揭示柏树(Cupressus sempervirens)精油的化学特性、抗氧化、抗炎和神经保护作用:结合体外实验与计算机模拟方法

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》:Unveiling Chemical Profile, Antioxidant, Anti-inflammatory, and Neuroprotective Properties of Cupressus sempervirens Essential Oil: Combined In Vitro and Computational Approaches

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年05月05日 来源:ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING 2.9

编辑推荐:

  **摘要** 刺柏(Cupressus sempervirens L.)因其药用价值而备受推崇,可缓解腹痛、糖尿病、炎症、神经痛和喉炎等症状。尽管其具有广泛的传统用途,但关于其植物化学成分和生物活性的研究仍较为有限。本研究旨在揭示刺柏的化学特性,并评估其精油的生物活性。通过气

  **摘要**
刺柏(Cupressus sempervirens L.)因其药用价值而备受推崇,可缓解腹痛、糖尿病、炎症、神经痛和喉炎等症状。尽管其具有广泛的传统用途,但关于其植物化学成分和生物活性的研究仍较为有限。本研究旨在揭示刺柏的化学特性,并评估其精油的生物活性。通过气相色谱-质谱(GC-MS)技术对提取的精油进行了详细分析。研究评估了刺柏精油的抗氧化、抗炎和神经保护作用。采用多种方法验证了其生物学功效:抗氧化活性通过DPPH、ABTS和β-胡萝卜素测定法进行测试,抗炎和神经保护潜力则通过脂氧合酶(5-LOX)和乙酰胆碱酯酶抑制试验来评估。计算对接技术进一步预测了已鉴定化合物的生物活性。GC-MS分析结果显示,δ-3-香叶烯(24.00%)、β-桃金娘烯(12.98%)、D-柠檬烯(10.02%)、α-松油烯(6.44%)和α-蒎烯(5.18%)是刺柏精油的主要成分。实验结果表明,刺柏精油在所有试验中均表现出显著的抗氧化活性,并对5-LOX(IC50 = 0.12 ± 0.03 mg/mL)和乙酰胆碱酯酶(IC50 = 0.19 ± 0.01 mg/mL)具有显著的抑制作用。分子对接模拟显示,δ-3-香叶烯、D-柠檬烯、β-桃金娘烯和萜品烯-4-醇等化合物通过与活性位点氨基酸残基的多种相互作用(包括π-σ键、π-烷基键和范德华力)表现出较强的抑制能力。这些发现超越了传统医学应用的范畴,凸显了刺柏精油在制药和化妆品行业的潜力,尤其是在预防炎症和神经系统疾病方面的应用。

**引言**
尽管目前合成药物备受关注,但天然产品(如药用植物)历来一直是治疗的重要来源。据统计,全球约80%的人口,尤其是发展中国家的人群,主要依赖草药作为基本医疗手段[1]。尽管植物提取物(尤其是精油)仅占植物总质量的很小一部分[2, 3],但由于其中富含多种生物活性成分,因此具有重要的药用价值。精油中的主要成分是萜烯类化合物,同时还有醛类、酮类、酚类、氧化物、醇类和酯类等氧化合物[4, 5]。这些成分共同决定了精油的香气和风味。这些化合物具有广泛的药用特性,包括抗氧化、抗菌、抗真菌、抗病毒、抗糖尿病和抗炎作用,这也是现代医学持续寻求有效治疗方法的重点领域[6, 7, 8]。天然产品是发现新药物的宝贵资源,提供了具有多种药理和生物活性的潜在物质。然而,药物发现过程复杂,需要全面评估天然和合成物质的药代动力学、安全性和有效性[9]。

