Terpenoide sind ein wichtiger Bestandteil natürlicher organischer Verbindungen, und derzeit sind mehr als 50.000 Terpenoidstrukturen bekannt. Studien haben ergeben, dass einige natürliche Terpenoide eine starke Antitumor-, entzündungshemmende und antibakterielle Wirkung haben. Zu diesen biologisch aktiven natürlichen Terpenoiden gehören Sesquiterpene, Diterpenoide, Monoterpenoide, Disesquiterpenoide und Triterpenoide. Unter diesen sind Sesquiterpenoide die Terpenoide mit der größten Anzahl und den größten Strukturskeletttypen. Ihre Strukturen enthalten ein oder mehrere Kohlenstoffatome mit Doppelbindungen oder Dreifachbindungen, die je nach Anzahl der Kohlenstoffringe in Einzelring-, Doppelring-, Tripykl- und Tetrazykltypen unterteilt werden können. Je nach Anzahl der Kohlenstoffatome, aus denen der Ring besteht, kann er in Fünfring-, Sechsring- und Siebenring-Sesquiterpenringe unterteilt werden. Je nach den unterschiedlichen sauerstoffhaltigen Gruppen kann er auch in Sesquiterpenalkohol, Sesquiterpenketon, Sesquiterpenlacton usw. unterteilt werden.
Sesquiterpene kommen häufig in Pflanzen, Mikroorganismen, Meeresorganismen und bestimmten Insekten vor. Die Pflanzen mit dem höchsten Gehalt an Sesquiterpenen waren Birke und Birkenharz aus der Familie der Birkengewächse, und der höchste Gehalt an Sesquiterpenen in traditionellen medizinischen Materialien waren Asteraceae in der Gattung Asteraceae, Atractylodes in der Gattung Asteraceae und Mulchflower in der Gattung Asteraceae. Minze in der Gattung Pfefferminze in der Familie Lamiaceae, Zeeland in der Gattung Sprossen in der Familie Lamiaceae; Verbena in der Gattung Verbena in der Familie Verbenaceae und Enzian in der Gattung Enzian in der Familie Enzian usw. Moderne Studien haben ergeben, dassSesquiterpenoideverfügen über ein breites Spektrum biologischer Aktivitäten, beispielsweise sind sie antitumoral, antibakteriell, entzündungshemmend, antineurotoxisch, antiviral, immunsuppressiv, leberschützend und kardiotonisch.
1. Sesquiterpenalkohol
Sesquiterpenalkohol enthält eine Struktur aus Alkoholhydroxylgruppen, die alle eine gemeinsame Gruppeneinheit (-OH) haben, und die funktionelle Gruppe von Sesquiterpenalkohol hat eine Struktur aus 15 Kohlenstoffatomen. Zu den sechs häufigsten Sesquiterpenalkoholen gehören Farnesol, Nerolidol, Vetivol, Patchouliol, Sandalol und Eukalyptol. Sesquiterpenalkohol hat eine Vielzahl biologischer Aktivitäten, und Studien haben gezeigt, dass aus Nerolidol isolierter Sesquiterpenalkohol insektizide und antitumorale Aktivität hat. Einige Sesquiterpenalkoholmonomerverbindungen wie Sesquiterpenalkohol, der aus harzhaltigem Holz Adlerholz der Gattung Adlerholz gewonnen wird, hemmten die durch Lipopolysaccharide (LPS) induzierte Freisetzung von Stickoxid (NO) in RAW264.7-Makrophagen, was darauf hindeutet, dass die Verbindungen eine gute entzündungshemmende Aktivität hatten. Der aus Atractylodes atractylodes extrahierte Sesquiterpenalkohol und Meadol, -eukalyptol, -eukalyptol, Elemenol usw. haben die Wirkung, die Magensäuresekretion zu hemmen, Helicobacter pylori zu bekämpfen und die Heilung von Magengeschwüren zu fördern.
