来自永乐群岛海洋海绵（Phyllospongia foliascens）的生物活性标量烷型倍半萜类化合物

《Tetrahedron》：Bioactive Scalarane-Type Sesterterpenoids from the Yongle Islands Marine Sponge Phyllospongia foliascens

海洋海绵Phyllospongia foliascens中分离出17种scalarane型倍半萜，含5新化合物（1-5）及12已知类似物。通过溶剂（CDCl3→CD3OD）和温度调控（25°C→75°C）结合NMR/ECD解析了3、4的立体异构体，解决了信号分裂难题。细胞毒性测试显示化合物3对K562和U937均有效（IC50=9.00/8.45 μM），化合物4对K562选择性显著（IC50=5.69 μM），化合物7对U937活性突出（IC50=0.93 μM）。

　　海洋海绵作为天然产物研究的重要来源，长期以来因其丰富的化学结构多样性及广泛的生物活性而受到科学家的关注。最近的研究中，科学家们对从南海永乐群岛采集的海洋海绵 *Phyllospongia foliascens* 进行了进一步的系统化学调查，成功分离出17种属于scalarane型的五萜类化合物，其中包括5种新化合物（编号为1-5）和12种已知的类似物（编号为6-17）。这一成果不仅拓展了该类化合物的化学多样性，还为相关研究提供了新的结构模板。

这些化合物的结构通过结合多种光谱分析技术与NMR（核磁共振）及ECD（电子圆二色光谱）计算得以明确。其中，化合物3和4因其具有5环结构（6/6/6/6/5环系）而在CDCl?中表现出13C NMR谱图的信号分裂现象，这在结构解析过程中构成了挑战。为了克服这一难题，研究人员通过改变NMR溶剂和实验温度，稳定了单个构型，从而成功解析了这些化合物的绝对立体化学结构。这一策略为未来类似结构的解析提供了重要的参考。

在生物活性评估方面，研究者使用CCK-8实验对这些化合物的细胞毒性进行了检测，主要针对两种人类白血病细胞系K562和U937。结果显示，化合物3对这两种细胞系均表现出一定的活性，其IC??值分别为9.00 μM和8.45 μM。而化合物4则对K562细胞表现出显著且选择性的细胞毒性，其IC??值为5.69 μM。此外，化合物7在U937细胞系中表现出强大的细胞毒性，IC??值仅为0.93 μM，但对K562细胞则无明显作用。这些结果表明，不同化合物在特定细胞系中具有不同的作用机制，部分化合物可能通过其特定的化学结构特性影响细胞活性。

值得注意的是，化合物16通过将C-12位置的羟基转化为(R)-3-羟基-4-甲基戊酸酯基团，显著增强了其对K562细胞的细胞毒性，同时对U937细胞的毒性有所下降。这说明C-12的酯化模式可能在调控细胞毒性方面发挥关键作用。而化合物8则表现出对两种细胞系的高效细胞毒性，其IC??值分别为1.83 μM和0.04 μM，明显优于阳性对照药物顺铂。这一发现为开发新型抗肿瘤药物提供了潜在的候选分子。

研究还发现，部分化合物在结构上与已知的scalarane型五萜类化合物存在相似之处，但又具有独特的化学修饰。例如，化合物2的结构与已知的carteriofenone J非常接近，只是在C-12位置存在不同的酯基团。这种结构上的微小差异可能导致其生物活性的显著变化。同样，化合物5与之前从韩国海绵中分离的16-O-脱乙酰基-12,16-环氧scalarolbutanolide具有相似性，但缺少一个羟基，这可能影响其在不同细胞系中的表现。

为了进一步确定这些化合物的绝对构型，研究者采用了电子圆二色光谱（ECD）计算方法，并结合NOESY（核磁共振去耦合）实验进行分析。通过计算不同构型的ECD光谱，研究人员能够比较实验数据与理论预测，从而确认化合物的立体化学结构。例如，化合物3和4的绝对构型被确认为特定的立体异构体，而化合物5的构型则通过DP4+概率分析进一步确定。这一方法在解析复杂结构的立体化学方面具有重要的应用价值。

整个研究过程中，研究人员不仅利用了传统的分离技术，如硅胶柱层析、高压液相色谱（HPLC）和中压液相色谱（MPLC），还结合了现代计算化学方法，以确保结构解析的准确性。这种多学科交叉的研究方法为天然产物化学提供了更全面的分析手段，同时也展示了海洋生物资源在药物开发中的巨大潜力。

综上所述，本研究不仅丰富了scalarane型五萜类化合物的化学多样性，还揭示了其在细胞毒性方面的差异性表现。这些发现为后续的药理学研究、药物设计以及生物活性机制的探索奠定了基础。此外，通过改变NMR溶剂和温度以解决结构解析中的困难，也为类似化合物的研究提供了新的思路和方法。未来，随着对这些化合物的深入研究，有望发现更多具有药用价值的天然产物，并推动其在医药领域的应用。