多环聚异戊烯基酰基间苯三酚类化合物（PPAPs）是金丝桃科（Hypericaceae）金丝桃属（Hypericum）植物的主要次生代谢产物，代表性成员包括hyperforin和adhyperforin。这类特殊代谢产物同时具有甲羟戊酸/甲基赤藓糖醇磷酸（MEP）和聚酮化合物生物合成途径特征，其结构核心为高度氧化的酰基间苯三酚单元，通常被异戊烯基或香叶基密集取代（Yang等，2018）。过去15年间，天然PPAPs的发现数量呈现爆发式增长。根据最新PPAPs数据库统计（Grossman，2025），目前已有超过1300种结构各异的PPAPs被分离鉴定。

研究表明，PPAPs具有广泛的药理活性，包括：抗抑郁（Li等，2023；Pan等，2024）、抗肿瘤（Hu等，2023）、神经保护（Suryawanshi等，2024）、镇痛（Bridi等，2018）、抗炎（Zhang等，2020a；Duan等，2021）、免疫抑制（Xie等，2021）、抗菌（Bridi等，2018）、抗氧化（Zhao等，2015）以及保肝（Ma等，2021）等作用。PPAPs在结构和生物活性方面展现出的惊人多样性，促使我们对产自中国西部的金丝桃属植物中结构新颖的代谢产物展开深入研究。

H. wilsonii N. Robson是该属灌木植物，主要分布于中国四川省与湖北省西部地区。其果实在中国民间传统医学中常用于治疗目赤肿痛（Zhang等，2020b）。前期化学研究表明，从H. wilsonii中已分离获得约80种具有不同骨架特征的PPAPs类化合物（Cheng等，2022；Deng等，2021；Duan等，2021；Hao等，2021；Tao等，2024a，2024b；Xie等，2020a，2020b，2020c，2021），充分展现了该植物中PPAPs的结构多样性。

基于本课题组对金丝桃属植物中新型PPAPs及其治疗神经退行性疾病潜在功效的持续研究，我们对H. wilsonii地上部分开展了系统的植物化学研究。通过综合运用高分辨质谱（HRESIMS）、核磁共振波谱（NMR）、计算机辅助结构解析（CASE）、X射线晶体衍射、电子圆二色谱（ECD）计算以及结合DP4+概率分析的量子化学NMR计算等方法，阐明了新发现PPAPs的绝对构型。此外，还评估了所有分离化合物对过氧化氢（H₂O₂）诱导PC-12细胞损伤的神经保护作用，以及其对脂多糖（LPS）刺激BV-2小胶质细胞一氧化氮（NO）生成的抑制活性。本文详细报道这些PPAPs的分离纯化、结构鉴定、生物合成途径讨论以及生物活性研究结果。

Hyperwilsol A (1)以无色晶体形式获得。通过高分辨质谱(HRESIMS)在m/z 457.2924 [M+Na]⁺处(计算值C₂₆H₄₂O₅Na⁺ 457.2925)确定其分子式为C₂₆H₄₂O₅，表明有6个不饱和度。¹H NMR谱(表1)显示典型的烯烃质子信号(δ_H 5.04，t，J=7.1 Hz，H-17)、羟基质子信号(δ_H 3.93，d，J=11.0 Hz，12-OH)、含氧次甲基信号(δ_H 3.42，ddd，J=11.0，3.4，2.3 Hz，H-12)以及9个单峰甲基信号(δ_H 1.00，H₃-21；1.20，H₃-15；1.27，H₃-26；1.31，H₃-27；1.37，H₃-14；1.58，H₃-20；1.69，H₃-9；1.70，H₃-19；1.73，H₃-10)。

表1. 化合物1在CDCl₃中的核磁共振氢谱（500 MHz）和碳谱（125 MHz）数据

¹³C NMR谱结合DEPT和HSQC数据显示26个碳信号，包括4个烯烃碳(δ_C 149.3，133.2，123.2，110.1)、5个sp³杂化季碳(其中4个含氧碳δ_C 100.4，96.7，82.5，81.4)、3个sp³杂化次甲基(含1个含氧碳δ_C 69.5)、5个sp³亚甲基和9个甲基。上述NMR数据解释了2个不饱和度，剩余4个不饱和度表明1应具有四环核心结构(图1)。

