5.84 (d,J=1.2 Hz, 1H), 5.30 (d,J=5.0 Hz, 1H), 5.09 (t,J=4.6 Hz, 2H), 4.77 (d,J=4.1 Hz, 1H), 4.70~4.47 (m,5H), 4.46~4.36 (m, 2H), 4.08 (d,J=7.8 Hz, 1H),3.96~3.88 (m, 2H), 3.76 (s, 6H), 3.69 (s, 3H), 3.60~3.32 (m, 5H), 3.20 (tt,J=13.9, 8.7 Hz, 2H), 3.10~3.01(m,1H),2.93(td,J=9.2,4.3 Hz,1H),2.87~2.73(m, 2H), 2.67 (ddd,J=9.7, 5.7, 2.2 Hz, 1H), 2.47 (dd,J=8.9, 4.7 Hz, 1H);13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6)δC177.9 (C-2a), 152.9 (C-3′,5′), 146.2 (C-6), 145.6(C-7), 137.9 (C-1′), 136.1 (C-4′), 132.3 (C-10), 132.2(C-9),107.4 (C-8),106.5 (C-2′,6′),106.0 (C-5),100.7(-OCH2O-), 77.0 (C-4), 68.1 (C-3a), 60.0 (4′-OCH3),56.0(3′,5′-OCH3),Glc(inner):103.7(C-1′),76.8(C-3′,5′),73.5(C-2′),70.4(C-4′),69.0(C-6′),Glc(terminal):103.2 (C-1″),76.4 (C-3″,5″),73.8 (C-2″),70.0 (C-4″),61.0(C-6″),以上數據與文獻報道[9]基本一致,故鑒定化合物5 為苦鬼臼毒素-4-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷。
化合物6:白色粉末;ESI-MSm/z413.1[M-H]-,分子式C22H22O8。1H-NMR(500 MHz, DMSO-d6)δH7.07 (s, 1H), 6.61 (s, 2H), 6.01 (s, 1H), 5.94 (d,J=4.3 Hz, 2H), 4.52 (dd,J=9.2, 1.7 Hz, 1H), 4.46~4.33(m,2H),3.93(d,J=7.7 Hz,1H),3.76(s,6H),3.70(s,3H), 3.44 (dd,J=9.7, 7.6 Hz, 1H);13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6)δC178.1 (C-2a), 153.7 (C-3′,5′),147.4 (C-7), 147.1 (C-6), 139.4 (C-1′), 137.2 (C-4′),132.4 (C-9), 130.7 (C-10), 109.2 (C-5), 105.8 (C-2′),105.4 (C-6′,8), 101.3 (-OCH2O-), 67.0 (C-3a), 69.3(C-1), 61.0 (4′-OCH3), 56.4 (3′,5′-OCH3), 45.5 (C-3),44.1 (C-4),42.8 (C-2),以上數據與文獻報道[10]基本一致,故鑒定化合物6為苦鬼臼毒素。
化合物7:白色粉末;ESI-MSm/z395.1[M-H]-,分子式C21H16O8。1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6)δH10.35 (s, 1H), 8.46 (s, 1H), 7.60 (s, 1H), 6.90 (s, 1H),6.48 (s, 2H), 6.15 (s, 2H), 5.34 (s, 2H), 3.72 (s, 6H);13C NMR (125 MHz, DMSO-d6)δC169.5 (C-2a),148.8 (C-6), 148.3 (C-7), 147.6 (C-3′ , 5′), 145.2(C-4), 135.1 (C-4′), 131.2 (C-10), 131.0 (C-9), 130.3(C-1′), 124.7 (C-2), 122.4 (C-1), 119.2 (C-3), 108.0(C-5 ,8),102.8 (C-2′,4′),98.1 (-CH2O-),66.5 (C-3a),56.1(3′,5′-OCH3),以上數據與文獻報道[11]基本一致,故鑒定化合物7為4′-去甲基去氫鬼臼毒素。