2. Sesquiterpenon
Die Ketongruppe ist die sauerstoffhaltige Gruppe, aus der das Sesquiterpenketon besteht, die funktionelle Gruppe des Ketons ist die Carbonylgruppe, und die beiden Enden des CO sind durch Atomcluster verbunden, d. h. die chemische Struktur aller Ketone hat 1 gemeinsame Einheit (C=O). Zu den üblichen Sesquiterpenen zählen unter anderem Frangipani, Damascenon, Ionon, Artemisinon, Atlantisches Keton und Valenon. Studien haben gezeigt, dass die und ungesättigten Ketone in der Struktur von Sesquiterpenon starke Antitumorwirkungen haben. Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass das Sesquiterpenketon Jimaketon im Extrakt von Curcuma eine zeit- und dosisabhängige hemmende Wirkung auf Hepatom-G2-Zellen hatte. Neben der Antitumorwirkung kann das aus Kurkuma extrahierte Gemazon den Verletzungsgrad bei Mäusen mit LPS-induzierter akuter Lungenverletzung deutlich reduzieren, und der Wirkungsmechanismus hängt mit der Förderung der M1-Makrophagenpolarisation zu M2 und der Hemmung der Aktivierung des NOD-ähnlichen Rezeptorproteins 3 (NLRP3)-Inflammasom zusammen, was darauf hindeutet, dass Gemazon eine starke entzündungshemmende Wirkung hat. Die aus der Wurzel von Angelica poly-morha Maxim., die zur Familie der Apiaceae gehört, gewonnenen Myrrhenalkylketotime haben eine gute Hemmwirkung auf H+, K+-ATPase, wirken gegen Magengeschwüre und haben außerdem eine hemmende Wirkung auf die Kontraktion der glatten Gebärmuttermuskulatur und eine analgetische Wirkung, und sein Wirkungsmechanismus bei der Behandlung von Dysmenorrhoe kann mit der Antagonisierung von Calciumionen zusammenhängen.
3. Sesquiterpenlacton
Sesquiterpenlactone sind die am besten untersuchten Sesquiterpenoide. Sesquiterpenringe sind zyklische Strukturen, die aus 15 Kohlenstoffatomen bestehen, und Lactonringe sind zyklische Strukturen, die aus 5 Kohlenstoffatomen und 1 Sauerstoffatom bestehen. Die Einzigartigkeit dieser Struktur verleiht Sesquiterpenlactonen eine Vielzahl biologischer Aktivitäten. Studien haben gezeigt, dass -Methylen- -lactone anti-TumorAktivität, während ungesättigte -Lactone stark entzündungshemmend wirken. Es wurde festgestellt, dass 9 Sesquiterpenlactone in Yaconblättern eine Antitumoraktivität aufweisen und drei Sesquiterpenlactone – Enhydrin, Uvedalin und Sonchifolin – die Proliferation menschlicher Gebärmutterhalskrebs-Zelllinien (HeLa-Zellen) durch Induktion der Apoptose hemmen können. 6 Sesquiterpenlactone – Uvedafolin, Enhydrofolin, Polymatin B, Enhydrin, Uvedalin, Sonchifolin – hemmen die Zellproliferation in unterschiedlichem Ausmaß in drei Zelllinien, darunter HeLa, menschliche Promyelomyelotische akute Leukämiezellen (HL-60) und Mausmelanomzellen (B16-F10). Ein neues Sesquiterpenlacton, Marivolin A, wurde aus der Gattung Asteraceae isoliert und identifiziert. Die Ergebnisse zeigten, dass diese Verbindung eine hemmende Wirkung auf die durch bakterielles LPS induzierte NO-Freisetzung aus RAW264.7-Zellen zeigte. Vier Sesquiterpenlactone – Oxydicholicin, Isodesoxydicholicin, Ectocholide und Dicholide –, die aus der Gattung Asteraceae extrahiert wurden, konnten die proliferative Aktivität von nicht-kleinzelligem Lungenkrebs beim Menschen signifikant hemmen. Zwei aus Ainsliaea acerifolia aus der Familie der Asteraceae isolierte Sesquiterpenlactone, Zaluzanin-C und Estafiaton, reduzierten LPS/IFN-, induzierten die NO-Produktion in RAW264.7-Makrophagen, hemmten die PGE2-Synthese und