乌苏烷型五环三萜化合物是三萜化合物的一种重要类型,具有抗肿瘤、抗炎、抑菌、降糖、降脂等药理活性,可用于医药保健等领域.目前主要的生产方式是从植物中直接提取和化学合成,但限于资源短缺、产率低、成本高等问题.近年来,运用合成生物学技术,模块化处理目标化合物的代谢途径,为乌苏烷型三萜化合物的大规模生产提供了解决方案.本文综述了近年来乌苏烷型五环三萜生物合成的研究进展,包括乌苏烷型五环三萜骨架的天然生物合成、后修饰酶以及利用代谢工程调控乌苏烷型五环三萜异源高效生产的策略,以期为乌苏烷型五环三萜的高效合成提供借鉴.

心脑血管疾病是我国成年人群首要致死病因,且发病率呈上升和年轻化趋势,运用中药治疗心脑血管疾病十分必要.天然产物是治疗心脑血管药物的重要来源.三萜类化合物是植物体内重要的次生代谢产物,具有广泛的生物活性,其中五环三萜类表现出明显的抗炎、抗肿瘤、抗病毒等药理作用.近年来,越来越多的研究集中在五环三萜类化合物抗心脑血管疾病领域,对其结构进行衍生化从而提升活性、改善药性的研究也越发深入.通过查阅国内外五环三萜类化合物及其衍生物近10年的文献专利报道,综述了齐墩果烷、乌苏烷、羽扇豆烷、木栓烷4种类型五环三萜类化合物及其衍生物抗心脑血管疾病的研究进展,为治疗心脑血管疾病药物的研发提供依据和参考.

积雪草酸是一种天然存在的乌苏烷型五环三萜酸.近年研究表明积雪草酸能够通过多种机制途径对肿瘤细胞进行抑制,包括抑制肿瘤细胞增殖与诱导凋亡、阻滞肿瘤细胞周期、抑制肿瘤血管细胞生成、抑制肿瘤细胞侵袭迁移、辅助化疗增强其疗效.积雪草酸可以多靶向地抑制肿瘤细胞,但其作用靶点仍未明确;对于积雪草酸的临床前研究以及毒性研究尚少,积雪草酸的抗肿瘤作用仍有很大的研究空间.

明确的构效关系(SAR)是新药设计和研发的基础;一种先导化合物的成功筛选和发现,是新药研制成功的先决条件.合理应用定量构效关系(QSAR)进行定量药物设计,可以大大缩短研发周期,提高研发效率.研究定量构效关系的途径有多种,其结果的可行度大小,取决于其所采用的结构参数化方法、数学模型及数据的质量.目前,3D-QSAR已经成为了包括中药研发领域在内的最重要前期药物设计手段,其核心是分析方法和定量构效关系模型的建立.五环三萜皂苷作为天然药物中含量最为丰富的三萜皂苷之一,具有广泛的生物活性和药效作用,以其作为先导化合物,具有巨大的研究价值和较高的成药潜力.文章主要从QSAR的概念、发展过程、分析方法出发,结合五环三萜皂苷的分子结构特性和近年的研究实例,总结和归纳了3D-QSAR技术在筛选五环三萜皂苷先导化合物中的应用策略和一般研究步骤,并对QSAR未来发展方向进行了展望.

五环三萜类化合物是一类重要的植物次生代谢产物,由6个异戊二烯单元组成,在自然界中普遍存在,具有广泛的药理作用.五环三萜类化合物结构丰富多样,根据其苷元的不同,可分为齐墩果烷型、羽扇豆烷型、乌苏烷型和木栓烷型4大类.植物五环三萜类化合物主要由甲羟戊酸途径和戊糖磷酸途径合成,2,3-环氧角鲨烯前体在氧化鲨烯环化酶的作用下环化为不同的骨架,继而在细胞色素P450以及糖基转移酶的修饰下形成多种皂苷.综述了植物五环三萜类化合物生物合成途径的研究进展,对参与合成途径的关键家族基因进行系统分析和催化机制的解读,为寻找未知五环三萜类化合物生物合成途径关键基因和五环三萜化合物异源生物合成提供参考.

五环三萜类化合物是自然界中含量较多、分布较广的一类重要天然有机化合物,具有抗肿瘤、抗糖尿病、抗病毒、抗氧化、抗菌等多种生物活性.通过微生物转化技术对其进行结构改造和修饰,为生物活性筛选提供更多结构新颖的先导化合物,进而为研发出生物活性更强的五环三萜类新药奠定基础.本文对五环三萜类化合物的3种结构类型(齐墩果烷型、乌苏烷型和羽扇豆烷型)中最具代表的5个化合物,即齐墩果酸、甘草酸、甘草次酸、熊果酸和白桦脂酸在近10年微生物转化研究成果上进行综述,为天然产物生物转化研究和新药开发提供参考.

国产苋科植物中富含三萜化合物,其中,多数是齐墩果烷型五环三萜,常在C-3和/或C-28位与葡萄糖、鼠李糖或葡萄糖醛酸等糖类结合成苷,少数是乌苏烷型或羽扇豆烷型五环三萜,法菲亚属植物独有法菲亚烷型五环三萜.这些三萜化合物具有抗肿瘤、抗炎、抗病毒及保肝等多方面生物活性.该文系统阐述我国产苋科植物中三萜化合物的植物分布、结构类型及药理作用,为苋科植物中三萜化合物的深度开发及合理利用提供理论支持.

积雪草酸是来自天然植物的乌苏烷型五环三萜,具有多种药理活性,例如抗肿瘤、降糖、抗炎、抗菌等.由于溶解性差、生物利用度低等限制了积雪草酸在临床上的广泛应用.为了克服这些缺点,学者们对其进行了大量的结构修饰与改造,发现了大量结构新颖、活性优良的积雪草酸衍生物.本文综述了积雪草酸近20年来的结构修饰、生物活性、构效关系及作用机制的相关研究进展,以期为积雪草酸类药物开发提供参考.