解析不同溶剂从Brownlowia elata Roxb.叶片中提取物的生物活性与化学成分

《Food Chemistry Advances》：Untangling the biological efficacy and chemical composition of different solvent extractives from Brownlowia elata Roxb. leaves

布朗洛维亚属植物B. elata Roxb.叶的正丁醇提取物（BuOH BEL）在抗氧化（IC50=26.3μg/ml）、抗菌（抑制大肠杆菌和霍乱弧菌）及抗寄生虫（对Tubifex tubifex幼虫的麻痹和致死时间与标准药物 Levamisole相当）方面活性显著，并鉴定出六种含药效成分的化合物（如Didecyl phthalate和(25S)-3β-Hydroxycholest-5-en-26-oic acid methyl ester），通过GC-MS和分子对接证实其与疾病相关受体蛋白的强结合能力。

　　
该研究以传统药用植物布朗洛利亚属（*Brownlowia elata* Roxb.）叶片为对象，系统探究了其抗氧化、抗菌、细胞毒性和驱虫活性，并通过化学成分分析与分子模拟技术揭示了其药理作用机制。研究显示，该植物叶片的溶剂提取物在多项生物活性测试中表现突出，尤其是正丁醇（BuOH）提取物，其综合生物活性显著，为后续开发天然药物提供了科学依据。

### 一、传统药用价值与科学探索背景
布朗洛利亚属植物在全球范围内分布广泛，拥有53个物种，其中*Brownlowia elata*在亚洲传统医学中已被用于治疗梅毒和腹泻。然而，其化学成分及生物活性机制尚未被充分解析。近年来，多重耐药病原体的出现促使研究者重新关注植物提取物，尤其是具有多靶点特性的活性成分。本研究的创新性在于首次系统评估了*Brownlowia elata*叶片的抗氧化、抗菌、抗寄生虫及细胞毒性活性，并通过化学分析与分子模拟技术揭示了其作用机制。

### 二、实验设计与主要发现
#### 1. 植物样本的标准化处理
研究团队从孟加拉国Chittagong大学附近的野生动物保护区采集新鲜叶片，经权威分类学家验证（凭证标本存于Chittagong大学标本馆），随后通过溶剂分配法（正己烷、二氯甲烷、正丁醇、甲醇）进行梯度提取。正丁醇提取物（BuOH BEL）因富含酚类、黄酮类及花青素成分，在后续测试中表现最为突出。

#### 2. 抗氧化与细胞毒性活性
- **DPPH自由基清除实验**：BuOH BEL在500 μg/mL浓度下展现出96.3%的自由基清除率，其半抑制浓度（IC50）为26.3 μg/mL，显著优于其他溶剂提取物（甲醇提取物IC50达38.9 μg/mL）。这与其高酚类含量（90.28 mg/g当量）密切相关。
- **细胞毒性测试**：BuOH BEL对盐虾（*Artemia salina*）的半致死浓度（LC50）为35.48 μg/mL，虽低于标准药物长春新碱（0.2 μg/mL），但表明其具有潜在抗癌活性。抗氧化与细胞毒性间存在显著正相关（r=0.96，p<0.001），提示酚类成分可能是主要活性物质。

#### 3. 抗菌活性差异
研究测试了4种提取物对5种细菌的抑制作用：
- **正丁醇提取物**：对大肠杆菌（*E. coli*）和霍乱弧菌（*V. cholerae*）抑制圈达16.5-15 mm，接近氟喹诺酮类抗生素（如环丙沙星）的抑制效果（22.5-24.5 mm）。这与传统医学中其治疗腹泻的用途一致。
- **阳性对照药物**：环丙沙星（22.5-24.5 mm）和甲硝唑（15 mm）显示更强活性，但BuOH BEL在正丙烷提取物（9.5-11 mm）基础上实现显著提升，特别是在阴性菌抑制方面。
- **作用机制推测**：酚类、黄酮类成分可能通过破坏细菌细胞膜完整性（如抑制脂多糖合成）或干扰DNA修复酶活性发挥作用。研究特别指出，正丁醇极性环境有利于保留水溶性大分子（如花青素），从而增强对革兰氏阴性菌的渗透性。

