Springer Science and Business Media LLC

Các sản phẩm tự nhiên và y học cổ truyền có tầm quan trọng lớn. Các hình thức y học như y học cổ truyền Trung Quốc, Ayurveda, Kampo, y học cổ truyền Hàn Quốc và Unani đã được thực hành ở một số khu vực trên thế giới và đã phát triển thành các hệ thống y học có tổ chức và quy định. Nghiên cứu này nhằm xem xét tài liệu về mối quan hệ giữa các sản phẩm tự nhiên, y học cổ truyền và y học hiện đại, đồng thời khám phá các khái niệm và phương pháp khả thi từ các sản phẩm tự nhiên và y học cổ truyền để phát triển hơn nữa trong lĩnh vực khám phá thuốc. Các đặc điểm độc đáo về lý thuyết, ứng dụng, vai trò hoặc tình trạng hiện tại, và nghiên cứu hiện đại của tám loại hệ thống y học cổ truyền được tóm tắt trong nghiên cứu này. Mặc dù chỉ một phần rất nhỏ trong số các loài thực vật hiện có đã được nghiên cứu khoa học về hoạt tính sinh học từ năm 1805, khi hợp chất hoạt tính dược lý đầu tiên morphine được tách ra từ thuốc phiện, các sản phẩm tự nhiên và y học cổ truyền đã đóng góp những thành quả đáng kể cho y học hiện đại. Khi được sử dụng để phát triển thuốc mới, các sản phẩm tự nhiên và y học cổ truyền có những ưu điểm không thể sánh được, chẳng hạn như kinh nghiệm lâm sàng phong phú và sự đa dạng độc đáo về cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học.

Nghiên cứu dược phẩm đã tích hợp thành công một lượng lớn các phương pháp mô hình hóa phân tử vào nhiều chương trình phát hiện thuốc, nhằm nghiên cứu các hệ thống sinh học và hóa học phức tạp. Sự kết hợp giữa các chiến lược tính toán và thực nghiệm đã đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định và phát triển các hợp chất tiềm năng mới. Phương pháp docking phân tử, được sử dụng rộng rãi trong thiết kế thuốc hiện đại, khám phá các hình dạng của ligand được nhận thấy trong các vị trí liên kết của các mục tiêu macromolecule. Cách tiếp cận này cũng ước lượng năng lượng tự do liên kết ligand-thụ thể bằng cách đánh giá các hiện tượng quan trọng liên quan đến quá trình nhận diện giữa các phân tử. Ngày nay, với sự đa dạng của các thuật toán docking có sẵn, việc hiểu rõ những ưu điểm và hạn chế của từng phương pháp là rất quan trọng trong việc phát triển các chiến lược hiệu quả và tạo ra các kết quả có liên quan. Mục đích của bài đánh giá này là để xem xét các chiến lược docking phân tử hiện tại được sử dụng trong phát hiện thuốc và hóa học dược phẩm, khám phá những tiến bộ trong lĩnh vực này và vai trò của sự tích hợp giữa các phương pháp dựa trên cấu trúc và ligand.

Các hợp chất phenolic là một nhóm quan trọng trong các chuyển hóa thứ cấp của thực vật, đóng vai trò sinh lý quan trọng suốt vòng đời của cây. Các hợp chất phenolic được hình thành dưới các điều kiện tối ưu và không tối ưu trong thực vật, và đóng vai trò then chốt trong các quá trình phát triển như phân chia tế bào, điều hòa hormon, hoạt động quang hợp, khoáng hóa dinh dưỡng và sinh sản. Thực vật cho thấy sự tổng hợp tăng cường các polyphenol như axit phenolic và flavonoid trong các điều kiện stress abiot, giúp cây ứng phó với các ràng buộc môi trường. Đường dẫn sinh tổng hợp phenylpropanoid được kích hoạt dưới các điều kiện stress abiot (hạn hán, kim loại nặng, độ mặn, nhiệt độ cao/thấp và bức xạ cực tím), dẫn đến sự tích tụ của nhiều hợp chất phenolic khác nhau, mà trong số các vai trò khác, có khả năng tiêu diệt các gốc tự do oxy gây hại. Việc làm sâu sắc thêm nghiên cứu tập trung vào phản ứng của các hợp chất phenolic đối với stress abiot là một vấn đề được cộng đồng khoa học đặc biệt quan tâm. Trong bài báo này, chúng tôi bàn luận về các cơ chế sinh hóa và phân tử liên quan đến việc kích hoạt chuyển hóa phenylpropanoid và mô tả khả năng chịu stress có trung gian phenolic trong thực vật. Một nỗ lực đã được thực hiện để cung cấp thông tin mới nhất và hoàn toàn mới về phản ứng của các hợp chất phenolic dưới môi trường đầy thách thức.

