综述:西帕鲁纳圭亚那ensis(Siparuna guianensis)精油中的反复出现的倍半萜类化合物:治疗潜力与药代动力学研究
《BioMed Research International》:Recurrent Sesquiterpenes in Siparuna guianensis Essential Oil: Therapeutic Potential and Pharmacokinetic Insights
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时间:2026年05月15日
来源:BioMed Research International 2.3
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摘要
Siparuna guianensis是一种新热带药用植物,传统上用于治疗炎症和感染性疾病,其精油(EO)已被研究具有多种生物活性,特别是抗菌、抗寄生虫、杀虫、抗炎和神经保护作用。然而,科学证据仍然零散且主要以临床前研究为主,化学成分、生物学焦点和药代动力学可行性之间的整
摘要
Siparuna guianensis是一种新热带药用植物,传统上用于治疗炎症和感染性疾病,其精油(EO)已被研究具有多种生物活性,特别是抗菌、抗寄生虫、杀虫、抗炎和神经保护作用。然而,科学证据仍然零散且主要以临床前研究为主,化学成分、生物学焦点和药代动力学可行性之间的整合有限。本研究对Web of Science Core Collection中索引的关于S. guianensis精油的文献进行了文献计量学回顾,并结合了对主要精油成分的计算机模拟药代动力学评估。通过分析文献计量学指标,确定了出版趋势、研究焦点和知识空白。汇总了各研究中报道的主要化合物,重点关注反复出现的倍半萜类化合物,并使用SwissADME和pkCSM预测了关键的ADME相关参数,包括亲脂性、水溶性、Caco-2渗透性和肠道吸收性。共纳入了11篇符合条件的文章,揭示了一个有限但主题一致的研究领域,主要由南美洲进行的体外研究主导。研究表明,germacrene D、bicyclogermacrene和spathulenol等倍半萜类化合物是主要成分,而β-caryophyllene、α-copaene、α-humulene、α-muurolene、δ-cadinene、iso-shyobunone和epishyobunone也是相关的精油成分,可能作为候选的化学标志物。总体而言,这些倍半萜类化合物突显了精油的治疗潜力,尤其是在抗菌、抗寄生虫、杀虫、抗炎和神经保护方面。计算机模拟预测表明,这些化合物具有亲脂性特征,水溶性较低至中等,Caco-2渗透性较高,肠道吸收性较强,支持其药代动力学的可行性,同时也指出了制剂方面的局限性。总体而言,本研究整合了与S. guianensis精油相关的文献计量学、化学和药代动力学证据,支持将其合理解释为具有治疗前景的生物活性挥发成分的来源,强调了进行实验药代动力学验证、毒理学评估和体内疗效研究的必要性。
1. 引言
Siparuna guianensis Aubl.是一种属于Siparunaceae科的新热带芳香植物,主要分布于热带美洲,在巴西有几种Siparuna属的物种[1]。S. guianensis是这一组中最常被引用的药用植物之一,在不同地区有“negramina”、“capitiú”、“lim?o-bravo”、“lim?o-do-mato”和“folha-santa”等地方名称。该物种在新热带地区广泛分布,记录显示它存在于中美洲和南美洲,在巴西的不同植物地理区域都有发现,包括亚马逊雨林、塞拉多草原、卡廷加灌木丛和大西洋森林,这突显了其生态范围和民族植物学的重要性[2, 3]。从民族药理学角度来看,S. guianensis长期以来被南美洲和中美洲的土著人民、河流沿岸社区和农村社区所使用。传统制剂主要使用其叶子制成,但树皮、果实和根也被用于浸泡、煎剂、浴液或敷布[4, 5]。据报道,它的民间用途包括缓解疼痛、炎症性疾病、发热、类似流感的症状、呼吸系统问题、水肿、风湿病、胃肠道紊乱、偏头痛和其他感染性疾病[3, 6]。