化合物8:白色粉末;ESI-MSm/z383.1[M-H]-,分子式C21H20O7。1H-NMR(500 MHz, Chloroformd)δH6.66(s,1H),6.51(s,1H),6.35(s,2H),5.93(dd,J=12.2, 1.3 Hz, 2H), 5.41 (s, 1H), 4.59 (d,J=3.4 Hz,1H), 4.47~4.40 (m, 1H), 3.90 (td,J=8.5, 3.7 Hz,1H), 3.78 (s, 6H), 3.12~3.01 (m, 1H), 2.80~2.71(m, 1H), 2.71 (td,J=5.0, 2.7 Hz, 2H);13C-NMR(125 MHz,DMSO-d6)δC175.1(C-2a),147.1(C-3′,5′),146.9 (C-7), 146.5 (C-6), 134.1 (C-4′), 131.9 (C-1′),130.9 (C-10), 128.4 (C-9), 110.6 (C-8), 108.6 (C-5),108.1 (C-2′,6′), 101.3 (-OCH2O-), 72.2 (C-3a), 56.6(3′,5′-OCH3), 47.7 (C-2), 43.7 (C-1), 33.3 (C-4), 32.8(C-3),以上數據與文獻報道[12]基本一致,故鑒定化合物8為4′-去甲去氧鬼臼毒素。
化合物9:白色粉末;ESI-MSm/z397.1[M-H]-,分子式C21H18O8。1H-NMR(500 MHz,DMSO-d6)
δH8.37(s, 1H), 7.39 (d,J=386.8 Hz, 1H), 6.85 (s,1H),6.32 (s,2H),6.16 (d,J=7.1 Hz,4H),4.79 (d,J=4.5 Hz, 1H), 4.48 (t,J=7.9 Hz, 1H), 4.29 (dd,J=10.3, 8.4 Hz, 1H), 3.63 (s, 6H);13C-NMR (125MHz,DMSO-d6)δC193.1 (C-4), 174.2 (C-2a), 153.0 (C-3′,5′), 148.0 (C- 6, 7), 142.7 (C-9), 135.7 (C-4′), 128.5(C-1′), 127.9 (C-10), 110.2 (C-8), 108.6 (C-2′,6′),105.3(C-5),103.0(-CH2O-),67.2(C-3a),56.6(3′,5′-OCH3),45.7 (C-2),44.1 (C-3),43.6(C-1),以上數據與文獻報道[13]基本一致,故鑒定化合物9 為4′-去甲基鬼臼毒酮。
化合物10:黃色粉末;ESI-MS:m/z379.1[M-H]-,其分子式為C21H16O7。1H-NMR (500 MHz, DMSOd6)δH10.37 (s, 1H), 7.61 (s, 1H), 7.01 (d,J=7.9 Hz,1H),6.94(s,1H),6.86(d,J=1.6 Hz,1H),6.74(dd,J=7.9, 1.7 Hz, 1H), 6.11 (s, 2H), 5.35 (s, 2H), 3.93 (s,3H), 3.65 (s, 3H);13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6)δC169.7 (C-2a), 150.5 (C-7), 149.7 (C-6), 146.9 (C-4′),146.6 (C-3′), 144.9 (C-1′), 129.6 (C-10), 129.5 (C-9),128.8 (C-3), 123.8 (C-6′), 123.3 (C-4), 121.7 (C-2),118.7 (C-1), 111.1 (C-8), 107.9 (C-5′), 105.5 (C-2′),101.1 (-OCH2O-), 100.8 (C-5), 66.6 (C-3a), 55.6 (6-OCH3),55.2(7-OCH3),以上數據與文獻報道[14]基本一致,故鑒定化合物10為山荷葉素。
化合物11:白色粉末;ESI-MSm/z399.1[M-H]-,分子式C21H20O8。1H-NMR(500 MHz, DMSO-d6)δH8.27 (s, 1H), 7.10 (s, 1H), 6.46 (s, 1H), 6.30 (s, 2H),5.99 (d,J=1.0 Hz, 1H), 5.96 (d,J=0.9 Hz, 1H), 5.77(d,J=7.1 Hz, 1H), 4.61 (dd,J=9.7, 6.9 Hz, 1H),4.50~4.42 (m, 2H), 4.08 (dd,J=10.5, 8.4 Hz, 1H),3.63 (s, 6H), 3.08 (dd,J=14.2, 5.0 Hz, 1H), 2.68~2.55 (m, 1H);13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6)δC175.2 (C-2a), 147.6 (C-3′,5′), 146.9 (C-7), 146.9(C-6), 135.4 (C-1′), 135.3 (C-4′), 131.6 (C-9), 131.4(C-10), 109.6 (C-8), 109.3 (C-2′,6′), 106.7 (C-5),101.4 (-OCH2O-), 71.5 (C-3a), 71.1 (C-4), 56.6 (3′ ,5′-OCH3),44.7 (C-1),43.7 (C-2),40.6(C-3),以上數據與文獻報道[14]基本一致,故鑒定化合物11為4′-去甲基鬼臼毒素。
