《Journal of Chromatography B》:Extraction and UPLC-MS-MS identification of active ingredients of
Henophyton deserti: Antibacterial, antifungal and in silico studies
编辑推荐:
•研究不同溶剂中Henophyton deserti植物活性成分的提取方法。•对Henophyton deserti植物活性成分进行UPLC-MS-MS分析。•该植物提取物对革兰氏阳性细菌及白色念珠菌具有抑制作用。•Henophyton deserti提取物是新型抗生素的有希望候
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研究不同溶剂中Henophyton deserti植物活性成分的提取方法。
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对Henophyton deserti植物活性成分进行UPLC-MS-MS分析。
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该植物提取物对革兰氏阳性细菌及白色念珠菌具有抑制作用。
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Henophyton deserti提取物是新型抗生素的有希望候选物质。
引言
随着细菌感染和抗生素耐药性的日益严重,开发新的抗菌药物显得极为迫切[1]。有研究指出,抗生素提高了人们的预期寿命,同时降低了分娩时的母婴死亡率[2]。抗生素使得那些曾经导致数百万人死亡的疾病得以控制。Klein等人[3]报告称,到2023年全球抗生素消耗量约为每天493亿剂,预计到2030这一数字还将上升至每天751亿剂。另有研究显示,2019年抗生素耐药性已导致全球约120万人死亡,预计到2050这一数字将上升至约1000万[4]。世界卫生组织也将抗生素耐药性列为对公共健康最紧迫的威胁之一[5]。因此,发现或研发新的抗生素变得极为重要。药用植物和芳香植物会为了自我防御而产生结构与功能各异的植物化学物质,其中许多都具有抗菌特性[6]。通过对相关文献[7]、[8]、[9]、[10]、[11]的研究可以发现,植物化学是寻找新型抗生素的重要领域,这类物质有望成为填补现有药物空白的新选择[12]、[13]。一些植物化学物质,比如黄酮类衍生物[14]、[15]、[16]、[17],已被证明对多种致病细菌株具有显著的抑制作用。
Henophyton deserti在植物化学研究中备受关注,因为它在适应恶劣的沙漠环境时会产生多种次生代谢产物。频繁的沙尘暴和极端的气候条件使该植物面临氧化压力和微生物感染的威胁,从而促使它合成具有生物活性的特殊化合物[18]、[19]。Hamami等人[20]的研究表明,H. deserti的种子提取物对多种细菌株都有抑制作用。此外,当万古霉素与这种提取物一起使用时,其抗菌活性还会提升两倍以上,呈现出协同效应。Derbal等人[21]的研究则发现,金黄色葡萄球菌和沙门氏菌等细菌株对乙酸乙酯的粗提物也敏感。Boukhalfa等人[18]在最新的研究中也得到了类似的结果,甲醇提取物同样具有此类效果。尽管这些研究结果表明该植物作为新型抗生素替代品具有巨大潜力,但目前针对它的研究还相对较少。而且现有的研究大多只是简单检测了该提取物对少数几种细菌株的抗菌活性是否存在,对于提取物的化学特性以及植物成分的具体作用机制的研究则十分罕见。
计算机辅助药物设计为抗生素的研发及其作用机制的研究做出了重要贡献。分子对接技术被广泛运用,因为它能够预测化合物与活性位点之间的相互作用,进而确定复合物在三维空间中的最稳定构象[22]、[23]。不过,分子对接技术在实现精准预测方面存在一定局限性,因此需要更真实的辅助计算技术,也就是分子动力学模拟。分子动力学模拟有助于了解研究中的化合物在活性位点内的稳定性,以及它们在特定时间范围内的模拟生理条件下的行为表现[24]。因此,本研究涵盖了用不同溶剂提取植物物质、开展生物活性评估、进行定性和定量分析、测定植物提取物的化学成分,以及通过分子对接和分子动力学模拟进行计算机模拟分析等内容。
章节摘要
植物材料
H. deserti植物样本(见图1)采集自阿尔及利亚东南部地区,具体采集时间为2025年3月,地点位于Touggourt省和Hassi Messaoud省之间(北纬32°20′11.2″,东经5°50’05.1″)。这些植物由阿尔及利亚国家林业研究所(INRAF)进行了鉴定,随后被干燥、研磨成细粉并立即进行提取。
样品提取
将1.0公斤的H. deserti粉末与500毫升80%的甲醇混合,在室温下放置24小时进行浸提。之后对混合液进行过滤
植物化学物质筛选
总多酚含量和总黄酮醇含量
总多酚含量(TPC)和总黄酮醇含量(TFC)的检测结果(见表3)显示,不同样本之间存在明显差异。方差分析也证实了这一点
结论
本研究得出结论,阿尔及利亚境内的H. deserti植物富含多种次生代谢产物,如酚类和黄酮类。尤其是姜黄素、芦丁、槲皮素-3-葡萄糖苷、儿茶素和白藜芦醇在EA和NB组分中含量尤为丰富。值得注意的是,这是首次有研究报道H. deserti植物中含有多种酚类化合物,这些化合物包括姜黄素、白藜芦醇、橄榄苦苷、椴树苷、杨梅素、阿魏酸、水杨酸、百里酚等
作者贡献说明
Oussama Boukhalfa:负责初稿撰写、方法设计及实验研究。Khaled Sekkoum:负责审稿与编辑工作、初稿撰写以及研究构思。Samia Hadj Rabia:负责初稿撰写、方法设计及实验研究。Nasser Belboukhari:负责审稿与编辑工作、初稿撰写以及研究构思。Marcello Locatelli:负责审稿与编辑工作、初稿撰写以及研究构思。Azam Malik:负责初稿撰写、方法设计及实验研究。Musa A. Said:
利益冲突声明
作者声明,他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关联或个人关系。
Oussama Boukhalfa|Khaled Sekkoum|Samia Hadj Rabia|Nasser Belboukhari|Marcello Locatelli|Azam Malik|Musa A. Said|Imran Ali