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基于计算生物学的β-石竹烯分子药代动力学与毒理学特征研究:提升治疗应用潜力的结构优化
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月23日 来源:In Silico Pharmacology
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为解决β-石竹烯(βC)因高亲脂性和低水环境稳定性导致的治疗应用瓶颈,研究人员通过计算生物学手段对60种衍生物进行系统筛选。最终发现酮环氧衍生物(CKE)在胃肠道吸收、血浆蛋白结合率及CYP450代谢稳定性等方面显著优于βC,其log P/log D值更符合理想药物标准,为拓展石竹烯类化合物的临床应用提供了新思路。
自然界广泛存在于迷迭香(Salvia rosmarinus)、大麻(Cannabis sativa)等植物中的β-石竹烯(βC),凭借其抗炎、镇痛、神经保护等多重生物活性备受关注。然而这个明星分子却因"油溶难溶水"的倔强特性——表现为过高的亲脂性(log P值)和脆弱的水环境稳定性,在成药道路上屡屡受挫。
科研团队另辟蹊径,运用计算生物学这把"分子手术刀",从PubChem数据库中精准抓取60个石竹烯衍生物的SMILES结构式,通过多维度虚拟筛选平台对其"体检":从基础的理化参数到复杂的药代动力学(PK)特征,再到关键的CYP450酶代谢通路和毒性预警系统。这场分子层面的"选秀大赛"最终只有酮环氧衍生物(CKE)以44项全优成绩脱颖而出。
对比实验显示,CKE如同升级版的βC:其肠道吸收率显著提升,与血浆蛋白"黏度"降低,意味着更多自由分子能畅游血液;二者虽都巧妙避开了CYP450这个"代谢粉碎机",但CKE的log P(油水分配系数)和log D(分布系数)终于落入理想药物区间。Caco-2细胞模型进一步证实,这个改造分子保持着优异的肠道穿透能力。
这项研究如同为石竹烯分子装上了"生物利用度推进器",但科学家们提醒:CKE是否继承βC的全部治疗"技能树",仍需后续实验验证。这场从虚拟筛选到现实应用的接力赛,刚刚跑完精彩的第一棒。
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