基于环糊精包合技术的药用卤植物Limonium bellidifolium生物活性增效策略:从溶解度提升到口服生物利用度调控

《Scientific Reports》:Enhancing bioactivity and bioavailability of Limonium bellidifolium via cyclodextrin-based inclusion complexes: a new strategy in drug discovery from halophyte source

【字体: 时间:2025年10月24日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对卤植物活性成分溶解度低、胃肠稳定性差等瓶颈问题,通过α/β-环糊精包合技术构建Limonium bellidifolium提取物递送系统,系统评估其在模拟消化环境下的生物利用度与生物活性。结果表明β-CD 25°C包合体系显著提升槲皮素、儿茶素等关键酚酸类成分的肠道回收率(最高达66.53%),并增强抗氧化(ABTS/CUPRAC)及酶抑制(酪氨酸酶、乙酰胆碱酯酶)活性,为卤植物源创新药物开发提供新范式。

  
在天然药物研发领域,卤植物因其独特的盐碱环境适应机制而富含结构新颖的活性成分,但水溶性差和胃肠稳定性低严重制约其应用。以地中海沿岸特有的药用卤植物Limonium bellidifolium(俗称海薰衣草)为例,其传统用于治疗呼吸道疾病和皮肤炎症,现代研究证实其根部和地上部分富含儿茶素衍生物、杨梅酮等酚类物质,但直接口服时生物利用度不足。为此,土耳其塞尔丘克大学与意大利帕多瓦大学联合团队在《Scientific Reports》发表研究,首次系统探讨环糊精包合技术对该物种活性成分的增效作用。
研究团队采用乙醇-水(70:30)提取物,分别与α-环糊精(α-CD)和β-环糊精(β-CD)在25°C、40°C、60°C下构建包合物,通过模拟胃肠消化模型(SGF/SIF)结合在线HPLC-CUPRAC/DPPH联用技术追踪11种主要酚类成分的动态释放规律,并借助FTIR、SEM表征包合结构,同时评估其对胆碱酯酶、α-葡萄糖苷酶等代谢关键酶的抑制潜力。
温度与环糊精类型对包合效果的影响
通过总酚含量(TPC)和总黄酮含量(TFC)测定发现,β-CD在25°C包合根部提取物时活性保留最佳(TPC 51.94 mg GAE/g),而α-CD在40°C对地上部分包合效果更优。抗氧化谱分析表明,β-CD包合物在ABTS、DPPH、CUPRAC等多种体系中均呈现更高自由基清除能力,尤其根部β-CD 25°C样品在CUPRAC assay中活性达259.26 mg TE/g,证实其电子转移能力显著增强。
生物利用度与成分回收率
模拟消化后数据显示,包合体系显著提升活性成分的胃肠稳定性:非包合样本中酚类化合物在肠相回收率普遍低于20%,而β-CD包合使槲皮素、儿茶素等回收率提升至25–45%,其中山奈酚在肠相生物可利用分数(IN fraction)中回收率高达66.53%。在线HPLC抗氧化联用进一步揭示,包合后样本在肠相仍保持显著CUPRAC活性(108.1 mg TE/g),表明环糊精腔体对酚羟基的定向保护有效延缓了消化降解。
酶抑制活性调控
在乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制实验中,非包合根部提取物活性最强(4.85 mg GALAE/g),而包合后活性适度下降(β-CD根部25°C样本为2.44 mg GALAE/g),研究者推测源于包合部分掩蔽了酶作用位点。相反,β-CD包合显著增强了对酪氨酸酶的抑制效果(根部样本达85.33 mg KAE/g),可能与包合后酚类物质控释相关。
结构表征与形成机制
FTIR光谱中O-H伸缩振动峰从3323 cm-1移至3312 cm-1,且C-H峰(2700-2900 cm-1)消失,证实环糊精疏水腔对植物成分的包合作用。SEM显示α-CD 40°C包合物形成均一层状结构,而β-CD 25°C样本表面粗糙度更高,与其更高包封率(EE% 45.81%)相呼应。
结论与展望
本研究首次证实β-CD包合可针对性优化L. bellidifolium活性成分的胃肠耐受性与生物可利用性,尤其对多酚类物质的定向保护效果显著。尽管包合可能部分降低酶抑制活性,但通过温度-环糊精类型协同调控可实现活性谱的精准定制。该策略为卤植物源高值化制剂开发提供了技术范式,未来可延伸至γ-环糊精体系及体内抗肿瘤活性验证。
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