Forschungsfortschritt bei Phthalidverbindungen und ihren biologischen Aktivitäten
Phthalidverbindungen sind eine Klasse von aromatischen Esterverbindungen mit einer benzopentacyclischen Lactonringstruktur. Das Strukturmerkmal besteht darin, dass die Hydroxyl- und Carboxylgruppen der ortho-Hydroxymethylbenzoesäure intramolekulare Acylierungsreaktionen durchlaufen, wobei sie eine Einheit des Wassermoleküls verlieren und eine benzopentacyclische Lactonringstruktur bilden. Phthalidverbindungen sind in Pflanzen der Familie der Doldenblütler weit verbreitet. Darüber hinaus ist eine geringe Menge an Benzophenonverbindungen auch in Pflanzen der Familien Cymbiaceae, Asteraceae, Piperaceae und Corydalis verbreitet. Ein Teil der Phthaleinverbindungen ist auch in den Sekundärmetaboliten von Mikroorganismen wie Bakterien und Pilzen zu finden. Phthalidverbindungen sind äußerst instabil und können sich unter Einfluss von Faktoren wie Licht und Temperatur strukturell verändern, was auch einer der Hauptgründe für die strukturelle Vielfalt der Phthalidverbindungen ist. Auf der Grundlage der strukturellen Merkmale von Phthaleinverbindungen wurden einfache Phthalide, polymere Phthalide und Phthalein-Alkaloid-Hybride entdeckt. Einfache Benzophenone sind meist ölige Substanzen, von denen ein kleiner Teil kristallin ist, und haben einen niedrigen Schmelzpunkt. Einige Benzophenonverbindungen mit geringer Polarität können in flüchtigen Ölextrakten nachgewiesen werden. Die meisten polymerisierten Benzophenone lassen sich leicht kristallisieren und sind meist Polymere von Ligustilid oder Hybride aus Ligustilid und Isochinolin-Gerüst oder stickstoffhaltigen Verbindungen. Je nach Anzahl und Art der Polymere werden sie weiter unterteilt in Dimere, Trimere, Poly(phenylphthalein)- und Benzophenonalkaloide. Phthalidverbindungen haben vielfältige biologische Wirkungen, wie kardiovaskuläre und zerebrovaskuläre Aktivität, antibakterielle, antitumorale, entzündungshemmende, analgetische und insektizide Wirkungen. Vor allem in den letzten Jahren wurde entdeckt, dass Benzophenonverbindungen die zerebrale vaskuläre Mikrozirkulation fördern und die Hirnnerven schützen können, was eine potenzielle Wirkung bei der Vorbeugung und Behandlung der Alzheimer-Krankheit (AD) hat. Enbipol-Kapseln beispielsweise, deren Hauptwirkstoff Butylphthalein ist, verbessern die Mikrozirkulation in ischämischen Hirnarealen, erhöhen den zerebralen Blutfluss in ischämischen Arealen und schützen die Blut-Hirn-Schranke. Sie sind wichtige klinische Arzneimittel zur Behandlung neurologischer Funktionsstörungen nach Hirninfarkt und Hirnthrombose. Darüber hinaus kann die Kombination von Butylphthalein und hyperbarem Sauerstoff die kognitiven Funktionen und die Lebensfähigkeit bei älteren Patienten mit vaskulärer Demenz verbessern. Daher waren Phthaleinverbindungen schon immer einer der Brennpunkte der Forschung. In der bisherigen Literatur wurden die Fortschritte in der Erforschung von Phthaleinverbindungen und ihrer biologischen Aktivitäten zusammengefasst, doch gibt es derzeit keine Literatur, die die Fortschritte in der Erforschung von Phthaleinverbindungen in den letzten fünf Jahren zusammenfasst. Daher fasst dieser Artikel die Forschungsarbeiten zu Phthaleinverbindungen von 2015 bis 2021 in Bezug auf ihre Quellen, Skeletteigenschaften und biologischen Aktivitäten zusammen, um eine Referenz für die Entwicklung und Nutzung von Phthaleinverbindungen zu bieten, insbesondere bei der Entwicklung und Nutzung von vaskulärer Demenz bei älteren Menschen.

