不同部位青葙精油化学成分、抗炎效应及癌细胞毒性比较研究

《Chemistry & Biodiversity》：Comparison of Chemical Components, Anti-Inflammatory Effect and Cytotoxicity to Cancer Cells of Essential Oils From Different Parts of Celosia argentea

　　

青葙（Celosia argentea）为青葙属治疗性植物，已用于多种疾病的治疗。本研究从茎（CASO）、叶（CALO）和花（CAFO）中分离精油（essential oil，EO），结果表明CAFO的主要成分为棕榈酸（palmitic acid，16.93%）、顺式植醇（cis-phytol，14.97%）和六氢法尼基丙酮（hexahydrofarnesyl acetone，13.71%）；CALO的主要成分为α-杜松烯（α-cadinene，44.42%）、顺式植醇（cis-phytol，20.73%）和芳樟醇（linalool，8.86%）；CASO的主要成分为(3Z)-己烯-1-醇（(3Z)-hexen-1-ol，41.90%）、正己醇（n-hexanol，38.52%）和(2E)-己烯醛（(2E)-hexenal，7.31%）。青葙精油中的主要化合物可与炎症蛋白结合，包括诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）和环氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2），结合评分范围为?4.6 kcal/mol至?9.0 kcal/mol。特别是，α-杜松烯对iNOS表现出最佳结合亲和力（?9.0 kcal/mol），同时对COX-2的结合亲和力（?8.3 kcal/mol）与阳性对照相当。在体外（in vitro）实验中，CASO和CALO有效抑制一氧化氮（NO）产生，在100 μg/mL时分别显示92.53% ± 2.34%和92.44% ± 1.95%的抑制率，IC₅₀值分别为9.18 ± 0.65 μg/mL和15.94 ± 1.18 μg/mL。此外，CASO和CALO对癌细胞表现出细胞毒性，IC₅₀值为7.39 ± 0.29至32.53 ± 4.04 μg/mL。这些发现为青葙精油的抗炎和细胞毒性潜力提供了初步证据，并支持进一步研究其生物活性和潜在机制的必要性。

青葙（Celosia argentea L.）为苋科青葙属药用植物，传统用于发热、腹泻、炎症、眼病、溃疡、保肝和止血，种子、叶、茎等均有应用。既往研究多关注其皂苷、环肽、酚类、脂肪酸等提取物成分，并报道抗炎、抗癌、抗菌、抗氧化等活性。精油（essential oil，EO）由挥发性成分组成，具有抗菌、抗炎、抗癌、抗氧化和神经保护等生物活性，其活性与萜类等主成分及微量成分互作有关。已有青葙研究多集中于提取物，对EO尤其不同器官EO的化学成分和生物活性比较有限。因此，研究人员首次从茎（CASO）、叶（CALO）和花（CAFO）分离EO，采用体外和计算机模拟评价化学成分、抗炎和抗癌活性，以明确不同部位EO的差异和潜力。

关键技术方法（≤250字）：植物样品于2025年9月11日采自越南顺化市（16°27′59″N，107°33′29″E），经Dr. Thao Xuan Hoang鉴定，凭证标本CA-KL-2025保存于顺化大学教育学院化学系标本馆；花期采收花、成熟叶和茎。水蒸气蒸馏5 h制备CAFO、CALO和CASO；气相色谱-质谱联用（GC-MS）结合保留指数及NIST 20、WILEY 7、Adams谱库鉴定。Griess法检测脂多糖（LPS）刺激RAW 264.7巨噬细胞的NO生成，MTT法测细胞活力；AutoDock Tools对接iNOS（PDB ID: 3NQS）和COX-2（PDB ID: 1CVU）。Jurkat、A549和Huh-7细胞由Institute of Biology, Vietnam Academy of Science and Technology提供，MTT法评价细胞毒性。

