Метаболитный фингерпринтинг фитокомпонентов Fritillaria cirrosa D. Don и анализ молекулярного докинга биоактивного пеонидина с белками-мишенями микробных препаратов

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 7296 (2022) Цитировать эту статью

1650 Доступов

4 цитаты

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Fritillaria cirrosa D. Don (Liliaceae), ценное и находящееся под угрозой исчезновения лекарственное растение северо-запада Индии, включая Джамму и Кашмир, растет в умеренных и альпийских регионах Гималаев. Он известен как традиционная трава при сердечно-сосудистых заболеваниях, респираторных заболеваниях и нарушениях обмена веществ. Луковицы растений очень ценны и используются для лечения многих других осложнений со здоровьем. В настоящем исследовании с помощью жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (ЖХ-МС) проанализированы фитокомпоненты различных неочищенных экстрактов (метанольного, петролейного эфира и этилацетата) F. cirrosa. Анализ ЖХ-МС луковиц F. cirrosa выявил 88 биологически активных соединений, подавляющее большинство из которых имеют терапевтическое применение. Кроме того, определение минимальных ингибирующих концентраций (МИК) методом микроразведения в бульоне F. cirrosa против тестируемых бактериальных и грибковых патогенов показало замечательные результаты: МИК находились в диапазоне 6,25–200 мкг/мл и 50–400 мкг/мл соответственно. Впоследствии эти 88 идентифицированных фитосоединений были проверены на их биологическую активность посредством предсказания ADMET SwissADME и исследований молекулярного докинга in silico. Результаты показали, что среди идентифицированных фитохимических соединений пеонидин может обладать максимальной антибактериальной и противогрибковой активностью против различных микробных белковых лекарственных средств. Кроме того, комплекс с наивысшей аффинностью связывания был подвергнут анализу молекулярно-динамического моделирования (MDS) с использованием Desmond Schrodinger v3.8. Графики среднеквадратичного отклонения (RMSD), полученные с помощью молекулярно-динамического моделирования, показали истинные связывающие взаимодействия, что дополнительно подтверждено с использованием графиков среднеквадратичных колебаний (RMSF), которые обеспечили лучшее понимание аминокислот, присутствующих в белках. отвечает за молекулярные движения и флуктуации. Насколько нам известно, это первое описание фитохимических компонентов луковиц F.cirrosa, проанализированных с помощью ЖХ-МС, которые показывают фармакологическую значимость. Также было проведено исследование молекулярного докинга и молекулярной динамики пеонидина in silico для подтверждения его активности широкого спектра, основанной на связывающих взаимодействиях с антибактериальными и противогрибковыми белками-мишенями. Результаты настоящего исследования откроют путь для изобретения лекарственных трав от ряда заболеваний с использованием растений F. cirrosa, что может привести к разработке новых лекарств.

Лекарственные растения сыграли ключевую роль в первичной медико-санитарной помощи и являются богатым источником новых биологически активных соединений при открытии и разработке лекарств1,2. Инфекционные заболевания представляют собой проблему общественного здравоохранения и значительную причину смертности во всем мире3,4,5. Серьезную угрозу здоровью человека вызывают инфекции, вызванные патогенными микроорганизмами6. Рост случаев лекарственной устойчивости, нежелательные побочные эффекты существующих антибиотиков и повторное появление ранее известных инфекций потребовали необходимости в новых, безопасных и эффективных противомикробных препаратах3,7,8,9,10. При разработке лекарств виртуальный скрининг, такой как анализ сходства лекарств и анализ ADMET, представляют собой вычислительные методы для поиска соединений, которые могут проявлять физиологическую активность, за короткое время и с низкими затратами, используя различные методы моделирования in silico11.

В семействе Liliaceae обитает желтая гималайская рябчик12,13,14 с цветками колокольчатой ​​формы от желтоватого до зеленого или от коричневатого до фиолетового цвета, обычно встречающимися в альпийских регионах на высоте 2700–4900 м13,14 и произрастающими в Китае и регионах Индийского субконтинента. Широко известен как Fritillaria cirrosa D. Don. — многолетнее и находящееся под угрозой исчезновения лекарственное растение группы Аставарга [группа из восьми лекарственных трав, используемых в традиционных медицинских знаниях (ТМК) и традиционной медицинской системе (ТМС) в Индии]. Растет на открытых солнечных склонах умеренных и альпийских районов Гималаев15. Встречается в западных Гималаях с умеренным климатом от Кашмира до Кумаона на высоте от 2700 до 4035 м над уровнем моря16 и от Пакистана до Уттаракханда на высоте 2700–4000 м над уровнем моря17. Согласно полевым исследованиям, проведенным в ходе исследования, этот вид был обнаружен в регионах Гульмарг, Конгдори, Хилленмарг и Ботапатри в Кашмире. Согласно записям KASH (Гербария Кашмирского университета), этот вид был обнаружен в регионах Гульмарг, Апхарват, Таджвас, Зоджила, Лангаит и Гурез в Кашмире. Луковицы этого растения богаты биологически активными соединениями, такими как сипеймин, который используется для лечения многих респираторных заболеваний. На сегодняшний день из F. cirrosa идентифицировано, выделено и извлечено более ста важных биоактивных фитосоединений и других важных химических соединений18. Эти компоненты включают алкалоиды, такие как пеиминин, пеймин, пеймизин, империалин и т. д.19,20,21. Китайские врачи использовали это растение, чтобы подчеркнуть его лекарственную и терапевтическую эффективность22. Это горький тонизирующий и стимулятор желудочно-кишечного тракта, который снимает лихорадку и инфекции мочевыводящих путей и является лекарством от 80 заболеваний23. Он используется, среди прочего, как охлаждающее, мочегонное, галактогонирующее, отхаркивающее и афродизиак. Его применяют для лечения ревматизма, туберкулеза и рвоты с кровью. Он также облегчает дискомфорт у беременных женщин, способствует росту плоти и облегчает различные боли и симптомы24. Было показано, что алкалоиды, обнаруженные в луковицах F. cirrosa, обладают гипотензивным21,25, противовоспалительным21,26, противоопухолевым21,25,27, противокашлевым, отхаркивающим21,26,28 и противоастматическим действием21,28.