这种传统重要性与对该物种的日益增长的药理学兴趣相符,特别是与其精油(EO)和其他挥发成分有关[6, 7]。对S. guianensis的科学研究兴趣增加与其次生代谢有关,尤其是从叶子中提取的挥发部分。化学表征其EO的研究通常采用水蒸馏法,随后通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)进行成分鉴定[8]。一些研究还通过色谱保留数据和与光谱库的比较来进一步确认化合物[9]。现有证据表明,精油富含单萜和倍半萜类化合物,但其组成并不固定,可能因植物器官、种群、采集地点、季节性和化学类型而异。反复出现的主要成分包括germacrene D、bicyclogermacrene、spathulenol、β-caryophyllene、α-copaene,在某些样本中还发现了β-myrcene或E,E-farnesol[8, 10, 11]。药用植物仍然是研究感染性疾病、炎症和寄生虫病的重要来源,特别是在生物多样性和传统知识交汇的地区,尤其是在社会脆弱环境中,这些地方由于贫困、环境变化和医疗服务有限而存在被忽视的疾病[12–14]。在巴西,疟疾死亡率和脆弱性分布不均,北部地区和社会脆弱人群的负担更重,这加强了对该地区可用药用资源进行科学研究的必要性[15]。在此背景下,S. guianensis作为一种具有民族药理学重要性的药用植物和富含倍半萜类化合物的精油脱颖而出,但关于其标准化、安全性、药代动力学和转化应用的证据仍然零散。因此,有必要对相关文献进行系统总结,以整理目前关于该物种的知识,并识别一致的研究空白。因此,本研究旨在对S. guianensis精油的相关科学文献进行文献计量学分析,并通过计算机模拟评估其主要成分的关键药代动力学特性,特别是倍半萜类化合物。
2. 方法论
本研究基于透明的方法论和定量方法,基于最近开发的框架“生物医学文献文献计量学回顾初步指南(BIBLIO):最低要求”[16]。此外,还考虑了有关科学知识映射的额外细节,以便更深入地理解生成的数据范围[17]。使用与主题相关的特定关键词制定了搜索策略,以便随后选择相关文章[18]。2026年2月在Web of Science Core Collection(WoS-CC)数据库中进行了搜索,没有时间或语言限制,使用了表1中列出的关键词。WoS包含多个作为文章过滤标准的索引,其中社会科学引文索引(SSCI)、扩展科学引文索引(SCIEXPANDED)、艺术与人文科学引文索引(A&HCI)、会议论文引文索引-社会科学与人文学科(CPCI-SSH)、会议论文引文索引-科学(CPCI-S)、书籍引文索引-科学(BKCI-S)、书籍引文索引-社会科学与人文学科(BKCI-SSH)、当前化学反应(CCR-EXPANDED)、新兴来源引文索引(ESCI)和化学索引(CI)特别值得关注。这些索引仅用于检索文章的过滤。表1显示了在WoS-CC中过滤文章的方法论搜索程序。
2.1. 时间范围
在本研究中,对文章没有时间限制。在WoS-CC中进行了全面搜索,以检索文章,不考虑发表时间,重点关注以S. guianensis为研究对象的研究。
2.2. 合格标准
选择了关于S. guianensis的原创研究文章和综述文章。此外,还纳入了涉及其他Siparuna属物种的研究,前提是这些研究提供了有助于与S. guianensis进行比较的化学成分和/或生物活性数据。对发表时间或语言没有限制。排除了书籍章节、社论、会议论文集中的文章、摘要以及不符合研究主题或与Siparuna属无关的研究。
2.3. 文献计量学参数的提取
从WoS-CC中导出文章为Microsoft Excel文档,以获取以下数据:文章标题、发表年份、作者、引用次数和关键词。相应作者的研究设计、国家和大陆信息手动添加到文件中。后者使用在线工具(https://mapchart.net/,2025年11月访问)创建的地图表示。此外,使用Excel中的图表展示了每篇文章发表的科学期刊。从WoS生成TXT文件,使用Visualization of Similarities Viewer(VOSviewer 1.6.16)软件创建可视化网络,目的是生成引用网络、合著关系和关键词共现网络[20]。