 

Phthalidverbindungen sind eine wichtige und einzigartige Art von Gerüstsubstanzen in Sekundärmetaboliten, die eine breite Palette pharmakologischer Aktivitäten aufweisen und auch einer der Hauptwirkstoffe in wichtigen traditionellen chinesischen Medikamenten und Heilpflanzen sind. So hat die traditionelle chinesische Medizin Angelica sinensis beispielsweise die Wirkung, das Blut zu nähren und die Blutzirkulation zu fördern, die Menstruation zu regulieren und Schmerzen zu lindern, den Darm zu befeuchten und den Stuhlgang zu fördern. Das ätherische Öl von Angelica sinensis und seine Phthalide (Ligustilid, Butylphthalid, Butylphthalid usw.), der wichtigste fettlösliche wirksame Bestandteil von Angelica sinensis, haben eine offensichtliche pharmakologische Wirkung auf die Senkung der Blutfette und des Blutdrucks, die Hemmung der Arteriosklerose, die Erweiterung der Blutgefäße, den Schutz der Nervenzellen, die Linderung von Hirninfarkten und anderen Erkrankungen der glatten Muskulatur des Herzens und der Blutgefäße. Darüber hinaus wird Chuanxiong in der traditionellen chinesischen Medizin häufig verwendet, um Blähungen zu vertreiben und Schmerzen zu lindern sowie die Blutzirkulation und den Qi-Zirkulation zu fördern. Die wichtigsten Wirkstoffe von Chuanxiong sind Phthalidverbindungen (Ligustilid, Yangchuanxiong-Lacton A, Yangchuanxiong-Lacton I usw.), die pharmakologische Wirkungen haben, z. B. gegen Atherosklerose, zum Schutz geschädigter Hirnnerven und zur Verbesserung der Arzneimittelaufnahme im Gehirn. Daher wird vermutet, dass die Phthalidverbindungen die wichtigste materielle Grundlage für die signifikante regulierende Wirkung von Chuanxiong auf Erkrankungen des Nervensystems sowie auf Herz-Kreislauf- und zerebrovaskuläre Erkrankungen sind.
Die chemischen Eigenschaften von Phthaleinverbindungen sind sehr aktiv, und diese Moleküle können selbst oder mit Alkaloiden zu strukturell neuartigen Molekülen polymerisieren. In den letzten Jahren wurde über viele neue Arten von Polymeren auf Phthaleinbasis berichtet, wodurch die Forschung über Phthaleinmoleküle vorangetrieben wurde. Phthalidverbindungen haben eine beträchtliche Aktivität gegen verschiedene Krankheiten wie Herz-Kreislauf- und zerebrovaskuläre Erkrankungen, insbesondere mit potenziellen therapeutischen Wirkungen bei der Alzheimer-Krankheit. Allerdings ist der Entstehungsweg von Phthaleinmolekülen unklar, und es ist ungewiss, ob polymerisiertes Phthalein ein natürliches oder künstliches Produkt ist. Darüber hinaus ist die Untersuchung der Struktur-Wirkungs-Beziehung von Phthaleinverbindungen nicht systematisch und gründlich genug, vor allem fehlt es an Untersuchungen über die Auswirkungen der Polymerisation von Phthaleinmolekülen auf die Aktivität. Bislang gibt es keine systematische und eingehende Erklärung der Ziele und Wirkmechanismen von Phthaleinverbindungen. Daher ist es notwendig, Phthaleinverbindungen auf der Grundlage ihrer Aktivität und interdisziplinärer Ansätze eingehend und systematisch zu erforschen und sie aus verschiedenen Blickwinkeln zu untersuchen, z. B. im Hinblick auf Entstehungswege, Struktur-Aktivitäts-Beziehungen, Targets und Wirkungsmechanismen. Dies wird eine wissenschaftliche Grundlage für die Erforschung und Entwicklung solcher Verbindungen schaffen und den Grundstein für die Modernisierung der traditionellen chinesischen Medizin legen.