综述:萜类和萜类化合物的分类、药理学及生产的最新综述
《Current Organic Chemistry》:An Up-to-date Review on the Classification, Pharmacology, and Production of Terpenes and Terpenoids
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时间:2025年05月21日
来源:Current Organic Chemistry 1.7
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本综述聚焦萜类和萜类化合物,系统梳理其分类(基于异戊二烯单元数)、药理活性(如抗炎、抗菌、抗癌、抗氧化等)及生产方法(提取分离、化学合成、生物合成),结合文献计量分析 2014 年后研究趋势,展望生物合成在提升产量中的关键作用,为相关领域研究提供参考。
萜类(Terpenes)和萜类化合物(Terpenoids)是一类结构多样的有机化合物,广泛分布于植物中。其分类主要基于异戊二烯(Isoprene)单元数量,可分为五类,尽管结构高度多样,但均由异戊二烯单元通过不同方式连接而成。
这类化合物展现出丰富的生物活性。抗炎作用可通过调控炎症相关信号通路如核因子 κB(NF-κB)通路,抑制炎症因子如肿瘤坏死因子 α(TNF-α)、白细胞介素 6(IL-6)的释放;抗菌活性则可能通过破坏细菌细胞膜完整性或干扰其代谢过程实现;抗癌活性机制多样,包括诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖和转移、调节细胞周期等,部分萜类化合物还可通过调控凋亡相关蛋白如 B 细胞淋巴瘤 - 2(Bcl-2)蛋白家族发挥作用;抗氧化作用主要通过清除自由基如羟基自由基(?OH)、超氧阴离子自由基(O???),以及增强抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性来实现。
在生产方面,常见方法包括提取分离、化学合成和生物合成。提取分离法是从植物等天然来源中通过溶剂萃取、蒸馏等手段获取,该方法简便但受原料来源限制,产量较低;化学合成法可通过设计合成路线实现,但步骤复杂、成本高,且可能产生环境污染;生物合成法主要包括微生物合成(如利用酵母、大肠杆菌等工程菌)、植物细胞培养合成等,具有可持续性和环境友好性等优势,但目前多数生物合成方法尚未实现大规模生产应用。
通过对 2014 年以来相关研究的文献计量分析发现,萜类和萜类化合物的研究热点集中在生物活性机制探究、新型合成方法开发以及在医药、食品、化妆品等领域的应用拓展。随着对其药用潜力认识的不断深入,市场对萜类和萜类化合物的需求将持续增加,生物合成技术因其在提高产量和降低成本方面的巨大潜力,有望在未来该类化合物的生产中发挥关键作用。
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