图1. 从H. wilsonii中分离得到的化合物1–20的化学结构，以及化合物1中不寻常的螺四环核心结构的编号（红色标注）

酮缩醛碳C-3(δ_C 100.4)的特征信号，以及HMBC谱中H₂-4(δ_H 1.65和1.43)与C-3、C-11(δ_C 36.9)的相关峰，H₂-11(δ_H 2.01和1.90)与C-3、C-4(δ_C 32.8)的相关峰，证实了通过C-3原子形成的螺环A和B环。¹H-¹H COSY谱中H₂-11/H-12/12-OH的相关性以及HMBC谱中12-OH与C-11、C-12(δ_C 69.5)的相关性表明A环C-12位连接有羟基。

B环C-5位异戊烯基的存在得到以下证据支持：COSY谱中H-17/H₂-16(δ_H 2.09和1.64)/H-5(δ_H 2.00)的相关性，以及HMBC谱中H₂-16与C-4、C-5(δ_C 32.7)、C-6(δ_C 47.2)、C-17(δ_C 123.2)、C-18(δ_C 133.2)的相关性，偕二甲基质子(H₃-19和H₃-20)与C-17、C-18的相关性。

关键HMBC相关峰显示H₃-21与C-1(δ_C 96.7)、C-5、C-6、C-22(δ_C 35.3)相关，表明B环通过C-1和C-6与C环稠合，且甲基(Me-21)位于C-6位。此外，H-24(δ_H 2.92)与C-1、C-7(δ_C 149.3)、C-22、C-23(δ_C 22.8)、C-26(δ_C 27.9)的HMBC相关性证实了C环和D环通过C-1和C-24稠合。

三个偕二甲基分别与C-8(δ_C 110.1)、C-13(δ_C 81.4)、C-25(δ_C 82.5)相关，这通过以下HMBC相关峰得到确认：单峰甲基(H₃-9和H₃-10)与C-8的相关性，H₃-14和H₃-15与C-13的相关性，以及H₃-26和H₃-27与C-25的相关性(图2)。

图2. 化合物 1–4 的关键 ¹H–¹H COSY（粗线表示）与 HMBC（红色箭头表示）相关信号

鉴于化合物1的螺四环骨架含有6个季碳原子和4个氧原子（由其分子式及波谱数据推断），这些环系的二维核磁相关信号有限，使得结构解析工作异常复杂。准确鉴定这一螺四环体系面临重大挑战。为解决该问题，本研究采用计算机辅助结构解析系统（ACD/Structure Elucidator Suite）从备选结构中筛选最可能构型（Burns等，2019）。如图3所示，程序基于¹³C化学位移平均偏差[d_N(¹³C)和d_N(¹³C+¹H)]对6个候选结构进行排序。其中排名首位的结构（ID: 9047）因具有最小标准偏差值，被认为最可能符合1的真实结构。文献比对显示，1的四环骨架与先前从H. wilsonii中分离的norwilsonnol A（Xie等，2021）相似，但关键区别在于：1的六元B环为四氢吡喃单元，而norwilsonnol A中为环己烷结构，这表明1具有全新碳骨架特征。

图3. ACD/Structure Elucidator 为化合物 1 生成的六种最可能结构

通过Cu Kα辐射单晶X射线衍射实验（图4；CCDC 2283415，详见补充材料）进一步确证了1的整体结构，其结果与计算机辅助解析完全吻合。

图4. 化合物 1 的X射线单晶结构ORTEP图

化合物1的相对构型通过NOESY数据分析确定（图5）。关键相关峰包括：H₃-21/H-4b(δ_H 1.43)、H₃-21/H₃-10、H₃-21/H-16a(δ_H 2.09)、H₃-21/H-16b(δ_H 1.64)、H-4b/H-16b、H-4b/H-11b(δ_H 1.90)、H-11b/12-OH、12-OH/H₃-15、12-OH/H₃-10及12-OH/H₃-26，表明H-4b、H-11b、H₂-16、Me-10、Me-21和12-OH处于同侧（暂定为β取向）。其余相关峰H-4a(δ_H 1.65)/H-5、H-5/H-24、H-5/H-17、H-24/H-23a(δ_H 1.94)、H-4a/H-11a(δ_H 2.01)、H-11a/H-12、H-11a/H₃-14和H-12/H₃-14则指示H-4a、H-5、H-11a、H-12和H-24呈α取向。单晶X射线衍射分析最终明确其绝对构型为(1R,3R,5S,6R,12R,24R) [Flack参数=0.09(6)]。

