舌状马兜铃地上部分精油的化学与对映选择性表征及初步生物活性

《Plants》:Chemical and Enantioselective Characterization and Preliminary Biological Activities of Aristolochia lingulata Aerial-Part Essential Oil

【字体: 时间:2026年09月04日 来源:Plants 4.1

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  马兜铃属(Aristolochia)物种被认为是结构多样特化代谢物的丰富来源;然而,若干新热带物种的挥发性化学组成与生物学特性仍鲜有表征。特别是目前尚无关于舌状马兜铃(Aristolochia lingulata Ule ex Pilg.)精油的信息,这促使研

  
马兜铃属(Aristolochia)物种被认为是结构多样特化代谢物的丰富来源;然而,若干新热带物种的挥发性化学组成与生物学特性仍鲜有表征。特别是目前尚无关于舌状马兜铃(Aristolochia lingulata Ule ex Pilg.)精油的信息,这促使研究人员开展此项化学、对映选择性与初步生物学研究。叶精油通过采用非极性与极性固定相的GC-MS和气相色谱-火焰离子化检测(GC-FID)进行分析,同时采用对映选择性GC-MS测定选定手性代谢物的分布。生物学活性通过乙酰胆碱酯酶(AChE)、丁酰胆碱酯酶(BuChE)、胰脂肪酶、DPPH与ABTS实验评价。共鉴定并定量57种组分,在两固定相上分别占精油总量的93.5%和91.3%。倍半萜烃与含氧倍半萜占优势,主要组分为dauca-5,8-二烯、反式-(E)-橙花叔醇、β-恰米烯、β-环柠檬醛、柠檬烯、δ- amorphene、τ- muurolol与manool。该精油显示中等AChE抑制(IC50 = 79.8 ± 0.3 μg/mL),而对BuChE(IC50 = 176.1 ± 3.3 μg/mL)与胰脂肪酶(IC50 = 190.8 ± 9.4 μg/mL)抑制较弱。DPPH与ABTS自由基清除活性亦弱(SC50分别为849.7 ± 7.4和338.0 ± 3.9 μg/mL)。总体而言,本研究首次表征了A. lingulata精油,揭示其独特的富含倍半萜挥发性轮廓与中等酶抑制活性。这些发现拓展了新热带马兜铃属植物化学知识,为进一步研究其生物活性组分、作用机制与毒理安全性奠定基础。
研究背景方面,马兜铃属(Aristolochia L.)含数百种分布于热带亚热带的植物,具长期民族药用历史,但新热带多种物种的化学组成研究不足。舌状马兜铃(A. lingulata Ule ex Pilg.)原产厄瓜多尔、秘鲁、玻利维亚,其挥发性代谢物信息极有限。该属虽含生物碱、木脂素、黄酮、萜类与菲衍生物等特化代谢物,但挥发油(essential oil, EO)研究相对滞后;且部分物种含马兜铃酸(aristolochic acids, AAs)这类强肾毒、基因毒、致癌硝基菲羧酸,使任何活性发现都不能直接等同于安全或可用。在此背景下,研究人员针对A. lingulata叶精油开展首次整合化学、对映选择与初步生物活性表征,以填补新热带马兜铃属挥发油认知空白。论文发表于《Plants》。
关键技术方法上,研究人员于厄瓜多尔纳波省圣罗莎(496 m海拔,单点采集,400 g干叶)经水蒸气蒸馏得油(得率0.03% w/w);采用双固定相(5%苯基甲基聚硅氧烷DB-5ms非极性、聚乙二醇TR-WAX极性)GC-MS与GC-FID定性定量57组分,线性保留指数(LRI)以C9–C25正烷标定,GC-FID用预测相对响应因子(RRF)校正;对映选择性GC-MS使用2,3-二乙酰-6-叔丁基二甲基硅基-β-环糊精(DAC)与2,3-二乙基-6-叔丁基二甲基硅基-β-环糊精(DET)手性柱解析α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯、莰烯;生物活性用改良Ellman法测AChE/BuChE抑制(加兰他敏为正对照)、对硝基苯丁酸酯(pNPB)法测胰脂肪酶抑制(奥利司他为正对照)、DPPH与ABTS径向清除测抗氧化(Trolox为正对照),均n=3。
研究结果部分,2.1节化学组成表明:精油以倍半萜烃(36.2–36.8%)和含氧倍半萜(25.3–23.7%)为主,单萜烃与含氧单萜次之;≥3%主组分包括柠檬烯、(S)-(?)-柠檬烯、山梨酸、β-环柠檬醛、cadina-1(6),4-二烯、dauca-5,8-二烯(约11%)、β-恰米烯、epizonarene、反式-(E)-橙花叔醇(约11–12%)、τ-muurolol、manool等57种占93.5%/91.3%。2.2节对映选择性分析显示α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯对映体纯,莰烯为scalemic混合,提示单萜生物合成具化合物特异性酶控,可作化学分类与真伪标记。2.3节胆碱酯酶抑制中,AChE IC50=79.8±0.3 μg/mL(中等),BuChE IC50=176.1±3.3 μg/mL(较弱),均远弱于加兰他敏(1.2与58.9 μg/mL),呈AChE选择性。2.4节胰脂肪酶抑制IC50=190.8±9.4 μg/mL,1000 μg/mL抑率67.4%,较奥利司他(1.2 μg/mL)弱约160倍,属中等偏弱。2.5节抗氧化显示DPPH SC50=849.7±7.4 μg/mL、ABTS SC50=338.0±3.9 μg/mL,远弱于Trolox,直接清除能力低,与贫酚、富烃萜轮廓一致。
讨论部分指出,该轮廓符合马兜铃属“倍半萜主导、种间变异大”趋势;dauca-5,8-二烯与β-恰米烯组合区别于A. triangularis与高含argentilactone的A. argentina,支持南美种独立代谢分化;β-恰米烯亦见于A. fordiana,暗示其在属内潜在活性贡献。对映纯模式需多群体多季节验证。酶抑活性归因于萜类富集但无单体验证,不能推协同或机制。抗氧化弱系非酚萜本质。局限性在于单批次单蒸馏、未靶向检测马兜铃酸(虽非挥发物通常不入油),故活性不等于安全,后续须做AA缺失证明、细胞毒与广毒理评估。
结论部分翻译:本研究首次对舌状马兜铃叶精油进行整合化学、对映选择与初步生物表征。挥发分以倍半萜烃与含氧倍半萜主导,跨双固定相鉴定量化57组分;dauca-5,8-二烯、反式-(E)-橙花叔醇、β-恰米烯、β-环柠檬醛、柠檬烯、δ-amorphene、τ-muurolol、manool等凸显这一新热带少研物种的独特植物化学组成。对映分析增补手性代谢物立体分布信息,提升化学分类价值。生物上,精油对AChE与胰脂肪酶中等抑制,BuChE较弱,DPPH/ABTS直接清除有限,提示其生物学关联更近酶调节而非抗氧化。整体拓展A. lingulata挥发化学与性质认知,支撑后续单体识别、协同考察、酶抑机制与毒理画像研究;鉴于马兜铃属安全隐忧,未来药理探索须伴严格毒理评估方可谈应用。
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