萜烯是一類廣泛存在于自然界中的天然有機(jī)化合物,主要來(lái)源于植物,部分也可由微生物和昆蟲合成。作為植物揮發(fā)性次生代謝產(chǎn)物的重要組成部分,萜烯具有多樣的化學(xué)結(jié)構(gòu)和豐富的生物活性。然而,許多萜烯類化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,合成與純化難度較大,限制了其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用與研究進(jìn)展;部分化合物水溶性差、生物利用度低,也影響了其成藥潛力;此外,某些萜烯可能存在較強(qiáng)的毒副作用甚至細(xì)胞毒性,目前將其開(kāi)發(fā)為藥物仍面臨諸多挑戰(zhàn)。盡管如此,萜烯類化合物在藥學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值仍備受關(guān)注。
一、萜烯類化合物在抗炎、抗感染、抗癌及抗氧化等方面展現(xiàn)出顯著潛力
研究表明,萜烯可通過(guò)調(diào)控NF-κB等信號(hào)通路,抑制TNF-α、IL-1、IL-6等炎癥因子的表達(dá),從而發(fā)揮抗炎作用。例如,芳樟醇和D-檸檬烯可調(diào)節(jié)神經(jīng)炎癥反應(yīng),減少炎癥因子釋放。其分子中的酚羥基和醇羥基等活性基團(tuán)能夠參與多種生化反應(yīng),通過(guò)干擾病原體的能量代謝和細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),抑制菌體生長(zhǎng)與孢子萌發(fā),表現(xiàn)出抗感染活性。此類機(jī)制可見(jiàn)于截短側(cè)耳素類抗生素(如瑞他莫林和來(lái)法莫林)的應(yīng)用。此外,某些萜烯因其特殊結(jié)構(gòu)能夠作用于腫瘤細(xì)胞,顯示出強(qiáng)大抗癌活性,例如作為二線抗癌藥物的β-欖香烯、兼具抗抑郁與抗癌活性的β-蒎烯,以及具有抗癌與抗焦慮功能的檸檬烯。
二、萜烯類化合物具有良好的滲透性與協(xié)同增強(qiáng)效應(yīng)
萜烯能夠破壞細(xì)菌細(xì)胞壁或膜結(jié)構(gòu)(如真菌的蠟質(zhì)層),從而發(fā)揮抗菌作用。不同萜烯化合物在特定條件下可相互協(xié)同,增強(qiáng)對(duì)細(xì)胞膜的穿透能力,進(jìn)一步提高抗菌效果。例如,從白葉藤中提取的白葉藤堿對(duì)水稻稻瘟病、油菜菌核病和番茄灰霉病具有顯著防效,該生物堿環(huán)境兼容性好、可生物降解、對(duì)哺乳動(dòng)物安全。與香茅醇聯(lián)用時(shí)可溶解真菌蠟質(zhì)層,顯著增強(qiáng)對(duì)稻瘟病菌的抑制。同樣,源自大麻的精油——其主要成分為單萜和倍半萜——各組分間也存在協(xié)同作用,對(duì)常規(guī)藥物耐受的感染表現(xiàn)出更好的抑制效果。茶樹(shù)油(一種萜類混合物)可減輕皮膚水腫和炎癥;芳樟醇、冰片和松油烯-4-醇則對(duì)沙門氏菌和大腸桿菌變異株具有協(xié)同殺菌作用。
三、萜烯與抗生素聯(lián)用可顯著增強(qiáng)抗菌效果并減緩耐藥性產(chǎn)生
萜烯類化合物通過(guò)破壞細(xì)胞壁、增強(qiáng)藥物滲透以及干擾病原體代謝等多種機(jī)制,與抗生素聯(lián)合使用時(shí)表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng),具體包括增強(qiáng)抗菌活性、改善藥物穿透力及降低耐藥性。
例如,香葉醇可作為外排泵抑制劑,逆轉(zhuǎn)產(chǎn)氣腸桿菌對(duì)氯霉素的耐藥性;樟腦能抑制大腸桿菌、肺炎克雷伯菌和金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng),并成功恢復(fù)細(xì)菌對(duì)抗生素的敏感性;倍半萜、三萜和二萜類化合物對(duì)鏈球菌屬顯示抗菌活性,有助于應(yīng)對(duì)β-內(nèi)酰胺類抗生素的耐藥問(wèn)題;牡荊內(nèi)酯二萜在對(duì)抗革蘭氏陽(yáng)性菌的多藥耐藥性方面尤為有效。截短側(cè)耳素類萜烯化合物通過(guò)抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)合成發(fā)揮作用,與現(xiàn)有抗生素?zé)o交叉耐藥性,聯(lián)用時(shí)可顯著降低耐藥風(fēng)險(xiǎn),已廣泛應(yīng)用于社區(qū)獲得性肺炎和結(jié)核病等的治療。
此外,如前文所述,α-蒎草烯和β-石竹烯與大麻二酚(CBD)或大麻萜酚(CBG)聯(lián)用,可促進(jìn)達(dá)托霉素進(jìn)入菌體,顯著降低其對(duì)耐萬(wàn)古霉素腸球菌的最低抑菌濃度(MIC)。
綜上所述,隨著對(duì)萜烯類化合物生物活性與機(jī)制研究的不斷深入,其應(yīng)用潛力正在不斷被發(fā)掘。萜烯及其衍生物在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊,特別是在克服抗生素耐藥性方面可能發(fā)揮關(guān)鍵作用。
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