Ảnh hưởng của bốn dung môi chiết xuất [etanol tuyệt đối, metanol tuyệt đối, etanol trong nước (etanol: nước, 80:20 v/v) và metanol trong nước (metanol: nước, 80:20 v/v)] và hai kỹ thuật chiết xuất (khuấy trộn và hồi lưu) đến hoạt tính chống oxy hóa của các chiết xuất từ vỏ cây Azadirachta indica, Acacia nilotica, Eugenia jambolana, Terminalia arjuna, lá và rễ của Moringa oleifera, quả của Ficus religiosa, và lá của Aloe barbadensis đã được nghiên cứu. Các nguyên liệu thực vật được thử nghiệm chứa lượng phenolic tổng cộng đáng kể (0.31-16.5 g GAE /100g DW), flavonoid tổng cộng (2.63-8.66 g CE/100g DW); khả năng khử (1.36-2.91) tại nồng độ chiết xuất 10 mg/mL, khả năng bắt giữ DPPH (37.2-86.6%), và phần trăm ức chế axit linoleic (66.0-90.6%). Thông thường, sản lượng chiết xuất, hàm lượng phenolic và hoạt tính chống oxy hóa của vật liệu thực vật cao hơn khi sử dụng dung môi hữu cơ trong nước, so với các dung môi hữu cơ tuyệt đối tương ứng. Mặc dù sản lượng chiết xuất cao hơn được thu được bằng kỹ thuật chiết xuất hồi lưu, nhưng nói chung, hàm lượng phenolic tổng thể cao hơn và hoạt tính chống oxy hóa tốt hơn được tìm thấy trong các chiết xuất được chuẩn bị bằng cách sử dụng máy khuấy.

Cấu trúc indole là một yếu tố quan trọng trong nhiều phân tử tự nhiên và tổng hợp có hoạt tính sinh học đáng kể. Bài viết này tổng hợp một số thành tựu liên quan và gần đây về hoạt tính sinh học, hóa học và dược lý của những dẫn xuất indole quan trọng trong lĩnh vực phát hiện và phân tích thuốc.

Việc thiết lập và chuẩn hóa các phương pháp có thể đo lường trực tiếp mức độ tổng khả năng chống oxy hóa từ chiết xuất thực vật chứa phenolic là điều mong muốn. Các thử nghiệm khả năng chống oxy hóa có thể được phân loại rộng rãi thành các thử nghiệm dựa trên truyền electron (ET) và truyền nguyên tử hydro (HAT). Phần lớn các thử nghiệm HAT là dựa trên động học, liên quan đến một sơ đồ phản ứng cạnh tranh trong đó các chất chống oxy hóa và chất nền cạnh tranh với các gốc peroxyl được tạo ra nhiệt thông qua sự phân hủy của các hợp chất azo. Các thử nghiệm dựa trên ET đo lường khả năng của một chất chống oxy hóa trong việc giảm một chất oxy hóa, làm thay đổi màu sắc khi được giảm. Các thử nghiệm ET bao gồm các phương pháp ABTS/TEAC, CUPRAC, DPPH, Folin-Ciocalteu và FRAP, mỗi phương pháp sử dụng các tác nhân oxy hóa chromogenic khác nhau với các tiềm năng tiêu chuẩn khác nhau. Bài viết này nhằm cung cấp một đánh giá quan trọng về các thử nghiệm chống oxy hóa hiện có áp dụng cho phenolic, và báo cáo sự phát triển bởi nhóm nghiên cứu của chúng tôi về một thử nghiệm đo khả năng chống oxy hóa đơn giản và chi phí thấp cho các polyphenol trong chế độ ăn uống, vitamin C và E, và các chất chống oxy hóa huyết thanh của con người, sử dụng thuốc thử đồng(II)-neocuproine như một tác nhân oxy hóa chromogenic, mà chúng tôi đã đặt tên là phương pháp CUPRAC (khả năng chống oxy hóa giảm ion đồng). Phương pháp này mang lại những lợi thế rõ rệt so với các thử nghiệm ET khác, cụ thể là lựa chọn pH làm việc ở pH sinh lý (trái ngược với các phương pháp Folin và FRAP, hoạt động ở pH kiềm và pH axit, tương ứng), có thể áp dụng cho cả các chất chống oxy hóa ưa nước và ưa lipid (không giống như Folin và DPPH), hoàn tất các phản ứng redox cho hầu hết các flavonoid phổ biến (không giống như FRAP), sự oxy hóa có chọn lọc các hợp chất chống oxy hóa mà không ảnh hưởng đến đường và axit citric thường có trong thực phẩm và khả năng đo lường các chất chống oxy hóa mang nhóm –SH (không giống như FRAP). Các thử nghiệm tương tự dựa trên ET mà chúng tôi đã phát triển hoặc điều chỉnh cho phenolic là các phương pháp đo công suất khử Fe(III) và Ce(IV).