刺柏(Cupressus sempervirens)是一种著名的常绿针叶树,原产于地中海地区、北美以及亚洲亚热带的高海拔地区[4]。该属植物主要分布在北半球,已有许多物种被研究[10]。刺柏因其多种治疗功效而闻名:其干燥的叶子可用于治疗腹痛和糖尿病,干燥的果实可用于缓解炎症、神经痛和喉炎[11]。历史上,它还被用作避孕剂和收敛剂;其种子可用于治疗皮肤问题,如皮疹、伤口、溃疡、红斑和痤疮[12]。此外,从叶子及球果中提取的精油可外用于缓解头痛、感冒、咳嗽和支气管炎[13]。本研究旨在通过体外实验和计算方法,揭示刺柏精油的植物化学成分,并评估其抗氧化、抗炎和神经保护作用。

**材料与方法**
2.1 **植物样本与精油提取**
刺柏的地上部分从摩洛哥Tetouan地区(35°34′N 5°22′W)采集,并在Mohamed V大学植物学实验室(样本编号RAB 120105)进行了鉴定。精油通过Clevenger装置进行水蒸馏提取,持续时间为190分钟,提取后储存于适当条件下待进一步实验使用。
2.2 **GC-MS分析**
使用气相色谱-质谱(GC-MS)系统分离并鉴定精油成分,该系统配备BPX25毛细管柱和95%二甲基聚硅氧烷苯相;检测器为QP2010(日本京都制造),载气为纯氦气,流速为3 mL/min。检测质量范围为40至300 m/z。精油与甲醇混合后注入色谱腔,以90:1的比例进行分离;每种成分的保留时间通过标准品进行比对,并通过Lab Solutions软件(版本2.5)处理质谱数据。
2.3 **抗氧化活性测定**
依据先前研究[7, 14]采用三种互补方法测定刺柏精油的抗氧化能力:2,2'-偶氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)、β-胡萝卜素和2,2-二苯基-1-芘基肼(DPPH)。数据以三次重复实验的IC50 ± SD值呈现(n = 3)。BHA作为参考抗氧化剂。
2.3.1 **DPPH自由基清除实验**
利用2,2-二苯基-1-芘基肼(DPPH)法评估刺柏精油的自由基清除能力。将新鲜制备的DPPH溶液(0.1 mM)与不同浓度的刺柏精油混合后,在室温下避光孵育30分钟,随后用UV-Vis分光光度计测量吸光度变化。甲醇作为阴性对照,丁基化羟基茴香醇(BHA)作为阳性对照。抑制率以百分比表示,IC50值从浓度-反应曲线计算得出。
2.3.2 **ABTS自由基阳离子褪色实验**
通过2,2'-偶氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS??)法评估抗ABTS活性。ABTS??自由基阳离子通过ABTS溶液(7 mM)与过硫酸钾(2.45 mM)反应生成,并在室温下避光孵育12–16小时。使用乙醇稀释ABTS??溶液至734 nm处的吸光度为0.70 ± 0.02后,再与不同浓度的刺柏精油混合,孵育6分钟后测量吸光度变化。BHA作为阳性对照。
2.3.3 **β-胡萝卜素褪色实验**
利用β-胡萝卜素-亚油酸褪色试验测定刺柏精油的抗氧化潜力。将β-胡萝卜素溶解在氯仿中,加入亚油酸和Tween 40,蒸去氯仿后加入蒸馏水形成乳液。将乳液与不同浓度的刺柏精油混合,在50°C下孵育,分别测量孵育0分钟(t?)和120分钟后的吸光度。BHA作为阳性对照,抗氧化活性以β-胡萝卜素褪色的抑制百分比表示,IC50值据此计算。
2.4 **乙酰胆碱酯酶活性**
采用Caputo等人[15]描述的改良方法测定乙酰胆碱酯酶活性。将不同浓度的刺柏精油(20 μL)与Tween 80(0.5% v/v)混合,再加入50 μL TrisHCl缓冲液(浓度0.1 M,pH 8),在25°C下孵育15分钟。孵育后立即加入0.5 mM的AChE溶液和3 mM的DTNB溶液,继续孵育30分钟,最后在412 nm处测量吸光度。所有实验均重复三次,并设置相应阳性对照。
2.5 **体外抗炎实验**
通过5-脂氧合酶(5-LOX)抑制作用评估刺柏精油的抗炎潜力。具体方法为:0.01 mL精油与0.01 mL 5-LOX(来自Glycine max,浓度100 U/mL)预先在25°C下与0.100 mL磷酸盐缓冲液(pH 9)孵育5分钟,随后加入0.01 mL亚油酸(浓度4.18 mM)开始反应,继续孵育3分钟(检测波长234 nm)。槲皮素作为参考物质。
2.6 **计算机辅助药物代谢动力学(ADMET)分析**
利用计算机辅助药物发现技术可减少实验次数并提高成功率[17]。通过在线pkCSM过程分析槲皮素的药代动力学参数:吸收率超过90%表示良好的肠道吸收;吸收率低于30%表示吸收较差;体积分布容积(VDss)大于0.45表示药物分布良好;对数生物利用度(log BB)大于0.3表示药物能顺利穿过血脑屏障;对数BB小于-2表示药物在脑部的渗透性差;对数亲脂性(log PS)大于-2表示药物能良好穿透中枢神经系统(CNS),小于-3则表示无法穿透。这些指标用于评估药物的ADMET特性和适用性[3, 18]。
2.7 **分子对接**
本研究利用从精油中提取的化合物研究其对乙酰胆碱酯酶(AChE)和脂氧合酶(LOX-5)的抑制作用。AChE抑制剂常用于治疗阿尔茨海默病等疾病,通过提高脑内乙酰胆碱水平来改善神经传递;同时,LOX抑制剂也在研究其减少炎症介质生成的潜在疗效。
2.7.1 **配体制备**
使用Gaussian 09软件通过DFT方法分析关键化合物(δ-3-香叶烯、D-柠檬烯、芳樟醇、α-松油烯、β-桃金娘烯、萜品烯-4-醇和α-蒎烯)的构象,并通过B3LYP/6-31G(d, p)方法优化最稳定构象,将其保存为ligand.pdb文件(表1),用于分别与AChE和LOX活性位点进行分子对接。