2.4. 数据分析
在VOSviewer中,至少有一篇文章的作者被作为分析单元用于合著地图。作者之间的关联通过他们共同撰写的文章数量来确定。对于关键词共现地图,至少有一篇文章的作者的关键词被输入软件作为分析单元。结果通过网络可视化呈现。此外,使用R环境中的Bibliometrix包生成了三字段和期刊图表,以可视化分析数据集的文献字段之间的关系。在分析指标后,全文阅读了文档,以提取有关S. guianensis及其在医学中的使用的相关信息。这一过程产生了关于S. guianensis的详细科学知识记录。
2.5. 文章分析和研究分类
我们详细阅读了选定的文章(n = 10篇),从中提取了发表日期、研究设计、作者所在国家和研究结果等信息。根据Higgins和Green[21]的研究方法对研究进行了分类。这种分类基于Cochrane协作组织制定的术语表,包括随机临床试验、体外和体内研究、文献综述、系统评价和观察性研究。随后对文章中提供的关于S. guianensis及其使用的信息进行了映射。此外,还描述和讨论了研究结果。
2.6. 药代动力学特性的计算机模拟分析
我们使用SwissADME平台和pkCSM[22–24]评估了S. guianensis精油中主要化合物的药代动力学特性。这些平台采用广泛验证的计算机模拟预测模型来估计吸收、分布、代谢和排泄(ADME)参数。图1显示了本研究遵循的方法流程图。
3. 结果
在WoS-CC中的搜索共检索到13篇文章。然而,有三篇文章因不符合合格标准而被排除。尽管这些文章涉及Siparuna属的物种,但“Chemical Composition and Biological Activity of the Leaf Oil of Siparuna thecaphora (Poepp. et Endl.) A.DC.”—DOI: “10.1080/10412905.2002.9699767”[25];“Alkaloids From Siparuna (Siparunaceae) Are Predicted as the Inhibitors of Proteolysis and Plasma Coagulation Caused by Snake Venom and Potentially Counteract Phospholipase A2 Activity of Bothrops jararaca”—DOI: “10.1016/j.jep.2024.118349”[26];以及“Chemical Composition and Biological Activity of Essential Oil From Leaves and Fruits of Limoncillo (Siparuna muricata (Ruiz & Pav.) A.DC.)”—DOI: “10.3390/antibiotics12010082”[27]没有提供与S. guianensis进行比较的相关数据,因此不符合本研究的目的。这10篇文章在WoS-CC中的总引用次数为236次,平均引用次数为23.6次。表2详细列出了从选定文章中提取的数据,以便于识别。表2显示了从WoS-CC中选定的文章提取的数据。
Pino-Benitez等人,2024 [28]
确定从哥伦比亚Chocó雨林收集的四种精油对Tribolium castaneum的驱虫和杀虫活性。
Costa等人,2022 [29]
通过计算机模拟分子对接分析,评估巴西植物精油(包括Siparuna guianensis)中化合物与SARS-CoV-2蛋白以及参与病毒感染过程的人类宿主分子靶标的相互作用潜力,以识别具有抗病毒活性和对抗COVID-19治疗潜力的天然候选物。
Diniz等人,2022 [9]
对不同化学类型的S. guianensis精油进行化学表征,并评估其对Rhipicephalus microplus的杀螨活性。
Martins等人,2021 [30]
研究Siparuna guianensis Aubl.之间的相互作用。EO和乙酰胆碱酯酶结合产生一种新的生物活性分子,用于治疗阿尔茨海默病。
