非洲 Detarium microcarpum(豆科)树皮提取物安全性评估:急慢性毒性、ADMET、分子对接及分子动力学模拟研究

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:Fitoterapia 2.5

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  为明确 Detarium microcarpum 根皮提取物的安全性,研究人员开展其对 Wistar 大鼠的急性、亚急性毒性实验,结合 ADMET 分析、分子对接(P450、UGT2B7)及分子动力学(MD)模拟。结果显示 LD50>5000 mg/kg,毒性指标均安全,化合物 15 结合力强,为药用开发提供依据。

  
在传统医药领域,植物提取物的安全性与药用潜力一直是研究的焦点。随着天然药物开发的深入,如何快速、准确地评估植物成分的毒性及作用机制,成为制约其临床应用的关键问题。目前,许多具有潜在药用价值的植物资源因缺乏系统的安全性评价数据,难以被现代医学体系认可,这不仅限制了传统医药的发展,也阻碍了天然药物的创新进程。因此,开展植物提取物的多维度安全性评估及作用机制研究,对于推动天然药物的开发与应用具有重要意义。

为解决上述问题,相关研究人员开展了 Detarium microcarpum 根皮提取物的安全性及作用机制研究。该研究通过动物实验与分子模拟技术相结合的方式,系统评估了提取物的毒性,并深入探究了其潜在的作用靶点与分子机制,研究成果发表在《Fitoterapia》。

研究人员主要采用了以下关键技术方法:

  • 动物毒性实验:对 Albino Wistar 大鼠进行急性口服毒性实验(测定 LD50)和 28 天重复口服亚急性毒性实验(检测体重、器官重量、血液学、生物化学及组织病理学指标)。
  • 计算机模拟技术:包括 ADMET 分析(评估药物的吸收、分布、代谢、排泄和毒性特性)、分子对接(研究化合物与 P450、UGT2B7 蛋白的结合能力)和分子动力学(MD)模拟(验证分子与靶点蛋白结合的稳定性)。

研究结果


急性毒性实验


通过急性口服毒性实验发现,Detarium microcarpum 根皮提取物的 LD50值大于 5000 mg/kg 体重,根据毒性分级标准,表明该提取物在该剂量范围内属于 “非毒性” 级别,初步证明了其安全性。

亚急性毒性实验


亚急性毒性实验结果显示,经过 28 天的提取物常规给药后,大鼠的体重、器官重量(如肝脏、肾脏等)、血液学指标(如红细胞计数、血红蛋白等)、生物化学指标(如谷丙转氨酶、肌酐等)以及组织病理学检查结果均未出现显著异常。这进一步表明该提取物在亚急性暴露条件下对大鼠是安全的,未引起明显的毒性反应。

ADMET 分析与分子对接


对先前鉴定和分离的大多数化合物进行 ADMET 分析,结果显示它们大多通过了评估,具备良好的药物代谢动力学特性。分子对接研究则发现,化合物 1,7 - 二羟基 - 6 - 甲基呫吨酮(15)表现最为突出,其对 P450 和 UGT2B7 蛋白的结合亲和力分别为 - 8.1 kcal/mol 和 - 7.5 kcal/mol,显示出较强的与这两种关键药物代谢酶结合的能力,提示其可能是提取物中的主要活性成分。

分子动力学模拟


为进一步验证化合物 15 与靶点蛋白结合的稳定性,研究人员对其进行了分子动力学模拟。模拟结果显示,该分子在与靶向蛋白结合后表现出良好的稳定性,能够持续有效地与蛋白相互作用,这为其作为潜在药物活性成分的可行性提供了更深入的分子机制层面的证据。

研究结论与讨论


综合急性毒性、亚急性毒性实验结果以及 ADMET 分析、分子对接和分子动力学模拟的研究数据,Detarium microcarpum 根皮提取物在实验条件下表现出良好的安全性,且其活性成分具有潜在的药物开发价值。其中,化合物 15 通过与 P450 和 UGT2B7 蛋白的有效结合,可能在药物代谢过程中发挥重要作用,为进一步研究该提取物的药理作用机制奠定了基础。

该研究不仅为 Detarium microcarpum 在传统医药中的应用提供了科学的安全性评价依据,也为其他植物提取物的多学科综合研究提供了参考范例。通过结合动物实验与计算机模拟技术,研究人员能够更全面、深入地评估植物成分的安全性与作用机制,这对于加速天然药物的开发进程、推动传统医药与现代医学的融合具有重要的现实意义。未来,可进一步开展该提取物的药效学研究及临床前评价,以充分挖掘其药用潜力,为治疗相关疾病提供新的药物选择。
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