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基于极性驱动的三元溶剂提取法探究芹菜生物活性成分的抗高血脂作用:体内外与计算机模拟的整合研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Phytomedicine Plus CS5.7
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本研究针对高脂血症这一动脉粥样硬化和冠心病的重要诱因,创新性地采用70%甲醇+30%水性丙酮的三元溶剂系统提取芹菜(Apium graveolens)生物活性成分。通过19组大鼠实验证实,该提取物能显著改善HDL、LDL、甘油三酯等血脂指标,并降低肝肾功能损伤标志物。分子对接显示芹菜素苷(apiumoside)、芹黄素(apiin)和芹菜苷B(graveobioside B)与HMG-CoA还原酶和PPAR-α靶点具有高亲和力。该研究为开发天然降脂药物提供了新思路,论文发表于《Phytomedicine Plus》。
高脂血症作为现代社会的"隐形杀手",是引发动脉粥样硬化和冠心病的元凶之一。虽然市场上已有他汀类等降脂药物,但长期使用可能引发肌病、糖尿病等严重副作用。与此同时,天然植物药因其安全性高、多靶点作用的特点正成为研究热点。芹菜(Apium graveolens)这种常见蔬菜,在传统医学中就被认为具有多种保健功效,但其具体降脂成分和作用机制尚不明确。更关键的是,既往研究多采用96%乙醇提取,这种方法只能获得疏水性成分,可能遗漏许多水溶性活性物质。
针对这些问题,来自达卡大学等机构的研究团队开展了一项创新性研究,通过设计新型三元溶剂系统(70%甲醇+15%水+15%丙酮),全面提取芹菜中的各类活性成分。研究结果证实,该提取物不仅能显著改善高脂饮食诱导的大鼠血脂异常,还能减轻肝脏和心脏的组织病理学损伤。相关成果发表在《Phytomedicine Plus》杂志上。
研究人员采用了多学科交叉的研究方法:通过建立高脂饮食、四氯化碳(CCl4
)和四氧嘧啶(alloxan)诱导的三种大鼠高脂血症模型进行体内实验;利用HPLC对主要活性成分进行化学表征;采用分子对接技术筛选出与HMG-CoA还原酶(1DQ9)和PPAR-α(2P54)靶点结合力最强的化合物;最后通过100纳秒的分子动力学模拟验证复合物的稳定性。
研究结果部分,"体重变化"数据显示,高脂饮食组大鼠体重显著增加,而给予芹菜提取物后体重增长得到控制。"血脂谱"结果显示,高剂量组(750 mg/kg)能显著提高HDL水平(P < 0.05),同时降低LDL和甘油三酯。"肝功能测试"表明提取物可显著降低SGPT和SGOT水平,提示具有肝保护作用。"肾脏功能测试"发现中高剂量组能降低血清尿素和肌酐水平。"抗氧化特性"部分显示,提取物能显著改善MDA、SOD和CAT等氧化应激指标。
组织病理学分析提供了更直观的证据。肝脏切片显示,高剂量组能显著改善肝细胞肿胀、脂肪变性和炎症浸润;心脏组织也显示出类似的保护作用。分子对接研究发现,芹菜素苷(C_4)与HMG-CoA还原酶的结合能达-9 kcal/mol,优于对照药瑞舒伐他汀(-7 kcal/mol);与PPAR-α的结合能更是达到-10.2 kcal/mol。分子动力学模拟证实这些复合物在100纳秒内保持稳定。
讨论部分指出,虽然三元溶剂系统的提取效率略低于96%乙醇,但其优势在于能同时获取疏水性、亲水性和高分子多酚类化合物,形成"多成分-多靶点"的协同作用。特别是提取物中的黄酮类成分(如芹菜素、木犀草素)和苷类化合物(如芹菜素苷)不仅具有直接降脂作用,还能通过抗氧化机制减轻器官损伤。这为开发新型植物源降脂药物提供了重要线索。
该研究的创新点在于:首次系统比较了不同溶剂系统对芹菜活性成分的提取效率;通过计算机模拟揭示了关键活性成分的作用靶点;建立了完善的高脂血症动物模型评价体系。这些发现不仅为芹菜的综合开发利用提供了科学依据,也为天然药物研发提供了新的研究思路。未来研究可进一步分离纯化其中的活性单体,并探索其与其他降脂药物的协同效应。
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