3.1 不同器官精油的化学成分：GC-MS共鉴定83个化合物，占总峰面积96.75%–99.86%。CAFO含75个化合物（96.75%），主成分为palmitic acid（16.93%）、cis-phytol（14.97%）和hexahydrofarnesyl acetone（13.71%），非萜类（37.59%）和含氧倍半萜（29.30%）较多；CALO含15个化合物（99.86%），以α-cadinene（44.42%）、cis-phytol（20.73%）、linalool（8.86%）和geraniol（6.10%）为主，倍半萜烃占44.42%；CASO含16个化合物（99.17%），以(3Z)-hexen-1-ol（41.90%）、n-hexanol（38.52%）和(2E)-hexenal（7.31%）为主，非萜类占90.98%。产率分别为CAFO 0.02%、CALO 0.04%、CASO 0.06%（w/w，鲜重）。共有成分(2E)-hexenal、(3Z)-hexen-1-ol、n-hexanol和cis-phytol在三部位均检出但丰度不同。与文献比较，palmitic acid等共有成分及差异提示地理来源、器官和方法影响EO组成。

3.2 一氧化氮抑制：Griess法显示测试浓度下RAW 264.7细胞活力>79%。三种EO在100 μg/mL对NO产生抑制率为90.87% ± 2.49%至92.53% ± 2.34%；CASO最强，IC₅₀为9.18 ± 0.65 μg/mL，接近地塞米松（4.75 ± 0.57 μg/mL），CALO和CAFO的IC₅₀分别为15.94 ± 1.18和33.06 ± 2.09 μg/mL。与既往青葙提取物研究相比EO更有效；富含(3Z)-hexen-1-ol或δ-cadinene的EO及(E)-caryophyllene、α-humulene、geraniol、linalool、spathulenol等成分有抗炎报道，EO成分间协同可能增强活性。

3.3 分子对接：AutoDock Vina验证RMSD<2.0 ?；主要化合物与iNOS和COX-2结合评分?4.6至?9.0 kcal/mol。palmitic acid、cis-phytol、hexahydrofarnesyl acetone、geraniol、n-hexanol与COX-2形成氢键，与iNOS无氢键。α-cadinene对iNOS结合最强（?9.0 kcal/mol），对COX-2为?8.3 kcal/mol，与阳性对照（地塞米松iNOS ?8.4；diclofenac COX-2 ?8.6）相当或可比。结果支持体外抗炎。

3.4 癌细胞抗增殖：MTT法显示Jurkat对CASO和CALO更敏感，A549对CASO更敏感，Huh-7对各EO敏感性较低。CASO抗增殖最强，对Jurkat的IC₅₀为7.39 ± 0.29 μg/mL；阳性对照ellipticine对受试细胞IC₅₀为0.32 ± 0.02至0.42 ± 0.03 μg/mL。与Joanna Kubik报道的水和甲醇-水提取物（IC₅₀ 64.53至>125 μg/mL）及叶水提物对HepG2（IC₅₀ 112.24 μg/mL）相比，EO在受试白血病、肺癌和肝癌细胞中更有效。讨论指出倍半萜、单萜和二萜可能贡献细胞毒性；单萜可通过调节Bcl-2、Bcl-xL、细胞色素C、Bax、Bak、ROS和细胞周期等凋亡相关通路抑制癌细胞，δ-cadinene、palmitic acid、geraniol和linalool等有抗癌报道。

讨论部分总结：作者将不同器官EO组成差异与生物活性联系，CASO因富含(3Z)-hexen-1-ol等在NO抑制和癌细胞毒性中突出，CALO的α-cadinene对接活性较好，分子对接与体外结果互补。研究提供青葙EO抗炎和细胞毒潜力的初步证据，但机制和体内研究尚需深入。结论翻译：首次从青葙茎、叶和花分离并分析EO的化学成分和生物活性。CAFO主成分为palmitic acid（16.93%）、cis-phytol（14.97%）和hexahydrofarnesyl acetone（13.71%）；CALO为α-cadinene（44.42%）、cis-phytol（20.73%）和linalool（8.86%）；CASO为(3Z)-hexen-1-ol（41.90%）、n-hexanol（38.52%）和(2E)-hexenal（7.31%）。CASO有效抑制NO产生、体外对癌细胞有细胞毒性，并在计算机模拟中与炎症蛋白结合。这些发现为青葙EO抗炎和细胞毒性潜力提供初步证据，值得进一步机制和体内研究；尤其应使用real-time PCR和Western blotting评估EO对促炎细胞因子表达和释放的影响，阐明抗炎机制；并进一步研究抗癌机制，包括对凋亡、细胞增殖、细胞周期调控、有丝分裂检查点和转移相关通路的影响。