《Journal of Chromatography B》：Linking the chemical profile of Artemisia herba-alba essential oil to its cytotoxic effects: an in silico and spermatozoa model study
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•对白艾草精油的全面GC–MS分析显示，其中存在具有药理活性的主要生物活性成分。•分子对接研究指出，某些植物化学物质能与与细胞凋亡和氧化应激相关的靶蛋白产生强亲和力。•将精子置于白艾草精油中的复合作用环境下进行体外实验，结果显示该物质具有浓度依赖性的细胞毒性及氧化作用，体现了其双
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对白艾草精油的全面GC–MS分析显示，其中存在具有药理活性的主要生物活性成分。
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分子对接研究指出，某些植物化学物质能与与细胞凋亡和氧化应激相关的靶蛋白产生强亲和力。
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将精子置于白艾草精油中的复合作用环境下进行体外实验，结果显示该物质具有浓度依赖性的细胞毒性及氧化作用，体现了其双重生物活性。
引言
近十年来，由于具有多种生物学活性，尤其是抗氧化作用，精油逐渐受到科学界的广泛关注。这类天然产物是富含次生代谢物的复杂混合物，且含有高浓度的挥发性芳香化合物[1]。在双子叶植物中种类最多的菊科包含近25,000种植物，其中就有通常被称为白艾草、法语中称为“armoise”、阿拉伯语中称为“Shih”的Artemisia herba-alba。这种野生植物广泛分布于地中海地区，以其浓郁的香气和独特的黄褐色而著称。其精油通常通过蒸汽蒸馏或水蒸气蒸馏法提取，得到由20到60种成分构成的复杂混合物，其中两三种主要成分通常占总成分的20–70%[2]、[3]、[4]。
传统上，A. herba-alba被用于民间医学，用来治疗支气管炎、腹泻、腹痛以及肠道寄生虫感染，同时还具有抗菌作用[5]。最新研究表明，它的精油具有多种生物活性，包括抗菌、杀虫、抗氧化、镇痛、神经保护、抗利什曼病、抗炎、解痉以及抗癌作用[6]、[7]。人们对A. herba-alba精油的化学成分进行了大量研究，发现其化学类型会因地理来源和环境因素而存在显著差异。尤其是阿尔及利亚地区的样本，往往含有较多的樟脑、侧柏酮、1,8-桉叶素以及菊花苷类化合物，不过不同地区的相对含量可能存在很大差异[8]、[9]、[10]、[11]。
为进一步阐明这些生物活性分子的药理潜力，计算机模拟分子对接技术作为一种强大的计算方法，被用来预测配体与蛋白质的相互作用及结合方式。结合药代动力学建模，还可以评估药物的吸收、分布、代谢、排泄以及毒性等ADMET特性，比如血脑屏障通透性、代谢稳定性以及口服生物利用度，从而全面了解某种化合物的治疗潜力[12]。将这些计算方法相结合，有助于合理设计并优化源自植物的治疗方法[13]。已有不少研究利用计算机模拟工具来探究挥发性植物化学物质的药理特性[14]、[15]、[16]。例如，Khaoula Diass等人（2023年）[17]就发现A. herba-alba精油中的某些成分能与SARS-CoV-2刺突蛋白形成很强的结合，表明它们有可能作为天然抗病毒剂。
与A. herba-alba相关的另一个重要研究方向是它与氧化应激的关系。过量的活性氧生成会削弱细胞的抗氧化防御能力，进而造成氧化损伤。这种失衡对精子危害尤其严重，因为在冷冻保存过程中，氧化应激会降低精子的活动能力、存活率以及受精能力[18]、[19]。Yasmina Moumen等人（2024年）的最新研究进一步揭示了A. herba-alba对雄性兔子生育能力的双重影响：高剂量会损害生殖参数，而低剂量则能提升生殖表现[20]。
基于这些研究结果，本研究聚焦于阿尔及利亚产的A. herba-alba精油。研究目的是确定其化学成分，利用计算机模拟工具找出可能的分子靶点，并评估该精油及其主要成分对牛精子的细胞毒性。据我们所知，这是首项以精子作为生物模型，建立A. herba-alba精油化学成分与其细胞毒性之间直接关联的研究。
章节要点
所用化学物质
樟脑（分子量152.23克/摩尔）由法国Thermo Scientific Chemicals提供。其余所有使用的化学物质和溶剂，包括柠檬酸、果糖、Tris以及光谱级溴化钾，均来自Sigma-Aldrich，均为分析级产品。
植物采集与精油提取
A. herba-alba，即白艾草，是一种生长在干旱和半干旱地区的植物。研究期间在阿尔及利亚东北部花期时采集了这种植物的新鲜地上部分。采收后，这些新鲜的地上部分
FT-IR光谱分析
从Artemisia herba-alba中提取的水蒸气蒸馏精油通过傅里叶变换红外光谱法进行了分析。FT-IR是识别复杂天然混合物中功能基团的最有效技术之一。所得光谱（见图1）在3400厘米?1附近出现一个宽吸收带，这一特征表明存在含羟基的化合物，如醇类和酚类。此外还观察到了其他明显的吸收峰
结论
本研究对从阿尔及利亚采集的Artemisia herba-alba精油进行了全面分析，综合运用了化学成分分析、计算机模拟建模以及以精子为生物模型的体外实验评估。
FT-IR光谱分析显示该精油中含有大量单萜类物质，这一结果也得到了GC–MS分析的证实，后者显示氧化型单萜类在其中的比例较高。其中含量最高的成分是樟脑（17.38%）、菊花酮（12.52%）
作者贡献
Lezrag Hayet Ahlem和Sofiane Fatmi负责撰写论文。Lezrag Hayet Ahlem、Zahra Toutou和Katarzyna Pokajewicz负责数据分析工作。Lezrag Hayet Ahlem、Lamia Taouzinet和Zahra Toutou参与了论文的审阅。Sofiane Fatmi、Piotr P. Wieczorek、Mohamed Skiba和Mokrane Iguerouada负责研究设计的制定。所有作者都阅读了最终稿并同意将其提交发表。
CRediT作者贡献说明
Hayet Ahlem Lezrag：论文撰写——初稿撰写、方法设计、实验实施、资金获取、数据整理、概念构思。Sofiane Fatmi：论文撰写——初稿撰写、结果验证、研究指导、方法设计、实验实施、正式分析、概念构思。Zahra Toutou：可视化处理、结果验证、实验实施、数据整理。Lamia Taouzinet：方法设计、实验实施、正式分析、数据整理。Katarzyna Pokajewicz：可视化处理、结果验证、研究指导、数据整理，
伦理审批
本文未涉及任何由作者们开展的人体或动物实验研究。
资金支持
本研究未获得任何资金、资助或其他形式的支持。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本论文研究结果的已知利益冲突或个人关系。
致谢
作者衷心感谢贝贾亚大学自然与生命科学学院“海洋生态系统与水产养殖相关实验室”以及奥波莱大学化学研究所给予的的大力帮助。同时也要感谢阿尔及利亚科学研发总局所提供的支持。
Hayet Ahlem Lezrag|Sofiane Fatmi|Zahra Toutou|Lamia Taouzinet|Katarzyna Pokajewicz|Mohamed Skiba|Piotr P. Wieczorek|Mokrane Iguerouada
