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，頗黎芳香醫藥科技公司，Tab 1)。

1.1.2儀器 氣相色譜質譜聯用儀(安捷倫科技公司，US15173042)，連續波長多功能酶標儀(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NIST 14L鑒定，并結合AMIDS計算化合物的保留指數。

1.2.2AChE抑制實驗 依據改良的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)從蛋白數據庫中下載，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 結果

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

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。