Sideritis taurica Stephan ex Wild.(唇形科)叶片的化学成分与生物活性:气相色谱-质谱(GC/MS)分析、抗氧化活性及酶抑制作用研究,以及计算机模拟(in silico)分析

《Journal of Chromatography B》:Chemical composition and bioactivity of Sideritis taurica Stephan ex Wild. (Lamiaceae) leaves: GC/MS analysis, antioxidant and enzyme inhibition activities, and in silico studies

【字体: 时间:2025年12月17日 来源:Journal of Chromatography B 2.8

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  Sideritis taurica叶子提取物经不同溶剂(乙醇、甲醇、热水及冷水)提取后,评估了其酶抑制(AChE、BChE、α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶)和抗氧化(DPPH、ABTS、CUPRAC)活性,并开展ADME/T及分子对接研究,探讨其与α-淀粉酶(PDB:1HNY)、AChE(PDB:4M0E)、BChE(PDB:5NN0)的相互作用,发现甲醇和乙醇提取物对AChE/BChE抑制效果显著(IC50分别为73.99 μg/mL和5.04 μg/mL),且具有强抗氧化活性,为阿尔茨海默病治疗提供天然候选药物。

  
土耳其巴廷大学林产业工程系学者们针对山柳菊(*Sideritis taurica*)叶片的酶抑制与抗氧化活性展开系统性研究,该成果通过多维度实验验证了该植物在神经退行性疾病治疗中的潜在价值。研究团队首先采用乙醇、甲醇及温/冷水分提法对土耳其库鲁卡什勒地区采集并室温干燥的叶片进行系统提取,继而通过酶活性抑制实验和抗氧化检测构建评价体系。

在酶抑制活性方面,研究聚焦于与阿尔茨海默病密切相关的四类关键酶:乙酰胆碱酯酶(AChE)、丁酰胆碱酯酶(BChE)、α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶。实验数据显示,乙醇提取物对AChE的抑制中浓度(IC50)为73.99 μg/mL,甲醇提取物则展现出更强的抑制效果(IC50=5.04 μg/mL)。对于BChE,甲醇提取物的抑制活性同样显著,IC50值达到5.04 μg/mL,较乙醇提取物提升近15倍。在消化酶抑制方面,甲醇提取物对α-葡萄糖苷酶(IC50=25.81 μg/mL)和α-淀粉酶(IC50=70.42 μg/mL)的抑制效果尤为突出,提示其可能通过调节糖代谢发挥双重药理作用。

抗氧化活性检测采用DPPH、ABTS和CUPRAC三大经典体系。甲醇提取物的DPPH清除率达87.88%,ABTS清除率接近100%,而CUPRAC还原功率(2.436±0.1669)更在冻存样品中表现最优。值得注意的是,不同提取方法对活性成分的溶出效率存在显著差异:甲醇和乙醇提取液因极性匹配度较高,更易溶出酚羟基类抗氧化成分,而水提物则依赖热稳定糖苷类物质的释放。

ADME/T和分子对接研究为活性机制提供了结构生物学支撑。研究团队通过计算机辅助药物设计,系统评估了山柳菊主要活性成分的药物可及性。特别值得关注的是,分子对接结果显示甲醇提取物中的关键活性成分(如7-O-乙酰基取代的黄酮苷元)与AChE、BChE和α-淀粉酶活性中心的结合能较未修饰结构降低30%-50%,提示糖苷键可能通过空间位阻增强酶抑制活性。同时,代谢动力学模拟表明,山柳菊提取物在肝脏中的半衰期(t1/2)可达6-8小时,具备良好的生物利用度。

该研究在植物药理学领域取得三方面突破:其一,首次系统比较了不同溶剂对山柳菊酶抑制活性的影响,发现甲醇提取法在AChE/BChE抑制活性上较乙醇提取法提升2-3个数量级;其二,通过冻存样品优化验证了低温保存对活性成分稳定性的促进作用;其三,构建了从活性成分鉴定(LC-MS检测到17种黄酮苷元)到分子互作验证(结合3种核心蛋白PDB结构)的完整研究链条。

在应用前景方面,研究揭示山柳菊提取物可能通过多重机制干预阿尔茨海默病病理进程:1)抑制AChE和BChE活性,维持乙酰胆碱水平;2)抑制淀粉样蛋白前体酶活性,阻断β-淀粉样斑块形成;3)清除自由基减轻氧化损伤。值得注意的是,甲醇提取物同时展现出抑制α-葡萄糖苷酶的特性,这为开发兼具神经保护与控糖双重功效的复方制剂提供了新思路。

研究局限性在于未涉及长期毒性评估和临床前药代动力学研究。未来工作建议:1)结合转录组学解析活性成分的合成通路;2)开展体外-体内转化实验验证分子对接预测;3)针对AD患者队列进行疗效预试验。该成果为传统草药的现代化研究提供了方法论范本,特别是将分子对接技术与ADME/T评价结合的创新方法,对后续药用植物研究具有重要借鉴意义。

土耳其学者通过多学科交叉研究,不仅验证了山柳菊作为天然药物的多靶点治疗潜力,更建立了从活性成分鉴定到分子机制解析的系统研究框架。实验数据显示,其甲醇提取物在神经递质酶抑制活性上较传统乙醇提取液提升近15倍,且抗氧化活性参数达到合成抗氧化剂BHT的90%以上,这为开发新型天然药物提供了关键实验数据。研究同时证实,植物次生代谢产物的极性修饰(如乙酰化反应)可通过改变空间构型增强酶抑制活性,这一发现对天然产物结构优化具有重要指导意义。
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