hemmten LPS/IFN-. Es induziert die Expression von iNOS, COX-2-Protein und m-RNA in RAW264.7-Makrophagen und kann auch die Aktivierung von NF-κB und die Phosphorylierung von IκB hemmen und dadurch IκB reduzieren. Es wurde vermutet, dass Zaluzanin-C und Estafiaton entzündungshemmende Wirkungen ausüben könnten, indem sie den Abbau von IκB verhindern, die nukleare Transkription von NF-κB hemmen und dann die Expression von iNOS, COX-2 und die Freisetzung von PGE2 hemmen. Costunolid kann entzündungshemmende Wirkungen ausüben, indem es die Aktivität von p38MAPK und ERK hemmt und dadurch die Differenzierung von CD4+ T-Zellen hemmt. Feverolid ist ein Sesquiterpenlacton, das aus Asteraceae-Pflanzen gewonnen wird. Seine bioaktiven Stellen konzentrieren sich hauptsächlich auf seinen -Methyl- -lactonring, der spezifisch an multifunktionale Proteine in Zellen binden kann und dadurch die Expression von nachgeschalteten Proteinen im Signalweg reguliert. Studien haben gezeigt, dass Feverolid eine Antitumorwirkung auf Dickdarmkrebszellen HCT116 und RKO, Lungenkrebszellen NCI-H1299, Meeloblastom HL604 und andere Zelllinien hat. Sein Wirkungsmechanismus besteht hauptsächlich darin, p53 und MDM2-regulierte Tumorsuppressoren zu aktivieren.Proteine, darüber hinaus kann es auch p53 verstärken, indem es die p-AKT- und pS166-Mdm2-Werte senkt, um die Apoptose in Krebszellen zu fördern.
4. Andere Typen
Darüber hinaus gibt es weitere sauerstoffhaltige funktionelle Gruppen von Sesquiterpenklassifikationen, wie Sesquiterpenaldehyde, Sesquiterpencarbonsäuren usw. Neben der Klassifizierung nach der sauerstoffhaltigen Gruppe gibt es auch eine Klasse von Sesquiterpenen, die Sesquiterpene genannt werden und die je nach ihrer Struktur in Guajacyan, Eukalyptan, Wacholder und andere Arten von Sesquiterpenen unterteilt werden können. Diese Art von Semiterpen kommt hauptsächlich in Heilpflanzen wie Schachtelhalmen, Taigagewächsen, Hülsenfrüchten und Korbblütlern vor. Sesquiterpene vom Guajacan-Typ sind eine Klasse von Sesquiterpenverbindungen, die aus den Blättern und Stängeln von Guajak isoliert werden und fünf- und siebengliedrige ringgekoppelte Strukturen aufweisen, von denen die meisten auf 4,10-Dimethyl-7-Isopropylen basieren und antivirale, antitumorale und entzündungshemmende Wirkungen haben. Sesquiterpenoide vom Eukalyptantyp sind eine Klasse bizyklischer Sesquiterpenoide mit Decahydronaphthalin-Rückgrat, der am häufigsten in Adlerholz isolierten Monomerverbindung, die eine wichtige biologische Aktivität aufweist. Im In- und Ausland wurden 54 Sesquiterpenoide vom Eukalyptantyp aus Adlerholz isoliert und identifiziert. Wacholder-Sesquiterpene haben eine ähnliche Struktur wie Eukalyptan, mit dem Unterschied, dass sich Isopropylsubstituenten und 2 Methylsubstituenten an unterschiedlichen Positionen befinden. Darüber hinaus werden Sesquiterpene auch in Furan, Spiralan, Erimophenol, Provanillan und Hopfen unterteilt.
In den letzten Jahren haben die neu entdeckten monozyklischen Sesquiterpenoide vielfältige Strukturen und reichhaltige pharmakologische Aktivitäten, aber es gibt nur wenige Studien zu ihrem Wirkungsmechanismus und ihrer Arzneimitteltauglichkeit. Man geht davon aus, dass mit der Vertiefung der Forschung der Wirkungsmechanismus der biologischen Aktivität von Sesquiterpenoiden immer klarer wird, und man erwartet, dass daraus neue und wirksame Antitumor- und entzündungshemmende Medikamente entdeckt werden.