10.1016/j.saa.2021.119511
Santana de Oliveira等人,2020 [8]
52
评估S. guianensis精油中主要化学成分的化学组成和抗菌活性,并使用掺杂技术和分子动力学模拟其相互作用机制。
10.3390/molecules25173852
de Jesus等人,2020 [31]
17
评估来自巴西塞拉多地区七种本地植物的精油的抗菌潜力,这些精油对食源性疾病相关细菌菌株具有抑制作用。此外,首次描述了四种最具活性的精油的化学特性。
10.3390/molecules25143296
dos A. Ferreira等人,2020 [32]
19
评估使用纳米乳化技术影响埃及伊蚊幼虫的可行性。
10.1093/jme/tjz221
de S. Moura等人,2020 [33]
34
该研究调查了S. guianensis精油对四种病原菌的抗菌活性,评估了其在细菌和人体细胞中的毒性,并通过计算机建模分析了作用机制,包括对细胞壁通透性和与细菌酶的分子相互作用的影响。
10.1016/j.indcrop.2020.112142
Andrade等人,2016 [34]
57
评估不同精油对Leishmania (L.) amazonensis前鞭毛体形式的生物活性,以及它们对哺乳动物细胞的细胞毒性及其化学组成。
10.1186/s12906-016-1401-9
Andrade等人,2015 [35]
34
本研究分析了Cinnamodendron dinisii Schwacke(樟科)和S. guianensis Aublet(Siparunaceae)精油的抗菌、抗真菌和抗锥虫活性。
3.1. 作者贡献
搜索共识别出92位作者。其中,文献数量最多的作者是Andrade [34, 35](n = 2),总被引用次数为91次。其他作者每人都有一篇文献。数据显示,在所考虑的作者中,Andrade [34, 35] 的链接数量最多(n = 66)。这一数值反映了作者之间的合作程度、影响力和相互关联性(图2)。
(A)使用VOSviewer生成的关于Siparuna guianensis的研究人员的合著网络图。节点代表作者,节点大小与出版物数量成正比,链接表示合著关系,较粗的线条表示更强的合作关系。(B)基于Web of Science Core Collection数据库中总引用次数最多的作者。
3.2. 通讯作者所在国家
数据分析显示,巴西是关于S. guianensis研究数量最多的国家,共有9项研究,被引用234次,其次是哥伦比亚,有1项研究,被引用2次。如图3所示,所有选定的研究均在南美洲进行。
3.3. 关键词共现
共识别出105个关键词。出现频率最高的关键词包括“生物活性”(n = 3)、“抗氧化剂”(n = 3)、“天然产物”(n = 2)、“cinnamodendron-dinisii”(n = 2)、“化学组成”(n = 2)等。其余词汇各出现一次。总链接指数最高的关键词是“生物活性”(n = 38),其次是“抗氧化剂”(n = 36),这突显了S. guianensis的生物活性。
3.4. 期刊出版物
选定的文章发表在九种不同的期刊上。其中,只有Molecules期刊发表了兩篇文献,总被引用69次。数据显示,被引用次数最多的期刊是BMC Complementary and Alternative Medicine(n = 57)、Brazilian Journal of Microbiology(n = 34)和Industrial Crops and Products(n = 34)(图5)。
3.5. 研究类型及发表年份
共识别出三种不同类型的研究。体外研究最为常见(n = 6),在WoS-CC中被引用150次(图6)。第二种被频繁引用的研究类型是体外和计算机模拟相结合的研究(n = 2),总被引用63次。体内和计算机模拟研究分别仅出现一次(n = 1),被引用次数分别为19次和4次。这些研究发表于2015至2024年间。发表数量最多的年份是2020年(n = 4;122次引用),其次是2022年(n = 2;10次引用)。2015年、2016年和2024年的引用次数分别为34次、57次和2次。