**表1:** 使用Gaussian 09软件和B3LYP/6-31G方法优化关键化合物的构象这个过程涉及几个关键步骤,以深入理解蛋白质的性质和相互作用。首先,我们开始准备蛋白质进行详细分析。这包括去除与蛋白质相关的配体以及活性位点,通过消除这些元素,我们能够专注于蛋白质本身,检查与配体接触的残基,并确定活性位点及其功能中涉及的关键残基。在这个预处理阶段之后,我们进行了对接模拟的重要步骤。这需要去除溶剂分子,以便在模拟环境中隔离蛋白质。此外,我们使用AutoDockTools [20]添加了氢原子,确保了分子相互作用的准确表示。接下来,我们利用AUTOGRID37算法创建了一个3D网格。这个网格作为一个虚拟平台,用于评估配体与蛋白质之间的相互作用。通过评分函数,我们能够通过排序结果构象来估计结合自由能。为了确保结果精确,我们使用了0.35的网格分辨率和60×60×60维度的模拟盒子大小。这些参数是精心选择的,以确保分子相互作用的忠实表示。最后,我们使用Discovery Studios [21]可视化了模拟结果。这一步骤使我们能够详细分析配体与蛋白质之间的相互作用,从而提供了对目标蛋白质结构和功能的宝贵见解(图1,2)。

图1:
该图像的替代文本可能是使用AI生成的。
全尺寸图像

图2:
该图像的替代文本可能是使用AI生成的。
全尺寸图像

2.7.2 统计分析
实验独立进行了三次,所得数据以平均值±标准差的形式报告。统计分析使用GraphPad 9完成,平均值比较使用了Tukey检验(ANOVA)。

3 结果与讨论
3.1 化学组成
对C. sempervirens精油(EO)的GC–MS分析显示,产量为1.19(%,v/w),发现了26种成分,占总油成分的99.45%(表2,图3)。这些化合物主要属于单萜类(85.56%),其中单萜烃占65.61%,氧化单萜占19.95%。此外,还检测到了大量的倍半萜化合物(13.89%),特别是倍半萜烃,占11.38%。主要化合物包括δ-3-蒎烯(24.00%)、β-蒎烯(12.98%)、D-柠檬烯(10.02%)、α-松油烯(6.44%)和α-蒎烯(5.18%)。

