综述：药用植物精油的化学组成与生物活性：全面综述与文献计量分析

《Results in Engineering》：Chemical Composition and Biological Activities of Essential Oils from Medicinal Plants: A comprehensive Review and Bibliometric Analysis

　　

研究人员通过双重方法对精油（essential oil, EO）研究进行了全面概述：对其化学和生物学性质进行叙述性综合，以及对全球科学趋势进行定量文献计量分析。叙述性综述详细阐述了以萜类化合物（terpenoids）和苯丙素类化合物（phenylpropanoids）为主的EOs的化学复杂性，并分析了其作用机制，特别是细胞膜破坏。在强调其广谱抗菌、抗氧化和抗炎特性的同时，该综述批判性讨论了临床转化的障碍，包括毒性、标准化和监管障碍。作为对机制基础的补充，对17,330篇文献（2015年至2025年）的文献计量分析揭示了一个处于快速结构演变中的领域，年增长率为15.5%，由中国和巴西的领先研究枢纽驱动。关键词共现图谱突出显示了从基础植物化学分析向先进技术应用（如纳米封装和绿色提取）的明显转变。最终，本研究证明，通过严格标准化和创新递送系统弥合体外（in vitro）功效与临床适用性之间的差距，对于将EOs完全整合到现代循证医学中至关重要。

2. 精油的化学组成

精油（essential oil, EO）是复杂的挥发性混合物，通常包含20至300种组分，主要生物活性由萜类化合物（terpenoids）和苯丙素类化合物（phenylpropanoids）驱动。萜类按异戊二烯（C₅）单元数分为单萜（C₁₀）、倍半萜（C₁₅）和二萜（C₂₀），分别通过胞质甲羟戊酸（MVA）途径和质体甲基赤藓醇磷酸（MEP）途径合成；苯丙素类则源自莽草酸途径。化学组成受植物种类、基因型、环境条件和提取方法显著影响。含氧衍生物（如醇、醛）因具有反应性官能团而呈现更强生物活性，酚类化合物（如香芹酚、百里香酚）通过羟基与微生物膜相互作用表现出卓越抗菌性。立体化学同样决定生物效应，需借助手性色谱、同位素比值质谱（IRMS）等技术进行鉴别和质量控制。气相色谱-质谱联用（GC-MS）仍是表征这一复杂性的金标准。

3. 精油的生物活性

精油的生物活性由其化学组成和组分间协同作用决定，主要作用机制包括亲脂性破坏微生物细胞膜、干扰代谢通路及调节宿主信号网络。

3.1 抗菌与抗生物膜活性

EOs通过破坏细菌胞质膜导致离子外漏和细胞裂解，酚类和醛类化合物对革兰氏阴性菌外膜具有穿透能力，并可通过抑制外排泵和群体感应恢复抗生素敏感性。纳米封装和气相暴露可增强抗菌效果。在抗生物膜方面，EOs能扩散穿过多糖基质、抑制群体感应，在亚抑制浓度下减少微生物黏附，特定多草药配方可摧毁多重耐药菌生物膜。抗真菌活性涉及抑制麦角甾醇生物合成和霉菌毒素产生，与常规抗真菌药联用具有协同效应。抗病毒作用主要针对包膜病毒，通过破坏脂质包膜、阻断内体酸化及干扰病毒复制蛋白实现，部分组分还兼具免疫调节。抗寄生虫活性涵盖原生动物、蠕虫和水产养殖体外寄生虫，以神经毒性（如乙酰胆碱酯酶抑制）和行为调节（驱避、产卵忌避）为主要机制。

3.2 抗氧化与抗炎活性

抗氧化活性通过氢原子供