对特有植物Hypericum heterophyllum的全面植物化学成分分析及生物活性评估：通过经过验证的LC–MS/MS技术揭示了其化学类型的多样性

本研究对比分析了土耳其境内Hypericum heterophyllum的两个地理种群（Ankara和Afyonkarahisar）的80%乙醇提取物，通过LC-MS/MS和多种生物活性检测发现，Ankara种群在总酚、黄酮含量及抗氧化活性方面显著更高，并表现出更强的α-葡萄糖苷酶抑制能力，其活性成分包括neochlorogenic acid、hyperoside等，为该物种在医药和营养领域的应用提供了依据。

作者：Gözde Gülin İnan、Derya Doğanay、Yiğit İnan、Selin Akyüz-Çetin、Neşet Neşetoğlu、İbrahim Daniş、Cemre Özkanca、Durişehvar Özer Ünal、Gökhan Zengin

土耳其伊斯坦布尔健康科学大学药学院分析化学系

摘要

Hypericum heterophyllum Vent. 是一种土耳其特有的物种，本研究通过收集来自不同地理区域的两个种群（HHA：安卡拉种群；HHB：阿菲永卡拉希萨尔种群），对其植物化学成分和生物活性进行了探究。使用经过充分验证的液相色谱-串联质谱（LC–MS/MS）方法，评估了80%乙醇提取物的总酚类和黄酮类含量、抗氧化能力、抗菌活性以及酶抑制作用，并对其代谢物进行了详细分析。结果显示，HHA种群的总酚类和黄酮类含量较高，这些成分与其较强的抗氧化活性相关。此外，HHA种群对α-葡萄糖苷酶的抑制作用比HHB种群更为显著，而对α-淀粉酶和胆碱酯酶的抑制作用则较弱且具有种群依赖性。LC–MS/MS分析鉴定出新绿原酸、山柰酚、槲皮素和原花青素B2为主要具有这些活性的代谢物。两种提取物均表现出复杂的化学特征和丰富的酚类成分；然而，HHA种群中的主要咖啡酰奎宁酸、黄酮类和黄烷-3-醇的含量始终高于HHB种群，这体现在其更优异的抗氧化性能（如2,2-二苯基-1-吡啶肼（DPPH）、2,2'-偶氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）（ABTS）和铁还原抗氧化能力（FRAP）测试结果），以及对酪氨酸酶和α-葡萄糖苷酶的更强抑制作用，以及对革兰氏阳性菌的更强抗菌活性。总体而言，Hypericum heterophyllum，尤其是HHA化学型，作为一种天然生物活性化合物来源，具有在营养保健品和制药领域的应用潜力。