表2 在C. sempervirens精油中检测到的挥发性化合物
全尺寸表格

图3:
该图像的替代文本可能是使用AI生成的。
全尺寸图像
C. sempervirens精油的GC-MS分析色谱图

C. sempervirens精油的化学成分已由多个研究小组进行过研究。例如,一些研究报告了类似的成分,如α-蒎烯(30%)和δ-3-蒎烯(24%)。这些发现突显了提取方法和收获条件对这些化合物比例的影响。在另一项研究中,对喀麦隆C. sempervirens叶片中的精油进行分析,发现了大量的松油烯(15.0%)和4-萜品醇(11.0%)。以前的研究已经鉴定出超过70种化合物,这些化合物的数量取决于用于提取油的植物部位[22,23,24]。实际上,从柏树叶片中提取的精油主要以δ-3-蒎烯和α-蒎烯为主要成分。有趣的是,一项比较研究通过GC-MS分析了C. sempervirens精油在不同物候期(即营养生长期、开花期和开花后期)的化学成分[24]。结果显示,有超过50种化合物,主要由倍半萜化合物组成,其中松油烯D(18.38–24.82%)是三个发育阶段的主要成分[24]。Amri及其同事[22]发现,突尼斯C. sempervirens精油富含α-蒎烯(32.0%)和曼诺伊尔氧化合物(35.0%)。相比之下,另一项研究报告称C. sempervirens精油的特点是松油烯(39.6%)、α-蒎烯(19.3%)和α-萜品烯(7.0%)的含量较高[25]。C. sempervirens精油在不同研究中的化学成分差异可归因于环境因素,如海拔、气候、土壤成分和降水[7, 26]。另一方面,挥发性化合物会因特定植物部位、收获时期、提取方法、植物地理来源和植物遗传背景等因素而有所不同[3, 9]。

3.2 抗氧化活性
在这项研究中,使用了三种不同的测试方法来评估C. sempervirens精油的抗氧化能力,包括DPPH、ABTS和β-胡萝卜素。结果如图4所示,IC50值被计算出来以比较精油与已知抗氧化剂BHA的抗氧化效果。C. sempervirens精油在DPPH和ABTS自由基上显示出显著的清除活性,IC50值分别为191.07±3.56和162.83±3.22 μg/mL,尽管其效力低于BHA。在β-胡萝卜素技术中,C. sempervirens精油表现出明显的抗氧化效果,IC50值为211.48±4.13 μg/mL,但仍不如合成抗氧化剂BHA(IC50=93.29±1.39 μg/mL)。总体而言,这些结果表明C. sempervirens精油具有宝贵的抗氧化潜力,这一点通过多种抗氧化试验得到了证实,支持其作为天然抗氧化剂的潜力。我们的发现与其他研究的结果一致[27,28,29]。

图4:
该图像的替代文本可能是使用AI生成的。
全尺寸图像
C. sempervirens精油的抗氧化活性。具有不同字母的数据通过ANOVA Tukey多重范围检验显示出显著差异(p<0.05)。结果表示为IC50±标准差(n=3)

