提取溶剂塑造药用植物 Seseli libanotis 的植物化学特征、多靶点生物活性及机器学习预测的抗癌靶点

《RSC Advances》：Extraction solvent shapes the phytochemistry, multi-target bioactivity, and machine learning-predicted anticancer targets of Seseli libanotisOpen Access

　　

Seseli libanotis（L.）W. D. J. Koch（伞形科）是东安纳托利亚地区传统食用的野生蔬菜，但其非挥发性植物化学成分与多靶点生物活性仍缺乏充分表征。本研究评估了提取极性如何塑造四种地上部分提取物的化学与生物学轮廓。研究人员分析了提取物的总酚（TPC）与总黄酮（TFC）含量、化学组成、抗氧化活性、对五种酶的抑制能力、对三种肿瘤细胞系及人胚肾（HEK-293）细胞的细胞毒性，以及针对酶靶点的计算机（in silico）分子对接。乙醇/水提取物表现出最高总酚含量。定性液相色谱-质谱（LC-MS）分析显示极性提取物中广泛覆盖咖啡酰奎宁酸与黄酮苷类。抗氧化活性具有溶剂与 Assay 依赖性：水在 2,2-二苯基-1-苦肼基（DPPH）、铜还原抗氧化能力（CUPRAC）与铁还原抗氧化能力（FRAP）体系中活性最强，乙醇/水在 2,2′-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（ABTS）体系中最强，乙酸乙酯（EA）在磷钼酸盐（PBD）体系中最强。乙醇与乙醇/水对乙酰胆碱酯酶（AChE）与 α-葡萄糖苷酶抑制最高且二者无显著差异；EA 对丁酰胆碱酯酶（BChE）与 α-淀粉酶抑制最强。分子对接提示所选植物化学物在靶酶活腔内具有有利结合模式，后续分子动力学模拟通过持续氢键网络维持的稳定结合构象验证了这些相互作用。乙醇/水提取物对三种肿瘤细胞系细胞毒性最强（IC50 31.77–41.25 μg mL?1）。Annexin V/碘化丙啶（PI）与吖啶橙/溴化乙锭（AO/EB）染色指示凋亡相关活力丧失；但对 HEK-293 细胞类似活性表明肿瘤选择性有限。提取溶剂是植物化学组成与生物活性的主要决定因素，而低选择性凸显了分馏与化合物水平验证的必要性。

研究背景方面，Seseli libanotis（L.）W. D. J. Koch 属伞形科欧亚属植物，在东安纳托利亚作为传统野生蔬菜食用，既往药理研究多聚焦挥发油与精油，其非挥发性组分尤其是与抗氧化及酶调节相关的极性酚类表征不足。已有研究涉及挥发组成、抗菌、抗炎、酚含量及抗氧化潜力，但缺乏将提取极性与 LC-MS 非挥发组分谱、抗氧化、酶抑制、计算及细胞实验系统关联的报道。由于粗提物效应源于复杂混合物，单终点测试难以捕获其生物学潜能，故研究人员采用多 Assay 策略并结合分子对接以桥接植物化学与实验酶抑。该研究发表于《RSC Advances》，首次对 S. libanotis 非挥发组分给出溶剂分辨的一体化表征，意义在于明确极性如何调控化学覆盖与生物响应，为后续分馏与化合物验证提供优先级。

关键技术方法上，样本为 2025 年采自土耳其 Elaz?? 省 Harput（?üsnaz 村）的 S. libanotis 地上部分，经 Dr Ugur Cakilcioglu 鉴定（标本号 UC-2023-15）。研究人员制备水、70% 乙醇/水、乙醇、乙酸乙酯（EA）四种极性提取物，采用 Folin–Ciocalteu 与 AlCl₃ 比色法定量 TPC/TFC；HPLC-ESI-Orbitrap-MS/MS 定性注释组分；六重抗氧化 Assay（DPPH、ABTS、CUPRAC、FRAP、金属螯合、PBD）；五色酶抑制（AChE、BChE、酪氨酸酶、α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶）；MTT 法测 DU-145、HeLa、A549 及 HEK-293 细胞毒性，AO/EB 与 Annexin V/PI 流式检凋亡；网络药理学以 ChEMBL 多任务模型预测人靶点，STRING 与 Cytoscape 构网络，ToppFun 做 GO/KEGG 富集，GEO 转录组（GSE63514、GSE19804、GSE46602）以 limma 差异分析，caret 包 ElasticNet 机器学习；AutoDock Vina 做分子对接，CHARMM-GUI 与 GROMACS 100 ns 分子动力学（MD）模拟验证。

研究结果部分，Total phenolic（TPC）and flavonoids（TFC）contents 小节指出乙醇/水 TPC 最高（60.27 mg GAE g^?1），乙醇 TFC 最高（37.40 mg RE g^?1），EA 最低，反映比色法原理差异而非矛盾。HPLC-ESI-Orbitrap-MS/MS results 小节注释 80 个组分，乙醇（66）与乙醇/水（64）覆盖最广，水（52）次之，EA（39）最少但独有 C20–C30 长链饱和脂肪酸与叶绿素衍生物，极性提取物富咖啡酰奎宁酸与黄酮苷。Antioxidant activity 小节显示水提物在 DPPH/CUPRAC/FRAP 最高，乙醇/水在 ABTS 最高，EA 在 PBD 最高，排名随机制切换，印证多 Assay 必要性。Enzyme inhibitory activity 小节中乙醇与乙醇/水对 AChE 与 α-葡萄糖苷酶最强，EA 对 BChE 与 α-淀粉酶最强，乙醇/水对酪氨酸酶最强（54.32 mg KAE g^?1），水提物多数酶活最弱。Cell viability 与凋亡染色小节表明乙醇/水对三肿瘤系 IC₅₀ 31.77–41.25 μg mL^?1，AO/EB 与 Annexin V/PI 见凋亡形态与磷脂酰丝氨酸外翻，但 HEK-293 同样敏感，选择性低。Network pharmacology 与 External transcriptomic validation 小节以 34 个调控性细胞死亡相关靶点交集癌症基因，GEO 三队列 limma 分析获差异表达，ElasticNet 在宫颈/肺/前列腺独立测试集具判别力。Molecular docking and dynamics 小节选 19 个植物化学物对接 AChE/BChE/酪氨酸酶等，Vina 结合能有利，100 ns MD 显示 RMSD 平稳、持久氢键网络维持结合构象。

讨论与结论翻译部分，研究人员总结：提取溶剂极性是非挥发植物化学组成与生物活性的主导决定因子；乙醇/水提物以高 TPC、广咖啡酰奎宁酸与黄酮苷覆盖、强 ABTS/FRAP/CUPRAC 还原力及三肿瘤系细胞毒性和酶抑多维占优，但 HEK-293 并行受损揭示粗提物肿瘤选择性有限；EA 提物以脂溶性共轭（长链脂肪酸、叶绿素衍物、香豆素 osthenol）贡献 PBD 还原与 BChE/α-淀粉酶活性；乙醇提物独含 scopoletin 与最强 AChE 抑制形成可检验假说。LC-MS 定性谱仅支持而非确立化合物–活性因果，需定量 LC-MS、标准品共色谱、生物活性导向分馏与单体靶点动力学验证。机器学习与 GEO 转录组交叉将 34 基因签名锚定至凋亡/坏死性凋亡模块，但属优先级排序而非独立靶点发现。该溶剂分辨框架为 S. libanotis 从野菜到功能食品或辅助抗肿瘤制剂的下一步化合物分离提供了化学与计算双重路线图。