3.6. 知识图谱
图7展示了三个维度的可视化,关联了文章中使用的来源(期刊)、作者和描述词。这一分析有助于识别在特定期刊上发表文章的作者及其研究中使用的主要术语。图中较大的节点表示主题的相关性更强,较粗的灰色线条表示类别之间的联系更为紧密。例如Andrade M.A.和Martins M.G.等作者与既有的参考文献以及不同的主题描述词有多重联系,表明这些研究者在科学知识的构建中发挥了重要作用,将经典研究与新的实验和计算方法相结合。这些作者与各种参考文献的联系表明,他们的工作基于坚实的理论基础,同时推动了研究领域的扩展。在该主题领域,最常关联的关键词包括“天然产物”、“精油”、“抗菌活性”、“细菌”和“分子对接”,表明研究主要集中在天然化合物及其生物活性上,特别是针对病原微生物的作用机制。关键词“分子对接”与多位作者和参考文献的关联进一步表明,实验方法和计算建模技术正在逐渐整合,以理解生物活性化合物与其潜在生物靶点之间的分子相互作用。这三个维度共同揭示了知识流动的路径:从文献中的经典参考文献开始,经过关键作者的学术成果,最终形成由描述词代表的具体主题。
3.7. S. guianensis精油化合物的药代动力学特性计算机模拟分析
表3总结了不同研究中Siparuna精油化学分析识别出的主要代谢物。通过纳入分类学上相近的物种,可以更好地理解化学变异性,并强调重复出现的成分作为潜在化学标志物的重要性。
表3. Siparuna属精油的主要成分
Pino-Benitez等人 [28]:S. guianensis。γ-Muurolene(13.99%)和curzerene(7.22%)。
Costa等人 [29]:S. guianensis。Iso-shyobunone(23.9%)、epishyobunone(18.9%)、α-muurolene(6.1%)、t-muurolol(5.1%)、γ-eudesmol(4.8%)、guaiene(4.1%)、spathulenol(3.7%)和elemol(3.6%)。
Diniz等人 [9]:S. guianensis——不同化学型。化学型1:Germacrene D(25.13%)和bicyclogermacrene(12.49%);化学型2:β-Caryophyllene(21.67%)和α-humulene(13.15%);化学型3:Spatulenol(20.85%)和β-cubebene(11.93%);化学型4:δ-Cadinene(24.28%)和α-muurolene(13.52%)。
Martins等人 [30]:S. guianensis。Germacrene D(28.78%)、bicyclogermacrene(13.51%)、spatulenol(11.38%)和β-caryophyllene(9.97%)。
Santana de Oliveira等人 [8]:S. guianensis。Germacrene D(36.15%)、bicyclogermacrene(17.11%)、spatulenol(13.85%)和β-caryophyllene(8.23%)。
de Jesus等人 [31]:S. guianensis。Germacrene D(29.1%)、spatulenol(19.2%)、bicyclogermacrene(13.4%)和α-copaene(9.5%)。
dos A. Ferreira等人 [32]:S. guianensis。Germacrene D(30.2%)、bicyclogermacrene(15.6%)、spatulenol(10.4%)和β-caryophyllene(9.1%)。
de S. Moura等人 [33]:S. guianensis。Germacrene D(28.4%)、bicyclogermacrene(14.8%)、spatulenol(12.6%)和α-copaene(9.3%)。