C. sempervirens精油因其抗氧化潜力而被广泛研究。抗氧化剂在中和自由基方面发挥着关键作用,自由基会损害细胞,导致各种疾病和衰老过程[30]。在这里,C. sempervirens精油的抗氧化活性通常归因于其复杂的组成,尤其是富含单萜化合物,这些化合物构成了精油的主要部分。α-蒎烯是一种已知具有重要抗氧化作用的单萜[31]。C. sempervirens精油的抗氧化能力可能因不同的环境因素而变化,包括海拔、气候条件和土壤成分,这些因素会影响精油的化学成分,从而影响其抗氧化潜力[32]。此外,C. sempervirens的不同遗传背景可能导致其挥发油的组成和抗氧化特性的变化[14]。C. sempervirens精油的抗氧化活性可以通过多种机制来解释。实际上,该精油通过捐赠电子或氢原子来中和自由基,从而终止氧化链反应[33]。这一事件防止了由氧化应激引起的细胞损伤。此外,精油化合物可以螯合金属离子(铁和铜),这些离子会催化自由基的形成[34]。通过结合这些金属离子,C. sempervirens精油减少了它们参与氧化反应的可能性。此外,C. sempervirens精油还可以抑制脂质氧化,即自由基攻击细胞膜中的脂质的过程,导致细胞损伤。这一效果保持了细胞膜的完整性并防止了细胞功能障碍[35]。这表明C. sempervirens精油可能是合成抗氧化剂的强大天然替代品,在化妆品、食品保存和医药领域有潜在应用。

3.3 神经保护作用
乙酰胆碱酯酶在神经退行性疾病中起着关键作用,特别是在阿尔茨海默病中,抑制其活性是一种重要的治疗和预防策略[36]。本研究调查了Cupressus sempervirens精油对乙酰胆碱酯酶的抑制作用,并将其效果与已知对照物质利瓦司明进行了比较。根据表3,C. sempervirens精油表现出更强的抑制作用(IC50=0.19±0.01 mg/ml),而另一项研究由Alimi等人[37]报告的EO的IC50为1.47 mg/mL。先前的研究表明,萜类化合物具有抗胆碱酯酶特性[38,39,40]。通常,它们的作用机制是通过与其活性位点结合来竞争性抑制酶。

表3 C. sempervirens精油与标准药物利瓦司明的乙酰胆碱酯酶抑制活性比较
全尺寸表格

3.4 抗炎活性
炎症是一种自然的免疫反应,其特征是一系列有组织和动态的反应,涉及细胞和血管事件,以及特定的体液分泌[41]。这些途径包括白细胞(包括单核细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞和中性粒细胞)在炎症部位的位置变化[42]。炎症的关键特征包括白细胞激活、血管通透性增加、水肿和疼痛[43]。脂氧合酶是产生炎症介质的关键酶,在慢性炎症中起着重要作用[41]。因此,抑制其活性是管理慢性炎症的主要治疗靶点。该研究的结果表明,C. sempervirens精油对脂氧合酶表现出显著的抑制作用(表4)。有趣的是,精油显示出更高的活性(IC50=0.12±0.01 mg/mL)。相比之下,参考药物槲皮素的IC50值为0.08±0.02 mg/mL。

表4 C. sempervirens精油的抗炎活性
全尺寸表格

C. sempervirens精油的生物活性和化学成分已在文献中报道过,包括最近的研究[4]。在他们的工作中,δ-3-蒎烯、α-蒎烯和β-蒎烯被确定为精油中的主要成分,这与我们的GC-MS结果一致,后者也显示δ-3-蒎烯(24.00%)和β-蒎烯(12.98%)是主要成分。这些发现证实了精油在不同地理来源和分析方法下的化学成分一致性[4]。关于生物活性,[4]展示了C. sempervirens精油的显著抗菌和抗氧化活性。我们的研究补充了这些发现,重点关注其抗氧化、抗炎和神经保护作用。例如,我们研究中观察到的5-LOX抑制作用(IC50=0.12±0.03 mg/mL)表明其具有潜在的抗炎应用,而这些研究并未探讨这一点。此外,我们结合计算对接提供了关于精油关键成分(如δ-3-蒎烯和β-蒎烯)与脂氧合酶和乙酰胆碱酯酶活性位点相互作用的机制见解,进一步扩展了对其生物活性的理解。观察到的效果可以归因于这些化合物本身以及它们之间的潜在协同作用。正如文献中所述,C. sempervirens精油及其主要成分香叶醇在急性和慢性炎症条件下都能有效管理炎症[11]。