引言

Hypericum L. 属（金丝桃科）包含超过480种植物，是全球多样性最高的药用植物属之一（Aslan等人，2020；Aslan等人，2020）。土耳其是Hypericum物种的重要多样性中心，拥有109种特有物种（Boga等人，2021）。该属植物具有黄色花朵、腺体叶结构，并能产生多种生物活性次级代谢物。Hypericum属植物长期以来被用于传统医学，并因其广泛的药理作用而被广泛研究（Caldeira等人，2022）。历史上，Hypericum制剂被用于伤口愈合、抗炎、消毒和皮肤相关用途，通常以从地上部分提取的油剂形式使用（Istikoglou等人，2010；Süntar等人，2011）。在安纳托利亚民间医学中，这些植物还用于治疗胃肠道疾病、糖尿病、抑郁症、风湿病以及呼吸系统和皮肤病（Akyüz等人，2021；Yeşil & İnal，2021）。全球范围内，Hypericum perforatum L.（圣约翰草）是该属中最著名的代表物种，其在治疗轻度至中度抑郁症方面的临床疗效已有充分记录（Ng等人，2017）。尽管H. perforatum是研究最深入的物种，但像Hypericum heterophyllum Vent.这样的较少被研究的物种也因其药理潜力和化学多样性而受到关注。Hypericum属植物的治疗效果与其植物化学成分密切相关，这些成分因物种和环境生长条件而异（Celep等人，2017）。该属植物富含多种次级代谢物，包括萘二酮（如金丝桃素衍生物）、黄酮醇（如槲皮素、芦丁、山柰酚）、酚酸（如绿原酸、咖啡酸、原儿茶酸）、黄酮酮和原花青素（Napoli等人，2018）。这些化合物共同赋予了植物多种生物活性，如抗氧化、抗菌、抗炎、抗抑郁和促进伤口愈合等作用（Zorzetto等人，2015）。其中，金丝桃素因其光动力、抗病毒、抗菌和抗癌特性而被广泛研究（Wu等人，2023），而金丝桃素衍生物如金丝桃素也被认为具有重要的抗抑郁作用和神经保护及抗菌潜力（Li等人，2023）。此外，黄酮类和酚酸通过清除自由基和调节氧化还原反应在抗氧化防御和代谢调节中发挥重要作用（Gong等人，2025）。最近的液相色谱-串联质谱（LC–MS/MS）研究表明，H. heterophyllum提取物富含新绿原酸、槲皮素、咖啡酸、原儿茶酸和原花青素等生物活性代谢物，突显了其多功能生物潜力。这些化合物不仅参与抗氧化防御，还与神经退行性疾病和代谢紊乱相关的酶抑制作用有关（Yaman等人，2024）。 氧化应激是由于自由基与内源性抗氧化防御系统失衡引起的，与许多慢性疾病（包括心血管疾病、神经退行性疾病、糖尿病和癌症）的发病机制有关（İnan等人，2021）。特别是胆碱酯酶（乙酰胆碱酯酶（AChE）和丁酰胆碱酯酶（BChE）的抑制作用（这些酶与阿尔茨海默病进展相关），以及碳水化合物水解酶（α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶）（这些酶是糖尿病管理的关键靶点）的抑制作用已被广泛报道（Piatti等人，2023）。同时，抗菌耐药性的日益严重加剧了人们对天然抗菌剂的兴趣，Hypericum属植物对包括金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌和单核细胞增生李斯特菌在内的临床相关病原体表现出显著的抗菌和抗真菌作用（Yılmazoğlu等人，2022；Unal等人，2008）。尽管对H. perforatum的研究较为深入，但像Hypericum heterophyllum这样的其他物种仍相对较少被研究。关于其化学多样性、生物活性谱及结构-活性关系（尤其是抗氧化、酶抑制和抗菌特性方面）仍存在重要空白（Mahomoodally等人，2019）。 本研究旨在通过LC–MS/MS对H. heterophyllum提取物进行全面的植物化学分析，评估其抗氧化、酶抑制和抗菌活性。通过将化学成分与生物反应联系起来，本研究旨在阐明这种特有物种的多功能生物活性潜力。研究对比分析了来自土耳其不同地理区域的两个种群，以评估化学型变异及环境因素对代谢物组成和生物活性的影响。总体而言，这些发现为H. heterophyllum在制药、营养保健品和化妆品领域的应用提供了科学依据，同时也有助于理解其化学多样性和保护价值。

植物样本

植物样本

本研究从安卡拉的Kızılcahamam Soğuksu国家公园区域收集了H. heterophyllum（HHA：安卡拉种群）的地上部分，从阿菲永卡拉希萨尔的Boldavin湖和Eber湖周边地区收集了H. heterophyllum（HHB：阿菲永卡拉希萨尔种群）的地上部分。采样时间为2022年4月。植物鉴定由Galip Akaydın教授完成。标本保存在哈切特佩大学标本馆中。

酚类成分分析

对H. heterophyllum 80%乙醇提取物的光谱分析显示，两个种群均富含酚类和黄酮类成分。HHA（安卡拉种群）的总酚类含量（TPC）和总黄酮类含量（TFC）始终高于HHB（阿菲永卡拉希萨尔种群）。这些结果表明两个种群在酚类和黄酮类成分上存在显著差异（表1）。

抗氧化活性测试

HHA和HHB 80%乙醇提取物均……（原文此处内容缺失）

讨论

本研究获得的Hypericum heterophyllum的酚类和黄酮类成分结果与先前关于Hypericum属的研究数据进行了对比。多种Hypericum物种（包括H. perforatum L.、H. scabrum L.和H. origanifolium Willd.）的总酚类含量（TPC）存在种群或地点依赖性变异，海拔、野生生境条件和提取溶剂对其有显著影响（……

结论

本研究使用经过验证的LC–MS/MS方法结合酚类分析、抗氧化测试、抗菌筛选和酶抑制分析，首次对土耳其特有物种Hypericum heterophyllum的两个种群进行了全面的化学和生物学比较。两种80%乙醇提取物均显示出丰富的多酚类成分；然而，HHA种群在主要咖啡酰奎宁酸、黄酮类和黄酮苷的含量上始终高于HHB种群。

CRediT作者贡献声明

Gözde Gülin İnan：撰写初稿、验证、方法学设计、实验研究。 Derya Doğanay：实验研究。 Gökhan Zengin：撰写、审稿与编辑、项目监督、概念构思。 Cemre Özkanca：实验研究。 Durişehvar Özer Ünal：撰写、审稿与编辑、项目监督、概念构思。 Neşet Neşetoğlu：实验研究。 İbrahim Daniş：验证、实验研究。 Yiğit İnan：方法学设计、实验研究、概念构思。 Selin Akyüz-Çetin：实验研究。