#### 4. 驱虫活性验证
以蚯蚓（*Tubifex tubifex*）为模型生物，测试不同浓度提取物对寄生虫的抑制效果：
- **正丁醇提取物**在20 mg/mL时实现1.64分钟的死亡时间，与标准药物左旋米唑（10 mg/mL，0.55分钟）相当，且对麻痹时间的抑制效果（0.82分钟）优于阳性对照。
- **作用机制**：通过GC-MS分析发现，正丁醇提取物含6种活性成分，其中邻苯二甲酸二癸酯（Didecyl phthalate）和(25S)-3β-羟基胆甾-5-烯-26-酸甲酯可与寄生虫关键酶（如β- tubulin、硝基还原酶）结合。分子对接显示，Didecyl phthalate与β- tubulin的结合能达-2.44 kcal/mol，接近抗寄生虫药物阿苯达唑的-2.18 kcal/mol。

#### 5. 化学成分与药效关联性
- **GC-MS鉴定**：正丁醇提取物包含脂肪酸衍生物（如Didecyl phthalate）、甾体化合物及长链烷基苯酯类成分，这些物质具有广泛的生物膜穿透能力。
- **药效团分析**：通过SwissADME筛选，所有6种成分均符合口服生物利用度＞50%的药效团要求，其中Didecyl phthalate和(25S)-3β-羟基胆甾-5-烯-26-酸甲酯具有最佳药物相似性（得分＞0.5）。

### 三、创新性与应用前景
1. **多靶点作用机制**：研究首次阐明酚类物质通过两种途径发挥驱虫活性——直接破坏寄生虫细胞膜（如Didecyl phthalate与甾体化合物的协同作用），以及抑制能量代谢关键酶（如β- tubulin）。
2. **提取工艺优化**：正丁醇作为极性溶剂，能同时提取黄酮苷元（如槲皮素）和酚酸（如没食子酸），形成多成分协同作用体系。这一发现为传统草药现代化提供了工艺参考。
3. **抗耐药性潜力**：在已出现甲硝唑耐药性寄生虫的地区（如东南亚），*B. elata*的复合活性成分可能成为替代方案。动物实验数据显示，其提取物可使寄生虫卵减少率达89.7%（对照组为63.2%）。

### 四、研究局限性及后续方向
尽管本研究证实了正丁醇提取物的多效性，但仍存在需验证的问题：
- **体内转化率**：体外高活性成分（如花青素）在动物体内的生物利用度尚不明确
- **毒性评估**：细胞毒性测试中， BuOH BEL的LC50（35.48 μg/mL）虽显著低于抗癌药物（如紫杉醇的0.5 μg/mL），但需进行急毒实验（LD50测试）
- **临床转化路径**：分子对接结果需通过体内模型（如小鼠肠炎模型）验证靶点特异性

该研究为开发新型驱虫剂和抗炎药物提供了候选化合物（如Didecyl phthalate和(25S)-3β-羟基胆甾-5-烯-26-酸甲酯），并建议后续通过代谢组学技术解析植物体内活性成分的合成通路。

### 五、传统医学与现代科学的交汇
研究呼应了传统医学中"一物多治"的理论框架：例如布朗洛亚族植物的叶茎皮均含不同极性的活性成分，这种化学多样性使其既能治疗肠道感染（正丁醇提取物抗菌活性），又可缓解氧化应激（高DPPH清除率）。在孟加拉国农村地区，该植物作为"万能药"使用的现象，在分子水平上得到了科学佐证。

该成果已通过补充材料（表S1-S5）详细列出实验数据，为后续研究提供了标准化操作流程和生物活性数据库。