3.5 ADMET
研究表明,这两种化合物都具有显著的屏障穿透潜力。代谢是指生物体对药物的化学生物转化[表5]。研究中强调了细胞色素CYP3A4的抑制作用是最重要的方面。选定的两种化合物被确定为CYP3A4的底物和抑制剂。还研究了清除率,即药物从体内清除的速度。低的总清除率表明药物在体内的持续时间较长,且槲皮素已被证明具有良好的持久性。此外,还需要验证所研究的化合物是否具有毒性。这些结果得出结论,这两种化合物都具有良好的药代动力学特性。

表5 δ-3-蒎烯、D-柠檬烯、芳樟醇、α-松油烯、β-蒎烯、萜品烯-4-醇、α-蒎烯的计算机预测药代动力学

3.6 分子对接
3.6.1 C. sempervirens精油主要成分的神经保护潜力预测
表6详细展示了从精油中最重要的分子与乙酰胆碱酯酶活性位点进行分子对接的结果。该表突出了不同化合物与活性位点的氨基酸残基之间的具体相互作用,如氢键、π-烷基键和范德华相互作用。表6展示了δ-3-蒎烯、D-柠檬烯、芳樟醇、α-松油烯、β-蒎烯、萜品烯-4-醇和α-蒎烯的结构的2D和3D表示,包括与乙酰胆碱酯酶活性位点的相互作用。

通过说明每种相互作用的性质和距离,该表有助于更好地理解形成的复合物的亲和力和稳定性,以及每种分子对乙酰胆碱酯酶酶活性的潜在影响。这些信息对于评估化合物的抑制效果及其可能的治疗应用至关重要。主要成分δ-3-蒎烯通过π-σ和π-烷基键在4.98 ?、6.46 ?和7.25 ?的距离分别与Leu565、Ala561和Leu773残基相互作用,显示出显著活性。Ile557、Trp519、Gln598、Asp603、Arg607、Asn375、Leu376和Ser517与这种化合物形成范德华相互作用。D-柠檬烯与分子的苯环的共轭π电子以及以下氨基酸之间存在显著的键合:Leu565、Trp519、His518、Ala561、Val566和Ile572,相应的距离分别为5.17 ?、4.61 ?、5.60 ?、5.07 ?、6.42 ?和7.23 ?。Leu515、Gln514、Asn558、Ile557、His523、Ile857和Leu773残基与活性位点形成范德华键。α-伞花烯虽然存在于提取物中,但仅形成范德华键,因此对这两种生物活性没有显著的抑制作用。β-肉桂烯以其烷基形式在相互作用方面具有重要的性质,特别是通过烷基和π-σ键与Leu565、Val566、Ile572和His523形成键合,距离分别为4.24 ?、6.37 ?、5.08 ?和5.12 ?。Ile557、Leu515、Gln514、Trp519、His518、Leu773和Ala561与活性位点形成范德华键。芳樟醇的氧分子的孤对电子与Gly265氨基酸之间形成了强氢键,距离为3.94 ?。此外,Phe264和Leu24分别与分子的碳链形成π-烷基键,距离非常短,分别为4.94 ?和4.59 ?。Phe126通过π-σ键与活性位点相互作用,距离为7.34 ?。其他活性位点残基如Ala263、Asp261、Arg552、Asn788、Asp779、His266、Met19、Leu267和Trp148通过范德华键相互作用。萜品烯-4-醇通过该化合物的氧原子与Gln514形成强氢键。大多数残基还显示出π-烷基键,特别是与Val566、His518、Trp519、Leu565和Ile572,距离分别为6.69 ?、5.11 ?、4.64 ?、4.16 ?和5.29 ?。与His523之间存在π-σ键,距离为4.98 ?。这些类型的相互作用使得该分子在活性位点具有高度反应性,赋予其显著的抑制能力。此外,Leu773、Ile857、Ile557、Asn558和Leu515与活性位点形成范德华键。α-蒎烯与Val372、Arg758、His513和Ile770形成π-烷基键。Gly720、Gln716、Asp766、Phe576、Thr728、Gln514和Ser510与活性位点形成范德华键。

