陳淑霞,相佳瑤,馮 陽,李海舟,許 敏
(昆明理工大學生命科學與技術學院,云南 昆明 650500)
乙酰膽堿酯酶(acetylcholinesterase,AChE)是治療阿爾茲海默癥(Alzheimer′s disease,AD)的重要靶點之一[1-2],一些芳香植物的精油具有明顯的AChE抑制活性,如羅勒精油、胡椒精油等[3]。雪松(Cedarwood)是一類重要的雪松屬芳香藥用植物,其精油具有抗炎、鎮(zhèn)痛和抗瘧等多種藥理活性[4]。本研究擬探討雪松精油的化學組成及其AChE抑制活性,以期為抗AD藥物研發(fā)提供基礎性的研究。
1.1 材料
1.1.1試劑 AChE(批號:SLBN0954V,Sigma公司),石杉堿甲(批號:I1622061, Aladdin公司),5,5′-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)(批號:P1159103)和碘代乙酰膽堿(批號:P1189822)購買于Adamas公司,雪松精油(YP-1~5,頗黎芳香醫(yī)藥科技公司,Tab 1)。
1.1.2儀器 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(安捷倫科技公司,US15173042),連續(xù)波長多功能酶標儀(TECAN infinite M200 PRO)。
1.2 方法
1.2.1雪松精油的GC-MS分析 色譜柱HP-5 MS柱,載氣氦氣,流速1.5 mL·min-1。0.2 μL的樣品自動進樣,不分流。程序升溫:50 ℃持續(xù)2 min,后以5 ℃·min-1的速度增加到220 ℃,保持10 min。全掃描模式,結果經(jīng)NIST 14L鑒定,并結合AMIDS計算化合物的保留指數(shù)。
1.2.2AChE抑制實驗 依據(jù)改良的Ellman方法[5],陽性對照為石杉堿甲,所有實驗均重復3次。
1.2.3分子對接 AChE的晶體結構(PDB ID:4EY6)從蛋白數(shù)據(jù)庫中下載,配體結構從PubChem中下載。采用Autodock vina模擬AChE與配體之間的相互作用[6]。
2.1 雪松精油的化學組成雪松精油的主成分為α-順式-雪松烯(1)和β-雪松烯(5),其次是倍半萜酮,如(Z)-α-大西洋酮(6)、(E)-α-大西洋酮(7)等,與文獻報道相符[7]。此外,大西洋雪松精油中倍半萜烯的含量(>80%)明顯高于喜馬拉雅雪松精油(<60%)。然而,大西洋雪松精油中倍半萜酮的含量(<10%)明顯低于喜馬拉雅雪松精油(>25%)。因此,本研究推測雪松精油中倍半萜烯和倍半萜酮的含量差異可以作為區(qū)分喜馬拉雅雪松和大西洋雪松的標志物。
2.2 雪松精油的AChE抑制活性5種雪松精油在1 g·L-1時均顯示出較強的AChE抑制活性,具體結果見Tab 2。
Tab 2 AChE inhibitory activity of EOs from Cedrus samples
2.3 對接結果α-順式-雪松烯(1)和芳化-雪松烯(2)表現(xiàn)出最低的結合能,其次是α-長葉烯(3)和α-去氫-芳化-雪松烯(4)(Tab 3)。對接結果提示這些化合物主要通過范德華力與氨基酸殘基相互作用。
Tab 3 Docking results of compounds in cedarwood oils with AChE
本研究首次報道了雪松精油是一種有效的AChE抑制劑,可將其進一步開發(fā)為AD的治療藥物。借助分子對接技術尋找雪松精油中潛在的活性單體,結果提示α-順式-雪松烯(1)、芳化-雪松烯(2)、α-長葉烯(3)和α-去氫-芳化-雪松烯(4)與AChE緊密結合,這些分子可作為雪松精油具有AChE抑制活性的質(zhì)量標志物。雪松精油的主成分α-順式-雪松烯與AChE活性位點間的相互作用很強,足以產(chǎn)生藥理作用,這可能是雪松精油具有強效AChE抑制活性的機制之一。