Andrade等人 [34]:S. guianensis。Germacrene D(30.4%)、bicyclogermacrene(16.7%)、spatulenol(13.2%)和α-copaene(8.9%)。
Andrade等人 [35]:S. guianensis。Germacrene D(31.5%)、bicyclogermacrene(14.9%)、spatulenol(11.7%)和β-caryophyllene(9.2%)。精油通常被认为毒性较低[36, 37];然而,有必要更深入地了解其成分的生物行为。本文研究了精油主要成分的药代动力学特性,如分配系数(log P)、水溶性(log S)、在Caco-2细胞中的渗透性和肠道吸收。这些值是通过SwissADME(log P和log S)和pkCSM(Caco-2渗透性和肠道吸收)预测的。所有结果见表4。
表4. Siparuna guianensis精油主要成分的计算机药代动力学特性
3.8. 讨论
本文献计量分析提供了关于S. guianensis的研究趋势、主题焦点和知识空白的结构化概述。基于2015至2024年间发表的10篇符合条件的文章,现有科学成果在数量上仍然有限,但在主题上表现出一致性,尤其是在精油的生物潜力方面。一个关键发现是体外研究比体内和计算机模拟研究更为普遍,这突显了转化研究的重要局限性,并强调了需要将化学证据与药代动力学可行性和安全性评估相结合的综合性方法。除了出版趋势外,S. guianensis精油的明确化学特性也是支持其报道的生物活性的核心要素。在分析的研究中,如germacrene D、bicyclogermacrene和spatulenol等倍半萜类化合物被反复识别为主要成分,并经常与抗菌、抗寄生虫、杀虫和抗炎作用相关联[6, 8, 28, 34, 38]。此外,其他成分如iso-shyobunone、epishyobunone、α-muurolene、t-muurolol、γ-eudesmol、guaiene和elemol进一步强调了倍半萜类化合物在精油组成中的主导地位,尤其是含氧倍半萜类化合物,可能对其生物活性具有协同作用[29]。重要的是,本综述中编译的化学数据集表明,S. guianensis 的精油(EO)的特征不仅在于普遍存在萜类化合物,更具体地说,在不同的研究、采集地点和实验背景下,倍半萜类化合物占据显著优势。这一模式尤为重要,因为它表明该物种的生物学特性与富含倍半萜的挥发组分密切相关,在这些组分中,烃基倍半萜和含氧倍半萜都是主要成分。在此背景下,germacrene D、bicyclogermacrene 和 spathulenol 是化学上最常出现的化合物,而 β-caryophyllene、α-copaene、α-humulene、α-muurolene 和 δ-cadinene 则作为补充标志物,强化了该物种的倍半萜特征。从植物化学的角度来看,这种反复出现的倍半萜模式具有很高的信息价值,因为倍半萜通常与芳香植物的生态防御、化学通讯和适应性反应有关,同时也是一类具有公认的抗炎、抗菌、抗寄生虫、杀虫和神经调节作用的生物活性代谢物。因此,反复检测到倍半萜作为 S. guianensis 的主要成分,支持了这样的解释:这些分子并非偶然存在,而是结构和功能上重要的代谢物,可能构成了精油生物活性的重要部分。这一解释得到了进一步的支持,即即使在不同化学类型之间存在化学变异性,其组成特征仍然以倍半萜为主。这种组成的重复性表明,这些成分可以作为候选的化学标志物,这不仅对药理学解释具有重要意义,也有助于提高未来实验和转化研究的标准化和可重复性。然而,不同化学类型和种群之间报告的化学变异性[9]代表了一个持续的挑战,因为主要成分相对丰度的变化可能会直接影响生物学结果,并影响研究之间的可比性。同时,不同化学类型的存在不应仅仅被视为限制,而应被视为更好地理解倍半萜组成变化如何影响生物性能的机会。从以 germacrene D 和 bicyclogermacrene 为主的化学类型转变为以 β-caryophyllene/α-humulene、spathulenol/β-cubebene 或 δ-cadinene/α-muurolene 为主的化学类型,可能对抗菌效力、杀螨效果、抗炎反应或靶点特异性分子相互作用产生重要影响。