基于Box-Behnken设计和双波长法的Lagunaria patersonii叶提取物优化及其活性成分Tiliroside的抗炎作用研究

《Future Journal of Pharmaceutical Sciences》：Optimization of Lagunaria patersonii leaf extract employing Box–Behnken design and dual-wavelength approach of tiliroside linked to anti-inflammatory activity

本研究针对Lagunaria patersonii叶提取工艺优化难题，采用Box-Behnken设计（BBD）结合双波长（λmax 265/346 nm）追踪技术，成功建立高效提取Tiliroside的方法。通过UPLC-ESI-MS验证，优化提取物中Tiliroside含量显著提升，并证实其通过抑制NF-κB通路，降低ROS、NO、TNF-α和IL-6等炎症因子，展现出优于提取物的抗炎活性。该研究为植物源抗炎药物开发提供新策略。

　　

在热带和亚热带地区，Malvaceae（锦葵科）植物不仅具有重要的经济价值，还蕴藏着丰富的药用潜力。其中，Lagunaria patersonii（帕特森木）作为该科的代表性物种，其叶片中的活性成分长期以来未被充分开发利用。尤其是一种名为Tiliroside（Tiliroside）的黄酮苷，因其在Malvaceae植物中广泛存在且具有显著的抗氧化和抗炎活性，成为研究热点。然而，传统的提取方法效率低下，无法同时保证提取产量和目标成分的浓度，且其抗炎机制尚不明确。当前，非甾体抗炎药（NSAIDs）虽广泛应用于炎症治疗，但长期使用会引发严重副作用，因此从天然植物中寻找安全有效的替代方案迫在眉睫。

为解决上述问题，Mayar M. Eladl等研究人员在《Future Journal of Pharmaceutical Sciences》上发表了最新研究成果，通过Box-Behnken设计（BBD）和双波长吸收法，对L. patersonii叶的乙醇提取工艺进行了系统优化，并深入探究了优化提取物及Tiliroside的抗氧化和抗炎活性。研究首次将响应面法（RSM）应用于该植物的提取优化，通过追踪Tiliroside在265 nm和346 nm处的特征吸收比，成功实现了提取效率和成分含量的双重提升。

本研究主要采用了Box-Behnken实验设计、双波长紫外分光光度法、UPLC-ESI-MS（超高效液相色谱-电喷雾电离质谱）验证、核磁共振（NMR）结构鉴定、细胞培养（RAW 264.7巨噬细胞株）以及酶联免疫吸附测定（ELISA）、荧光免疫细胞化学等技术。植物样本采集自埃及的El-Abd植物园。

Box-Behnken设计（BBD）

通过三因素三水平的BBD实验，研究人员发现植物材料/溶剂比例（因子A）对提取产量（Y1）具有最显著的促进作用（26倍于提取时间的影响），而乙醇/水比例（因子B）则显著降低产量。对于265/346 nm吸收比（Y2，代表Tiliroside相对含量），乙醇/水比例是唯一具有显著影响的因子。模型验证显示预测值与实验值高度吻合，优化条件（材料/溶剂比1:20，50%乙醇，提取24小时）下的提取产量达4.243 g，吸收比为0.747，与Tiliroside标准品特征值一致。

UPLC-ESI-MS分析

UPLC-ESI-MS分析证实，吸收比最高的实验组（Run 2）中Tiliroside的峰面积占比（8.32%）显著高于最低组（Run 11, 0.94%），优化提取物中Tiliroside含量进一步提升至16.44%，验证了双波长法的可靠性。通过NMR和ESI-MS鉴定，分离得到的针状晶体确认为Tiliroside（Kaempferol-3-O-β-D-(6″-O-E-p-coumaroyl)-glucopyranoside）。

抗氧化和抗炎活性

在LPS（脂多糖）诱导的RAW 264.7巨噬细胞炎症模型中，优化提取物表现出最强的ROS（活性氧）抑制能力（IC₅₀ = 22.27 μg/mL），而Tiliroside则在抑制NO（一氧化氮）、TNF-α（肿瘤坏死因子-α）和IL-6（白细胞介素-6）方面显著优于优化提取物，其IC₅₀值分别为22.54 μg/mL、28.71 μg/mL和26.07 μg/mL，甚至对NO的抑制效果优于地塞米松（Dexamethasone）。免疫荧光分析进一步揭示，Tiliroside能显著抑制NF-κB p65蛋白的核转位，表明其抗炎作用与阻断NF-κB信号通路密切相关。

本研究成功建立了一种高效、低成本的L. patersonii叶提取优化策略，首次将BBD与双波长法结合，实现了Tiliroside含量的精准调控。研究证实，优化提取物是优异的天然抗氧化剂来源，而Tiliroside则是强效的抗炎成分，其作用机制与抑制NF-κB通路及下游炎症因子释放相关。该策略不仅为L. patersonii的深度开发提供了科学依据，其双波长检测方法还可推广至其他具有双吸收峰的酚类化合物（如芦丁、绿原酸等）的定量分析，为植物药物质基础研究与产业化应用提供了新的技术平台。