雪松精油的化學組成及乙酰膽堿酯酶抑制活性

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(shù)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 材料與方法

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(jié)果經(jīng)NIST 14L鑒定，并結(jié)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(jié)構(gòu)(PDB ID:4EY6)從蛋白數(shù)據(jù)庫中下載，配體結(jié)構(gòu)從PubChem中下載。采用Autodock vina模擬AChE與配體之間的相互作用[6]。

2 結(jié)果

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(jié)果見Tab 2。

Tab 2 AChE inhibitory activity of EOs from Cedrus samples

2.3 對接結(jié)果α-順式-雪松烯(1)和芳化-雪松烯(2)表現(xiàn)出最低的結(jié)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(jié)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

3 討論

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(shù)尋找雪松精油中潛在的活性單體，結(jié)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(jié)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。