因此,未来的研究应超越描述性的化学表征,探讨不同倍半萜富集的 S. guianensis 化学类型是否会产生可重复的有效性、选择性和安全性差异。除了作为候选化学标志物的价值外,这些倍半萜还可以被解释为具有药理意义的重复信号。换句话说,在独立研究中反复识别出相同的倍半萜增加了这样的可能性:至少部分报道的 S. guianensis 精油的生物活性并非偶然,而是与一组相对稳定的主要挥发代谢物相关。这一点对于 germacrene D、bicyclogermacrene 和 spathulenol 特别重要,因为它们在文献中的反复出现表明,在涉及生物活性引导的分馏、定量标准化和实验药代动力学验证的未来研究中应优先考虑这些化合物。文献计量学分析还揭示了研究目标的多样性,从生态学和病媒控制研究[28, 32]到专注于神经保护的分子建模研究[30]以及与微生物靶点的机制相互作用[33, 37]。这种多样性反映了 S. guianensis 精油的广泛生物学应用,并支持其作为生物活性挥发成分(尤其是倍半萜)来源的相关性。然而,这也突显了缺乏一个能够将化学组成、机制证据和药代动力学行为整合到治疗开发连贯路径中的统一转化框架。值得注意的是,尽管研究应用多样,但许多生物学方法都集中在一个共同的化学基础上,即精油的倍半萜富集特性。这种一致性很重要,因为它表明 S. guianensis 的多功能特性可能源自一个化学上连贯的挥发基质,而不是孤立且不相关的发现。这种一致性增强了倍半萜作为与 S. guianensis 精油相关的治疗和生物技术兴趣的核心介质的重要性。文献计量学分析显示,该研究领域具有相对一致的结构,重点关注天然产物的生物勘探、抗菌活性评估和计算分子分析。这三个领域之间的相互联系表明存在一个综合的科学生态系统,其中先前的研究为领先作者的新研究提供了基础,而这些作者又将科学成果导向新兴主题和创新方法。从地理上看,大多数研究在巴西进行,这反映了该国的生物多样性和持续的本地科学兴趣。尽管这种集中加强了区域研究领导地位,但它可能限制了这些发现推广到 S. guianensis 分布的其他新热带地区的范围[39]。S. guianensis 广泛分布于新热带地区,主要分布在亚马逊盆地,延伸到其他南美国家和中美洲。此外,该物种还存在于其他植物地理区域,包括 Caatinga、Cerrado、Pantanal 和大西洋森林,以及热带安第斯地区,显示出其对多种湿润和亚湿润环境的生态适应性[3]。尽管分布广泛,但索引研究的数量相对较少,表明该领域仍处于巩固阶段。目前的科学成果仍不足以完全支持稳健的转化研究,特别是那些涉及系统安全性评估、药代动力学表征和临床相关体内效力模型的研究。现有文献中发现的另一个限制是关于 S. guianensis 精油及其主要成分的毒性、稳定性和药代动力学的数据稀缺。尽管已一致报告了多种生物活性,但缺乏标准化协议和体内研究的数量有限,这是生物医学转化的主要障碍。在这种情况下,将文献计量学证据与计算机药代动力学预测相结合有助于缩小这一差距,提供关于主要成分生物药理行为的初步见解,并支持对其潜在生物利用度的合理解释。倍半萜的主导地位也有助于解释当前计算机分析中预测的物理化学行为。由于倍半萜通常比许多含氧单萜或小极性天然产物具有更高的亲脂性,它们在 S. guianensis 精油的主要成分中的反复出现与此处观察到的 log P 值一致,也与低至中等的溶解度趋势相符。因此,以倍半萜为中心的精油组成不仅与其生物学潜力直接相关,也与其生物药学挑战相关,特别是涉及溶解度、制剂和系统暴露的可重复性。在这种情况下,主要化合物表现出亲脂性特征,log P 值范围为 2.52 至 4.40,这通常被认为与膜渗透性和口服吸收相容[40]。然而,预测的水溶性较低至中等(log S 在 ?2.95 至 ?4.14 之间),表明对于高亲脂性的倍半萜来说,传统的口服制剂可能存在局限性。这种物理化学特性与精油成分一致,可能影响剂量一致性、制剂稳定性和暴露变异性,这些都是治疗开发的关键参数。尽管存在这些溶解度限制,但预测的高 Caco-2 渗透性和较高的肠道吸收率(>90%)表明被动跨细胞扩散可能是这些化合物的主要吸收机制。