化合物12:淺棕色粉末;ESI-MSm/z541.2[MH]-,分子式C27H26O12。1H-NMR(500 MHz,DMSOd6)δH8.18 (d,J=3.9 Hz, 1H), 7.04 (dd,J=7.9, 1.9 Hz, 1H), 6.98 (d,J=3.2 Hz, 1H), 6.93 (dd,J=19.8,1.7 Hz,1H),6.80(ddd,J=13.0,7.9,1.7 Hz,1H),6.13(d,J=1.4 Hz, 2H), 5.96 (s, 1H), 5.77 (d,J=15.3 Hz,1H),5.48 (dd,J=15.4,3.1 Hz,1H),5.22 (s,1H),5.07(s, 1H), 4.75 (t,J=7.8 Hz, 1H), 4.69 (d,J=6.0 Hz,1H), 3.95 (s, 3H), 3.78 (d,J=11.5 Hz, 1H), 3.67 (s,3H),3.52~3.43(m,2H),3.30~3.20(m,1H),3.16(t,J=9.2 Hz, 1H);13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6)δC169.2(C-2a), 151.4 (C-7), 149.9 (C-6), 146.9 (C-3′), 146.9(C-4′), 144.8 (C-1′), 134.9 (C-10), 129.9 (C-9), 129.8(C-3), 126.8 (C-4), 123.6 (C-2), 123.5 (C-6′), 118.8(C-1), 110.9 (C-8), 107.9 (C-5′), 105.4 (C-2′), 101.7(-OCH2O-), 101.1 (C-5, 1″), 77.3 (C-3″), 76.4 (C-5″),73.8 (C-2″), 70.1 (C-4″), 67.4 (C-3a), 61.3 (C-6″),55.2(6-OCH3),以上數據與文獻報道[14]基本一致,故鑒定化合物12為山荷葉素-4-O-β-D葡萄糖苷。
化合物13:白色粉末;ESI-MSm/z575.2[M-H]-,分子式C28H32O13。1H-NMR(500 MHz, DMSO-d6)
δH7.35(s,1H),6.51(s,1H),6.32(s,2H),5.99(dd,J=8.6,1.0 Hz,2H),5.18(d,J=4.9 Hz,1H),4.97(dd,J=11.6, 4.7 Hz, 3H), 4.65~4.57 (m, 1H), 4.55~4.48 (m,2H), 4.28 (d,J=7.7 Hz, 1H), 4.19 (dd,J=10.5,8.4 Hz, 1H), 3.73~3.67 (m, 1H), 3.64 (s, 6H), 3.62(s, 3H), 3.48 (dt,J=11.3, 5.0 Hz, 1H), 3.23~3.03 (m,5H), 2.80 (dtd,J=14.4, 10.2, 7.2 Hz, 1H);13C-NMR(125 MHz, DMSO-d6)δC174.5 (C-2a), 152.1 (C-3′,5′), 146.9 (C-6), 146.6 (C-7), 136.6 (C-1′), 136.3 (C-4′), 131.8 (C-9), 131.4 (C-10), 109.1 (C-5), 108.4 (C-8), 108.3 (C-2′, 6′), 101.9 (C-1″), 101.1 (-OCH2O-),78.1(C-4),77.2(C-3″),76.7(C-5″),73.4(C-2″),71.1(C-3a),70.1 (C-4″),61.2 (C-4″,OCH3), 60.0 (3″, 5″-OCH3),55.9(C-6″),44.3(C-2),43.2(C-1),38.8(C-3),以上數據與文獻報道[15]基本一致,故鑒定化合物13為鬼臼毒素-4-O-β-D葡萄糖苷。
化合物14:白色粉末;ESI-MSm/z409.1[M-H]-,分子式C22H18O8。1H-NMR(500 MHz, DMSO-d6)δH10.40 (s, 1H), 7.60 (s, 1H), 6.86 (s, 1H), 6.54 (s, 2H),6.15 (s, 2H), 5.35 (s, 2H), 3.77 (s, 3H), 3.73 (s, 6H);13C-NMR (125MHz, DMSO-d6)δC169.4 (C-2a),152.5 (C-3′,5′),148.8 (C-6),148.4 (C-7),145.5 (C-4),136.9 (C-4′), 130.4 (C-3), 124.7 (C-1′), 122.4 (C-2),119.1 (C-1),107.9 (C-5,8),102.6 (C-2′),102.1 (C-6′),98.1 (-OCH2O-), 66.6 (C-3a), 60.1 (4′-OCH3), 55.9(3′,5′-OCH3),以上數據與文獻報道[16]基本一致,故鑒定化合物14為去氫鬼臼毒素。
化合物1~14的結構式見圖1。