Các chất hữu cơ ngoài tế bào (EPS) được sản xuất bởi vi sinh vật là một hỗn hợp phức tạp của các biopolymer, chủ yếu là polysaccharide, cũng như protein, axit nucleic, lipid và các chất humic. EPS chiếm giữ không gian giữa các tế bào của các tập hợp vi sinh vật và hình thành cấu trúc và kiến trúc của ma trận biofilm. Chức năng chính của EPS bao gồm sự trung gian trong việc kết dính ban đầu của các tế bào vào các bề mặt khác nhau và bảo vệ chống lại các căng thẳng môi trường và sự mất nước. Mục đích của bài tổng quan này là trình bày một tóm tắt về tình trạng hiện tại của nghiên cứu về vai trò của EPS trong việc bám dính vi khuẩn theo sau là sự hình thành biofilm. Quá trình này có tác động sâu rộng đến nhiều lĩnh vực y sinh, công nghệ sinh học và công nghiệp bao gồm các ứng dụng dược phẩm và phẫu thuật, kỹ thuật thực phẩm, phục hồi sinh học và thủy luyện sinh học. Các biến thể cấu trúc đa dạng của EPS được sản xuất bởi vi khuẩn thuộc các dòng phân loại khác nhau, cùng với các ví dụ về ứng dụng công nghệ sinh học, sẽ được thảo luận. Cuối cùng, một loạt các kỹ thuật mới có thể được sử dụng trong các nghiên cứu liên quan đến polysaccharide đặc hiệu của biofilm sẽ được thảo luận.

Các hợp chất phenolic là một nhóm lớn các phytochemical phổ biến trong thế giới thực vật. Tùy thuộc vào cấu trúc của chúng, các hợp chất này có thể được phân loại thành phenol đơn giản, axit phenolic, dẫn xuất axit hydroxycinnamic và flavonoid. Các hợp chất phenolic đã nhận được sự quan tâm đáng kể vì có khả năng bảo vệ chống lại bệnh ung thư và bệnh tim, một phần nhờ vào các đặc tính chống oxy hóa mạnh mẽ của chúng và sự phổ biến trong nhiều loại thực phẩm có nguồn gốc thực vật thường được tiêu thụ. Gia đình Brassicaceae bao gồm một loạt các cây rau trồng, một số có ý nghĩa kinh tế và được sử dụng rộng rãi trong chế độ ăn uống trên toàn thế giới. Thành phần phenolic của rau Brassica đã được nghiên cứu gần đây và hiện nay, hồ sơ của các loài Brassica khác nhau đã được thiết lập tốt. Trong bài viết này, chúng tôi xem xét ý nghĩa của các hợp chất phenolic như một nguồn các hợp chất có lợi cho sức khỏe con người và ảnh hưởng của các điều kiện môi trường và cơ chế chế biến đến thành phần phenolic của rau Brassica.

Quercetin là một hợp chất sinh học có hoạt tính mạnh mẽ, được sử dụng rộng rãi trong y học thực vật và y học cổ truyền Trung Quốc nhờ vào hoạt động chống oxy hóa hiệu quả của nó. Trong những năm gần đây, hoạt động chống oxy hóa của quercetin đã được nghiên cứu một cách toàn diện, bao gồm tác động của nó lên glutathione (GSH), hoạt động enzyme, các con đường truyền tín hiệu và các loài oxy phản ứng (ROS) do các yếu tố môi trường và độc học gây ra. Các nghiên cứu hóa học về quercetin chủ yếu tập trung vào hoạt động chống oxy hóa của các phức chất ion kim loại và các ion phức hợp của nó. Trong bài tổng quan này, chúng tôi nhấn mạnh những tiến bộ gần đây trong hoạt động chống oxy hóa, nghiên cứu hóa học và ứng dụng y học của quercetin.

Các hạt nano polyme (NPs) là các hạt trong khoảng kích thước từ 1 đến 1000 nm và có thể chứa các hợp chất hoạt tính được giam giữ bên trong hoặc bám lên bề mặt của lõi polyme. Thuật ngữ "hạt nano" đề cập đến cả nano viên nang và nano cầu, được phân biệt bởi cấu trúc hình thái. Các hạt nano polyme đã cho thấy tiềm năng lớn trong việc cung cấp thuốc nhắm mục tiêu để điều trị nhiều bệnh. Trong bài tổng quan này, chúng tôi thảo luận về các phương pháp thường được sử dụng nhất để sản xuất và đặc trưng hóa các hạt nano polyme, hiệu suất gắn kết của hợp chất hoạt tính với lõi polyme, và các cơ chế giải phóng in vitro. Do sự an toàn của các hạt nano là một ưu tiên hàng đầu, chúng tôi cũng thảo luận về độc tính và độc tính sinh thái của các hạt nano đối với con người và môi trường.