重要的是,这种特性表明有限的水溶性不一定妨碍肠道吸收,但可能影响系统暴露的可靠性和药理效应的可重复性,尤其是在体内。例如 safrole 这类化合物在亲脂性、溶解度和渗透性之间表现出更平衡的关系,说明了微妙的物理化学差异如何转化为不同的药代动力学行为,并突出了在复杂混合物中对化合物进行特定评估的重要性。在这个框架内,S. guianensis 精油的倍半萜富集特性值得特别关注,因为像 germacrene D、bicyclogermacrene、β-caryophyllene、α-humulene、δ-cadinene 和 α-muurolene 这样的化合物结合了高疏水性,并预测了肠道吸收,表明它们的体内表现可能较少依赖于膜渗透本身,而更多依赖于溶解、制剂微环境和代谢命运。含氧倍半萜如 spathulenol、iso-shyobunone、epishyobunone、τ-muurolol、γ-eudesmol 和 elemol 也可能通过调节油的整体物理化学行为发挥重要作用,同时可能具有重要的药理效应。因此,以倍半萜为导向的解释对于理解 S. guianensis 精油的机遇和转化障碍至关重要。总的来说,这些发现支持这样的解释:S. guianensis 精油的生物潜力应通过结合文献计量学趋势、化学重复性和预测的药代动力学可行性的综合框架进行评估。虽然计算机预测提供了有价值的初步证据,但它们不能替代实验药代动力学验证,特别是在复杂的精油混合物和潜在代谢负担的情况下,必须谨慎解释。因此,未来的研究应优先考虑实验药代动力学分析、标准化的毒理学评估和与预期生物医学应用相一致的体内效力模型。此外,包括纳米乳液和其他递送系统在内的制剂策略可能是必要的,以克服与溶解度相关的限制,并支持可重复的暴露,最终有助于合理开发基于 S. guianensis 的治疗候选物。
5. 结论
本研究首次专门针对 S. guianensis 的精油文献进行了文献计量学分析,提供了科学产出、研究趋势和相关知识空白的结构化概述。同时,它结合了文献计量学映射、化学重复性和药代动力学预测,对主要精油成分进行了综合的计算机 ADME 评估。尽管可用研究的数量仍然有限,但文献显示出主题一致性,如 germacrene D、bicyclogermacrene 和 spathulenol 等倍半萜被反复识别为主要成分,支持它们作为候选化学标志物的相关性。计算机预测表明它们主要具有亲脂性特征、高预测的肠道吸收和适当的 Caco-2 渗透性,而低至中等的溶解度可能是传统口服制剂的关键限制,并可能导致系统暴露的变异性。总之,本研究综合了分散的证据,并增加了药代动力学的视角,支持将 S. guianensis 精油合理解释为潜在的生物活性挥发成分(特别是反复出现的倍半萜)的来源。结果强调了实验药代动力学验证、标准化的毒理学评估和临床相关的体内效力模型的必要性,以及旨在提高溶解度和可重复性的制剂策略。通过整合文献计量学趋势、重复出现的化学成分和预测的 ADME 相关参数,本研究旨在为解释当前证据和指导未来的实验和转化研究提供更系统的框架。
作者贡献
概念化:E.L.P.V. 和 C.S.P.
数据管理:E.L.P.V. 和 C.S.P.
正式分析:E.L.P.V. 和 C.S.P.
资金获取:S.P. 和 E.H.A.A.
调查:E.L.P.V. 和 C.S.P.
方法学:E.L.P.V. 和 C.S.P.
项目管理:S.P. 和 E.H.A.A.
监督:S.P. 和 E.H.A.A.
验证:S.P. 和 E.H.A.A.
撰写——初稿:E.L.P.V., C.S.P., 和 J.N.C.
撰写——审阅和编辑:A.R.Q.G., O.O.F., S.P., 和 E.H.A.A.
本研究部分得到了巴西高等人才发展协调委员会(CAPES)通过机构博士后计划(PIPD)(项目编号 88887.030250/2024-00)的支持。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
所有相关数据均包含在手稿中。
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