图5. 化合物 1-4的关键NOESY 相关信号（蓝色箭头表示）

综合上述证据，hyperwilsol A(1)被鉴定为具有全新螺[1,2-二氧杂环己烷-3,11'-[3,12]二氧杂三环[6.4.0.01,5]十二烷]骨架的2-去甲-PPAP类化合物。

下文略。

从生物合成角度分析，本研究从H. wilsonii中分离得到的典型MPAP骨架化合物7（含量最丰富的PPAP）可能是1的前体化合物（图7）。首先，前体7可能经历单电子氧化和5-外型自由基环化，形成双环中间体i（Sassnink等，2022）。随后，自由基i进一步氧化并通过烯醇化和醚化反应生成三环中间体iv（He等，2014）。接着，iv在C-1和C-2位发生Baeyer-Villiger氧化，经水解形成关键中间体vii。中间体x可能通过vii的脱羧、烯醇化和脱水反应衍生而来。x与O₂发生[4+2]环加成，在C-3和C-13位构建过氧桥。最后，Δ^11,12双键的环氧化及后续环氧开环反应，最终形成1的高度修饰的6/6/5/5螺环四稠环2-去甲酰基间苯三酚结构。

图7. 化合物1的合理生物合成途径

PPAPs在神经系统疾病治疗药物开发中具有重要潜力（Fracasso等，2015；Gao等，2016；Griffith等，2010；Guo等，2021；Zhou等，2016）。大量研究表明，神经炎症和氧化应激是神经退行性疾病慢性进展的主要病理生理驱动因素（Fu等，2019；Park等，2021；Pascoal等，2021）。因此，筛选具有抗神经炎症或神经保护活性的PPAP先导化合物，可能为开发新型有效治疗药物提供重要策略。基于此，本研究通过Griess法检测了化合物1-20对LPS诱导的BV-2小胶质细胞NO生成的抑制作用，并采用MTT法评估了它们对H₂O₂诱导的大鼠嗜铬细胞瘤PC-12细胞损伤的神经保护活性。

结果显示，hyperuralone A (16)和yezo'otogirin A (17)表现出抑制活性，IC₅₀值分别为7.11±0.50和10.18±1.75 μM（阳性对照槲皮素的IC₅₀=7.40±0.23 μM）。同时，这两种活性化合物在20 μM浓度下对BV-2细胞未显示明显细胞毒性。此外，与H₂O₂刺激模型组的61.78%存活率相比，经20 μM的化合物1-3、9和10处理后，PC-12细胞存活率分别提高至69.06%（1）、71.78%（2）、65.96%（3）、65.93%（9）和65.84%（10）。这些结果表明，hyperwilsols A-C (1-3)、hyperscabin K (9)和hypelodin B (10)具有显著的神经保护作用。我们的研究结果提示，这些来自H. wilsonii的PPAP代谢物可能通过其神经保护或抗神经炎症特性，在神经退行性疾病的预防和治疗中发挥有益作用。

本研究首次从H. wilsonii的甲醇提取物中分离得到一个高度修饰的6/6/5/5螺环四稠环2-去甲酰基间苯三酚衍生物hyperwilsol A (1)、三个新PPAPs（hyperwilsols B-D，2-4）以及16个已知结构类似物（5-20）。通过综合光谱分析、计算机辅助结构解析（CASE）、单晶X射线衍射以及理论NMR和ECD计算，确定了hyperwilsols A-D (1-4)的结构和绝对构型。在结构上，hyperwilsol A (1)具有新颖的螺[1,2-二氧杂环己烷-3,11'-[3,12]二氧杂三环[6.4.0.0^1,5]十二烷]骨架。生物学实验表明，化合物1-3、9和10对H₂O₂诱导的PC-12细胞损伤具有神经保护作用，而16和17能够抑制LPS诱导的BV-2细胞NO产生。本研究结果凸显了金丝桃属植物来源的PPAPs在神经退行性疾病治疗药物开发中的潜在价值。