3.6.2 C. sempervirens精油主要成分的抗炎潜力预测
分子锚定脂氧合酶活性的结果如表7所示,观察结果表明:δ-3-蒎烯作为主要成分,与Tyr337形成π-烷基键,距离为7.87 ?,并与Trp86形成π-σ键,距离为11.36 ?。SER125、Leu353、Gln358、His447、Pro344、Ser352、Gly121和Tyr124形成范德华相互作用。D-柠檬烯与活性位点形成单个π-烷基键,距离为5.87 ?,而其他残基主要形成范德华相互作用。芳樟醇与蛋白质活性位点的结合模式良好(见表7),这通过与Ser203的氢键实现,键长为4.33 ?。表7 展示了δ-3-蒎烯、D-柠檬烯、芳樟醇、α-伞花烯、β-肉桂烯、萜品烯-4-醇和α-蒎烯的结构,包括其与脂氧合酶的活性位点相互作用。

这种类型的相互作用使分子在活性位点具有很高的稳定性,尤其是因为它富含氧并且具有较高的电负性,使其更活泼、更容易接受电子,这从与丝氨酸氨基酸形成的键中可以看出。Tyr341残基与其他重要π-烷基相互作用对复合物的稳定性非常重要,特别是那些距离小于6 ?的相互作用。构成复合物的其他残基主要是范德华相互作用的结果:Phe295、Ile294、Tyr337、Gly121、Gly122、His447、Tyr124、Ala204、Phe297和Ser125。α-伞花烯仅通过范德华相互作用,这解释了其与活性位点之间的弱相互作用。β-肉桂烯也是如此,参与与α-伞花烯相互作用的相同氨基酸也存在,除了与Tyr341形成的单个π-烷基键,距离为4.08 ?。萜品烯-4-醇与Phe295和Arg296形成两个氢键,并与Tyr341和Trp286形成π-烷基键,使该分子在活性位点具有非常高的稳定性。Ser293、Phe338、Tyr337、Tyr124、Phe297和Ile294仅通过范德华相互作用与活性位点相互作用。α-蒎烯通过与Tyr373和Trp86的π-σ键与活性位点氨基酸形成相关稳定性,距离分别为5.51 ?和5.56 ?,同时这两个氨基酸也通过π-烷基键相互作用。另一个π-烷基键与His447发生。其他参与的残基包括Gly448、Tyr449、Glu202、Ser203、Gly121、Gly120和Tyr124。

4 结论与展望
这项研究强调了C. sempervirens精油的化学特性,它是δ-3-蒎烯、D-柠檬烯、β-肉桂烯和α-蒎烯等挥发性化合物的极佳来源。这些成分通过GC-MS分析被检测到。C. sempervirens精油通过DPPH、ABTS和β-胡萝卜素测定显示出良好的抗氧化活性,并表现出对脂氧合酶和乙酰胆碱酯酶的显著酶抑制作用。计算机模拟研究表明,C. sempervirens精油化合物与活性位点的氨基酸残基形成多种类型的相互作用,包括π-σ键、π-烷基键和范德华键。这些相互作用使得某些化合物(如δ-3-蒎烯、D-柠檬烯、β-肉桂烯和萜品烯-4-醇)在抑制能力方面具有显著重要性。这些键的多样性和性质有助于更好地理解这些化合物的作用机制及其作为生物抑制剂的潜力。这些发现的意义超越了传统的药物应用。δ-3-蒎烯、D-柠檬烯、β-肉桂烯和萜品烯-4-醇作为主要成分的鉴定为C. sempervirens精油的有效性提供了化学基础,支持其作为多功能治疗剂的潜力。其显著的抗氧化、抗炎和神经保护活性突显了其在制药和化妆品行业的潜力,特别是在预防炎症和神经疾病方面的应用。此外,这项工作为进一步探索精油的作用机制、与其他天然化合物的潜在协同作用及其在各种工业领域的应用铺平了道路。使用计算对接技术预测生物活性是一种将传统知识与尖端技术相结合的现代方法。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热搜:

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号