圖1 化合物結構圖Figure1 Structure diagrams of compounds
利用Swiss Target Prediction(排名前20)和Target net(Pro>0)數據庫分別獲取每個成分所對應的靶點并進行合并,利用Uniprot 數據庫轉化基因名,整理并刪除重復基因,得到八角蓮中鬼臼毒素類化學成分的作用靶點,14個化合物共獲得相關靶點299個。
以“cancer”為檢索詞,在Genecard、OMIM、TTD 的數據庫中分別獲取與該疾病相關的靶點信息,整理并刪除重復基因,得到與該疾病的相關靶點,共獲得疾病靶點1919個。
將篩選得到的成分靶點和疾病靶點輸入Venny 在線工具,通過在線繪制韋恩圖進行映射兩者取交集,獲得分離成分與疾病的交集靶點。交集靶點數目為64,具體見圖2。

圖2 成分與疾病交集靶點韋恩圖Figure 2 Wayne diagram of intersection targets of components and diseases
將交集作用靶點基因名上傳到String 數據庫,物種設置為“Homo Sapiens”,構建蛋白-蛋白相互作用(PPI)網絡,見圖3。以Degree 為評判標準,Degree>平均值的靶點為關鍵靶點,見表1,共獲得抗癌關鍵靶點25 個,分別為AKT1、EGFR、HSP90AA1、MAPK3、MTOR、MAPK8、MMP9、PIK3CA、IGF1R、JAK2、MAP2K1、PTK2、HSPA8、CASP9、NOS3、KIT、RAF1、ABCB1、ESR2、GSK3B、HNF4A、JAK1、RAC1、CYP19A1、NR3C1。

表1 關鍵靶點Table 1 Key targets
利用Metascape 數據庫對作用靶點進行GO 信號通路富集分析,以P<0.01 為篩選條件,物種選擇“Homo Sapiens”,進行Custom Analysis,在下屬Enrichment Analysis 工具的列表中分別進行GO Molecular Functions、GO Biological Processes 和GO Cellular Components分析,獲取GO數據。通過微生信在線工具將GO數據進行可視化分析,繪制GO細胞組分、分子功能、生物過程三合一圖。“癌癥”分析共得到生物過程、細胞組成、分子功能數分別為430條、39 條、54 條。選擇其中P值前10 的生物過程做GO 富集分析條形圖,見圖4。生物過程主要包括跨膜受體蛋白酪氨酸激酶信號通路、酶聯受體蛋白信號通路、細胞對激素刺激的反應、磷酸化調控等;細胞組成主要包括細胞組成黏著斑、細胞-基底對接點、枝晶、樹突、小腔等;分子功能主要包括蛋白激酶活性、磷酸轉移酶活性、蛋白酪氨酸激酶活性、蛋白質絲氨酸/蘇氨酸激酶活性、激酶結合等。

圖4 GO富集分析圖Figure 4 GO enrichment analysis diagram
利用Metascape 數據庫對作用靶點進行KEGG信號通路富集分析,以P<0.01 為篩選條件,物種選擇“Homo Sapiens”,進行Custom Analysis,在下屬Enrichment Analysis 工具的列表中進行KEGG Pathway分析,獲取KEGG數據。選擇P值前20的通路通過微生信在線工具將KEGG數據進行可視化分析,繪制KEGG 通路富集氣泡圖,見圖5。分析結果主要包括癌通路、PI3K-Akt信號通路以及前列腺癌、胰腺癌、結直腸癌、脂質與動脈粥樣硬化等信號通路。

圖5 KEGG富集分析圖Figure 5 KEGG enrichment analysis diagram
民族藥物八角蓮具有清熱解毒、化痰散結的功效,作為一種有效的抗癌中草藥被廣泛地應用于多種腫瘤的治療,但其物質基礎研究較為薄弱,活性機制有待闡明。為了保護民族藥物八角蓮資源,促進八角蓮的合理開發應用,本研究采用多種色譜波譜方法從八角蓮中分離鑒定得到14 個鬼臼毒素類化合物,其中化合物1、2、5、7~9和14為首次從該植物中發現。
八角蓮中的鬼臼毒素類化合物,可以作用于癌細胞中的多個靶點,從而對包括耐藥腫瘤細胞株在內的多種癌細胞系具有潛在活性。以鬼臼毒素為原料合成的依托泊苷和替尼泊苷已被批準用于癌癥治療,它們主要作用于細胞分裂的S 后期和G2期,通過抑制細胞DNA 拓撲異構酶活性,造成DNA雙鏈或單鏈的斷裂而使腫瘤細胞凋亡[17]。
網絡藥理學綜合中藥有效成分、作用靶點和相關疾病3 個方面,形成“成分-靶點-疾病”網絡,從而揭示中藥治療相關疾病的有效成分和作用機制[18]。本文通過網絡藥理學分析發現八角蓮中已分離得到的14種成分可能通過對激素響應、跨膜受體蛋白酪氨酸激酶信號通路、胰島素樣生長因子受體信號通路、細胞對化學脅迫的響應、腺體發育等生物學過程,作用于AKT1、EGFR、HSP90AA1、MAPK3、MTOR等關鍵靶點,調節PI3K-Akt 信號通路以及前列腺癌、胰腺癌、結直腸癌、脂質與動脈粥樣硬化等信號通路發揮抗癌活性。
綜上所述,本研究為八角蓮資源的合理應用及其藥材質量控制提供了實驗基礎,并為八角蓮抗腫瘤藥效物質基礎的闡明、鬼臼毒素類抗癌藥物的開發提供參考。